Авиационные газотурбинные двигатели / Хабр

Всем привет! В этой статье я хочу рассказать о том, как работают авиационные газотурбинные двигатели (ГТД). Я постараюсь сделать это наиболее простым и понятным языком.

Авиационные ГТД можно можно разделить на:

• турбореактивные двигатели (ТРД)
• двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД)
• Турбовинтовые двигатели (ТВД)
• Турбовальные двигатели (ТВаД)

Притом, ТРД и ТРДД могут содержать в себе форсажную камеру, в таком случае они будут ТРДФ и ТРДДФ соответственно. В этой статье мы их рассматривать не будем.

Начнём с турбореактивных двигателей.

Турбореактивные двигатели

Такой тип двигателей был создан в первой половине 20-го века и начал находить себе массовое применение к концу Второй мировой войны. Первым в мире серийным турбореактивным самолетом был немецкий Me. 262. ТРД были популярны вплоть до 60-ых годов, после чего их стали вытеснять ТРДД.

Современная фотография Me-262, сделанная в 2016 году

Самый простой турбореактивный двигатель включает в себя следующие элементы:

• Входное устройство
• Компрессор
• Камеру сгорания
• Турбину
• Реактивное сопло (далее просто сопло)

Можно сказать, что это минимальный набор для нормальной работы двигателя.

А теперь рассмотрим что для чего нужно и зачем.

Входное устройство — это расширяющийся* канал, в котором происходит подвод воздуха к компрессору и его предварительное сжатие. В нём кинетическая энергия входящего воздуха частично преобразуется в давление.

*здесь и дальше мы будем говорить про дозвуковые скорости. На сверхзвуковой скорости физика меняется, и там все совсем не так.

Компрессор — это устройство, в котором происходит повышение давление воздуха. Компрессор можно характеризовать такой величиной, как степень повышения давления. В современных двигателях оно уже начинает переступать за 40 единиц. Кроме того, в нем увеличивается температура (может быть, где-то до 400 градусов Цельсия).

Камера сгорания — устройство, в котором к сжатому воздуху (после компрессора) подводится тепло из-за горения топлива. Температура в камере сгорания очень высокая, может достигать 2000 градусов Цельсия. Вам может показаться, что давление газа в камере тоже сильно увеличивается, но это не так. Теоретически принято считать, что подвод тепла осуществляется при постоянном давлении. В реальности оно немного падает из-за потерь (проблема несовершенства конструкции).

Турбина — устройство, превращающее часть энергии газа после камеры сгорания в энергию привода компрессора. Так как турбины используются не только в авиации, можно дать более общее определение: это устройство, преобразующее внутреннюю энергию рабочего тела (в нашем случае рабочее тело — это газ) в механическую работу на валу. Как вы могли понять, турбина и компрессор находятся на одном валу и жестко связаны между собой. Если в компрессоре происходит повышение давления газа, то в турбине, наоборот, понижение, то есть газ расширяется.

Сопло — суживающийся канал, в котором происходит преобразование потенциальной энергии газа в кинетическую (оставшийся запас энергии газа после турбины). Как и в турбине, в сопле происходит расширение газа. Образуется струя, которая, вытекая из сопла, движет самолёт.

С основными элементами разобрались. Но все равно не очень понятно как оно работает? Тогда давайте ещё раз и коротко.

Воздух из атмосферы попадает во входное устройство, где немного сжимается и поступает в компрессор. В компрессоре давление воздуха растёт ещё сильнее, растёт и температура. После компрессора воздух поступает в камеру сгорания и, смешиваясь там с топливом, воспламеняется, что приводит к сильному возрастанию температуры, при, можно сказать, постоянном давлении. После камеры сгорания горячий сжатый газ попадает в турбину. Часть энергии газа расходуется на вращение компрессора турбиной (чтобы он мог выполнять свою функцию, описанную выше), другая часть энергии расходуется на, нужное нам, движение самолёта, из-за того, что газ, пройдя турбину, превращается в реактивную струю в сопле и вырывается из него (сопла) в атмосферу. На этом цикл завершается. Конечно, в реальности все процессы цикла проходят непрерывно.

Такой цикл называется циклом Брайтона, или термодинамическим циклом с непрерывным характером рабочего процесса и подводом тепла при постоянном давлении. По такому циклу работают все ГТД.

Цикл Брайтона в P-V координатах

Н-В — процесс сжатия во входном устройстве

В-К — процесс сжатия в компрессоре

К-Г — изобарический подвод тепла

Г-Т — процесс расширения газа в турбине

Г-С — процесс расширения газа в сопле

С-Н — изобарический отвод тепла в атмосферу

Схематичная конструкция турбореактивного двигателя, где 0-0 — ось двигателя

ТРД может иметь и два вала. В таком случае компрессор состоит из компрессора низкого давления (КНД) и компрессора высокого давления (КВД), а подвод работы будут осуществлять турбина низкого давления (ТНД) и турбина высокого давления (ТВД) соответственно. Такая схема более выгодная газодинамически.

Реальный двигатель такого вида в разрезе

Мы рассмотрели принцип работы самой простой схемы авиационного газотурбинного двигателя. Естественно, на современных «Эйрбасах и Боингах» устанавливаются ТРДД, конструкция которых заметно сложнее, но работает все по таким же законам. Давайте рассмотрим их.

Двухконтурный турбореактивный двигатель

ТРДД, прежде всего, отличается от ТРД тем, что имеет два контура: внешний и внутренний. Внутренний контур содержит в себе то же самое, что и ТРД: компрессор (разделенный на КНД и КВД), камеру сгорания, турбину (разделенную на ТВД и ТНД) и сопло. Внешний контур представляет собой канал, с соплом в конце. В нем нет ни камеры сгорания, ни турбины. Перед обоими контурами (сразу после входного устройства двигателя) стоит ступень компрессора, работающая на оба контура.

Не очень понятная картина выходит, да? Давайте разберемся как оно работает.

Схематичная конструкция двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя

Воздух, попадающий в двигатель, пройдя через первую ступень компрессора низкого давления, разбивается на два потока. Одна часть воздуха идет по внутреннему контуру, где происходят те же процессы, которые были описаны, когда мы разбирали ТРД. Вторая часть воздуха попадает во внешний контур, получив энергию от первой ступени КНД (та, которая работает на два контура). Во внешнем контуре энергия воздуха тратится только на преодоление гидравлических потерь (за счёт трения). В конце этот воздух попадает в сопло внешнего контура, создавая огромную тягу. Тяга, созданная внешним контуром, может составлять 80% тяги всего двигателя.

Одной из важнейших характеристик ТРДД является степень двухконтурности. Степень двухконтурности — это отношение расхода воздуха во внешнем контуре, к расходу воздуха во внутреннем контуре. Это число может быть как больше, так и меньше единицы. На современных двигателях это число переступает за значение в 12 единиц.

Двигатели, степень двухконтурности которых больше двух, принято называть турбовентиляторными, а первую ступень компрессора (ту, что работает на оба контура) вентилятором.

ТРДД самолета Boeing 757-200. На переднем плане видно входное устройство и вентилятор

На некоторых двигателях вентилятор приводится в движение отдельной турбиной, которая ставится ближе всего к соплу внутреннего контура. Тогда двигатель получается трехвальным. Например, по такой схеме выполнены двигатели Rolls Royce RB211 (устанавливались на L1011, B747, B757, B767), Д-18Т (Ан-124), Д-36 (Як-42)

Д-18Т в разрезе изнутри

Главное достоинство ТРДД заключается в возможности создания большой тяги и хорошей экономичности, по сравнению с ТРД.

На этом я хотел бы закончить про ТРДД и перейти к следующему виду двигателей — ТВД.

Турбовинтовые двигатели

Турбовинтовой двигатель, как и турбореактивный, относится к газотурбинным двигателям. И работает он почти как турбореактивный. Элементарный турбовинтовой двигатель состоит из уже знакомых нам элементов: компрессора, камеры сгорания, турбины и сопла. К ним добавляются редуктор и винт.

Принцип работы работы такой же, как у турбореактивного, с разницей в том, что практически вся энергия газа расходуется на турбине на вращение компрессора и на вращение винта через редуктор (здесь винт и редуктор находятся на одном валу с компрессором). Винт создаёт основную долю тяги. Оставшаяся, после турбины, часть энергии направляется в сопло, образуя реактивную тягу, но она мала, может составлять десятую часть от общей. Редуктор в этой схеме нужен для того, чтобы понизить обороты и передать момент, так как турбина может вращаться с очень высокой частотой, например, 10000 оборотов в минуту, а винту нужно только 1500. И винт достаточно тяжелый.

Схематичная конструкция ТВД

Но бывает и другая схема турбовинтовых двигателей: со свободной турбиной.

Её суть в том, что за обычной турбиной компрессора ставится отдельная турбина, которая механически не связана с турбиной компрессора. Такая турбина называется свободной. Связь между турбиной компрессора и свободной турбиной только газодинамическая. От свободной турбины идёт отдельный вал, на который устанавливаются редуктор с винтом. Все остальное работает так же, как и в первом случае. Большинство современных двигателей выполняют именно по такой схеме. Одним из плюсов такой схемы является возможность использования двигателя на земле, как вспомогательную силовую установку (ВСУ), не приводя винт в движение.

Схематичная конструкция ТВД со свободной турбиной

Хочу отметить, что не нужно смотреть на турбовинтовые двигатели как на малоэффективный пережиток прошлого. Я несколько раз слышал такие высказывания, но они неверны.

Турбовинтовой двигатель в некоторых случаях обладает наивысшим КПД, как правило, на самолетах с не очень большими скоростями (например, на 500 км/ч), притом, самолет может быть внушительных размеров. В таком случае, турбовинтовой двигатель может быть в разы выгоднее, рассмотренного ранее, турбореактивного двигателя.

На этом про турбовинтовые двигатели можно заканчивать. Мы потихоньку подошли к понятию турбовального двигателя.

Турбовальный двигатель

Должно быть, большинство читателей здесь вообще впервые слышат такое название. Такой тип двигателей устанавливается на вертолёты.

Турбовальный двигатель очень схож с турбовинтовым двигателем со свободной турбиной. Он также состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины компрессора, далее идёт свободная турбина, связанная со всем предыдущем только газодинамически. А вот реактивную тягу такой двигатель не создаёт, реактивного сопла у него нет, только выхлоп. Свободная турбина имеет свой вал, который соединяется к главному редуктору вертолёта (несущего винта). Да, у всех известных мне вертолетов есть такой редуктор, и, как правило, он внушительных размеров. Дело в том, что обороты несущего винта вертолёта очень низкие. Если у самолета, как я писал выше, они могут достигать 1500 об/мин, то у вертолёта, например у Ми-8, всего 193 об/мин.

А обороты двигателя у вертолёта зачастую очень высокие (из-за небольших размеров), и понижать их приходится в сотню и более раз. Бывает такое, что редуктор стоит и на двигателе, и на самом вертолете, например, у Ми-2 и его двигателя ГТД-350.

Схематичная конструкция турбовального двигателя

Двигатель ТВ3-117 от вертолета Ми-8. Справа видны выхлопная труба и приводной вал

Итак, мы рассмотрели четыре типа газотурбинных двигателей. Надеюсь, мой текст был понятен и полезен для вас. Все вопросы и замечания можете писать в комментариях.

Спасибо за внимание.

Знакомьтесь, это GE9X — самый большой реактивный двигатель в мире

Технологии
Самолеты
Двигатели
GE9X

Знакомьтесь, это GE9X — самый большой реактивный двигатель в мире

Егор Морозов

—
18 октября 2020, 15:56

В конце прошлого месяца Федеральное управление гражданской авиации США утвердило крупнейший в мире коммерческий реактивный двигатель. Называется он GE9X, и в первую очередь будет использоваться в новом широкофюзеляжном самолете Boeing 777x, по одной штуке под каждым крылом. Этот самолет впервые совершил полет еще в январе этого года и может похвастаться складывающимися законцовками крыльев — в разложенном виде они делают крылья длиннее, тем самым повышая подъемную силу и делая полеты более экономичными, а в сложенном позволяют самолету занимать меньше места на стоянке или в ангаре.

Жадные до топлива четырехдвигательные реактивные самолеты, такие как Boeing 747 и Airbus A380, в наши дни уже явно устарели, и от них массово отказываются крупные авиакомпании. А вот самолеты с двумя мощными двигательными установками олицетворяют как настоящее, так и будущее авиаперевозок. Чтобы поднять в воздух огромный Boeing 777x, нужны два очень мощных двигателя, тяги которых буквально хватит для ракет. Вот описание GE9X в цифрах.

47.5 тонн тяги — хватит для выхода на орбиту

Каждый двигатель может производить по 47. 5 тонн тяги, что в сумме составляет 95 тонн для Boeing 777x. Более того, на испытаниях движок смог выдать 60 тонн тяги — это рекорд для реактивных двигателей. Они настольно мощные, что Пэт Доннеллан, инженер по программе двигателей GE9X, говорит, что пилотам, вероятно, не нужно будет доводить тягу двигателей до максимума, чтобы оторвать самолет от земли. Фактически, выведение движка на максимальную мощность для взлета известно как «взлет на полной тяге», объясняет он, но нет причин делать это, если в этом нет необходимости. «Вам просто нужно взлететь, а не насиловать двигатели», — добавляет он.

Доннеллан сравнивает это с вождением: при обычной езде вы не кладете педаль газа в пол, если в этом нет необходимости. Он говорит, что для типичных взлетов, когда соблюдается правильная развесовка самолета (так называемые «взлеты с пониженными номинальными характеристиками»), движкам Boeing 777x и близко не придется выходить на максимальную тягу.

Испытательный стенд с GE9X.

Для сравнения, тяга первой ступени ракета-носителя «Союз-2» на уровне моря составляет «всего лишь» 85. 6 тонн. Тяга каждого движка последней модификации известного четырехмоторного Boeing 747-8 составляет около 30 тонн, то есть нужно три таких движка, чтобы потягаться с двумя GE9X.

Вентилятор диаметром 3.5 метра

Именно такие размеры имеет нагнетающий воздух вентилятор в передней части двигателя, если считать расстояние между краями диаметрально противоположенных лопастей. Если вы встанете на краю гондолы, то даже вытянув вверх руку вы не сможете коснуться кончиками пальцев ее верхнего края.

Этот «крутилятор» — звезда шоу, когда дело доходит до создания тяги. «Поскольку 777x оказался достаточно большим, нам нужен был двигатель, который обеспечивал бы уровень тяги, который требовал авиаконструктор», — говорит Доннеллан, имея в виду компанию Boeing, «и при этом был очень эффективным. Чтобы добиться этого с турбовентиляторным двигателем нам пришлось сделать вентилятор большого размера».

16 полутораметровых лопастей



Именно такое количество специально изогнутых лопастей из углеродного волокна используется в вентиляторе движка GE9X. У его предшественников, GE90 и GENX, было 22 и 18 лопастей соответственно. Однако меньше в данном случае не значит хуже: новые лопасти могут производить больше подъемной силы благодаря изменениям в дизайне. «У них более широкая хорда — от передней до задней кромки», — говорит Доннеллан. «Лопасти более скручены в нужных областях, чтобы генерировать дополнительную подъемную силу, когда она вам нужна», — добавляет он. Он также отмечает, что лопасти нового вентилятора похожи на крылья, вращающиеся в двигателях.

Печка на 2400 градусов

Схема GE9X.

Разумеется, при работе внутренности реактивного движка сильно нагреваются. Внутренние компоненты турбовентиляторного двигателя сложны, но нам достаточно знать, что в него входит турбина низкого давления, турбина высокого давления, камера сгорания и компрессор. Воздух в компрессоре, как понятно из названия, сжимается. «То, что мы пытаемся сделать — это сжать нагнетаемый воздух до минимально возможного объема, который мы только можем создать», — говорит Доннеллан. «В дальнейшем мы помещаем этот максимально сжатый воздух в камеру сгорания».

На этом моменте в нашем уравнение появляется еще один компонент — топливо. «Мы поджигаем топливо в камере сгорания, в результате чего сжатый воздух очень быстро и сильно расширяется и проходит через турбину высокого давления, заставляя ее вращаться». В результате вырабатывается энергия, часть которой затем тратится на питание турбины низкого давления, которая приводит в действие вентилятор спереди.

Самая горячая часть двигателя — турбина высокого давления. «Она находится прямо за камерой сгорания», — говорит Доннеллан. Температуры там такие же, как у лавы в жерле вулкана, и достигают 2400 градусов. Чтобы движок не разрушился от такого нагрева, для создания турбины используются керамические матричные композитные материалы. «Они могут выдерживать гораздо более высокие температуры, чем существующие на текущий момент металлические сплавы», — добавляет Доннеллан.

4 метра в диаметре и почти 10 тонн веса

Наглядное сравнение человека и движка GE9X.

Разумеется, в рабочем турбореактивном двигателе вентилятор не крутится снаружи, как пропеллер. Он заключен в специальную рамку. По-научному этот округлый «футляр» называется передним корпусом вентилятора. Одна из целей этого корпуса состоит в том, чтобы он «окутывал» кончики лопастей вентилятора, дабы те могли засасывать воздух только спереди для обеспечивания максимальной эффективности.

Кроме того, в случае повреждения двигателя в целях безопасности нужно, чтобы обломки оставались внутри него, а не выбрасывались наружу, что потенциально может привести к повреждению крыла или фюзеляжа. По оценкам Доннеллана, корпус вентилятора увеличивает размер двигателя примерно на 15-20 сантиметров, а если учесть дополнительный внешний обтекаемый каркас, называемый гондолой, то, как сообщается, весь двигатель приобретает размер более 4 метров в поперечнике. Это примерно длина достаточно просторной четырехместной Toyota Corolla.

Ну и под конец — вес этого гиганта составляет без малого 10 тонн, так что увезти его сможет не каждый КамАЗ. Хотя такая цифра не кажется чрезмерной, если учесть мощность движка и то, что он создан из тяжелых стойких высокотемпературных сплавов с относительно небольшим количеством пластика и композитных материалов.

iGuides в Яндекс.Дзен —  zen.yandex.ru/iguides.ru

iGuides в Telegram — t.me/igmedia

Источник:

The world’s biggest jet engine, explained

Рекомендации

• В России обвалилась цена на MacBook Air с чипом M1. Забирайте, пока в наличии!

• AliExpress определился с курсом, по которому высчитываются цены

• Есть одна хитрость»>

  «Тинькофф-банк» рассказал, как обойти новую комиссию «Сбербанка». Есть одна хитрость

• Apple переводит AirPods на USB-С максимально хитрым способом. Тим Кук — гений

Рекомендации

В России обвалилась цена на MacBook Air с чипом M1. Забирайте, пока в наличии!

AliExpress определился с курсом, по которому высчитываются цены

«Тинькофф-банк» рассказал, как обойти новую комиссию «Сбербанка». Есть одна хитрость

Apple переводит AirPods на USB-С максимально хитрым способом. Тим Кук — гений

Читайте также

Aliexpress

VR-гарнитура поможет глухим «слышать»

Виртуальная реальность

«Яндекс» выпустил банковское приложение

Яндекс
Банки

Двигатели для малых самолетов — PBS Aerospace

Главная

Производственное подразделение PBS AEROSPACE, производитель авиационных турбореактивных, турбовинтовых и турбовальных двигателей. Во время разработки PBS AEROSPACE сосредоточилась на газотурбинных двигателях меньшего размера, используемых в основном в небольших и экспериментальных самолетах, вертолетах и ​​беспилотных летательных аппаратах. Двигатели PBS имеют преимущество в том, что их можно использовать для всех этих категорий. Благодаря своим высоким параметрам двигатели PBS имеют большое преимущество благодаря своей легкой конструкции и соотношению веса и мощности, что делает их одними из мировых лидеров в своей области. PBS AEROSPACE Inc. (США) является поставщиком этих двигателей в США

PBS TJ150

Реактивный двигатель PBS TJ150 был разработан для дронов-мишеней и других беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Преимуществом является компактная конструкция, малый вес при тяге до 1500 Н и низкий расход топлива в данной категории мощности. Мощность генератора составляет 750 Вт. Одна из версий двигателя PBS TJ150 позволяет осуществлять посадку на воду. Двигатель PBS TJ150 представляет собой одновальный реактивный двигатель, состоящий из радиального компрессора, радиального и осевого диффузоров, кольцевой камеры сгорания, осевой турбины и неподвижного выходного сопла.

Стандартные аксессуары: включены: система управления (FADEC), зажигание, соединительный кабель
Дополнительные аксессуары: электромагнитный топливный клапан, топливный фильтр, рычаг управления, панель сигнализации, подкачивающий насос, редукционный клапан, преобразователь CAN, преобразователь CAN-USB, пользовательское программное обеспечение .

Узнать больше

PBS TJ100

— турбореактивный двигатель 4-го ПОКОЛЕНИЯ. PBS TJ100 особенно подходит для пилотируемых и беспилотных транспортных средств.

Эти двигатели также идеально подходят для планеров, легких спортивных и экспериментальных самолетов. Двигатель PBS TJ100 отличается компактной конструкцией и отличным удельным весом до 292 фунта-силы (1300 Н) с низким расходом топлива для своей категории мощности. Этот двигатель также подходит для посадки на воду.

Подробнее

PBS TJ40-G1

Преимуществом PBS TJ40 является малый вес 3,3 кг и тяга 395 Н. Реактивный двигатель PBS TJ40-G1 представляет собой одновальный двигатель с одноступенчатым радиальным компрессором. , радиальный и осевой диффузор, кольцевая камера сгорания, одноступенчатая осевая турбина и выходное сопло. Мощность генератора 150 Вт.

Подробнее

PBS TP100

— турбовинтовой двигатель, специально предназначенный для небольших самолетов и других пилотируемых и беспилотных транспортных средств. Их можно использовать для спасательных служб, полиции или разведки, а также в сельском хозяйстве. Они также могут использоваться в военных целях для других целей и для БПЛА с вертикальным взлетом и посадкой. Основным преимуществом этого двигателя является его малый вес при мощности 241 л.с. (180 кВт) и способность достигать эшелонов полета 29 520 футов (9000 м) при максимальной стартовой высоте 19680 футов (6000 м). Система разработана таким образом, что двигатель может быть размещен в самолете как в толкающем, так и в тяговом режиме.

Подробнее

PBS TS100

— турбовальный двигатель. Этот тип двигателя появился с развитием современных вертолетов. Двигатель подходит для небольших и легких вертолетов или беспилотных летательных аппаратов. Их можно использовать для спасательных служб, полиции или разведки, а также в сельском хозяйстве. Преимущество двигателя заключается в его малых установочных размерах, малом весе и высоких статических характеристиках в 241 л.с. (180 кВт) с возможностью достижения эшелонов полета до 29520 футов (9000 м) и максимальной стартовой высотой 19 680 футов (6000 м).

Узнать больше

Турбореактивный двигатель PBS TJ100 | Целевые дроны и планеры

Реактивный двигатель PBS TJ100 был разработан для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), дронов-мишеней, легких спортивных самолетов и планеров с дополнительным двигателем.

• Компактный дизайн
• Отличная тяговооруженность, низкое энергопотребление
• Встроенный стартер-генератор обеспечивает надежный запуск, подачу питания в палубную сеть и охлаждение двигателя на стоянке
• Доработка по желанию заказчика (регулировка шарниров, длина выходного патрубка, возможность посадки на воду)

Заполните форму для просмотра 3D визуализации

Имя и фамилия:

Рабочий e-mail:

Компания:

Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

3D-визуализация

PBS. TopImage.Btn.Scroll

PBS TJ100 — самый популярный турбореактивный двигатель PBS. Он добился мирового успеха, продаваясь более чем в 40 странах. В настоящее время он используется в более чем 1000 приложений по всему миру и продолжает приносить большую гордость компании. Турбореактивный двигатель пользуется спросом благодаря своей компактной конструкции и отличной тяговооруженности, а также способности перезапускаться на земле или в полете и имеет возможность рекуперации соленой воды.

В соответствии со стандартами PBS, PBS TJ100 постоянно совершенствуется и даже вдохновил на создание новых разработок, таких как PBS TJ150 (самый мощный турбореактивный двигатель от PBS). Все авиационные двигатели изготавливаются и измеряются с использованием 3D-измерений деталей и сборок.

Преимуществом является компактная конструкция, малый вес при тяге до 1250 Н и низкий расход топлива в данной категории мощности. Мощность генератора составляет 750 Вт. Одна из модификаций реактивного двигателя PBS TJ100 позволяет производить посадку на воду. Двигатель PBS TJ100 представляет собой одновальный малогабаритный реактивный двигатель, состоящий из радиального компрессора, радиального и осевого диффузоров, кольцевой камеры сгорания, осевой турбины и неподвижного выходного сопла.

Параметры двигателя PBS TJ100

См. брошюру о двигателях Tubrojet здесь.

Почему мы?

Опыт работы с более чем 1000 установок

Наши технические специалисты разработали и поставили сотни наших реактивных двигателей PBS TJ100 для пилотируемых экспериментальных самолетов и беспилотных самолетов по всему миру более чем 20 клиентам в более чем 40 странах, от военных до гражданских организаций.

Нижнеклапанный двигатель плюсы и минусы

Двигатели

18.06.2021

Нижнеклапанный двигатель, его плюсы и минусы

Как известно сердцем любого механизма является его двигатель, поэтому от его выбора зависит качество и долговечность роботы машины. А чтобы грамотно подобрать эту неотъемлемую часть любого механизма, нужно хорошо разобраться в этом вопросе.

В нынешнее время существует довольно большое количество разновидностей двигателей. В основном квалификация двигателей происходит по следующей схеме:

1. В соответствии с расположением распределительного вала.
2. В соответствии с расположением клапанов.

Дальше двигатели принято распределять на целые ряды подтипов. Но важно перед этим разобраться именно со второй позицией, ведь от нее в большей степени зависит насколько мощным и выносливым будет двигатель. В соответствии с расположением клапанов, двигатели бывают нижнеклапанные, верхнеклапанные и соответственно со смешанным расположением клапанов.

Особенности роботы нижнеклапанного двигателя

Большинство двигателей работают по схеме ДВЗ (двигатель внутреннего сгорания), для этого необходимыми элементами есть клапаны и распределительный вал, с помощью которых синхронизируется робота выброса и заброса топлива, воздуха и использованных газов. Поэтому так важно место клапанов в работе двигателя. Нижнеклапанный двигатель характеризуется расположением распределителя и клапанов в блоке, рядом с цилиндрами. Также в одном блоке с ними располагается и привод.

Преимущества нижнеклапанного двигателя

Данное расположение многие считают наиболее выгодным, ведь оно имеет достаточно долгий перечень плюсов. Именно эта конструкция обеспечивает низкую шумность. Также, благодаря такому расположению данная модель установки клапанов считается самой безопасной, ведь при ней практически исключается возможность касания между клапанами и поршнем, что часто происходит при неправильном расположении распределительного вала.

При роботе нижнеклапанного двигателя, при установленных параллельно гидравлических толкателях, единственный шум, который слышен – это шум обтекающего вентилятор воздуха. Также одним из главных плюсов вышеназванного типа двигателей есть тот, что при правильной их эксплуатации практически сводиться к нулю возможность перегрева, что также увеличивает безопасность двигателю.

Минусы в роботе нижнеклапанного двигателя

Но как известно, прогресс не стоит на месте. Идеал недосягаем, но все же человек во всем стремится к совершенству, а в автомобилях главным критерием идеальности есть скорость. В этой постановке вопроса и проявляется главный недостаток машин с нижнеклапанным двигателем. Ведь при данном расположении двигателя из-за извилистого пути, который должна пройти бензовоздушная смесь значительно замедляется процесс наполнения цилиндров. Двигатель при этом становится неэкономичным и тихоходным. Также показатели двигателя отстают по вине нижнеклапанного мотора, имеющего сложную форму, что затрудняет процесс обработки мотора. При этом и появляется злосчастная шероховатость замедляющая роботу мотора.

При всех плюсах, существенным недостатком есть то, что при подобной компоновке механизма газораспределения затруднен доступ к толкателям клапанов. В некоторых случаях данного расположения мотора корректировка клапанного мотора вообще не была предусмотрена.

Обобщенная характеристика нижнеклапанного двигателя

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод о том, что в изначально нижнеклапанный двигатель в автомобилестроении занимал приоритетные перед другими видами двигателей позиции. После 1950-х, когда автомобилестроение получило новый виток развития и в широком обиходе начало появляться топливо с высокими октановыми числами, нижнеклапанные двигатели потеряли свою популярность, уступая в скорости машинам с другими видами двигателей. На сегодняшнее время стало очевидным, сослужив в свое время хорошую службу, сегодня место нижнеклапанным двигателям в музее, или гаражах коллекционеров.

Есть ли какие-то плюсы у нижнеклапанных двигателей?

Как известно сердцем любого механизма является его двигатель, поэтому от его выбора зависит качество и долговечность роботы машины. А чтобы грамотно подобрать эту неотъемлемую часть любого механизма, нужно хорошо разобраться в этом вопросе.

В нынешнее время существует довольно большое количество разновидностей двигателей. В основном квалификация двигателей происходит по следующей схеме:

В соответствии с расположением распределительного вала. В соответствии с расположением клапанов.

Дальше двигатели принято распределять на целые ряды подтипов. Но важно перед этим разобраться именно со второй позицией, ведь от нее в большей степени зависит насколько мощным и выносливым будет двигатель. В соответствии с расположением клапанов, двигатели бывают нижнеклапанные, верхнеклапанные и соответственно со смешанным расположением клапанов.

Особенности роботы нижнеклапанного двигателя

Большинство двигателей работают по схеме ДВЗ (двигатель внутреннего сгорания), для.

В принципе, все четырехтактные двигатели похожи, они отличаются только расположением и приводом впускных и выпускных клапанов. Как и многое другое в мотоцикле, стремление достичь высоких скоростей и мощностей привело к существенному усовершенствованию четырехтактного двигателя. Ниже рассмотрены различные схемы, начиная с нижнеклапанной, которая, несмотря не то, что во многом устарела, послужит для демонстрации степени развития современных конструкций с верхним распредвалом.

Нижнеклапанный механизм газораспределения (SV)Править

Конструкция нижнеклапанного механизма

Нижнеклапанный двигатель является относительно простой реализацией четырехтактного цикла, в нем используется минимум деталей для передачи усилия от распредвала к клапану. Привод распредвала осуществляется шестеренчатой или цепной передачей, расположенной рядом с коленчатым валом. Кулачки опираются на толкатели. которые представляют собой короткие штанги, перемещающиеся параллельно оси.

Многие задаются вопросом, какие двигатели лучше, верхневальные или нижневальные? В этой статье описываются их плюсы и минусы.

Как устроены двигатели?

Нижневальный двигатель. Распределительный вал расположен внизу блока цилиндров, и связан с коленчатым валом двумя шестернями. Соотношение тут такое же, как и у верхневальных, 1:2, поэтому распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый. Распределительный вал двигает штанги толкателей клапанов, а те в свою очередь двигают клапаны.
Верхневальный двигатель. Распределительный вал расположен сверху, в головке блока цилиндров. Приводится в действие цепью или ремнем. Распределительный вал напрямую двигает толкатели клапанов. При использовании двух распределительных валов каждый цилиндр получает не два, а четыре клапана, что увеличивает скорость наполнения и освобождения цилиндров, а значит, уменьшает потери мощности. Толкатели клапанов легче, поэтому могут работать на более высоких.

Просмотр полной версии : Так уж и плохи нижневальные моторы?

Уже давно, примерно год назад, купил «авторевю» с подробным описанием британского «бентли — мьюлсан». Машина шикарная и дорогая, на рублёвке ещё недавно висели её рекламные плакаты. Какого же было моё удивление, что в этом «бентли» нижневальная восьмёрка родом из 50-х. И это в дорогущей машине!
Про мотор там отдельная статья. Точно не помню, но восьмёрка более шести литров объёма, двумя клапанами на цилиндр и их штанговым приводом, чем не ЗМЗ 511? Однако англичане с течением времени грамотно дорабатывали мотор, установили в него какой — то хитрый распредвал с изменяемыми фазами газораспределения, одну турбину, которую впоследствии сменили две поменьше. И ничего, шустрый «мьюлсан», да и мотор неплохие ттх выдаёт, пока журнал не нашел, как найду, отпишу ттх «мьюлсана» и его двигателя.
Так вот и думаю, почему нижневальники у нас только что не пинают, а англичане.

В нашей сегодняшней статье речь пойдет о том, какие бывают типы ГРМ. Такие основы полезно знать каждому автовладельцу, потому что они прилично помогают при самостоятельном ремонте автомобиля. Двигатель с системой ГРМ DOHC
Содержание:
Типы привода ГРМ
Что такое распредвал
Типы ГРМ

В каждом газораспределительном механизме имеется привод от коленчатого вала. Он может быть изготовлен либо в виде ремня, либо в виде шестерни от коленвала, либо в виде цепи. Каждый привод имеет свои недостатки и преимущества.

Типы привода ГРМ

Существует три основных типа приводов, есть и другие, но они не используются на серийных автомобилях:

Ремень обладает меньшей шумностью при работе, однако, его обрыв часто приводит к повреждению клапанов. Недостаточный натяг приводит к перескакиванию и смещению фаз, соответственно, к трудному запуску, нестабильному холостому ходу, неполной мощности двигатель и т. д. Цепь тоже имеет.

Оппозитный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания, где ряды цилиндров располагаются оппозитно (друг напротив друга) и вращают расположенный между ними коленчатый вал. Если говорить проще, это тот же V образный двигатель только с углом развала 180°.

Плюсы оппозитного двигателя.

Такое расположение элементов двигателя выбрано не случайно. В первую очередь автомобили с двигателями такой компоновки имеют низкий центр тяжести, который достигается благодаря тому, что оппозитный плоский двигатель как нельзя лучше располагается внизу моторного отсека. Более легкое навесное оборудование размещается уже над ним. Подобная характеристика позволяет автомобили быть более устойчивым на дороге, что немаловажно на больших скоростях.

Вторым основным плюсом такого двигателя является равномерность его работы и уравновешенность. Это достигается благодаря оппозитному расположению цилиндров, где вибрационные.

Устройство ГРМ

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – наиболее распространенный силовой агрегат, использующийся в современном автомобилестроении. Свое название он получил по количеству фаз, необходимых для осуществления одного цикла работы, или поворота коленчатого вала на 720 градусов. Фаза впрыска топлива или топливно-воздушной смеси, сжатие рабочего тела поршнем, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В модели идеального двигателя все фазы разнесены во времени, перекрытие между ними отсутствует, что, в свою очередь, обеспечивает получение максимально возможных рабочих значений мощности, крутящего момента и оборотов двигателя. На практике, к сожалению, дела обстоят несколько хуже. Устройство газораспределительного механизма, отвечающего за исполнение фазы впрыска топлива и удаление выхлопных газов, его схема и принцип работы – основная тема данной статьи.

Общая схема и взаимодействие частей

Своевременное открытие впускных и выхлопных клапанов в.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

О газораспределительных механизмах карбюраторных двухтактных двигателей см. Двухтактный двигатель

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм управления фазами газораспределения двигателя внутреннего сгорания.

Состоит из распределительного вала — или нескольких валов — и механизмов привода к ним, клапанов, открывающих и закрывающих впускные и выхлопные отверстия в камерах сгорания, и передаточных звеньев — толкателей, штанг, коромысел и некоторых вспомогательных деталей (регулировочных элементов, клапанных пружин, системы поворота клапанов и проч.)

Система привода распределительного вала в любом случае обеспечивает его вращение с угловой скоростью, равной 1/2 угловой скорости коленвала.

Классификация ГРМ

Классифицирующими признаками для конструкции газораспределительного механизма являются расположение клапанов и распределительного вала.

По расположению клапанов выделяют двигатели:

Мне всегда нравился этот движок) Грубоватый, устаревший, кошмарно тяжелый (цилиндры отлиты не из алюминия а из чугуна), но что-то в нем есть. Такое же притягательное и искомо наше, как американских дух в чоперрах Harley Davidson и Indian.
Немного теории)))

Оппозитный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором угол между рядами цилиндров составляет 180 градусов. В автомобильной и мототехнике оппозитный двигатель применяется для снижения центра тяжести, вместо традиционного V-образного, также оппозитное расположение поршней позволяет им взаимно нейтрализовывать вибрации, благодаря чему двигатель имеет более плавную рабочую характеристику.

Компания Porsche использует его в большинстве своих спортивных и гоночных моделях, таких как Porsche 997, Porsche 987 Boxster и другие. Оппозитный двигатель является также отличительной чертой автомобилей марки Subaru, который устанавливается практически во все модели Subaru c 1963 года. В производстве.

Нижнеклапанный двигатель плюсы и минусы

Сообщение Громыч » 16 апр 2010, 13:05

Сообщение Саня » 16 апр 2010, 13:38

Сообщение lunatik-1 » 16 апр 2010, 14:16

Сообщение Shurinex » 16 апр 2010, 14:33

Сообщение lunatik-1 » 16 апр 2010, 14:37

найти спаленный клапан? Лениво очень, чес слово.

Есть встречное предложение: поскольку ответ вероятно всё-же один, выложите свои мысли повторно, хоть цитатами.
Тема ретро-Мотора сегодня будет зачищена

Сообщение lunatik-1 » 16 апр 2010, 14:45

Сообщение Саня » 16 апр 2010, 15:00

Может модератором темы топик стартера сделать, он проверенную и подтверждённую инфу будет в первое сообщение добавлять красным цветом, а остальное, не проверенное по мере необходимости удалять.

Могу только к сказанному ранее, но в другой теме добавить, что довести СЗД мне до детонации на 76 бензине удавалось, когда со скоростью около 10 км/ч на тракторе в натяг, то есть примерно 2-2,5 тыс оборотов тянул около 2-3, мож 4 куба сырых дров, по сырой пещаной дороге, а когда опережение было не 3, а около 6 мм, (вроде 3 по норме, точно не помню), но тесть поставил точно в 2 раза больше на слух, чтобы тянул лучше, то до детонационного нагрева доходил на раз-два.

Для особливо умных. кто попытается доказывать что детонация от температуры не зависит, напомню, что скорость горения топлива, а также его способность к воспламенению зависят в том числе и от температуры смеси, чем она выше, тем быстрей эта скорость и выше склонность к детонации.

По тому возможно ещё от прогара клапанов может помочь создание оптимальной температуры двигателя, но на воздушном охлаждении это очень трудно реализовать, если только электропривод

Сообщение Shurinex » 16 апр 2010, 15:25

Shurinex писал(а): Можно ликбез. Общий.?

Октановое число бензина, численно приравнено к октановому числу смеси в процентном содержании, изооктана имеющего наибольшую степень детонационной стойкости и н-гептана имеющего наименьшую детонационную стойкость.
Детонационные стойкости топлив зависят от режимов испытания или от условий протекания процессов горения.

Чем выше степень сжатия (т.е. жестче условия горения), тем больше должно иметь топливо (бензин) октановое число.

Таким образом если в двигатель с относительно низкой степенью сжатия заправлять высокооктановый бензин, то нежелательной детонации топлива не возникает.
НО температура горения этого высокооктанового топлива, как правило может быть выше.
Что и приводит к локальным перегревам теплонапряженных деталей ЦПГ.
Вероятнее всего прогорает поршень или прокладка головки (головка), если они сделаны из алюминиевого сплава. Который как известно имеет меньшую температуру плавления чем, те жи клапана.
Особенно, это касается двигателей с воздушным охлаждением, и двухтактных.
В силу их большей теплонапряженности и трудностью с теплопередачей.

Shurinex писал(а):
Я допускаю, кто-то лично видел прогоревшие клапана.
НО, касательно мотора этого, на ГАЗ-51,который был сильно форсирован производителем!
Это значит заправлять форсированный мотор- низкооктановым бензином
Отсюда все проблемы с клапанами, баббитом и детонацией топлива.

«Вместе с тем, при нарушении правил эксплуатации — длительной работе на высоких оборотах — мотор быстро выходил из строя из-за выплавления баббита из биметаллических коренных вкладышей коленвала. Здесь вносили свою лепту и местами не очень продуманная конструкция (недостаточная подача масла, само применение сталебаббитовых вкладышей), и «грузовая» главная пара заднего моста с большим передаточным отношением, которая при отсутствии повышающей передачи способствовала «перекручиванию» предназначенного в большей степени для легковых автомобилей низкооборотного мотора. Поэтому максимальная практическая скорость автомобиля не превышала 70 км/ч вне зависимости от дорожных условий, что гарантировало высокий ресурс и долговечность двигателя.»

Прогар поршней, прокладок головок (головок), клапанов и других теплонапряженных деталей является следствием неправильной эксплуатации, применением не соответствующего топлива, не следование требованиям производителя по «бережному» отношению к мотору или незнание их.

Кроме того зачастую, подобые поломки возникают на двигателях которые уже подвергались серьезному форсированию производителем и(или) имеют ограниченный ресурс.

Крооме того особенности протекания процессов горения у двигателей с нижним расположением клапанов, увеличенной площадью поверхности камеры сгорания, малой площадью теплоотдачи клапанов способствует появлению таких поломок.

Также не исключены случаи применения топлива без рекомендованных антидетонационных присадок для некоторых моторов.
——————————————————————————
PS/ Все выше написанное является плодом моего воображения, не претендует на истину в первой инстанции и подлежит обязательному уточнению и проверки.
То есть, если ошибаюсь — поправьте.

Характеристика нижнеклапанных ГРМ

Все детали ГРМ этого типа находятся внутри блока, что позволяет получить очень компактный двигатель. Распределительный вал находится в общем картере с коленвалом, что упрощает систему смазки и повышает безотказность, отсутствуют промежуточные передаточные звенья между кулачками распредвала и клапанами (коромысла, рокеры, рычаги и т. п.), нет необходимости в сложных уплотнениях стержней клапанов (маслосъёмные колпачки).

Главный минус нижнеклапанной компоновки — обусловленная перевёрнутым расположением клапанов специфическая компоновка впускного и выпускного трактов, приводящая к снижению удельных характеристик двигателя. Из-за связанного с ней сложного пути бензовоздушной смеси, поток которой при входе в цилиндр резко меняет направление движения, повышается сопротивление на впуске и значительно ухудшается наполнение цилиндров, в особенности на высоких оборотах. Как следствие — в большинстве случаев нижнеклапанный двигатель получается тихоходным и неэкономичным, с низкой удельной мощностью. [5]

Камеры сгорания нижнеклапанного мотора имеют сложную форму и из-за этого как правило не подвергаются механической обработке, сохраняя шероховатую поверхность, полученную при отливке, что ещё больше снижает показатели двигателя и является причиной появления различий в объёме и, соответственно, характере работы камер сгорания одной головки. Длинные выпускные каналы, расположенные в блоке цилиндров, способствуют перегреву нижнеклапанного двигателя из-за дополнительного нагрева от горячих выхлопных газов.

Со смешанным расположением клапанов (тип IOE)

Также встречаются обозначения F-Head или IOE (Intake Over Exhaust — «впускной клапан над выпускным»). У такого двигателя обычно впускные клапаны находятся в головке блока, как у верхнеклапанного мотора, и приводятся в действие при помощи штанг толкателей, а выпускные — в блоке, как у нижнеклапанного двигателя. Распределительный вал был один и был расположен в блоке, как у обычного нижнеклапанного мотора.

Эта схема обладает тем преимуществом, что её мощность ощутимо выше, чем у «чистого» нижнеклапанного — верхнее расположение впускных клапанов позволяет ощутимо улучшить наполнение цилиндров рабочей смесью. Как правило, такие двигатели переделывались из нижнеклапанных в качестве меры текущей модернизации, что зачастую было технологически проще и экономически выгоднее перехода к полностью верхнеклапанному мотору на основе того же блока цилиндров.

Такие двигатели широко применялись фирмами Rolls-Royce и Rover (включая внедорожники Land Rover) благодаря их высокой надёжности как по сравнению с нижнеклапанными (из-за хорошего охлаждения верхних клапанов), так и по сравнению с ранними верхнеклапанными двигателями (из-за вдвое меньшего числа штанг), а также способности работать на низкооктановом бензине без детонации.

Верхнеклапанные со штанговым приводом клапанов (тип OHV)

Данная конструкция ГРМ была изобретена Дэйвидом Данбаром Бьюиком (David Dunbar Buick) в самом начале XX века. У двигателей с таким ГРМ клапаны расположены в головке цилиндров, а распредвал — в блоке (англоязычное обозначение — OHV, OverHead Valve; также встречается I-Head, или Pushrod, то есть, «со штангами толкателей»). Разнесённые далеко друг от друга распределительный вал и клапаны вынуждают устанавливать между ними длинные передаточные звенья — штанги толкателей, передающие усилие от контактирующих с кулачками распредвала толкателей на коромысла, непосредственно приводящие в движение клапаны, что и является главной отличительной особенностью данной схемы ГРМ.

Положительная сторона ГРМ типа OHV — относительно простая конструкция и обеспечиваемая ей конструктивная надёжность, в частности, как правило используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как разрыв ремня ГРМ или «перескакивание» цепи в механизме с цепным приводом (реже используется короткая пластинчато-зубчатая цепь Морзе, позволяющая достичь полной бесшумности привода, но из-за малой длины риск её растяжения намного ниже, чем при верхнем расположении распредвала; ременной привод используется лишь в виде исключения, например — на некоторых японских дизелях). Эксплуатационные нагрузки на детали ГРМ также оказываются сравнительно невысокими, чем обеспечивается высокая долговечность и нетребовательность к смазочным материалам. В V-образном двигателе данная схема газораспределения имеет дополнительное преимущество в том, что появляется возможность осуществить привод клапанов обеих головок от единственного распределительного вала, расположенного в развале блока.

Многие двигатели с ГРМ типа OHV более компактны по сравнению с верхневальными, так как у них отсутствует расположенный сверху в головке блока распределительный вал, что особенно актуально для двигателей без оси коромысел, у которых каждое коромысло опирается на отдельную опорную стойку в виде шпильки с полусферическим сегментом (ball seat), что характерно для американских двигателей; для рядных двигателей это в особенности касается габарита по высоте, а для V-образных — и высоты, и габаритной ширины.

Двигатели с распредвалом в головке цилиндров (тип OHC, SOHC)

Двигатель с одним верхним распределительным валом и клапанами в головке (Overhead Camshaft или SOHC — Single OverHead Camshaft).

В зависимости от конкретной конфигурации привода клапанов, выделяют двигатели с приводом клапанов коромыслами, рычагами (рокерами) или цилиндрическими толкателями.

В верхневальных двигателях с приводом клапанов коромыслами для привода клапанов используются коромысла — двуплечие рычаги, один из концов которых (обычно более короткий) находится в контакте с расположенным под ним кулачком распредвала, а второй (более длинный) — со стержнем клапана. В большинстве случаев коромысла расположены на общей оси, что облегчает сборку и разборку газораспределительного механизма. Такой привод клапанов обычно применяется на двигателях с полусферической или шатровой камерой сгорания, которые требуют расположения клапанов двумя рядами в виде буквы V, и в которых при использовании других типов привода клапанов пришлось бы использовать либо очень длинные рычаги, либо два распределительных вала, по одному на каждый ряд клапанов, что как правило является менее предпочтительным. Кроме того, благодаря расположению распределительного вала ниже коромысел головка блока получается сравнительно компактной по высоте (но зато имеет большую ширину). Примеры верхневальных двигателей с приводом клапанов коромыслами — «Москвич-412» (полусферическая камера сгорания), некоторые модели двигателей фирм BMW (полусферическая) и Honda (шатровая), 8-клапанный мотор Renault Logan (шатровая).

В верхневальных двигателях с приводом клапанов рычагами (рокерами) в качестве передаточного звена между кулачками распределительного вала и клапанами используются одноплечие рычаги (рычажные толкатели), опирающиеся на общую ось или на индивидуальные опорные стойки (упоры) в виде болта со сферической рабочей поверхностью, к которой рычаг прижимается силой специальной шпилечной пружины. Распределительный вал расположен над рычагами и толкает их примерно посередине. Данная схема сравнительно проста в реализации и дёшева, однако имеет повышенный уровень шумности, а поверхность контакта кулачка распределительного вала и рычага испытывает большие нагрузки, что требует высоких противозадирных характеристик смазочного масла. Кроме того, из-за расположения распределительного вала над рычагами головка цилиндров получается громоздкой по высоте (ширина зависит от конкретной компоновки, но в целом больше, чем при приводе клапанов цилиндрическими толкателями). Такой ГРМ характерен для двигателей «Жигулей» ВАЗ-2101…2107 и «Нивы» ВАЗ-2121, а также ряда других двигателей, преимущественно разработки 1960-х — 70-х годов.

В верхневальных двигателях с приводом клапанов цилиндрическими толкателями распределительный вал расположен непосредственно над стержнями клапанов и приводит их посредством коротких цилиндрических толкателей. Механизм привода получает очень простым и с минимальной инерцией деталей, что выгодно для высокооборотных двигателей, а головка цилиндров — достаточно компактной по всем направлениям. Однако регулировка клапанного зазора при такой конструкции привода клапанов вызывает значительные затруднения из-за затруднённого доступа к толкателям, поэтому современные моторы с таким ГРМ обычно имеют гидрокомпенсаторы клапанного зазора, встроенные в толкатели. Благодаря указанным выше преимуществам (простота, компактность, минимальная инерция) в настоящее время данный тип привода клапанов является наиболее распространённым на легковых автомобильных двигателях (как SOHC, так и DOHC).

Двигатели с двумя распредвалами (тип 2OHC / DOHC)

Эта схема является усложнённой разновидностью обычной OHC. В головке блока цилиндров расположены два распредвала, один из которых приводит впускные клапаны, второй — выпускные, при этом на каждый цилиндр приходится один впускной и один выпускной клапан.

Схема позволяет значительно увеличить количество оборотов коленчатого вала за счёт уменьшения инерции привода клапанов, следовательно, увеличить мощность, снимаемую с двигателя.

Мотоциклы Урал и Днепр

• Ridik @ ИКОВ+ДНЕПР=ПОМОГИ .
• человек @ ИКОВ+ДНЕПР=П� .
• Pilon (томск) @ Не могу от� .

Разделы

• Старый форум
  • Двигатель
  • Карбюраторы
  • Начинающим
  • Общие
  • Разговорчики
  • Трансмиссия
  • Химия
  • Ходовая
  • Электрика
• Фото Тюнинг

Новое на Форуме

• Багажник на Урал и не только
• Урал ИМЗ8. 103.10 — 1989 г.в. Принимаю советы по ремонту))
• купил м63, а что ж с ним сделать?
• Разговоры обо всём !
• Пропадает искра на свечах и на катушке зажигания.

Вопрос Знатокам про нижнеклапанные двигатели

В процессе изучения запасных частей, доставшихся вместе с мотоциклом было замечено:
один коленвал заметно отличается от других массивностью и аккуратностью обработки, а также приятной формой шатунов. Похоже что это родное колено от М72 пятидесятых годов. Хотя форма больше подходит для спортивного двигателя.
Вопрос: есть ли у кого-нить опыт эксплуатации такого колена?
Еще сильно интересует где можно найти ремонтные клапаны и от кого подходят пружины.
Вы сильно поможете, если предоставите для обработкки седел шарошки, и если есть развертка под направляющую. Советы по востановлению клапанного механизма приветствуются.

1) У М-72 колена форма, точная копия колена R-71,оно такое ставилось на пререходные модели межлу К-750 и К-750М, у меня в моём двигле такое стоит. Опыт с таким коленом несомненно у меня имеется, правда как ты уже знаешь не с родными поршнями, с перегрузом, к концу сезона начал слегонца постукивать левый сепаратор (Двиг с 1984 года, до меня дед который мне его продал носился по сёлам и пахате, ремонта не было ), но это покась фигня. ведь у меня есть запасной. С родными поршнями должно жить дольше. Советов накидаю попозже.

Вот это в натуре хищник! Только спросил, сразу ответил.
Barracuda, если я тебя правильно понял, то оно вполне жизнеспособно? Есть у меня идея изготовления оригинального колена с такими шатунами под 2108 поршни.
На прошлой неделе лечил зубы дома. В перерывах между походами к врачу наведывался в гараж — разбирал свои железки. Для интереса решил разобрать запасной двигун (1956гв). То, что я обнаружил меня приятно шокировало: двигатель разобрался без единой заминки, красота исполнения вызывает восхищение. На радостях разобрал и родную коробку. Оказалось, что построить новый мот заманчивей, чем переделать и отремонтировать то, что у меня ездило в том сезоне.
Раму от Днепра осенью на свалке нашел. Бак Кудесник с Федором (местный наш товарищ) подарили на днюху 12 декабря.
В общем, дым коромыслом. Надо только головы в порядок привести и нужны клапана ремонтного размера

По поводу ремонта клапанов: клапана по моему подходят от какого-то грузовика(вроде ЗИЛ,впускные) стебель протачивается,по втулкам была статья в МОТО ,если найду пришлю.

Кстати на днях хапнул два колена от К-750(за1500 Р.) 1956Г.В.на одном паз под шпонку маховика 9мм,Что за хрень

Сегодня обнаружил следующее:
газ 2410 имеет толщину направляющей 9мм
есть шарошки для газовского двигателя, в продаже
продаются и развертки на 9мм всякие разные
я бы себе купил, но мне два двига на ноги поставить и я буду над запорским колдовать. Не нравится мне современные. В общем на это надо около 30 убитых енотов, а у меня таких денег свободных не бывает — я все время на запчасти коплю. Может кому потом пригодятся девайсы?
Надо точно знать от кого подходят. От Зила я видел тоже продаются. На следующей неделе поеду по магазинам смотреть на них живьем.
Я бы еще по гаражам поискал, но надо точно знать что искать.

Эх перцы, разборка движков 72ого и касика воопче рекомендуется для нормализации пищеварения какминимум раз в квартал. Душа радуеца, вроде все примитивно а блиа как аккууратно сделанно, отливки красивые, места посадочные ровные.
Вот у меня картер есть МТ-10, так там смещение оси относительно отливки гдет 3 мм. Просто какойто обдолбанный мудак неправильно закрепил его на карусельно-токарном станке. Особенно это видно когда на него крышку и каробку садиш))))))))

з.ы. А шатун под ваз ненадо делать, просто втулку разворачиваеш и все.

так всётаки чем отличаются колена от касика и эмки ?

для kpect: Отличаются формой и весом щек и материалом из которого ини сделаны. Сталь сепараторов. И просто я себе специально подискивал колено от М-ки ибо они ходят как минимум вдвое дольше.

Как раз по рублю за кубик ГЫ!

Мужики, так про клапана что никто ничего не знает?

У мя есть полный чертеж клапана для касика с указанием материала и термообработки. Знаю что делают их из газоновских или зиловских но из каких точно-х его знает. Чертеж могу дать нераньше вторника а клапана пазырить какие к касику подходят из волговских нераньше понидельника.

У мя есть полный чертеж клапана для касика с указанием материала и термообработки. Знаю что делают их из газоновских или зиловских но из каких точно-х его знает. Чертеж могу дать нераньше вторника а клапана пазырить какие к касику подходят из волговских нераньше понидельника.

На сколько я помню впускной.

Да-да именно батенька впускной т.к. выпускные клапана ЗиЛ внутри стеблиа содержут натрий,так что проточить их не удастся

Я потратил выходные, доставая знакомых и незнакомых мужиков, удалось выяснить:

1. Клапана от ГАЗ 21 и новее нифига не подходят, так же как и от уаза — короткая штанга
2. Есть подозрение, что подойдут от Газ 51. Попробую проверить.
3. Зиловские имеют такую же длину штанги, но при 11мм вместо 9

Чертеж клапана есть на сайте
Вывод: ( 0 )

Господа, из всех ваших размышлений и разговоров я понял одно, покупать М-ку и К-сик не стоит, какие-то заморочки с запчастями. Хотел понимаешь вот купить, но теперь не буду. Непонял, а в магазине на моторной или сокольниках нет клапанов?

В сокольниках есть, я сегодня узнаю ремонтные они или нет.
Мне ремонтные нужны, да и денег жалко. 10$ за 4шт.
А про гемор — это как посмотреть

Стоит! Ещё как стоит. Поверь мне, нижнеклапанники — лучшее, что когда-либо производил наш мотопром!

Проверенно : В подвале на Сокольниках ремонтных клапанов нет!

Нижнеклапанный. дизель?!

Пояснение: автор не является профессиональным мотористом, но автор есмь системотехник-самоучка, то есть
приучился смотреть на проблему в комплексе, а не изучать глубоко отдельные аспекты, подобно тем слепцам из
притчи про слона.

Для начала ролик, в котором мой ровесник (1965 года) дизелёк Ruston 1WB весело качает воду:

[ Кому стало интересно — прошу под спойлер ]
Да, одна из родовых болезней ГРМ с нижним расположением клапанов — очень трудно получить высокую степень сжатия.
Ибо делаем больше клапана — растёт объём камеры сгорания и падает та самая СС.
Делаем клапана меньше диаметром — ужимается сечение каналов газообмена, соответственно падает мощность.
Можно ещё сделать двигатель очень длинноходным — получим увеличение нагрузки на детали КШМ и в лучшем случае рост
механических потерь. И вес совсем уже неприлично вырастет.
Из известных мне классических SV (sidevalve) двигателей самый «зажатый» — это D-motor LF26 с геометрической СС 8:1 и
объёмом 2,7 литра. Несмотря на внушительный объём установочная масса движка без учёта жидкости и батарейки, но с генератором и стартёром составляет всего 58 кг! Очень и очень недурно.

Но это же не дизель!
Угу. Для работы на тяжёлом топливе его надо зверски наддуть (атмосферы 2 минимум).
Или ставить свечу накаливания — получится недурной полудизель.

Где нижнеклапанный дизель, трах-тибидох!? — возопит выведенный из себя велеречивостью автора читатель.

Одноклапанный и нижнеклапанный дизель от фирмы Averican Diesel!

Оно же схематично и с пояснениями:

Ну и вид сверху схематично:

Кроме American Diesel одноклапанными конструкциями тогда баловались многие, даже авиамоторы были с одним клапаном,
правда почему-то с верхним.
Естественно с внутренним смесеобразованием, дабы не раскидывать топливо мимо цилиндров.
С дизелем Packard DR-980 в 1931 году самолётик Bellanca CH-300 Pacemaker продержался в воздухе без дозаправки 84 часа
33 минуты. Рекорд был побит только в 1986 году «Вояджером» Берта Рутана. Имеется ввиду рекорд продолжительности,
а не дальности полёта.

Плюшки у этой конструкции следующие:
1. Деталей ГРМ вдвое меньше.
2. Клапану работается легче, его воздухом на впуске охлаждает, а не только выхлопом жарит.
3. Можно устроить нижнеклапанный дизель 🙂

Минусы одноклапанников:
1. Прикрутить к нему глушитель с трудом ещё можно, а вот турбину уже нет.
2. Приводной нагнетатель тоже не поставишь.
3. Ну не в тренде это нынче! Сейчас в моде миниатюрные истеричные жужжалки, а не почтенные надёжные низкооборотные
моторы.

А как с малого объёма мощу снять? Правильно! 4 клапана на цилиндр, верхние распредвалы (инерцию снизить, обороты задрать) и турбонаддув вкрячить.
Получаем аццки перефорсированные капризные моторчики, что и требуется произвредителю.
Главное чтоб гарантийный срок отбегали, а там чем раньше подохнут — тем лучше.

(автор ностальгически рыдает, вспоминая гениальный тойотовский дизель 1HZ, один из последних настоящих моторов)

Что радует: в России нашлась умная голова и налог берут с мощности, а не с объёма. Спасибо тебе, неизвестный чиновник!

Одно из преимуществ «плоскоголовых» (flathead) движков — малое лобовое сечение даже при оппозитной или звездообразной
компоновке.
Но кому оно надо? Только в малой авиации, однако товарищи авиастроители будут и дальше покупать импортные движки по
негуманным ценам, поскольку отбить затраты на разработку и производственную оснастку при наших объёмах строительства
мелких летательных аппаратов нереально.

Эх, недурно смотрелся бы нижнеодноклапанный дизель на мотодельте или двух-трёхместном самолётике!
Особенно если задавить в разработчиках гнусную гидру перфекционизма, которая вездессуща и многогадяща еси.
Присутствует тварь практически в любой отечественной конструкторской деятельности, а уж если изобретатель затесался.
Насмотрелся я в своё время на такое. И не только насмотрелся, но и наборолся.
Теперь очень хорошо понимаю, почему некоторых товарищей с излишне буйной фантазией в своё время к стенке прислонили.

Да, скоро будут ещё истории про поршневые моторы не совсем обычных конструкций.

Поделиться:

Плюсы и минусы «слабых» двигателей

Все статьи
Полезные советы

19 декабря, 2017

6 196

Ссылка скопирована в буфер обмена

Ссылка скопирована в буфер обмена

Поделиться

Почти для каждой модели автомобилей производители предлагают несколько вариантов двигателей. Это выгодно с маркетинговой точки зрения сразу по нескольким причинам. Во-первых, у покупателя создается иллюзия выбора. Во-вторых, базовый мотор позволяет снизить цену и указать в рекламных буклетах «красивую» минимальную стоимость, которой можно привлечь внимание. Но обычно таких «базовых» моторов машинам либо хватает впритык, либо откровенно не хватает. Рассмотрим плюсы и минусы покупки машины с самым «слабым» двигателем.

Прежде всего попробуем разобраться, что такое «слабый» мотор. Для каждого автомобиля это понятие индивидуально. Если хэтчбек класса А с двигателем 1,6 будет ракетой, то полноразмерный седан с таким мотором придется толкать в гору, ибо сам он туда не заедет. Все зависит от веса и энерговооруженности машины, «обязательных» формул не существует, но обычно можно отталкиваться от соотношения 1,2-1,4 литра объема на тонну веса снаряженной массы. Если объем меньше, то двигатель уже можно считать слабым.

Главными преимуществами «слабых» моторов можно считать невысокий транспортный налог, более дешевую страховку, а также меньшую стоимость самого автомобиля. Это позволяет экономить в условиях ограниченного бюджета.

В чем проблема таких моторов? Самая главная – нехватка мощности. Если в пробках все равно на чем ползти, то стоит выехать на трассу, как малолитражные силовые агрегаты сдают, особенно если в машине установлена АКПП и кондиционер. Они забирают на себя часть и так невеликой мощности.

Может, это компенсируется экономичностью? Не всегда. В пробке, когда машина работает по большей части на холостых оборотах, «слабый» двигатель действительно может показать неплохие результаты. Но при динамичной езде об экономии топлива стоит забыть, ведь для того, чтобы такой двигатель ехал, его приходится нещадно крутить и выжимать все соки, а это чревато и повышением расхода, и сокращением ресурса.

Вот еще одна проблема. Современные «слабые» моторы обычно делают из алюминиевых сплавов, у них невысокая ремонтопригодность и для них желательно более частое техобслуживание, чтобы они не вышли из строя на малых пробегах. Двигатели большего объема, наоборот, работают в полсилы и живут при прочих равных гораздо дольше. Положительно на их ресурсе сказывается и тот факт, что объемные моторы быстрее прогреваются зимой. Значит, они меньше времени работают в условиях недогрева, который вреден для двигателя. Если моторы в 2-3 литра прогреваются до 60 градусов в мороз примерно за 5 минут, работая на холостых оборотах, то малолитражке на это потребуется около 15 минут, да и то при условии езды под нагрузкой.

Сегодня многие производители пытаются компенсировать недостатки «слабых» двигателей, оснащая их турбинами. У таких автомобилей возрастает мощность, они уже не выглядят «ущербными» в потоке, но и нагрузка на мотор становится выше, а его ресурс сокращается еще больше. Для тех, кто покупает автомобиль на вторичном рынке, это очень важный фактор — стоит серьезно подумать прежде чем купить с рук машину с турбированным двигателем.

Какие выводы можно сделать? «Слабый» мотор подойдет, если вы ездите только по городу, с механической коробкой передач и не перевозите много пассажиров и грузов. Однако такой мотор противопоказан тем, кто планирует возить семью, грузы, таскать прицеп или много ездить по трассе. Так что если у вас есть возможность приобрести мотор большего объема и мощности, то следует остановиться именно на таком варианте.

И, конечно, каким ни был мотор, главное – его исправность, особенно для б/у транспорта. Двигатель даже самой большой мощности не гарантирует отличное функционирование авто, если в нем имеются неисправности. Обратитесь за технической проверкой к профессионалам и будьте уверены в своем автомобиле.

19 декабря, 2017

6 196

Ссылка скопирована в буфер обмена

Ссылка скопирована в буфер обмена

Поделиться

Почитать ещё

Автоподставы: ТОП-7 комбинаций вымогательства на дороге

3 Грубейших ошибки при покупке поддержанного автомобиля

Паника авторынка 2022. Что делать покупателю: брать машину или подождать?

Как купить первый автомобиль – какую машину выбрать новичку?

Subaru Forester IV (SJ) – так ли надёжен и прост японский «лесник»? Проблемы. Технические характеристики.

Lexus RX AL10 – слабые места сильной машины. Комплектации. Технические характеристики.

Ещё больше интересных постов в наших соц.сетях

Автоподставы: ТОП-7 комбинаций вымогательства на дороге

3 Грубейших ошибки при покупке поддержанного автомобиля

Скидка 5% подписчикам наших соц.сетей

Другие разделы

У вас есть вопросы или необходима консультация?

Заполните форму и наш специалист ответит на все возникшие вопросы!

Соглашаюсь на обработку персональных
данных согласно условиям

{{{title}}}

{{{text}}}

Газораспределительный механизм двигателя — презентация онлайн

1.

Газораспреде- лительный механизм

Газораспределительный
механизм
1-ЭТМК-2
Маркевич А.
• Газораспределительный механизм
предназначен для впуска в цилиндры
двигателя горючей смеси в
классических бензиновых двигателях
или воздуха в дизелях и выпуска
отработавших газов в соответствии с
рабочим циклом, а также для
обеспечения надежной изоляции
камеры сгорания от окружающей
среды во время тактов сжатия и
рабочего хода.
• Состоит из распределительного вала — или
нескольких валов — и механизмов привода к ним,
клапанов, открывающих и закрывающих впускные и
выпускные отверстия в камерах сгорания, и
передаточных звеньев — толкателей, штанг,
коромысел и некоторых вспомогательных деталей
(регулировочных элементов, клапанных пружин,
системы поворота клапанов и проч.)

4. Распределительного вала (1 или несколько)

Кулачки распредвала – важнейшая
составная часть. Их количество
соответствует количеству впускных и
выпускных клапанов двигателя. Именно
кулачки и выполняют основное
назначение распредвала – регулировка
Изготавливается из:
фаз газораспределения двигателя и
1. отпущенной высокоуглеродистой
стали цилиндров.
порядок работы
2. Чугуна
• Газораспределительная фаза распредвала подбирается
опытным путём, и зависит от конструкции впускных
и выпускных клапанов и числа оборотов двигателя.
Производители для каждой модели двигателя
указывают фазы распредвала в виде диаграмм или
таблиц
• Привод распредвалов зубчатым ремнем
является в настоящее время наиболее
распространенным на легковых
автомобилях. Зубчатый ремень
находится вне объёма, омываемого
маслом, попутно ремень приводит в
движение водяной насос.
Преимущество привода зубчатым
ремнем — дешевизна, бесшумность.
Недостатки — в большинстве
выпускаемых двигателей обрыв ремня
вызовет удар тарелок клапанов о
поршни.

8. Цепной привод ГРМ

Является распространенным в верхнем ценовом сегменте
легковых автомобилей, используется в двигателях грузовых
автомобилей. Цепь обычно сдвоенная, находится в объёме
двигателя, омываемого маслом. Преимущества — отсутствие
опасности внезапного обрыва, изношенная цепь начинает
стучать, особенно на холодном двигателе, предупреждая
владельца о необходимости замены; больший ресурс — в 2-3
раза больше, чем у зубчатого ремня; долговечность.
Недостатки — дороговизна, несколько большая шумность.
Сильно изношенная цепь может растягиваться и
перескакивать через несколько зубьев звёздочки — к
катастрофическим для мотора последствиям это не приводит,
но вызывает смещение фаз газораспределения
Цепной привод ГРМ

9. Клапана

Клапан состоит из
Впускной клапан:
стержня
и
хромистая сталь
тарельчатой
плоскости.
Выпускной клапан:
Жаростойкая сталь
Головка
впускного
клапана по
диаметру больше,
чем выпускного.

10. Коромысла

• Коромысла представляют собой двуплечие рычаги и
служат для изменения направления движения,
передаваемого от штанги к клапану. Коромысла, как
правило, имеют плечи разной длины. Плечо, обращенное к
клапану, всегда бываете 1,5— 2,0 раза больше плеча со
стороны штанги. Благодаря этому удается обеспечить
необходимую высоту подъема клапанов при значительно
меньших перемещениях толкателей и штанг. Это снижает
инерционные нагрузки в механизме газораспределения и
повышает его долговечность.В коротком плече коромысла
существует винт для регулировки теплового зазора.
Коромысла отливают из чугуна
и стали методом точного литья
или штампуют из стали
Коромысла

11. Штанга

• Штанга предназначена для
передачи усилия от толкателя к
коромыслу. Одним концом
штанга упирается в толкатель, а
другимнаиболее
— в регулировочный
Поскольку
частой неисправностью
Стержни штанг изготавливают из
штанги
является
продольный изгиб, при ремонте
болт
коромысла.
малоуглеродистой стали или
двигателя все штанги обязательно проверяют на
алюминиевого сплава.
прямолинейность
• Нижнеклапанный двигатель (с боковым
расположением клапанов, англ. L-Head, Flathead, SV
— Side-Valve) — двигатель, у которого распредвал
расположен в блоке и клапаны расположены также в
блоке, в ряд сбоку от цилиндров, тарелками вверх.
Привод непосредственно от расположенного под
ними распредвала.

13. Плюсы:

1. малая шумность
2. простота в изготовлении и обслуживании
3. отсутствие опасности касания клапанов и
поршня при неправильной установке угла
распределительного вала
4. очень компактный двигатель
5. распределительный вал находится в общем картере с
коленвалом, что упрощает систему смазки и
повышает безотказность
6. отсутствуют промежуточные передаточные звенья
между кулачками распредвала и клапанами

14. Минусы:

• из-за сложного пути бензовоздушной смеси значительно
ухудшается наполнение цилиндров, в особенности на
высоких оборотах
• из-за сложного пути бензовоздушной смеси значительно
ухудшается наполнение цилиндров, в особенности на
высоких оборотах
• вынуждает конструкторов придавать камере сгорания
сильно вытянутую форму и не даёт уменьшить её объём, а
это, в свою очередь, не позволяет увеличить степень
сжатия, что является наиболее простым и эффективным
способом повышения удельной мощности, выше 7÷7,5:1
Минусы:

15.

Со смешанным расположением клапанов

• Также встречается обозначение — F-Head. У такого
двигателя обычно впускные клапаны находятся в
головке блока, как у верхнеклапанного мотора, и
приводятся в действие при помощи штангтолкателей, а выпускные — в блоке, как у
нижнеклапанного двигателя. Распределительный
вал был один и был расположен в блоке, как у
обычного нижнеклапанного мотора.
Со смешанным
расположением
клапанов
• Эта схема обладает тем преимуществом, что её мощность
ощутимо выше, чем у «чистого» нижнеклапанного. Как
правило,
такие двигатели
переделывались
из фирмами
Такие
двигатели
широко
применялись
нижнеклапанных в качестве меры текущей модернизации.
Rolls-Royce
и Rover благодаря их высокой
• Подобные «полуверхнеклапанные» переделки
надёжности
как по сравнению с нижнеклапанными
существовали и в СССР — это были спортивные
(из-за
хорошего
верхних
клапанов),
двигатели
на базе охлаждения
агрегатов автомобилей
«Москвич»,
и ЗИМ. Выигрыш
в мощности,
в сочетании с
так«Победа»
и по сравнению
с ранними
верхнеклапанными
иными мерами(из-за
форсировки,
значительным
— штангдо
двигателями
вдвоебыл
меньшего
числа
20…40 л.с., при исходной мощности самих указанных
толкателей).
двигателей в 35, 50 и 90 л.с., соответственно.
С широким распространением «настоящих»
верхнеклапанных двигателей, эта схема почти
полностью вышла из употребления. Тем не менее,
последний такой двигатель был выпущен фирмой
«Willys» в 1970-х годах.

17. Верхнеклапанные с приводом клапанов толкателями (тип OHV)

• Данная конструкция ГРМ была изобретена Дэйвидом
Данбаром Бьюиком (David Dunbar Buick) в самом
начале XX века. У этих двигателей клапаны
расположены в головке цилиндров, а распредвал — в
блоке (англоязычное обозначение — OHV —
«OverHead Valve»). Привод клапанов — штангамитолкателями через коромысла.
Верхнеклапанные с
приводом клапанов
толкателями (тип OHV)
• относительно простая конструкция
• используется простой и надёжный привод
распределительного вала шестернями, что исключает
возможность разрыва ремня ГРМ или «перескакивание»
цепи в механизме с цепным приводом.
• эксплуатационные нагрузки на детали ГРМ также
оказываются сравнительно невысокими.
• более компактны по сравнению с верхневальными, так как
у них отсутствует расположенный сверху в головке блока
распределительный вал
Плюсы

19. минусы

• большая инерционность такого механизма
газораспределения, что несколько ограничивает
безопасные максимальные обороты коленчатого
вала двигателя
• такая схема затрудняет использование более двух
клапанов на цилиндр
• двигатели этой схемы сравнительно низкооборотные
и относительно тихоходные, но с гибкой моментной
характеристикой.
минусы

20. Двигатели с распредвалом в головке цилиндров

• Overhead Camshaft или SOHC — Single OverHead
Camshaft
• Схема OHC была наиболее распространена во вторую
половину шестидесятых — восьмидесятые годы.
Целый ряд двигателей такой схемы выпускается и в
наше время, преимущественно для недорогих
автомобилей
• В зависимости от конкретной конфигурации привода
клапанов, выделяют двигатели с:
Двигатели с
распредвалом в головке
цилиндров

21.

Приводом клапанов коромыслами

• (Москвич-412, старые модели BMW, Honda) —
клапаны расположены по бокам от распредвала,
обычно V-образно, и приводятся в движение
насаженными на общую ось коромыслами, одни
концы которых толкаются кулачками вала, а другие
приводит в движение стержни клапанов;
Приводом клапанов
коромыслами

22. Приводом клапанов рычагами / рокерами

• (ВАЗ-2101 — 2107 и некоторые другие моторы) —
распредвал над расположенными в ряд клапанами,
приводит их посредством рычагов, опирающихся на
ось или шаровую опору, толкая их кулачками
примерно посередине; минус — повышенная
шумность, высокие нагрузки в месте контакта
кулачков вала и рычагов.
Приводом клапанов
рычагами / рокерами

23. Приводом клапанов толкателями

• (ВАЗ-2108, многие высокооборотные двигатели) —
очень простой механизм с минимальной инерцией
деталей, в котором распредвал расположен прямо над
клапанами, расположенными тарелками вниз, и
приводит их в движение через цилиндрические
толкатели; минус — меньшая эластичность
характеристики двигателя, сложная регулировка
клапанного зазора.
Приводом клапанов
толкателями

24. Двигатель с двумя распредвалами в головке цилиндров (Double OverHead Camshaft).

• DOHC с двумя клапанами на цилиндр. Эта схема
является усложнённой разновидностью обычной
OHC. В головке блока цилиндров расположены два
Схема
позволяет
значительно
увеличить
распредвала,
один из которых
приводит впускные
клапаны, второй
— выпускные.
Эта схема
количество
оборотов
коленчатого
вала за
применялась в 1960-х — 1970-х годах на
счёт
уменьшения двигателях
его инерции,
высокопотенциальных
таких автомобилей,
как Fiat 125, Jaguar, Alfa
Romeo.
следовательно,
увеличить
мощность,
Двигатель с двумя
распредвалами в
головке
цилиндров
снимаемую с двигателя
(Double OverHead
Camshaft).

25. DOHC с четырьмя и более клапанами на цилиндр

Однако такой двигатель из-за быстрого
очищения цилиндра более чувствителен к
• Два распредвала, каждый из которых приводит свой
длительности
фазы
перекрытия
клапанов
ряд клапанов. Как правило, один распредвал толкает
два впускных
клапана,
другой — два выпускных.
(когда
открыты
одновременно
впускные и
• Привод клапанов,
как правило,
толкателями.
выпускные
клапаны)
— при
высокой
• Схема даёт большое преимущество по мощностной
скорости
длительность
отдаче, особенно
на высоких фазы
оборотахдолжна
— за счёт быть
лучшего
наполнения
цилиндра.
больше
для
лучшей
очистки цилиндров,
DOHC
четырьмя
однако
на с
низких
оборотах и
это приводит
к потерям
заряда
горючей
смеси
и
более клапанами на
снижению эффективности работы.
цилиндр

26. Десмодромный газораспределительный механизм

• В нём используются два распределительных вала
(либо один, но с кулачками сложной формы): один
перемещает клапаны вниз, второй — вверх.
Клапанные пружины отсутствуют.
• Десмодромный механизм имеет много прецизионных
деталей, очень трудоёмок и дорог в изготовлении,
требует высочайшего качества смазочного масла.
Этот механизм применялся на ряде гоночных
автомобилей
Десмодромный
газораспределительны
й механизм
• Двигатели с десмодромным газораспределением
могут работать на оборотах, недоступных для
обычных клапанных механизмов с пружинами, у
которых при определённых оборотах коленчатого
вала скорости срабатывания клапанных пружин не
будет хватать для того, чтобы отвести клапаны из-под
удара поршня до его прихода в верхнюю мёртвую
точку («зависание» клапанов), что приводит к выходу
двигателя из строя.

28. ГРМ с изменяемыми фазами газораспределения

• Большинство производителей автомобилей мирового
уровня предлагают на некоторых своих двигателях
систему изменения фаз газораспределения, которая
регулирует параметры открытия клапанов в
соответствии со скоростью вращения и нагрузкой на
двигатель, благодаря чему достигается более
эффективное использование мощности двигателя,
снижается расход топлива, снижается загрязнённость
выхлопа
ГРМ с изменяемыми
фазами
газораспределения
• Аббревиатура полностью
расшифровывается следующим
образом — Variable Valve Timing and
Lift Electronic Control. В переводе на
русский — это электронная система
управления временем открытия и
высотой подъема клапанов. Или
проще: электронная система
регулировки фаз газораспределения.
• В зоне низких оборотов VTEC
обеспечивает экономичный режим
работы двигателя на обедненной
топливно-воздушной смеси. На средних
оборотах фазы газораспределения
изменяются так, чтобы получить
максимальный крутящий момент. Ну, а
когда обороты двигателя высокие,
система считает, что уж не до экономии,
главное — получить максимальную
мощность.
• Всего на данный момент существуют
четыpе pазличные системы: DOHC
VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E и 3-stage
VTEC, но общий пpиницип у них
одинаковый: использование для
конкpетного клапана pазличных по
пpофилю кулачков для pазных pежимов
pаботы, путём замыкания pокеpов или
коpомысел небольшим стеpжнем,
сдвигаемым давлением масла. Т.е., как
видно, система очень пpоста и надёжна.
• 3 впускных 2 выпускных клапана
• В некоторых двигателях использовался привод
распределительного вала промежуточным валом с
коническими шестернями на концах, примеры —
двигатели американской фирмы Crosley, танковый
дизель В-2 (последний имеет 4 клапана на цилиндр).

Двигатель ГАЗ 21: характеристики, применяемость, обслуживание

Технические характеристики

Мотор ГАЗ 21, он же ЗМЗ 21/21А обладал достаточно высокими техническими характеристиками. На то время почти все Волги оснащались двигателями объемом 2,5 литра, кроме экспортных вариантов, которые для советского человека были почти не доступны. Так в 60-е годы практически все водители хотели иметь 21-ю модель ГАЗа, что было показателем престижа и достатка.

Силовой агрегат был разработан на базе не менее знаменитой модели — Ford Mainline. Также, некоторые элементы двигателя были взяты с других моделей американских автомобилей 50-х годов. Кроме Форда, схожие конструктивные особенности можно проследить в силовыми агрегатами — Plymouth Savoy, Chevrolet 210 DeLuxe, Kaiser Henry J и Opel Kapitän.

Рассмотрим, основные технические характеристики, которыми обладают двигатели ГАЗ-21:

ГАЗ-21Б

Наименование	Характеристика
Тип	Рядный
Топливо	Бензин
Система впрыска	Карбюратор
Объем	2,4 литра (2432 см. куб)
Мощность	65 лошадиных сил
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	8
Диаметр цилиндра	88 мм
Расход	13 литров на 100 км
Система охлаждения	Жидкостное
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3

ЗМЗ 21/21А

ЗМЗ 21Е/ 21Д

Наименование	Характеристика
Тип	Рядный
Топливо	Бензин
Система впрыска	Карбюратор
Объем	2,5 литра (2445 см. куб)
Мощность	80-85 лошадиных сил
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	8
Диаметр цилиндра	95 мм
Расход	13 литров на 100 км
Система охлаждения	Жидкостное
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3

Двигатель Perkins (экспортный вариант)

Двигатель Rover

Наименование	Характеристика
Тип	Рядный
Топливо	Дизель
Система впрыска	ТНВД
Объем	2,3 литра (2300 см. куб)
Мощность	65 лошадиных сил
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	8
Система охлаждения	Жидкостное

Indenor XDP 4.90

Как видно, автомобиль ГАЗ 21 имел широкий выбор силовых агрегатов. Конечно, дизельные двигатели были экспортным вариантом, который поставлял в Европу. Особенно большое количество транспортных средств с маркировкой 21 получила Бельгия.

Технические характеристики двигателя ГАЗ 21

Так как двигатель Газ 21 имеет несколько модификаций, то технические характеристики будут даны для каждого в отдельности. Движок был изготовлен на базе известного в те годы мотора от компании Форд. По конструкции схож со следующими двигателями:

• Шевролет 210 Делюкс;
• Плимут Савой;
• Опель Капитан.

Газ Волга 21 получил широкое распространение в Европе. Объем двигателя почти все моторы данной модели имели двух с половиной кубовый. Жизненный ресурс двигателя отличался долголетием.

Внимание! Когда говорят о силовом агрегате Газ Волга 21 или просто Газ 21, то подразумевают мотор марки ЗМЗ 21. Первые модификации были оснащены цепной передачей. Занимался разработкой Горьковский автозавод, а в пятьдесят девятом его стали выпускать на заводе в Заволжье.

Теперь глянем на технические характеристики всех модификаций ЗМЗ 21.

ГАЗ 21Б

По конструкции этот двигатель ничем не отличается от ЗМЗ 402. Так произошло потому, что двадцать первый является прародителем четыреста второго. Но все же некоторые отличия есть. Например, помпа охлаждения устанавливалась на головку цилиндра, а сама ГБЦ была меньше современного.

Похожая статья Двигатель на Газель Некст: виды, объем и характеристики

ЗМЗ 21 21А

Как видно из данной таблицы, технические характеристики 21 а мотора никак особо не изменились. Инженеры усовершенствовали только размеры цилиндров, увеличив их. Соответственно увеличилась и мощь силового агрегата.

БЦ у движка литой с гильзами мокрого типа. Система охлаждения мотора жидкостная с принудительной циркуляцией. Алюминиевые поршни имеют палец со смещенным отверстием. Это сделано для того, чтобы снизить шумность движка. Отверстие смещенно на 1,5 мм вправо от центра.

ЗМЗ 21Е 21Д

Эта модификация мотора была последней, которые выпускались для СССР. Остальные изготавливались как экспортный вариант. Среди них были следующие модели:

• Rover;
• Indendor XDP 4.90;
• Perkins.

Эти модели являлись дизельными. Жизненный ресурс достигал 300 тысяч километров. Система впрыска была уже другой в отличие от бензинового. Здесь поступлением дизеля в камеру сгорания управлял ТНВД.

Вся Европа была завалена подобными движками. Но самое большое количество двигателей Газ 21 получила Бельгия.

По документам техническое обслуживание движков этой модели следовало проводить через каждые 12 тысяч километров, а дизельных вариантов – через 8 тысяч км. При подобном обслуживании при чем регулярном, мотор мог ходить без капитального ремонта больше 300 тысяч километров.

Внимание! Сейчас редко у кого можно встретить данный тип силового агрегата. В основном встречаются модифицированные, улучшенные, но все же изготовленные на этой базе моделей движки.

Отзывы на двигатель, плюсы и минусы

Многие из автовладельцев жалуются на частые неисправности двигателя Газ 21. Вот некоторые из поломок, которые ремонтируют:

Похожая статья Технические характеристики двигателя Мерседес ОМ 366 la 4 210ps

• протечка сальника. Половина движков модификации Газ 21 имеет течь заднего сальника;
• быстро изнашиваются направляющие выпускные клапаны;
• износ латунных втулок шатуна;
• кулачки распределительного вала тоже недолговечны.

На эти и некоторые другие поломки жалуются автовладельцы опытным мастерам. Поэтому двигатель стараются дорабатывать самостоятельно народные умельцы.

Например, вот, что делают опытные механики по заказу:

• растачивают цилиндры до 92 мм;
• устанавливают новый коленвал;
• ставят облегченный клапанный механизм.

Из плюсов выделяют высокие характеристики двигателя. Ведь большая часть силовых агрегатов служила более тридцати лет. Исправно ходят эти двигатели и сейчас, только доработанные.

Например, чтобы не перегревался движок, устанавливают электровентилятор. Для того чтобы мотор соответствовал современным эконормам, устанавливают специальные выхлопные трубы. Возможностей усовершенствования на самом деле много. Главное правильно все сделать. Так как например, при сильной расточке трескаются цилиндры. В этом случае мотор придется выкидывать на свалку.

Из преимуществ выделяется простота ремонта и технического обслуживания. В гаражных условиях обычный автовладелец сможет самостоятельно заменить масляные и топливные фильтры, помпу охлаждения, поменять масло.

Однако капитальный ремонт опытные механики рекомендуют проводить в сервис-центре по ремонту автомашин и двигателей.

Благодаря долголетию эти двигатели используют на ретро-автомобилях на показах и выставках, посвященных старым маркам транспортных средств. Подобные машины подросли в цене за последние годы, потому что очень много коллекционеров, которые желают заполучить один из таких раритетов себе в гараж.

Единственным вопросом остается один: насколько оригинальным является движок, который установлен в подобных раритетах. Все-таки года изрядно подъели мотор и без переделок здесь не обойтись.

Обслуживание мотора

Бензиновые моторы обслуживались довольно просто и по накатанной схеме. Так, межсервисное техническое обслуживание должно проводиться в диапазоне 10-12 тыс. км пробега. Что касается дизельных вариантов, то согласно сервисной документации, ТО проводится в приделах 8-10 тыс. км.

Поскольку автомобилю и двигателям больше чем полвека, то до нашего времени дошло не много оригинальных силовых агрегатов. В основном автомобилисты используют модифицированный или усовершенствованный мотор.

В техническое обслуживание двигателя входит замена масла и фильтров. Если эту процедуру проводить регулярно и в точности с рекомендациями завода изготовителя, то можно сохранить первоначальный ресурс в 250 000 км пробега.

К тому же, современные технологии позволяют это сделать. Так, использование полусинтетического качественного масла поможет не только сберечь ресурс двигателя, но и сохранить основные конструктивные элементы от повышенного износа.

Тюнинг и доработка

В последнее время стало популярным проводить тюнинг старых автомобилей. Так, автолюбители покупают автомобили с многолетней историей и дарят им новую жизнь. Кроме кузова дорабатывается также и двигатель. Конечно, чип тюнинга в данном моторе не предусмотрено, а вот провести расточку и добавить несколько дополнительных узлов можно, что поможет увеличить мощность.

Каким же образом проводится тюнинг мотора? Многие тюнинг-ателье предлагают заменить стандартный мотор на силовой агрегат зарубежного производства, с инжекторной системой впрыска. Но, не все автолюбители идут на это и стараются доработать старый силовой агрегат.

Двигатель растачивается до стандартных размеров ЗМЗ-24 — 92 мм. Это не всегда получается, да и существует вероятность того, что стенки между цилиндров треснут. Также, заказывается и устанавливается новый коленчатый вал. Заменяется клапанный механизм на более облегченный.

Чтобы улучшить впрыск топлива меняется впускной коллектор и карбюратор. Чтобы обеспечить получение полноценной воздушно-топливной смеси, необходимо заменить воздушный фильтр с нулевым сопротивлением. Для особых фанатов добавления мощности можно установить турбонагнетатель.

Неотъемлемым элементом доработки мотора является тюнинг системы охлаждения и выпуска отработанных газов. Так, вместо стандартной системы охлаждения в двигатель устанавливается силиконовые патрубки, доработанный водяной насос, а также алюминиевый радиатор.

Чтобы мотор не перегревался, к радиатору крепится электровентилятор принудительного включения. При этом датчик температуры располагается на радиаторе. Для полной уверенности, на силовой агрегат ставится модифицированный термостат.

Что касается системы выпуска отработанных газов, то на автомобильном рынке моно подобрать и найти подходящие варианты, поскольку ассортимент выбора достаточно широкий. Так, бельгийское тюнинг ателье Deht-Wretheer проводило доработку 21-й волги и устанавливало выхлопную производства TrialDWQ, производства Германии.

Ретро выставки

Мотор ГАЗ 21 в оригинальном исполнении очень цениться на ретро выставках, поскольку с каждым годом этих силовых агрегатов становится все меньше и меньше. Так, за последнее десятилетия, кроме тюнинга довольно большой популярностью стали пользоваться ретро автомобили.

Неотъемлемой частью этой культуры является и ГАЗ 21 со своим легендарным двигателем. Молодому поколению интересно, какие моторы устанавливались полвека назад, и на каких силовых агрегатах ездило целое поколение автомобилистов.

Как показывает практика, ретро автомобили ГАЗ 21 с оригинальным двигателем в последние годы значительно выросли в цене, поскольку все больше коллекционеров старается получить данное транспортное средство себе в коллекцию. Основополагающим вопросом, который задается перед осмотром автомобиля, является — оригинальный ли мотор установлен на транспортном средстве?

Ответы (1)

Российская Волга (ГАЗ 3110) оснащалась одним из трех двигателей. Это дизельный с турбонаддувом 2,1 литра (95 и 110 л.с.), бензиновый с карбюратором 2,4 литра (81 и 90 сил), и более современным инжекторным 2,3 л (131 и 150 сил).

Названия моторов. Карбюраторный двигатель имел индекс ЗМЗ-402 и выпускался еще с 1958-го года . Из плюсов можно отметить простую конструкцию, из минусов — большой расход топлива и частые поломки и старые устаревшие технологии. Этот двигатель устанавливался еще на Волгу 24.

Читать также: Ремонт турбины ауди а6

Более современный двигатель ЗМЗ-406 с распределенным впрыском топлива (инжектор) выпускался с 1997 года отличается более современной конструкцией, меньшим расходом топлива и большей производительностью, тяговитостью. Динамика мотора с механической коробкой передач — разгон с нуля до сотни занимает 13,5 сек, максимальная скорость 175 км/ч.

Турбодизельный мотор выпускался малыми объемами и не был популярным на Волгах. Выпускалось таких Волг не более 150 штук в год. Из плюсов можно отметить низкий расход топлива — до 7,1—8,5 л на 100 км пробега.

Когда говорят про двигатель для автомобиля ГАЗ 21, то подразумевают модель ЗМЗ 21. Но серийный выпуск «Волги» начался без участия этого двигателя внутреннего сгорания (ДВС), На первых образцах «двадцать первой» устанавливался усовершенствованный нижнеклапанный мотор М20 от «Победы». Лишь только спустя некоторое время новый силовой агрегат пошел в серию, прочно заняв лидерство.

Пример классической Волги 21 серого цвета

Вывод

Мотор ГАЗ 21 стал легендой целого поколения. Они верой и правдой служили 30 лет, а некоторые дошли до нашего времени. Так, двигатели, которые устанавливались на автомобиль, имели высокие технические характеристики и ресурс.

Провести обслуживание, ремонт и тюнинг силового агрегата достаточно просто. Так, любой автомобилист, который знаком с конструктивными особенностями мотора, сможет заменить масло и отремонтировать мелкие повреждения. Что касается капитального ремонта, то рекомендуется его проводить на автосервисе.

Немного из истории двигателя ЗМЗ 21

Новый верхнеклапанный двигатель для «Волги» М 21 (в дальнейшем ГАЗ 21) стал разрабатываться еще в 1954 году – поначалу он был оснащен цепной передачей. Но в серию не пошел, впервые доработанный ДВС появился в серии только с середины 1957 года, почти год спустя после начала производства автомобиля.

Сборкой двигателя сначала занимался Горьковский автозавод, но в ноябре 1959 года мотор для «Волги» стали выпускать в городе Заволжье горьковской области. Новый ДВС получил индекс ЗМЗ 21, и был в производстве вплоть до окончания выпуска автомобиля ГАЗ 21 (до 1970 года).

На сегодняшний день модель мотора ЗМЗ 21 могла бы считаться устаревшей, если бы не некоторые моменты. Дело в том, что Ульяновский моторный завод взял за основу модель этого двигателя.

Читать также: Мрэо жуков калужская область

Так выглядит двигатель ЗМЗ 21 установленный на двадцать первой Волге

А в 2000-х годах наконец-то в конструкции исчезла сальниковая набивка, коленвал получил задний сальник от ВАЗ 2108.

Современный трехлитровый ДВС УМЗ также имеет корни ЗМЗ 21, принципиальная схема работы мотора одинакова с прототипом.

Автомобиль ГАЗ-61 🔥 описание, ттх, применение

В 30-е годы прошлого века ведущие автомобильные заводы стали создавать версии автомашин, которые оснащены приводом на 2 или 3 моста. Причиной популярности таких конструкций стало появление шарниров, обеспечивающих передачу крутящего момента на передние управляемые колеса.

Также не остались и в стороне заводы Советского союза, которые разработали несколько оригинальных и интересных моделей грузовых и легковых автомашин. Главный герой это статьи легковой автомобиль ГАЗ-61, который выпускался в небольшой серии.

Содержание

1. История появления автомобиля ГАЗ-61
2. Описание конструкции
3. Технические характеристики
4. Модификации внедорожника
5. Плюсы и минусы ГАЗ-61
6. Источники

История появления автомобиля ГАЗ-61

Первый ГАЗ-61 появился в 1938 году. Перед этим конструкторы пытались создать трехосную машину, имеющую колесную формулу 6х4. Эта попытка провалилась, так как автомобиль оказался очень сложным в производстве, а его проходимость не дотягивала даже до требований технического задания. Созданием нового внедорожника занялись известные советские конструкторы, среди которых были:

• Лепендин;
• Зислин;
• Подольский;
• Борисов и многие другие.

В качестве опытного образца, к которому нужно было стремиться, был выбран американский полноприводный седан «Мармон-Хэррингтон», который был создан на платформе Форд V8.

В 1939 году удалось создать первую модель прототипа ГАЗ-61, хотя назывался он тогда по-другому.

Изначально планировалось выпускать машину в кузове открытого типа, но потом решили поменять данную концепцию, пришлось использовать кузов от ГАЗ-11-73. Первая модель получила индекс ГАЗ-51-73.

Так как война приближалась, разработки двигались ускоренными темпами, и летом 1939 года прототип стал проходить испытания.

В ходе проверок было выяснено, что машина имела отличную проходимость, ее максимальная скорость составляла 107,5 км/ч, а расход топлива колебался около 14 литров на 100 км пути. Успешно пройдя все испытания, модель была рекомендована к серийному выпуску.

Описание конструкции

В основе шасси автомобиля ГАЗ-61 находится рама, изготовленная из штампованных элементов. Для производства деталей применялась углеродистая сталь толщиной 3 мм. Мосты машины установлены на рессорах с дополнительными амортизаторами.

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-61 состоит из червяка с глобоидальной канавкой и двойного ролика. Передаточное отношение составляет 16,6, не зависит от положения рулевого колеса. Силовой агрегат установлен на плавающих опорах. Закрытый кузов машины ГАЗ-61 рассчитан на 4 человек, система отопления конструкцией не предусмотрена. Вентиляция салона ГАЗ-61 осуществляется через откидные ветровые стекла и опускающиеся и поворотные элементы в дверях.

Передний диван регулируется по расстоянию от педалей.

На машинах ГАЗ-61 использовался 6-цилиндровый нижнеклапанный двигатель ГАЗ-11, оснащенный алюминиевой головкой блока, обеспечивавшей повышение степени сжатия до 6,5. Агрегат развивал мощность 85 л.с. На открытых автомобилях мог устанавливаться оригинальный DodgeD-5, который и послужил прототипом для ГАЗ-11. Американский мотор отличался несколько увеличенным объемом и габаритами деталей, соответствующими дюймовой системе измерения. Заокеанский собрат развивал мощность 87 л.с.

Вместе с двигателем был скопирован и карбюратор «Стромберг», оснащенный ускорительным насосом и экономайзером. Советская версия агрегата получила обозначение К-23, узел использовался на всех построенных машинах ГАЗ-61.

Технические характеристики

• Силовой агрегат

Чтобы приводить в движение данный седан с полным приводом, установили карбюраторный четырехтактный шестицилиндровый нижнеклапанный двигатель с объемом 3.48 литра, который выдавал 76 лошадиных сил.

Данный силовой агрегат сделали из чугуна. Его мощности и крутящего момента вполне хватало, чтобы преодолевать бездорожье и, даже, перевозить военные прицепы. Расход топлива был заявлен на уровне 15 литров на 100 км. Максимальная скорость составляла 107 км/ч.

• Трансмиссия

Синхронизировали такой мощный мотор вместе с 4-ступенчатой механической коробкой переключения передач. Сцепление стоит однодисковое сухое полуцентробежное.

• Подвеска

И передняя и задняя подвеска, являлась зависимой, с установленными поперечными рессорами. Установка переднего моста, в отличии от заднего, являлась практически дебютной работой (впервые на Горьковском Автомобильном Заводе). Изначально были установлены ШРУСы Rzeppa, а позже поставили Bendix-Weiss.

Высота дорожного просвета просто впечатляла, это был настоящий внедорожник – 210 мм.

• Тормозная система

В качестве тормозной системы применялись барабанные тормозные механизмы, нагрузка на которые шла большая, ведь автомобиль весил порядка 2 000 кг.

Технические характеристики
Модификация	ГАЗ 61-73
Тип кузова	4-дв. седан
Число мест	5
Длина	4800 мм
Ширина	1770 мм
Высота	2080 мм
База	2845 мм
Дорожный просвет	210 мм
Масса снаряженная	1650 кг
Масса полная	2150 кг
Привод	полный (подключаемый)
Раздатка	1-ст.
Коробка передач	4-ст. мех.
Тип двигателя	карбюраторный
Объем двигателя	3.485 л
Число цилиндров	6 (рядный)
Мощность двигателя	85/3600 л.с./об.
Крутящий момент	220/2200 Н*м/об.
Макс. скорость	107 км/ч

Модификации внедорожника

За все годы производства Горьковский автомобиль выпускался в нескольких модификациях, самой популярной из которых был седан ГАЗ-61-73. В разные годы на заводе выпускались следующие модификации автомобиля:

• ГАЗ-61-протитип. Это была опытная модель, которая обозначалась различными индексами;
• ГАЗ-61-40 – первая мелкосерийная модель, которая выпускалась только в 1941 году. Все внедорожники ГАЗ-61-40 имели кузов «фаэтон» и предназначались только для высшего командования. Уже в 1942 году ГАЗ-61-40 был снят с производства, так как было решено, что открытый кузов небезопасен, да и не соответствует климатическим условиям СССР;
• ГАЗ-61-73 пришел на смену модели ГАЗ-61-40. Новая модификация производилась в кузове седан и выпускалась до 1945 года;
• В 1940 году был выпущен ГАЗ-61-415. Это был пикап американского типа. Его производство так и не наладили;
• В 1941 году на заводе был выпущен ГАЗ-61-416;
• ГАЗ-61-417 представлял собой усовершенствованную модель пикапа серии 416.

Война внесла свои коррективы в планы конструкторов, поэтому автомобиль так и не стал производиться крупными сериями.

Плюсы и минусы ГАЗ-61

Первый советский легковой внедорожник имел множество достоинств. Если оценивать его с точки зрения современного человека, то в нем обнаружится и много отрицательных особенностей, но не стоит забывать, что машина проектировалась для определенных задач, к тому же военное время не предполагало высоких затрат на опции, связанные с комфортом. Основными достоинствами ГАЗ-61 являлись следующие характеристики:

• Толстый металл кузова. Этот параметр является основным столпом автомобилестроения тех лет. Именно по этой причине все сохранившиеся до сих пор автомобили ГАЗ-61 при должном уходе и антикоррозийной обработке выглядят весьма достойно;
• Мощный двигатель. Сейчас параметры мотора могут вызвать только усмешку, но в 1940-х годах он был одним из лучших;
• Высота дорожного просвета;
• Удобный салон;
• Высокая проходимость;
• Возможность буксировки тяжелых прицепов.

В качестве минусов можно назвать следующие пункты:

• Отсутствие гидроусилителей руля и тормозов;
• Масса машины;
• Нет багажника;
• Нет отопителя салона;
• Большое количество голого металла в салоне;
• Небольшой тираж модели.

В основном все минусы связаны с отсутствием опций для комфорта, но это никак не сказывается на ее проходимости и функциональности. В остальном ГАЗ-61 пользовался огромной любовью и популярностью на фронте. Он был в состоянии не только доставить высшее командование Красной Армии в пункт назначения, но и подвозить боеприпасы и личный состав, в случае крайней необходимости.

К сожалению, из-за того, что началась Великая Отечественная война, Горьковскому автозаводу не удалось наладить масштабное производство ГАЗ-61. Фронт требовал танки, поэтому данная модель так и осталась малосерийной. Однако даже за несколько лет производства командный состав успел оценить все преимущества автомобилей подобного класса.

Во время ВОВ в СССР по ленд-лизу поставлялись американские внедорожники «Виллис», которые показали себя более проходимыми, чем ГАЗ-61, поэтому еще в 1941 году был выпущен ГАЗ-64, который вскоре был заменен более совершенной моделью – ГАЗ-67. После войны производство ГАЗ-61 было признано нецелесообразным, после чего его полностью остановили.

Источники

• https://warbook.club/voennaya-tehnika/boevye-mashiny/gaz-61/
• https://warways.ru/boevye-mashiny/gaz-61.html
• https://gun-35.ru/aksessuary/gaz-61-avtomobil-istoriya-sozdaniya-tehnicheskie-harakteristiki-tth-modifikatsii-i-primenenie-konstruktsiya. html
• https://all-auto.org/900-gaz-61.html

Быстроходные клапаны. Схемы газораспределительных механизмов

сообщение №945

1. Самая старая схема («Де Дион Бутон» 1901 года): «автоматический» впускной клапан, выпускной клапан — нижний с механическим приводом.

Для четырехтактных автомобильных двигателей на протяжении всей их истории развития устройство клапанного механизма имело решающее значение. Расположение и число клапанов, система привода тесно связаны с формой камеры сгорания и каналов. Следовательно, от выбора конструкции этого механизма зависит, каким будут наполнение цилиндров, число оборотов двигателя, его мощность.

То или иное строение привода клапанов далеко не всегда диктуется только желаниями конструктора. Прямо или косвенно на него влияют технолог (производственные возможности изготовления выбранного варианта), экономист (оценка масштабов и дороговизны производства), потребитель (технические параметры, удобство эксплуатации). Однако право начать первым, естественно, за конструктором. Люди этой профессии всегда стремились получить наивысшую отдачу, в частности, как можно большую мощность, а она в значительной степени зависит от быстроходности двигателя.

2. Двустороннее (справа и слева от блока цилиндров) расположение клапанов — так называемая Т-образная схема («Руссо-Балт С24-30 1911 года).

Первые автомобильные моторы К. Бенца и Г. Даймлера развивали максимальную мощность при 300—600 об/мин. Применявшийся на них газораспределительный механизм состоял из нижнего выпускного клапана и верхнего впускного. Привод выпускного был механическим (кулачок и толкатель), впускной — действовал «автоматически». Когда поршень шел вниз и разрежение в цилиндре достигало максимума, оно преодолевало сопротивление слабенькой пружины, державшей клапан в закрытом положении, и начинался такт впуска. И, естественно, не было никакого опережения открытия впускного клапана (по отношению к ВМТ).

Мотор с клапанным механизмом по схеме 1 (см. иллюстрации) редко давал более 1000 об/мин. Неудивительно, что уже к 1904 году такие двигатели почти перестали строить.

3. Типичный нижнеклапанный двигатель (ГАЗ-А 1932 года). Эта конструкция распределительного механизма получила интернациональное обозначение SV.

Конструкция с обоими нижними клапанами (схемы 2 и 3) нашла широкое распространение потому, что цепь сопряженных деталей (кулачок—толкатель—клапан) получалась короткой. Инерция ее невелика, и такой механизм безболезненно выдерживает (как позже показала практика 30-х и 40-х годов) до 5000 об/мин. В первые же два десятилетия нашего века эта схема обеспечивала надежную работу на принятых тогда более скромных режимах — до 2500 об/мин. Искусством добиться высокого качества клапанных пружин в те далекие годы владели не все заводы. А при нижнеклапанной схеме в случае поломки пружины клапан не падал в цилиндр и не устраивал там погром. Он всегда возвращался в седло, как только кулачок переставал давить снизу; мотор издавал бормочущие звуки, но работал — тоже привлекательное качество.

Не сразу технологи научились делать хорошие отливки для картера двигателя по схеме 3, задуманной конструкторами, где все клапаны сгруппированы с одной стороны блока цилиндров. Поэтому на первых порах предпочтение получили более простые и более дешевые отливки блоков по схеме 2. Рассматривая сегодня обе эти схемы, можно удивляться, какой извилистый путь проходила смесь, пока из карбюратора добиралась до цилиндров. Разумеется, их наполнение и мощностные показатели при схемах 2 и 3 оставляли желать лучшего. Невыгодной была и форма камеры сгорания — с очень большой поверхностью рассеивания тепла, а точнее сказать, с большими потерями его.

4. Смешанная схема с верхним впускным клапаном и нижним выпускным («Ровер» 50-х годов). Как и первую схему, ее сокращенно обозначают IOE.

Конструкторы, стремясь устранить эти недостатки, применили схему 4, которая по существу явилась усовершенствованным вариантом схемы 1. Такое компромиссное решение несколько улучшило наполнение цилиндров горючей смесью. По сравнению со схемой 1 оно давало все же небольшой прирост в быстроходности. Применение механического привода впускного клапана сопровождалось и приростом мощности в 10—15%.

Следующий шаг — клапаны, расположенные в головке (схема 5) с приводом в виде толкающих штанг. Этот вариант обеспечивал хорошее наполнение цилиндров и позволял (судя по опыту форсировки таких двигателей) достигать даже 6500—7000 об/мин. Кроме того, верхнеклапанная конструкция давала ощутимое упрощение отливки блока цилиндров (нет сложных приливов под каналы в его боковой части), но в то же время несколько усложняла головку.

5. Двигатель с верхними, то есть расположенными в головке, клапанами, приводимыми посредством толкающих штанг («Опель-кадетт» 1973 года).

Двигатели, выполненные по схеме 5, появившиеся в самом начале XX века, оказались более шумными: в них больше движущихся деталей, контактирующих между собой, и потому потребитель не очень жаловал их. На их репутации сказались и разрушительные последствия, которые влекло падение клапана в цилиндр при поломке пружины. Однако постоянное совершенствование методов производства, материалов и их термообработки свело все минусы на нет. И тогда, в конце 30-х годов обозначился плюс: большая быстроходность и выигрыш в мощности (на 25—30%) по сравнению с двигателем схемы 3. В это же время конструкторы стали отдавать должное и схеме 6. Расположенные под углом клапаны, хотя и приводятся толкающими штангами (то есть выигрыша в быстроходности по сравнению со схемой 5 тут нет), позволяют придать камере сгорания полусферическую форму. В сочетании с впускными и выпускными каналами выгодной формы она обеспечивает очень хорошее наполнение цилиндров смесью и, следовательно, высокую мощность. Однако экономичность в этом случае получалась всегда хуже (из-за формы камеры сгорания), чем при схеме 5.

6. Разновидность пятой схемы («Татра-план-600» 1952 года). Здесь клапаны размещены под углом один к другому. Обе конструкции получили индекс OHV.7. Конструкция с валом в головке и V образным расположением клапанов, на которые кулачки действуют через коромысла («Москвич-412» 1967 года).

Для схем 5 и 6 дальнейший путь повышения быстроходности — уменьшение инерции движущихся деталей в клапанном приводе. При высоких оборотах силы инерции оказывают значительное сопротивление пружинам, вызывают упругие деформации штанг и коромысел. В итоге при достижении определенного, предельного числа оборотов теряется механический контакт между деталями привода, наступают сбои в работе мотора, падает мощность.

Облегчение штанг и коромысел не всегда самый дешевый (опять вмешивается экономика!) и удобный для массового производства (технология!) способ. В 50—60-е годы у отдельных моделей распределительный вал был заметно поднят относительно коленчатого вала. Для привода уже служили не шестерни, а цепная передача. Таким образом, штанги стали заметно короче, их инерция ощутимо меньше, и двигатели, выполненные по схемам 5 и 6, могли в обычном, серийном исполнении развивать 4000—5000 об/мин, а в форсированных вариантах без осложнений выдерживать 8000—8500 об/мин.

8. Распределительный вал в головке цилиндров и клапаны, стоящие в ряд («Опель-рекорд» 1972 года). Все эти схемы (рис. 7 и 8) обозначают ОНС или SOHC.

Следующий логический шаг — поднять распределительный вал так высоко, чтобы вообще исключить толкающие штанги, то есть поместить его в головку двигателя (схемы 7 и 8). Потолок допустимых чисел оборотов тут еще выше — для серийных моторов 6000—6500 об/мин, а для гоночных — 9000—10000 об/мин. Вариация на тему OHC, но с V-образным расположением клапанов представлена на схеме 7, а более простой вариант привода, называемого OHC, показан на схеме 8, когда клапаны расположены в один ряд. Кулачковый вал может действовать на них непосредственно, как на модели «Альфа-ромео альфасуд», либо через одноплечие рычаги, как на «Жигулях», либо через коромысла, как на «Опель-рекорд».

И наконец, «высшую форму» клапанного механизма иллюстрирует схема 9. Она родилась давно. Ее отцом был швейцарец Э. Анри, который ввел два распределительных вала в головке цилиндров еще в 1912 году, благодаря чему сразу же получил 2200 об/мин Эта схема нашла широчайшее применение на гоночных моторах, а за последние 10 лет получила распространение и на серийных двигателях легковых машин. Первые сегодня вышли на рубеж 12 000 об/мин и даже превысили его, вторые уже освоили 6000 и 7000 об/мин. Переход от схем OHV к ОНС и 2ОНС означал прирост в мощности в среднем на 25—30%.

9. Два распределительных вала в головне цилиндров (ФИАТ-132 1974 года). Для всех разновидностей такой схемы свойствен «шифр» 2ОНС или DOHC.

Погоня за быстроходностью, идущая на протяжении всей истории автомобильного двигателя, заметно изменила его облик. Схемы 1 и 2 давно стали музейным достоянием, схемы 3 и 4 еще можно встретить на машинах прежних выпусков, и даже на двигателях грузовиков они почти изжили себя. За последнее время заметно сократилось число легковых моделей с клапанным механизмом типа OHV (схемы 5 и 6) и широкое распространение получили моторы с одним или двумя распределительными валами в головке цилиндров. Это и неудивительно. За девяносто с лишним лет серийный автомобильный двигатель стал в пятнадцать раз быстроходней.

Л. ШУГУРОВ, инженер (За рулем №1, 1978)

авточтиво, «В мире моторов»

Поделиться в FacebookДобавить в TwitterДобавить в Telegram

Объяснение плюсов и минусов двигателей с толкателем

Двигатель с толкателем, также называемый в просторечии двигателем с верхним расположением клапанов, представляет собой конструкцию, которая использовалась во многих автомобилях на протяжении десятилетий. General Motors и Chrysler использовали этот тип двигателя в нескольких своих моделях. Многие люди могут называть их «архаичными» и «устаревшими», особенно учитывая альтернативные конструкции двигателей, которые были созданы после разработки двигателя с толкателем, например, рядный шестицилиндровый двигатель.

Однако на протяжении многих лет двигатель с толкателем оставался основой конструкции двигателей. Большая часть его долговечности заключается в его практичности. Было отмечено несколько причин, почему конструкция работает так хорошо, указывая на преимущества внутренней физиологии двигателя с толкателем и на то, как он приносит пользу транспортному средству, в котором он находится.

Тем не менее, есть также несколько недостатков двигателя с толкателем, которые, хотя их легко устранить или устранить, представляют собой препятствия, которые следует принимать во внимание. Читайте дальше, чтобы узнать больше о внутренней работе двигателя с толкателем, а также о его преимуществах и недостатках.

Связанный: Новейший двигатель Ford Crate: 430-сильный 7,3-литровый толкатель «Годзилла» V8

Как на самом деле работают двигатели Pushrod

Через: Wikimedia Commons

Термин «двигатель с толкателем» может быть незнакомым или известен под другими названиями. Например, их также иногда называют «двигателем с верхним расположением клапанов». Эти двигатели часто встречаются у американских автопроизводителей и имеют преимущества, гарантирующие их постоянную актуальность.

Эти двигатели пришли на смену двигателям с плоской головкой, которые были известны наличием клапанов, расположенных в блоке цилиндров рядом с цилиндром. Хотя двигатели с плоской головкой были недорогими и компактными, их плохой поток воздуха и сгорание продемонстрировали их неэффективность и недостаточную мощность.

Сравните это с двигателем с толкателями, в котором длинные толкатели выступают из долины и проходят вверх от распределительного вала до верхней части цилиндра. В этот момент толкатели соприкасаются с коромыслами, которые отталкивают перевернутый клапан от литой головки, приводя в действие клапаны на головках цилиндров.

Эти двигатели приобрели известность вскоре после окончания Второй мировой войны, когда Lincoln и Cadillac дебютировали с ними в своих автомобилях. Когда знаменитый Chevy V8 (один из лучших двигателей V8 до сих пор) дебютировал в 1955 толкатель V8 стал гораздо более распространенным явлением. Кроме того, более широкое использование двигателя с толкателем получил знаменитый Hemi V8 Chrysler, выпущенный примерно в то же время.

Пакет двигателей Pushrod сохраняет практичность

Via: Dodge

Практичность этих двигателей позволила им сохраниться на протяжении многих лет. GM продолжает использовать эти двигатели в последних версиях своего малоблочного двигателя V8, а Volkswagen продолжает использовать эти двигатели вплоть до 2022 года. полезным или практичным в некотором роде.

Например, двигатель с толкателем более компактен, чем конструкция с верхним расположением кулачка. Последний имеет более громоздкую конструкцию двигателя благодаря тому, что оба распределительных вала и система кулачкового привода расположены над головкой блока цилиндров. Более громоздкая конструкция также означает больший вес и увеличенную массу, что повышает центр тяжести двигателя в целом.

Эти двигатели требуют дополнительных машинных работ из-за увеличенной массы, что также делает их более дорогими в изготовлении и ремонте. В случае двигателей с толкателем в первоначальной конструкции не хватает объема и веса, что позволяет избежать эффекта домино от дальнейших проблем и приводит к удешевлению строительства и ремонта. Их простота считается привлекательной, когда речь идет об обслуживании или модификации.

Конструкция также проще, а поскольку в ней отсутствуют различные детали, в целом меньше переменных, которые могут вызвать проблемы. Помните, что двигатели с верхним расположением распредвала более громоздкие и тяжелые, а их большее количество деталей по сравнению с двигателями с толкателями увеличивает их вес. Отсутствие деталей в двигателях с толкателями означает меньший вес.

Еще один аспект, который следует отметить, заключается в том, что двигатели с толкателями, как правило, требуют меньше топлива, чем двигатели с верхним расположением распредвала, поскольку последние имеют характерно более высокие обороты двигателя, что требует дополнительного топлива для работы. Также следует отметить, что конструкция толкателя также предлагает инженерное преимущество при более низких оборотах: более эффективный воздушный поток помогает быстрее набирать мощность и падать на более высоких оборотах. Двигатель с верхним расположением распредвала должен заставлять водителя увеличивать обороты двигателя, чтобы генерировать больше мощности.

Связанный: Ознакомьтесь с совершенно новым 7,3-литровым двигателем Ford «Godzilla» Pushrod V-8 Dyno’ed

Толкатели сами себе злейшие враги

Через: Wikimedia Commons

По иронии судьбы сами толкатели являются одним из самых больших недостатков их двигателей. Толкатели и коромысла, которые часто сопровождают их, имеют ограничения, основным из которых является масса этих частей, ограничивающая обороты.

Когда автомобиль достигает более высоких скоростей, инерция удерживает клапаны от закрытия до того, как распределительный вал снова откроет клапаны. Чтобы противостоять этому, необходимо разместить один или два распределительных вала на головке блока цилиндров. Это будет воздействовать на клапаны без толкателей и инерции.

Кроме того, как отмечалось ранее, хотя двигатель с толкателем получает мощность раньше, тем не менее, он не может развивать такие же высокие обороты, как сопоставимый двигатель с верхним расположением распредвала. Кроме того, уникальным аспектом двигателя с толкателем является то, что распределительный вал расположен внутри блока цилиндров, а не наверху головки цилиндров, что уменьшает общую высоту двигателя.

Из-за меньшей высоты вращение распределительного вала происходит как через толкатель, так и через коромысло. Коромысло толкает пружину, чтобы открыть клапаны, и в результате создается больше возвратно-поступательной массы.

Далее, недостатки двигателей Pushrod

Через: Dodge

Хотя двигатели с толкателями незначительны и управляемы, у них есть несколько других недостатков, которые вступают в игру. Двигатели Pushrod имеют дополнительный шаг за счет включения высоких и узких впускных каналов с выступами, а конструкция позволяет использовать только два клапана на цилиндр.

Дополнительные клапаны усложнили бы конструкцию. Трение и износ увеличиваются, потому что большие клапаны и большая масса клапанного механизма в совокупности требуют тяжелых пружин. Хотя недостатки не превышают преимуществ, важно отметить эти недостатки и соответствующим образом спланировать работу с двигателем с толкателем.

Источники: Designnews, Advanceautoparts, General Motors, Engineering, объяснение через YouTube

Их преимущества и недостатки – Авторы ORVA Monarch

Автор: Джейкоб Хэмптон для достижения максимально возможной экономии мощности и топлива при одновременном сокращении вредных выбросов лучше всего подходит четырехклапанная установка с двумя верхними распределительными валами (DOHC). Он обеспечивает широкий диапазон мощности для высокопроизводительных автомобилей, более низкие потери на трение для снижения выбросов и невероятный поток воздуха для максимальной экономии топлива. Но DOHC также является очень сложным типом клапанного механизма, требующим длинного и сложного привода от коленчатого вала (большая центральная «волнистая палка» в нижней части двигателя, которая соединена с его поршнями) к каждому меньшему распределительному валу (которые выглядят как крошечные, неровные палочки) в головке блока цилиндров двигателя. До того, как этот клапанный механизм был запущен в массовое производство после топливного кризиса 19-го70-х годов и растущие стандарты экономии автопарка 1980-х и 90-х годов, гораздо более простые клапанные механизмы, такие как системы с толкателем и верхним расположением клапанов (OHV), были нормой, особенно в Америке. Несмотря на свои проблемы, определенные преимущества OHV по сравнению с DOHC позволяют использовать его сегодня в пикапах, маслкарах и некоторых спортивных/суперкарах.

Например, OHV настолько прост в проектировании, что время, необходимое для его улучшения до уровня производительности маслкара, займет примерно столько же времени, сколько и стандартная установка DOHC. В «Automation: The Car Company Tycoon Game» карбюраторный двигатель OHV 90-градусный чугунный V8 с улучшенным верхним концом до качества +5 или даже +8 «требует примерно 30-40 месяцев для разработки, если даже это» (Camshaft Software). Это примерно столько же времени, которое потребуется для разработки четырехклапанного двигателя V8 с двойным верхним распредвалом качества +0 и сопоставимых характеристик. Это не учитывает то, что производители (особенно американские) хорошо знакомы с OHV, что позволило бы спроектировать этот простой клапанный механизм еще быстрее. Обычно более низкие пределы оборотов двигателей Pushrod означают, что они менее нагружены, чем эквивалентные DOHC для сопоставимой мощности, что делает их намного более надежными.

Поскольку в двигателях с верхним расположением распределительного вала распределительный вал находится в блоке (большой металлический кусок, который составляет большую часть двигателя и определяет его форму и количество цилиндров), а не в головке(ах) (меньшие металлические блоки, в которых размещается клапаны), их часто намного проще обслуживать и модифицировать, чем двигатели DOHC. Нет необходимости возиться, пытаясь отрегулировать фазы газораспределения, когда требуется обслуживание головок, и даже если это необходимо, будет только один распределительный вал вместо двух или четырех, с которыми можно возиться. Цепь или ремень ГРМ (устройство, которое приводит распределительный вал в движение от коленчатого вала) намного короче на двигателе с верхним расположением клапанов, особенно в V-образных двигателях, где распределительный вал находится в ложбине между головками. Это означает, что интервалы замены ремня ГРМ или цепи двигателя с верхним расположением клапанов занимают гораздо больше времени, чем для эквивалентного двигателя с верхним расположением распредвала, и может не потребоваться замена устройства синхронизации классического американского автомобиля до того, как весь двигатель этого автомобиля потребует капитального ремонта.

Эти чудо-толкатели также намного компактнее любого другого типа двигателя, особенно V-образных двигателей с двойным распредвалом, которые обычно требуют гораздо большей ширины и высоты, чтобы очистить их огромные головы. Двигатели с верхним расположением клапанов позволили американским автомобилям постепенно становиться длиннее, ниже и шире после войны, даже несмотря на то, что объем их двигателей V8 вырос до более чем семи литров, поскольку в основном весь клапанный механизм располагался намного ниже, чем у DOHC. Это позволяет сделать капот автомобиля с двигателем с толкателем намного короче, чем у типичного эквивалента DOHC, что улучшает аэродинамику и часто делает автомобиль намного лучше в глазах покупателей.

Однако у двигателей с верхним расположением клапанов тоже есть свои проблемы. Например, они, как правило, гораздо менее эффективны, поскольку их воздушный поток (насколько хорошо воздушно-топливная смесь поступает в цилиндры и выходит из них) серьезно затруднен из-за возможности иметь только два клапана на цилиндр. Это означает, что они не могут очищать загрязняющие вещества из сгоревшего топлива так, как это может делать двигатель DOHC, что приводит к более высоким выбросам. В этих двигателях также наблюдается зависание клапанов (точка, когда клапанный механизм больше не может поддерживать обороты поршня и коленчатого вала) намного раньше, чем в двигателях любого другого типа, поскольку их тяжелые компоненты клапанного механизма часто не могут двигаться достаточно быстро, чтобы успевать за оборотами двигателя. остальная часть двигателя.

В заключение, хотя двигатели с верхним расположением клапанов могут быть лучшими, когда массивный 8-литровый V8 должен быть как можно меньше снаружи, но при этом простым в обслуживании и надежным, строгие нормы экономии топлива и выбросов, а также стремление к большая мощность на литр отодвинула эти двигатели на маслкары, пикапы и необычные суперкары/гиперкары. Они просто больше не подходят для обычного эконобокса или спортивного автомобиля, которым нужно выжимать каждую унцию мощности из своих крошечных двигателей. Они могут быть лучше для механиков или хот-роддеров, которые хотят повозиться со своей первой машиной, но для всех остальных лучше всего подходят двойные распредвалы и четыре клапана на цилиндр.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Клапаны и седла клапанов — больше, чем кажется на первый взгляд

Нажмите здесь, чтобы прочитать больше

центральную роль в дыхании двигателя, сжатии, производительности и долговечности. Неважно, имеет ли двигатель два, три, четыре или даже пять клапанов на цилиндр, бензиновый или дизельный двигатель, потому что все клапаны делают одно и то же: они открываются и закрываются, пропуская воздух в цилиндры и выхлопные газы. выйти из цилиндров. Когда клапаны закрыты, они должны плотно закрываться, чтобы предотвратить потерю компрессии, в противном случае двигатель даст пропуски зажигания и потеряет мощность. Несмотря на то, что основная задача относительно проста, влияние клапанов и седел на компрессию, мощность, экономию топлива и выбросы огромно.

Негерметичный компрессионный клапан может привести к значительному падению мощности – до 25 процентов в четырехцилиндровом двигателе! Неважно, вызвана ли компрессионная утечка погнутым, изношенным, эродированным или треснутым клапаном, или если поверхность или седло клапана не концентричны или имеют овальную форму, конечный результат остается тем же.

Таких проблем можно избежать, тщательно проверяя все клапаны перед их повторным использованием при капитальном ремонте двигателя. Искушение состоит в том, чтобы сэкономить деньги, повторно используя и восстанавливая как можно больше оригинальных клапанов. Клапаны, которые погнуты, треснуты, эродированы или имеют чрезмерный износ штока, очевидно, должны быть заменены.

Новые клапаны доступны из различных источников. Придерживайтесь поставщика с торговой маркой, который имеет репутацию качества и постоянства. Некоторые дешевые морские клапаны не являются надежными продуктами из-за сомнительной металлургии, точности размеров или обработки штока. Тот факт, что клапан выглядит хорошо, не означает, что он такой же, как OEM-клапан или качественный клапан послепродажного обслуживания.

Восстановленные клапаны могут быть экономичной альтернативой новым клапанам, если стоимость является проблемой, особенно в дизельных двигателях. Изношенные штоки клапанов можно повторно хромировать, чтобы восстановить стандартные размеры, или хромирование можно нарастить до увеличенного размера, чтобы изношенные направляющие клапанов можно было развернуть для установки штоков клапанов увеличенного размера.

Износ штока клапана очень распространен в двигателях с большим пробегом, независимо от того, бензиновые они или дизельные. Заводское хромовое покрытие на многих стержнях клапанов не очень толстое, всего около 7 микрон, поэтому не требуется большого износа, чтобы стереть хромовое покрытие. Штоки также могут иметь лепестковый рисунок износа в зависимости от того, насколько большую боковую тягу они испытывают внутри двигателя. Слишком большой зазор между штоком и направляющей не годится, потому что он позволяет клапану колебаться каждый раз, когда он открывается и закрывается. Это, в свою очередь, может привести к изгибу головки клапана при закрытии седла. Со временем постоянное изгибание может привести к усталости металла, растрескиванию и выходу клапана из строя.

Обработка штока важна для клапана, так как влияет на трение и износ. Гладкий обычно лучше. Хромирование — хороший материал с точки зрения износостойкости, как и многие новые «высокотехнологичные» покрытия PVD, DLC и покрытия на основе молибдена.

Одна из новых технологий, которую мы видели, — это отделка штока с небольшими волнистыми канавками, нанесенными на поверхность с полимерным наполнителем для удержания масла. Говорят, что отделка «змеиная кожа» снижает трение, повышая износостойкость без изменения допусков штока.

Предотвращение проблем с клапанами

Неисправности, связанные с клапанами, часто объясняются такими факторами, как детонация, низкое качество или дефекты деталей, превышение оборотов двигателя или неспособность конечного пользователя отрегулировать или поддерживать надлежащий зазор клапана и т. д. Многие из эти вещи могут способствовать или даже вызывать отказы клапана, но также могут быть небрежные допуски на обработку.

Концентричность седла клапана по отношению к направляющей клапана и клапану необходима для правильного выравнивания и плотного уплотнения при сжатии. Для точной доводки седла требуется станок для клапана и седла, который находится в хорошем состоянии и может выдерживать жесткие допуски. Вы не можете иметь отстой в пару тысячных дюйма и ожидать, что клапаны будут плотно закрываться. Зазор между пилотом и направляющей должен быть не более 0,0002 дюйма для точной обработки. Один из способов добиться этого — использовать смазку высокого давления на пилоте.

Резак для сиденья также должен быть острым и вращаться с достаточно высокой скоростью, чтобы обеспечить высококачественную отделку сиденья. Если во время резки седла возникает вибрация, проблема может заключаться в слишком большом зазоре между пилотом и направляющей клапана, скорости фрезы или в том, что станок не выровнен. Использование охлаждающей жидкости при резке жестких седел уменьшит вибрацию.

Насколько хорошо сопрягаются клапаны и седла после их механической обработки, можно легко проверить с помощью ручного насоса, создающего вакуум на каждом из портов головки с установленными клапанами. Если есть полный контакт между поверхностью клапана и седлом, порт должен удерживать вакуум. Если вы не можете создать вакуум на порте, клапан и седло не концентричны или не имеют полного контакта по всему периметру. Вам нужно исправить проблему до того, как головка или двигатель выйдут из строя. Ручная притирка клапанов к седлам может помочь улучшить краевое уплотнение, но в этом нет необходимости, если клапаны и седла изначально были обработаны аккуратно.

Некоторые заводы по ремонту серийных двигателей, а также сборщики нестандартных характеристик используют машину Spintron для проверки компрессии и работы клапанного механизма в только что собранном двигателе. Spintron использует электродвигатель для вращения двигателя, как если бы он работал. Число оборотов в минуту можно варьировать по мере необходимости вплоть до красной линии. Программное обеспечение и контрольно-измерительные приборы Spintron отслеживают, что происходит с клапанным механизмом, поэтому любые проблемы, которые могут повлиять на надежность или производительность двигателя, могут быть обнаружены и устранены до того, как он покинет цех.

Типы клапанов и материалы

Для серийных бензиновых двигателей в качестве клапанов оригинального оборудования обычно используется какой-либо тип цельного или состоящего из двух частей сплава нержавеющей стали. К ним относятся впускные клапаны из низколегированного сплава NV и высоколегированного сплава HNV, аустенитные выпускные клапаны EV и высокопрочный сплав выпускного клапана HEV. Выпускной клапан должен выдерживать гораздо более высокие температуры, чем впускные, поэтому они обычно изготавливаются из более прочного жаропрочного сплава.

Большинство клапанов вторичного рынка изготовлены из нержавеющих сплавов 21-2N или 21-4N, хотя некоторые поставщики также предлагают клапан из сплава 23-8N или свой собственный сплав для высокотемпературных выпускных клапанов. Специфика некоторых из этих сплавов держится в секрете, но мы можем сказать вам, что нержавеющая сталь 21-2N содержит 21% хрома и 2% никеля. 21-4N имеет такое же содержание хрома, но содержит почти в два раза больше никеля (3,75%) для большей термостойкости. 23-8N содержит 23% хрома и 8% никеля. Чем выше содержание никеля, тем дороже сплав и тем больше тепла он может безопасно выдержать в сложных гоночных условиях. Клапаны из 21-4N могут выдерживать температуры до 1600 градусов по Фаренгейту.

Для более требовательных применений (двигатели с закисью азота, турбокомпрессоры или нагнетатели) можно использовать высокотемпературный суперсплав, такой как Inconel 751 или Nimonic 80A. Inconel включает в себя ряд жаропрочных сплавов, которые обычно содержат 15–16 % хрома и 2,4–3,0 % титана.

Один из поставщиков головок блока цилиндров послепродажного обслуживания сообщил нам, что они используют впускные и выпускные клапаны 21-4N во всех своих головках цилиндров, от уличных до полноразмерных гоночных головок. «Клапаны имеют гладкую поверхность с хромированными штоками и используются с седлами клапанов из ковкого чугуна. Мы не заметили проблем с долговечностью клапана при использовании этих деталей, но мы предлагаем модернизацию, если покупателю нужны выпускные клапаны из инконеля или легкие титановые клапаны (для которых также требуются медные седла клапанов)».

Титановые клапаны являются дорогой альтернативой клапанам из нержавеющей стали, но являются одним из лучших усовершенствований, которые кто-либо может сделать для обеспечения стабильности и производительности клапанного механизма при высоких оборотах. Титан уменьшает массу клапана почти на 40 процентов, что означает, что вы можете использовать гораздо меньшее давление пружины при той же частоте вращения двигателя или большее число оборотов в минуту, используя те же пружины, что и раньше. Уменьшение веса клапанов увеличивает срок службы пружины и снижает нагрузку на коромысла, толкатели, толкатели, кулачок и кулачковый привод.

Насколько прочны титановые клапаны? Они используются в некоторых серийных двигателях, таких как Corvette Z06 и ZR1, поэтому нет никаких сомнений в способности выдерживать длительные дорожные или гоночные условия. Для повышения износостойкости титановые клапаны могут быть покрыты различными материалами, включая желтый нитрид титана (TiN), молибден или нитрид хрома. Покрытия уменьшают трение, помогают рассеивать тепло и улучшают твердость поверхности и износостойкость клапана.

Титановые клапаны, как правило, удерживают больше тепла, чем клапаны из нержавеющей стали, поэтому их седла требуют замены на какой-либо тип медного сплава. Медь обеспечивает хорошую теплопроводность, отводя тепло от клапана, когда клапан закрыт. В течение многих лет с титановыми клапанами использовались седла из медно-бериллиевого сплава. Медно-бериллиевые сплавы обычно содержат менее 3% бериллия. Тем не менее, бериллиевая пыль опасна и требует особых мер предосторожности при обработке седел. Рекомендуется использовать смазочно-охлаждающую жидкость или охлаждающую жидкость вместе с пылезащитной маской, одобренной OSHA.

В последние годы были разработаны медные сплавы, не содержащие бериллия, с дополнительным содержанием никеля и кремния, которые обеспечивают такие же характеристики без риска для здоровья. Moldstar 90 — это медный сплав, не содержащий бериллия, который можно использовать с ЛЮБЫМ типом клапана (титановым или нержавеющим) или любым топливом, где требуется высокая теплопередача.

Если клиент не может позволить себе титановые клапаны, другим способом значительно снизить вес клапана является использование клапанов с полым штоком из нержавеющей стали. Клапаны с полым штоком могут снизить вес на 10% и более, чтобы получить те же преимущества, что и титановые клапаны, но без затрат. Для улучшения охлаждения полые стержни выпускных клапанов могут быть частично заполнены натрием. Натрий плавится при температуре 200 градусов по Фаренгейту и улучшает поток тепла через шток клапана на 40% и более. Это помогает отводить тепло от головки клапана, продлевая срок службы клапана и повышая его надежность. Это также позволяет двигателю выдерживать больший нагрев и опережение зажигания.

ОСТОРОЖНО: Натрий очень реактивен при контакте с водой. Если клапан, заполненный натрием, треснул и был помещен в резервуар для очистки с водой, натрий может выплеснуться из клапана или даже заставить клапан лопнуть и треснуть пополам.

Клапаны с полым штоком, заполненные натрием, являются хорошим улучшением производительности, но мы слышали о некоторых отказах клапанов в некоторых серийных двигателях, в которых используются эти клапаны. Если вы просматриваете форумы Corvette, вы найдете множество сообщений, в которых говорится о неисправностях выпускных клапанов с небольшим пробегом с заводскими клапанами с полым штоком, заполненными натрием. Некоторые возлагают вину за проблему на проблему контроля качества в процессе производства клапана. Есть фотографии разрезанных клапанов, на которых видно, что центральное отверстие было просверлено значительно не по центру, что привело к неравномерной толщине стенки: одна сторона была намного тоньше другой. На некоторых полых штоках также видны царапины внутри от процесса сверления, что создает концентраторы напряжения, которые могут привести к трещинам и поломке клапана. Вот почему важно тщательно осматривать каждый клапан на наличие трещин перед его повторным использованием, независимо от его пробега. Другие винят проблему отказа клапана в проблемах концентричности седла клапана, чрезмерном износе направляющей клапана или плохом контроле допусков штока к направляющей на заводе. Избыточный направляющий зазор позволяет клапану колебаться и изгибаться при каждом цикле клапана. Некоторые владельцы Corvette заменили свои стандартные направляющие на неоригинальные бронзовые направляющие клапанов.

В дизельных двигателях клапаны с покрытием из стеллита часто используются для работы при высоких температурах выхлопных газов. Стеллит также можно использовать на впускных клапанах. Стеллит представляет собой сплав кобальта и хрома, который увеличивает поверхностную твердость поверхности клапана примерно до 55–59 единиц по шкале Роквелла. или аналогичный материал). Покрытие Stellite значительно повышает износостойкость при высоких температурах. Если вы восстанавливаете дизельный двигатель, который на заводе оснащен клапанами с покрытием из стеллита, используйте для замены клапаны того же типа, а не обычные клапаны.

Материалы седел клапанов

Седла клапанов должны соответствовать типу клапанов двигателя. В большинстве чугунных головок седла являются цельными и подвергаются индукционной закалке для повышения износостойкости. С алюминиевыми головками седла могут быть изготовлены из сплава чугуна, порошкового металла или меди с высоким содержанием меди (для высокотемпературных двигателей или титановых клапанов).

Поставщики седла клапана предлагают различные материалы седла, поэтому посоветуйтесь с вашим поставщиком, какой сплав лучше всего подходит для вашего двигателя.

Железный сплав с высоким содержанием хрома и твердостью по Роквеллу RC40 должен быть более чем достаточным для вашего типичного бензинового двигателя, работающего на неэтилированном топливе, запаса или производительности. Этот тип сплава хорошо работает при температурах выхлопных газов до 1150 градусов по Фаренгейту.

Для двигателей, работающих на природном газе или пропане, двигателей с турбонаддувом, наддувом или закиси азота рекомендуется использовать более высокотемпературный сплав на основе никеля. Такой материал может выдерживать температуру выхлопных газов до 1600 градусов по Фаренгейту.

Для применений, где требуется дополнительная износостойкость при высоких температурах (например, для тяжелонагруженных дизелей), может потребоваться сплав седла с покрытием из стеллита.

Переходя к седлам из порошкового металла (PM), они используются в качестве оригинального оборудования во многих последних моделях бензиновых (и некоторых дизельных) двигателей. Автопроизводителям нравятся сиденья PM, потому что они дешевле, чем сиденья из сплава, их можно формовать близко к готовым размерам и их легко обрабатывать (когда они новые). Седла PM затвердевают по мере старения, что хорошо для износостойкости, но также усложняет обработку сидений, если их нужно будет подправить позднее. Седла PM можно заменить на такие же или на чугунные седла или седла из другого сплава, если это необходимо.

Установка седла клапана

Большой вопрос здесь заключается в том, насколько посадку с натягом следует использовать при установке нового седла клапана? Седла в некоторых головках OEM могут иметь посадку с натягом всего 0,002 дюйма — этого достаточно, когда вы работаете с совершенно новыми головками и новыми седлами. Но обычно требуется больше посадки с натягом для головок с большим пробегом или головок, которые будут подвергаться воздействию высоких уровней мощности. Обычная рекомендация по установке новых седел в бывшие в употреблении головки или головки послепродажного обслуживания: натяг от 0,005 до 0,006 дюйма для алюминиевых головок или от 0,003 до 0,005 дюйма для головок из чугуна. В дополнительной штамповке или закреплении посадочных мест не должно быть необходимости, если используется правильная посадка с натягом.

Чтобы упростить установку, предварительно нагрейте головки в духовке примерно до 200 градусов по Фаренгейту (больше не нужно нагревать) и охладите сиденья в морозильной камере. Кроме того, убедитесь, что седла имеют фаску на нижней внешней кромке, и используйте смазку, если седла плотно прилегают. Используйте направляющую и направляющую при установке сидений, чтобы они входили прямо и не взводились.

Ремонт клапанов и седел

Углы на поверхности клапанов и седла могут реально увеличить или уменьшить потенциал производительности двигателя. Одиночный вырез под углом 45 градусов на клапанах и седлах не обеспечит такой же поток воздуха, приемистость и мощность, как работа клапана с тремя углами (30-45-60), работа клапана с четырьмя углами или седло под углом 45 градусов с подрезка радиуса.

Существует множество переменных, влияющих на поток воздуха через отверстия и чашу головки блока цилиндров. Клапаны с подрезанным штоком непосредственно над головкой или с меньшим наружным диаметром штока теоретически улучшают поток за счет уменьшения ограничения в отверстии клапана. Тем не менее, они могут или не могут обеспечить ощутимый прирост мощности по сравнению с обычным клапаном с прямым штоком. То же самое касается клапанов с вихревой полировкой на верхней части головки клапана, головкой в ​​форме тюльпана или коническим штоком непосредственно над головкой. Иногда эти «улучшения» повышают мощность, а иногда нет. Каждый двигатель реагирует по-разному, поэтому нет однозначного ответа на вопрос, какой тип клапана всегда обеспечивает наилучшую производительность.

У нас нет места, чтобы погружаться в теорию воздушного потока, за исключением того, что хорошо сделанная высокопроизводительная работа клапана с правильными клапанами и углами для приложения может иметь большое значение в приемистости и мощности. Сделайте это правильно, и ваш клиент будет любить результаты. Сделайте это неправильно, и двигатель никогда не будет работать в полную силу.

Максимальное увеличение воздушного потока в CFM на стенде потока не гарантирует пиковую мощность и производительность. На самом деле, слишком большой поток воздуха может повредить мощности и приемистости из-за снижения скорости воздуха. Цель состоит в том, чтобы оптимизировать поток воздуха в диапазоне оборотов, при котором двигатель получает наибольшую выгоду. Поиск оптимальных углов клапана и седла часто требует большого количества экспериментов методом проб и ошибок. п

Как выбрать головки цилиндров: 6 ошибок, которых следует избегать

Как правильно выбрать головки цилиндров для моего двигателя?

Это простой вопрос, но ответ на него сложнее, чем вы думаете. На выбор оптимальных головок блока цилиндров для конкретного применения влияет множество факторов, в том числе:

• Рабочий объем двигателя
• Тип транспортного средства
• Использование по назначению
• Желаемая степень сжатия
• Размер шестерни
• Прочие модификации производительности

Для этой серии, состоящей из двух частей, мы обратились за помощью к гигантам послепродажного обслуживания Edelbrock, Trick Flow Specialties, и Summit Racing , чтобы получить рекомендации по выбору готовых головок блока цилиндров для вторичного рынка. В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных ошибок, которые совершают люди при покупке головок цилиндров. Как только вы поймете, почему важно избегать этих ловушек, мы дадим вам несколько советов и рекомендаций по выбору комплекта головок цилиндров для вашего применения.

Вне зависимости от области применения, вот распространенные ошибки, которых следует избегать при выборе новых головок цилиндров.

Головки блока цилиндров — это лишь часть полного пакета характеристик.

Они не являются самостоятельным обновлением, поскольку они должны соответствовать вашему профилю кулачка, желаемой степени сжатия и всем другим факторам, которые мы перечислили выше, чтобы работать в оптимальном рабочем диапазоне вашего двигателя. Следовательно, в зависимости от других частей головоломки производительности (распределительный вал, поршни, впускной коллектор и т. д.) на самом деле нет универсального решения.

Комплекты Edelbrock Power Package Top-End

«Будь то автомобиль для повседневного вождения, спецвыпуск для субботних вечеров или настоящий гоночный автомобиль, головки и все связанные компоненты должны совпадать», — сказал инженер-конструктор Edelbrock Мэтт Гэмбл. «Важна общая комплектация двигателя. Вот почему мы предлагаем наши комплекты Power Package, чтобы избавить вас от догадок, связанных со всеми этими компонентами. И если кто-то хочет купить только головки цилиндров, он также может посмотреть, как мы собрали эти пакеты, в качестве ориентира для того, что им нужно».

В зависимости от вашего автомобиля и предполагаемого использования вы должны иметь в виду цель достижения желаемой производительности, а затем придерживаться ее. По словам Карла Приттса, технического консультанта Summit Racing, люди часто строят двигатели понемногу, насколько позволяет их бюджет. Приттс говорит, что цели движка могут меняться со временем, и это может привести к проблемам.

«Они должны придерживаться первоначальной цели, поставленной перед ними, когда они начали покупать или накапливать запасные части, — сказал Приттс. «Иначе получится несоответствие города!»

Суть в том, что важно мыслить в целом, принимая во внимание цель проекта, а также возможные будущие модификации.

При выборе головки блока цилиндров многие потребители ориентируются на показатели расхода воздуха.

Эти цифры получены в результате стендовых испытаний потока, и производители чаще всего рекламируют поток воздуха при пиковой подъемной силе, потому что это, как правило, самые высокие значения. Несмотря на то, что эти цифры впечатляют, они часто не соответствуют реальной производительности, особенно в уличных приложениях.

Например, головка блока цилиндров может показывать впечатляющие результаты при подъеме на 0,700 дюйма; однако уличный двигатель обычно не обеспечивает столько. Более практично и полезно смотреть на значения воздушного потока в диапазоне высоты подъема от 0,200 до 0,500 дюймов. По этой причине многие производители, в том числе Edelbrock, предлагают диаграммы воздушного потока с цифрами расхода при различных уровнях подъема.

«Люди склонны смотреть на число на пике подъема», — сказал Гэмбл. «Обычно это измерение расхода воздуха в количестве, которое не будет работать с этим двигателем, поэтому ключевым моментом является просмотр всего диапазона чисел. Вы хотите посмотреть на область под всей кривой потока».

Цифры на стенде Flow также не обязательно отражают реальную производительность.

«Когда вы продуваете головку блока цилиндров на испытательном стенде, вы находитесь в устойчивом состоянии давления, которое является мерой того, насколько сильно она тянет эту головку блока цилиндров”, – сказал руководитель технического отдела Trick Flow Кори Рот. «Промышленный стандарт обычно составляет 28 дюймов, но это статическая цифра, которая была введена много лет назад, когда они впервые разрабатывали стенды потока и пытались выяснить, как соотнести куб. фут в минуту на стенде потока с мощностью в лошадиных силах на динамометрическом стенде. На реальном двигателе это число может начинаться с пары дюймов и может достигать 40 дюймов и варьироваться между ними, когда поршень движется вверх и вниз».

Суть в том, что может быть несоответствие между воздушным потоком и реальной производительностью.

Динамические испытания являются неотъемлемой частью испытаний головок цилиндров в Trick Flow и многих других производителях головок цилиндров.

«У нас был комплект головок на динамометрическом стенде — наши головки 195 куб. см (Ford) 4,6, и они работали очень хорошо, но мощность была не такой, как мы ожидали», — сказал Рот. «Мы изменили форму впускного отверстия, сохранив тот же объем, и фактически немного потеряли поток в нижних подъемах. Мы изменили форму камеры сгорания, и та же самая головка увеличила мощность на 18 л.

Вот почему такие компании, как Edelbrock и Trick Flow, не ограничивают тестирование лабораторным стендом.

«Вы можете протестировать на стенде потока, но в конечном итоге вам нужно провести некоторые испытания на двигателе, чтобы получить окончательный ответ», — сказал Гэмбл.

Проще говоря, стендовые числа расходомеров могут дать хорошее представление о мощностном потенциале головки блока цилиндров, но это еще не все.

Тот, кто сказал, что «больше — не всегда лучше», явно имел в виду впускные каналы головки блока цилиндров.

Тем не менее, среди энтузиастов производительности существует тенденция выбирать впускные каналы большего размера, чем им действительно нужно. «Когда они появляются на ночных круизах, я думаю, все хотят сказать, что у них самые большие вещи — самые большие головы с самыми большими клапанами и самой большой компрессией», — сказал Гэмбл. «Они должны нажать на тормоза!»

Следуя идее о том, что меньшие объемы портов обеспечивают больший крутящий момент и лучшую реакцию дроссельной заслонки, головки Edelbrock E-Street имеют впускные каналы, предназначенные для создания большей полезной мощности на улице.

Как правило, меньшие объемы впускных каналов обеспечивают больший крутящий момент на низких оборотах и ​​более четкую реакцию дроссельной заслонки, в то время как большие впускные каналы обеспечивают больший поток при более высоких оборотах. Таким образом, впускные каналы меньшего размера часто обеспечивают лучшие результаты для уличных и гоночных автомобилей, а более крупные порты, вероятно, приведут к падению показателей крутящего момента. С другой стороны, более крупные впускные каналы могут принести пользу двигателям с более высокими оборотами или большим рабочим объемом.

Объем порта определяется длиной порта и площадью поперечного сечения (CSA). Ключевым моментом является соответствие правильного CSA требованиям двигателя. Впускной патрубок правильного размера создаст правильный баланс между объемом и скоростью воздушного потока, и не всегда выигрывает самый большой патрубок.

«Обычно мы рекомендуем наименьший объем порта с максимальной эффективностью», — сказал Гэмбл. «Это означает, что есть хорошая скорость через порт и возможность заполнить цилиндр».

Гэмбл также отмечает, что некоторые элементы конструкции впускных каналов позволили повысить эффективность в последние годы.

«Вы, наверное, слышали о вращении и падении», — сказал он. «Эти конструкции влияют на движение смеси, либо закручивая воздух, либо заставляя входящий воздух кувыркаться, когда он входит в цилиндр. Это помогает при сгорании и заполнении цилиндров, направляя воздух и удерживая его в подвешенном состоянии и перемещая в камере сгорания до тех пор, пока он не сгорит».

Суть больше не всегда лучше.

«Многое связано с распределительным валом и диапазоном оборотов, но люди должны думать о скорости через отверстие», — сказал Гэмбл. «Для уличного применения мы предлагаем впускные каналы с меньшей площадью поперечного сечения и размером горловины, которые соответствуют потребностям двигателя».

Сторона впуска головки блока цилиндров обычно привлекает наибольшее внимание.

«Не знаю, почему, но люди не обращают внимания на выпускную сторону… возможно, потому, что показатель пикового расхода не такой большой и не имеет такой славы, как впускной», — сказал Гэмбл. «Но как только вы поместили воздушно-топливный заряд в цилиндр, сжали его, сожгли и извлекли из него работу, вы должны извлечь его из цилиндра, чтобы цикл мог повториться. Цель – сделать это наиболее эффективным способом».

Головка блока цилиндров с большим потоком всасываемого воздуха, но с плохим потоком выхлопных газов не будет работать так же хорошо, как головка с немного более низким впускным отверстием и отличным выпускным отверстием. С хорошим выхлопом вы увидите хорошую мощность.

Существуют способы борьбы с плохим потоком выхлопных газов, в том числе использование распределительных валов с большей подъемной силой и увеличенным сроком службы , позволяющих дольше держать выпускной клапан открытым. Однако для максимального воздушного потока идеальной ситуацией является наличие порта с сильным потоком для удаления отработавших газов и освобождения места для свежего, нового впускного заряда в цилиндре.

По словам Гэмбла, размер выпускного отверстия следует выбирать таким же образом, как и впускной стороны. Объем порта будет зависеть от размера клапана и длины порта, но стандартный объем выпускного порта и размер клапана можно использовать в качестве ориентира для сравнения головок послепродажного обслуживания со стандартными головками. Эти инвентарные номера можно найти в Интернете для большинства двигателей, а значения расхода можно сравнить напрямую, если размеры клапанов одинаковы.

«Мне нравятся выхлопные отверстия с небольшой площадью поперечного сечения и высокой пропускной способностью, — сказал Гэмбл. «Учитывая выбор между портом большого объема и портом малого объема, которые пропускают один и тот же размер клапана и длину порта, выберите порт малого объема. Хороший, эффективный выхлопной канал с высокой пропускной способностью разблокирует мощность в верхнем диапазоне оборотов».

По мере повышения уровня производительности двигателя следует учитывать другие варианты размеров выхлопных газов.

«Во многих головах есть варианты со стандартными или приподнятыми портами», — сказал Гэмбл. «Преимущество в том, что порт становится более прямым. Выпрямление порта обычно приводит к меньшей потере давления через порт (большему расходу). По мере повышения уровня производительности двигателя требуется больший поток выхлопных газов, чтобы соответствовать большему потоку впуска и уровням мощности, и увеличение портов играет важную роль в достижении этой цели».

Гэмбл быстро указывает, что приподнятый порт почти всегда требует другой настройки заголовка, и зазор шасси также может быть проблемой в зависимости от приложения.

Хотите верьте, хотите нет, но о конструкции камеры сгорания думают многие люди запоздало.

«Одним из наиболее важных аспектов, который часто упускают из виду при выборе комплекта головок цилиндров, является конструкция и размер камеры сгорания», — сказал Майк Босильчич из Summit Racing. «Есть много аспектов, связанных с камерой сгорания, которые определяют, как эта головка блока цилиндров будет работать на вашем двигателе, как она будет подходить и будет ли она работать».

Размер и конструкция камеры сгорания играют огромную роль в производительности, но все это должно работать в сочетании с другими компонентами двигателя. Мы называем этот баланс «геометрией камеры сгорания».

«Степень сжатия определяет размер камеры сгорания», — сказал Гэмбл. «Необходимо определить необходимый размер камеры на основе характеристик двигателя. Диаметр цилиндра, ход поршня, прокладка головки, форма поршня, зазор в деке и расположение колец — все это играет роль в определении степени сжатия для данного размера камеры. Повышение степени сжатия настолько, насколько позволяют топливо и механические компоненты, поможет максимизировать эффективность двигателя… но размер камеры должен соответствовать другим компонентам двигателя, о которых я уже упоминал. Клиент должен определить, какие компоненты у него есть, какой уровень производительности он пытается достичь и какое топливо он хочет использовать».

Меньшие камеры сгорания позволяют создать более высокую степень сжатия; однако они также могут создавать проблемы с зазорами с поршнями , клапанами и . И наоборот, большие камеры сгорания подходят для поршней куполообразной формы большего размера. При выборе размера камеры необходимо учитывать компоненты, которые вы используете вместе с головками цилиндров. И это может потребовать планирования.

Также важно учитывать форму камеры сгорания и то, как она работает с размером камеры.

Более традиционная D-образная камера сгорания на малолитражном Chevy.

«Форма определенно повлияет на производительность, — сказал Гэмбл. «Камеру можно рассматривать как последнюю часть впускного тракта и первую часть выпускного тракта. Я трачу много времени на этапе проектирования, работая над интеграцией этой формы с портами, сохраняя при этом объем камеры сгорания, которого я пытаюсь достичь. Это может быть своего рода уравновешиванием, чтобы получить поток, движение смеси, расположение плунжера, расположение клапана, размеры клапана, размеры седла и т. д., чтобы все работало вместе, чтобы создать камеру надлежащего размера, которая поможет в хорошее горение».

Это привело к радикальным изменениям в дизайне камер с годами. Мы видели, как старые D-образные камеры были заменены камерами в форме сердца или другими конструкциями. Идея этих конструкций состоит в том, чтобы переместить свечу зажигания к центру цилиндра и обеспечить лучший проход пламени.

«Камеры в форме сердца направляют поступающее топливо в цилиндр и помогают при заполнении цилиндра», — сказал Гэмбл. «В идеале мы хотим избежать горячих точек и расположить свечу таким образом, чтобы способствовать оптимальному сгоранию».

Trick Flow следует тем же принципам при проектировании головок цилиндров.

Взгляд на конструкцию камеры сгорания на головках Chevy с большим блоком Trick Flow.

«Компания Trick Flow известна своей готовностью перемещать предметы, чтобы добиться большего воздушного потока и большей мощности, — сказал Рот. «Заводская головка LS3, например, имеет очень большое расстояние между клапанами, и оба клапана закрыты кожухами. Поэтому мы переместили воздухозаборник к центру канала ствола, чтобы открыть его, и это одна из причин, почему наши головы действительно текут».

Рот говорит, что видит дополнительные преимущества в новых конструкциях камер.

«Что вы обнаружите в более эффективных конструкциях камеры, так это то, что вы можете работать с гораздо более низким начальным временем по сравнению с головками, у которых заглушка находится намного дальше от центра цилиндра», — сказал он. «Я думаю, именно поэтому в наши дни вы можете использовать насосный газ с более высокой степенью сжатия… из-за достижений в конструкции камеры сгорания».

Профилирование с ЧПУ также стало популярным в последние годы. По словам Босильчича, профилирование камеры обеспечивает гладкие стенки камеры, что способствует лучшему прохождению пламени. В то же время он предотвращает появление горячих точек, устраняя карманы на поверхности камеры, которые позволяют накапливаться углероду внутри цилиндров.

«Суперразмер» может быть некоторым преувеличением, но известно, что покупатели головок цилиндров выбирают слишком большие клапаны. Это может привести к тому, что головки цилиндров не будут соответствовать потребностям двигателя или самого двигателя!

«Установка на болтах не обязательно означает, что набор головок цилиндров будет работать», — сказал Босильчич.

Клиенты Summit Racing иногда прикручивают комплект головок, а потом обнаруживают, что двигатель не вращается, сказал он. Очень часто это происходит потому, что клапаны слишком велики для этого двигателя и буквально сталкиваются с поршнями или стенками цилиндров. Некоторые двигатели не предназначены для работы с клапанами больше определенного размера. Например, малогабаритный Chevy, такой как 283 или 305, не может принять что-то вроде 2,02-дюймового впускного клапана без разгрузки цилиндров.

Кроме того, вам не всегда нужны клапаны большего размера для оптимальной производительности.

По тем же причинам, что больший размер не всегда лучше для впускных каналов, большие клапаны не всегда являются правильным выбором для определенных двигателей. Клапаны меньшего диаметра имеют тенденцию создавать большую скорость всасывания воздуха при более низких оборотах. Это способствует большему крутящему моменту и мощности при более низких оборотах — именно там, где дорожные приложения могут использовать его больше всего. Клапаны большего размера, с другой стороны, позволяют вашему двигателю дышать на более высоких оборотах, что делает их идеальными для сильно модифицированных или гоночных приложений.

По словам Рота, большой диаметр клапана даже не гарантирует максимальный поток воздуха.

«Клапан большего размера обычно оказывается ближе к стенке цилиндра», — сказал Рот. «Когда мы разрабатывали головку с ЧПУ (Ford) 4.6, мы обнаружили, что нашим ограничением является сама стенка цилиндра. Каждый раз, когда мы устанавливали в него клапан большего размера, мы не могли заставить клапан и порт работать так, как мы думали, что они должны. Как только мы уменьшили размер клапана, поток стал лучше».

Угол и расположение клапанов, а также такие факторы, как размер порта головки блока цилиндров и профиль распределительного вала, влияют на то, сколько воздуха проходит через головку блока цилиндров. Это возвращает нас к нашему самому первому пункту: головки цилиндров являются лишь частью общей картины.

В Head Start (Part 2), мы применим некоторую информацию, полученную здесь, чтобы помочь вам выбрать правильную головку блока цилиндров для вашего двигателя и автомобиля.

10 признаков того, что ваш 4-тактный двигатель устает

Многие неисправности двигателя можно предотвратить, если знать, на какие признаки следует обращать внимание при обслуживании 4-тактного двигателя. Мы собрали 10 советов, которые помогут вам узнать, когда вашему двигателю может потребоваться дополнительное внимание.

Слишком часто в автоспортивном сообществе мы слышим истории о впечатляющих взрывах двигателей. Это душераздирающие истории о катастрофических отказах двигателей, которые часто распространяются среди друзей, в Интернете и в гонках на скамейке как форма универсальной валюты. Будь то выход штока через стенку картера, вдавливание клапанов в поршень или любая другая серьезная катастрофа, эти события вызывают страх, замешательство и благодарность у владельцев двигателей. Страх, что подобное может случиться и с ними, недоумение по поводу того, как вообще происходит массовая разрушительная неудача, и благодарность за то, что это чья-то проблема.

Никто не хочет, чтобы поршень выглядел так. Вот почему мы собрали эти советы, чтобы помочь вам узнать, когда вашему 4-тактному двигателю может потребоваться профилактическое обслуживание.

Сегодня мы обсудим, что можно сделать с вашим четырехтактным двигателем в профилактических целях, что значительно снизит вероятность того, что вы будете рассказчиком о крупном взрыве двигателя. Вопреки тому, во что вас, возможно, заставили поверить, двигатели редко терпят катастрофические отказы без видимой причины. Бывают исключения, например запуск двигателя с неисправной деталью, но это не норма. Двигатели будут охотно демонстрировать ряд признаков того, что отказ не за горами. Желание «слушать» свой двигатель и уделять время плановым проверкам технического обслуживания — это часто все, что необходимо для предотвращения дорогостоящей аварии.

Мы начнем с рассмотрения нескольких возможностей наблюдения, которые можно проверить при работающем двигателе, а затем мы перейдем к некоторым вещам, которые можно проверить диагностически.

Пусковые способности

Двигатель с трудом запускается при толчке, но чаще оживает при использовании электрического запуска или при запуске машины от толчка? Плохой запуск в нормальных условиях не является исчерпывающим признаком того, что двигатель обречен на серьезную поломку, но это признак того, что что-то не так. Возможны проблемы с карбюратором или впрыском, но более серьезная потенциальная проблема, о которой следует знать, связана с головкой блока цилиндров.

Низкое сжатие

Отсутствие сжатия обычно связано с проблемами запуска. Клапаны или поршневые кольца, которые больше не сидят должным образом, могут быть причиной плохой пусковой характеристики. Когда клапаны или поршневые кольца не сидят должным образом, двигатель не создает хорошую компрессию, поэтому при ударе двигатель с трудом оживает. Толкайте машину или используйте электрический стартер, и процесс сжатия сокращается за счет более высоких скоростей вращения, которых может быть достаточно, чтобы оживить двигатель.

Иногда тугие клапаны и проблемы с низкой компрессией могут быть временно решены регулировкой клапана, но, скорее всего, есть более изношенные детали, требующие внимания.

Обратите внимание на ощущения, когда вы пробиваете его ногой. Когда вы чувствуете меньшее сопротивление через кик-стартер, как если бы вы могли пнуть его рукой, клапаны слишком тугие из-за износа клапанного механизма. В некоторых случаях это можно решить регулировкой клапана с помощью комплекта прокладок. Тем не менее, есть большая вероятность, что другие элементы в голове изношены и требуют внимания.

Сапун картера

На многих двигателях сапун картера вентилируется в воздушную камеру. Скопление масла в воздушной камере или наблюдение большого количества масляного тумана, выдуваемого из сапуна при работе двигателя, является обоснованной проблемой (за исключением случаев, когда мотоцикл какое-то время находился на боку) и требует дальнейшего изучения. Как правило, более высокое, чем обычно, давление в картере является причиной выдувания масла из сапуна. Давление выше нормального может быть результатом плохой герметизации поршневых колец, которые пропускают давление сгорания в картер.

Следите за выходом масла из шланга вентиляции картера, так как это обычно является результатом более высокого, чем обычно, давления, что может означать, что поршневые кольца не герметичны должным образом.

Дым после прогрева

• Синий дым, выходящий из выхлопной трубы после прогрева двигателя, является признаком того, что масло сгорает в камере сгорания. Масло может попасть в камеру сгорания через маслосъемные колпачки или поршневые кольца, поэтому, если этот симптом сохраняется, возможно, один из этих компонентов поврежден.
• Белый дым, выходящий из выхлопной трубы после прогрева двигателя, является признаком того, что охлаждающая жидкость сгорает в камере сгорания. Корень этой проблемы обычно кроется в протекающей прокладке головки блока цилиндров.

Большинство переливных трубок охлаждающей жидкости выходят из-под мотоцикла. Следите и следите за паром охлаждающей жидкости, выходящим из трубки. Это может быть признаком плохой прокладки головки.

Излишнее количество охлаждающей жидкости, вытекающее из переливной трубки

Несмотря на то, что охлаждающая жидкость часто вытекает из переливной трубки при опрокидывании велосипеда или при его перегреве, это не должно происходить регулярно. Охлаждающая жидкость, выдувающая переливную трубку, является еще одним хорошим индикатором протекающей прокладки головки блока цилиндров.

Утечка охлаждающей жидкости

Капли охлаждающей жидкости, выходящие из двигателя вокруг насоса охлаждающей жидкости, указывают на неисправное уплотнение водяного насоса. Если оставить без присмотра, вся система охлаждения в конечном итоге опустеет, что приведет к перегреву и невероятному количеству повреждений.

Осмотрите водяной насос после работы, чтобы убедиться, что охлаждающая жидкость не вытекает из-за плохой прокладки/уплотнительного кольца. Потеря охлаждающей жидкости может привести к перегреву, что может привести к серьезным проблемам с двигателем.

Чрезмерный шум в верхней части

Поскольку в верхней части четырехтактного двигателя находятся все движущиеся компоненты, часто присутствует механический шум. Чтобы определить, что является нормальным, требуется натренированный слух и знакомство с конкретным рассматриваемым двигателем, однако звуковые сигналы часто появляются, когда компоненты изнашиваются или зазоры ослабевают.

Интенсивность шума цепи ГРМ будет увеличиваться, если ваша цепь слишком ослаблена, и натяжитель не может поддерживать надлежащее натяжение.

Вращающиеся цепи кулачков будут сопровождаться металлическим шумом. Интенсивность металлического шума может увеличиваться по мере растяжения цепи ГРМ или если натяжитель не поддерживает достаточное натяжение цепи. Шум клапанного механизма носит ритмичный характер и может усиливаться по мере изменения зазоров и одновременного износа седел клапанов и поверхностей клапанов.

Теперь, когда мы рассмотрели некоторые из возможных наблюдений за двигателем в реальном времени, давайте переключим передачу и обсудим некоторые более навязчивые диагностические оценки, которые мы можем выполнить.

Ознакомьтесь с нашими советами по замене верхней части 4-тактного двигателя здесь.

Моторное масло

Во время замены масла следите за наличием металлических частиц, особенно темного цвета и молочного цвета.

Состав моторного масла может дать много информации о том, что происходит внутри двигателя. Для начала, какого он цвета и что в нем? Молочный цвет масла является хорошим индикатором того, что в масляную систему проникла влага. Наиболее распространенной причиной является неисправное уплотнение водяного насоса со стороны масла. Чрезвычайно высокое содержание мазута может быть связано с неправильным техническим обслуживанием по вине владельца или из-за того, что побочные продукты сгорания попадают в поток масла с ненормально высокой скоростью. Изношенные поршневые кольца могут нести ответственность за попадание продуктов сгорания и побочных продуктов.

Острый глаз может обнаружить в самом масле различные металлические частицы. Алюминий будет казаться серебристо-серым. Бронзовые частицы будут иметь золотой блеск. Частицы железа будут тусклыми и часто более различимы, если провести магнитом по маслу. Накопление всех этих вышеупомянутых частиц в небольших количествах является нормальным, однако чрезмерное количество любого из них может вызывать беспокойство.

Охлаждающая жидкость двигателя

Охлаждающая жидкость, загрязненная черными точками, часто может быть связана с протекающей прокладкой головки блока цилиндров. Побочные продукты сгорания попадают в систему охлаждения из-за высокого давления в камере сгорания во время процесса сгорания. Эти черные точки часто всплывают и проявляются, как только крышка радиатора снята.

Проверьте охлаждающую жидкость на наличие черных пятен, так как это часто указывает на неисправную прокладку головки блока цилиндров.

Проверка на герметичность

Проведение проверки на герметичность двигателя является наиболее точной диагностической процедурой, которая может быть выполнена для определения состояния поршневых колец, отверстия цилиндра, клапанов, седел клапанов и прокладки головки блока цилиндров. Если наблюдается какой-либо из ранее упомянутых симптомов, тест на утечку почти всегда является отличным следующим шагом.

При испытании на герметичность в камере сгорания двигателя создается давление и сравнивается величина давления, попадающего в камеру сгорания, с давлением, которое сохраняется. Сжатый воздух подается через отверстие для свечи зажигания, и для сравнения используются два манометра. Поршень находится в верхней мертвой точке рабочего такта. Затем воздух, выходящий из камеры сгорания, можно проследить до клапанов, прокладки головки или поршневых колец.

Выполнение теста на утечку является отличным индикатором состояния ваших поршневых колец, цилиндра, компонентов головки и прокладок.

Многие проблемы, обсуждаемые здесь, обычно вызваны износом верхних или нижних концевых частей. Если вы обнаружите, что на вашем двигателе есть признаки износа поршневых колец, компонентов клапанного механизма или подшипников, вашей первой мыслью может быть: «Сколько это мне будет стоить?» К счастью, дорогие бренды послепродажного обслуживания премиум-класса и OEM-запчасти по завышенной цене — не единственный вариант. Например, у ProX Racing Parts есть каталог, полный запасных частей OEM-качества, многие из которых сделаны OEM-производителями, но по более привлекательной цене. В зависимости от того, что вам нужно заменить, в каталоге ProX можно найти доступные детали двигателя, такие как комплекты поршней, клапаны, цепи распредвала, шатуны, подшипники и прокладки.

Будьте внимательны к этим признакам возможного износа двигателя. Всегда лучше заменять детали в качестве профилактики, а не потому, что вы пытаетесь исправить то, что больше не работает.

Всегда лучше проявить осторожность, решая, достаточно ли изношены детали вашего двигателя, чтобы их можно было заменить. Детали ProX — это отличный вариант, позволяющий уложиться в бюджет и при этом сохранить качество OEM.
Установка счетчика моточасов — лучший способ отслеживать критические интервалы технического обслуживания.

Мы надеемся, что это обсуждение наблюдений и тестов, которые можно провести для оценки состояния двигателя, поможет вам как владельцу двигателя стать лучше. Еще несколько ключевых моментов, о которых следует помнить: обсуждение конкретных временных интервалов в отношении того, когда что-то следует заменить, бесполезно. Причина проста: разные двигатели, методы обслуживания и приложения будут иметь разные интервалы. Установка счетчика моточасов на ваш двигатель, чтобы вы могли регистрировать количество часов работы двигателя, может быть одним из самых полезных способов установить интервалы обслуживания и замены, характерные для вашего двигателя, езды и привычек обслуживания.

Найдите здесь детали ProX для вашего применения.

Ferrea помогает объяснить динамику потока в клапанах

Если поворотные клапаны не будут усовершенствованы, тарельчатые клапаны останутся важнейшим движущимся компонентом воздушного потока в современных высокопроизводительных двигателях. Их форма, выбор материала и подготовка могут создать или разрушить максимальную производительность двигателя, независимо от разработки высококлассных деталей, таких как головки цилиндров и системы впуска.

«Клапаны двигателя оказывают огромное влияние на поток воздуха в двигателе, качество смеси и возможность работы двигателя на более высоких оборотах», — говорит Зик Уррутиа из Ferrea Racing Components, производителя высокоэффективных гоночных клапанов и компонентов клапанного механизма.

Открытый клапан создает окно потока, определяемое диаметром потока седла клапана и величиной подъемной силы, создаваемой распределительным валом. При большинстве значений подъемной силы значительная часть окна потока частично перекрывается стенками камеры сгорания, что затрудняет получение равномерного потока по всей окружности клапана.

Клапаны должны обеспечивать идеальное уплотнение на всех скоростях двигателя, а их размер, форма и углы седла должны обеспечивать наилучшее движение смеси через окно потока. Специальные материалы также необходимы для обеспечения долговечности в суровых условиях горения, но вес клапана также имеет первостепенное значение для обеспечения эффективной работы на высоких скоростях. По сути, обычный клапан двигателя представляет собой гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.

Хотя широкая наука о воздушном потоке двигателя удивительно сложна, в этом отчете основное внимание будет уделено основному содержанию и функциям клапанов двигателя, а также тому, как они влияют на работу двигателя. Обычная конфигурация клапана и седла клапана оказалась наиболее практичным способом питания двигателя. К сожалению, это партнерство также является самым большим ограничением воздушного потока двигателя. В то время как форма, длина и поперечное сечение порта являются основными факторами, влияющими на динамику воздушного потока двигателя, область горловины непосредственно над клапаном является наиболее ограничивающим и наиболее важным элементом оптимального воздушного потока и качества смеси. На самом деле площадь примерно ½ дюйма выше и ниже впускного клапана является наиболее влиятельным фактором всего пути потока на входе. Поддержание хорошей воздушной скорости после быстро открывающихся и закрывающихся клапанов является главным приоритетом производителя двигателя.

Повышение качества смеси

Многоугловые клапаны используются для облегчения перехода потока из порта в камеру на стороне впуска и из камеры в порт на стороне выпуска. Ширина, количество и концентричность этих разрезов влияют на эффективность уплотнения и качество потока.

«Правильно настроенный клапан и угол наклона седла клапана могут значительно улучшить поток воздуха и одновременно улучшить качество смеси», — подчеркивает Уррутиа.

Стабильный воздушный поток через открытый клапан (на стенде потока) является одним из важнейших показателей, но запуск и остановка этого столба воздуха (и капель топлива) много раз в секунду не способствует плавному переходу топлива/воздуха среда из индукционной системы. И это, конечно, не способствует хорошему качеству смеси, когда капли топлива сильно ударяются о заднюю часть клапана на высокой скорости и так же быстро ускоряются и вымываются через седло в цилиндр, где существует совершенно другая среда давления.

Клапан представляет собой простое устройство с изменяемой геометрией, которое управляет открытием и закрытием указанного окна потока или области полотна клапана в соответствии с передаточным числом распределительного вала и коромысла. Площадь завесы клапана определяется как окно потока, создаваемое открытым клапаном при максимальном подъеме клапана. Для расчета площади завесы клапана нельзя исходить из диаметра самого клапана. Вы должны использовать диаметр потока, где начинается фактическое седло клапана, и который обычно примерно на 0,040 дюйма меньше, чем измеренный диаметр клапана. Обычно точной формулой для диаметра потока является умножение диаметра клапана на 0,9.8 (см. врезку).

Расчет площади полотна клапана

Следующее уравнение математически определяет имеющуюся площадь проходного сечения для любого заданного диаметра клапана и значения подъема:

Площадь = диаметр клапана x 0,98 x 3,14 x высота подъема клапана (π)

Для типичного впускного клапана диаметром 2,02 дюйма при высоте подъема 0,500 дюйма вычисляется следующим образом:

Площадь = 2,02 x 0,98 x 3,14 x 0,500 = 3,107 кв. продолжительность открытия клапана контролируется распределительным валом, но размер клапана, форма и углы седла оказывают сильное влияние на общую эффективность воздушного потока.

Если мы примем, что скорость воздуха и чистый массовый расход являются ключевыми компонентами наполнения цилиндра, легко увидеть, что плавное перемещение высокоскоростного воздуха через клапан в камеру сгорания с минимальной турбулентностью имеет решающее значение для оптимизации производительности. Создатели двигателей называют это восстановлением давления или эффективным замедлением высокоскоростного воздуха и преобразованием кинетической энергии потока в давление в цилиндре. В бегунке и за клапаном скорость воздуха высокая, а статическое давление низкое. Внутри цилиндра давление выше, а скорость полета снижается из-за резкого изменения площади. Постепенный переход от низкого статического давления и высокой скорости за клапаном к более высокому статическому давлению и низкой скорости в цилиндре способствует наполнению цилиндра и обеспечивает наиболее эффективное использование правильно сконструированного порта.

Равномерный поток воздуха

«Это во многом зависит от формы камеры сгорания, но главное — добиться максимально равномерного потока воздуха по всей окружности клапана», — объясняет Уррутиа. «Этого трудно достичь, потому что порт почти всегда приближается к клапану под косым углом, а поток кинетически смещается, чтобы следовать своему собственному предпочтительному направлению, что редко способствует равномерному обтеканию клапана».

Угол наклона клапана относительно отверстия цилиндра влияет на характеристики потока. Приподнятый порт и меньший угол клапана улучшают поток, обеспечивая более прямой путь потока и уменьшая кожух клапана. В некоторых случаях клапан немного меньшего размера будет работать лучше, потому что он помогает преодолеть эффект экранирования.

Динамика потока еще более усложняется, когда камера сгорания обычно закрывает клапан на 30 и более процентов. Вот почему карманное портирование и снятие кожуха клапана увеличивает мощность, но форма клапана и углы седла играют важную роль в оптимизации эффективности потока и качества смеси за счет эффективного сдвига топлива по седлу.

Титановые клапаны имеют множество преимуществ, несмотря на более высокую начальную стоимость. — Zeke Urrutia, Ferrea

Клапан играет решающую роль при всех значениях подъема, но ключевой пропорцией является коэффициент LD — или отношение подъема к диаметру, — где значение подъема равно одной четверти диаметра клапана. . Независимо от диаметра клапана, в этот момент площадь полотна клапана точно равна площади тарелки клапана.

«Все, что ниже этого значения, сильно влияет на малый подъем, — говорит Уррутиа, — что является важной функцией преодоления инерции топливной смеси».

В прилагаемой таблице указаны стандартные длины клапанов для популярных двигателей. Важные размеры включают общую длину клапана, диаметр головки, высоту края и длину наконечника.

Выше этой точки изготовитель двигателя должен сравнить минимальную площадь поперечного сечения порта (обычно площадь горловины над клапаном) с площадью завесы клапана. Где-то в средней точке подъема площадь завесы клапана становится больше, чем площадь порта, и сам порт становится ограничением. Это называется точкой подъема насыщения. В каждой точке этого уравнения мы застряли с одной и той же фиксированной формой клапана, углами седла и размерами края клапана, которые влияют на движение воздуха. Выше точки насыщения углы седла по-прежнему имеют решающее значение для поддержания плавного переходного потока и обеспечения края сдвига, помогающего поддерживать хорошее распыление топлива. Особенности этого очень специфичны для каждой конкретной камеры сгорания в соответствии с ее размером, формой, глубиной, положением клапана, текстурой порта, приближающегося к клапану, и, в некоторой степени, влиянием поднимающейся головки поршня.

Какой угол?

Работа стандартного 3-углового клапана обычно начинается с разреза под углом 60 градусов в области горловины порта, чтобы установить переход к углу уплотнения под углом 45 градусов, который контактирует с клапаном. Выше этого верхний срез от 15 до 35 градусов обычно завершает переход в камеру сгорания. Сегодня многие рабочие клапаны включают до пяти различных углов, включая в некоторых случаях срез горловины под углом от 70 до 75 градусов, в зависимости от порта и его характеристик потока. Как правило, впускной или выпускной потоки не теряют скорости и не становятся турбулентными, пока переходы седла клапана или угла клапана не превышают 15 градусов.

Стандартный угол седла клапана составляет 45 градусов. В некоторых приложениях, таких как дрэг-рейсинг Pro Stock, клапан и седло расположены под углом до 55 градусов. Было обнаружено, что это увеличивает поток, но менее долговечно и не может использоваться в двигателях с наддувом или турбонаддувом, поскольку оно не может выдерживать более высокие температуры. 30-градусный задний вырез на клапане помогает облегчить переход к седлу, а острый угол в нижней части края впускного клапана помогает противостоять реверсивному потоку, прерывая его прохождение обратно в порт. Для большинства высокопроизводительных приложений высота края впускного клапана обычно составляет 0,050 дюйма, а впускные клапаны обычно требуют небольшого радиуса от штока до головки, чтобы предотвратить ограничение низкого подъема.

Впускной клапан (левый) имеет задний срез под углом 30° над седлом и тонкий край с острым краем на дне, чтобы препятствовать обратному перемещению впускного тракта. Соответствующий выпускной клапан имеет более толстую кромку, чтобы противостоять более высоким температурам, и большой радиус в нижней части, чтобы способствовать выходному потоку вокруг клапана. Впускные клапаны используют конфигурацию шляпки гвоздя, чтобы избежать ограничения потока.

Выпускные клапаны, как правило, требуют таких же углов, но используют более узкое седло, чтобы помочь клапану прорезать скопления углерода и сохранить надежное уплотнение. Маржа клапана должна быть 0,080-0,090 дюймов в высоту, чтобы обеспечить долговечность при более высоких температурах, и он должен иметь радиус внизу, чтобы стимулировать поток выхлопных газов вокруг клапана. Форма тюльпана часто используется на выпускных клапанах, чтобы обеспечить более плавный поток.

«Это хорошо работает по сравнению с узким радиусом впускных клапанов, потому что выхлопные газы все еще находятся под давлением и не могут дождаться выхода», — говорит Уррутия. «Впускные смеси имеют небольшое относительное давление и должны подаваться в цилиндр через динамику порта».

Фиксаторы из инструментальной стали (слева) обеспечивают малый вес и исключительную износостойкость и прочность для большинства гоночных автомобилей. Титановые фиксаторы Ferrea серии Pro (справа) изготовлены на станках с ЧПУ и обеспечивают снижение веса на 40 процентов для поддержки экстремальных оборотов двигателя.

Лучшие материалы для клапанов

Нержавеющая сталь и титан являются основными материалами, используемыми при производстве клапанов высокопроизводительных двигателей. Клапаны из нержавеющей стали универсальны и подходят для большинства приложений с высокими эксплуатационными характеристиками, обеспечивая хорошее обслуживание в приложениях с умеренным форсированием. За исключением некоторых гонок, почти все головки блока цилиндров послепродажного обслуживания поставляются с клапанами из нержавеющей стали, которые подходят для уличных гонок и гонок, включая приложения с умеренным форсированием. Во всех безнаддувных гоночных двигателях с высокими оборотами должны использоваться более легкие титановые клапаны.

«Титановые клапаны предлагают множество преимуществ, несмотря на их более высокую начальную стоимость», — говорит Уррутиа.

Меньшая инерция массы позволяет уменьшить жесткость клапанной пружины и снижает нагрузку на весь клапанный механизм. Титановые клапаны должны использоваться с бронзовыми направляющими. Клапаны Ferrea имеют запатентованное покрытие из нитрида хрома (CrN) или алмазоподобное покрытие (DLC), обеспечивающее быстрый отвод тепла и снижение износа, а также уменьшение расслаивания и отслаивания при изгибе клапана. Титановые клапаны, как правило, не имеют закаленных наконечников, поэтому их необходимо использовать со стальными заглушками для предотвращения повреждений. Типичный зазор составляет приблизительно от 0,0007 до 0,0009.-дюйм.

Клапаны двигателя, особенно выпускные клапаны, часто подвергаются воздействию температур, превышающих 1600 градусов по Фаренгейту в камере сгорания, а также воздействию низких температур во впускном коллекторе до -25 градусов. Инконель — это материал для выпускных клапанов, часто предназначенный для защиты от более высоких температур, связанных с двигателями с турбонаддувом и двигателями с наддувом.

«Чрезвычайный температурный градиент во многих форсированных приложениях требует более экзотических материалов, таких как инконель, для сопротивления термической усталости», — говорит Уррутиа.

Инконель выдерживает температуру до 1800 градусов и является популярным выбором для высокофорсированных двигателей. В более агрессивных средах с очень высоким давлением наддува или экзотическими видами топлива, такими как нитрометан, можно использовать различные клапаны из суперсплава Ferrea, которые комфортно работают в диапазоне 2000-2400 градусов, а некоторые выдерживают даже 2600-2700 градусов (см. таблицу выше).

Клапаны для производства

Клапаны с полым штоком, просверленные пистолетом, на 20 % легче, что снижает требования к давлению пружины клапана и улучшает динамику клапанного механизма. Клапаны Ferrea также имеют шток с подрезкой для дальнейшего снижения веса и улучшения потока.

В процессе производства клапаны штампуются при высокой температуре, термообрабатываются и снимаются напряжения, бесцентрово шлифуются и обрабатываются на станках с ЧПУ в соответствии с требуемыми спецификациями. Штоки покрыты твердым хромом, а затем отполированы до микро- или вихревой полировки, в зависимости от серии клапана. Для применения в условиях высоких температур и высоких нагрузок может потребоваться биметаллическая поковка, которая включает в себя наиболее подходящую смесь сплавов для каждой секции клапана. Биметаллические клапаны сварены методом инерционной сварки из двух разных сплавов, при этом точка сварки расположена достаточно высоко, чтобы всегда оставаться внутри направляющей клапана. Это единственный одобренный метод для применения в аэрокосмической арматуре. Биметаллические клапаны проходят ту же финишную обработку, что и цельные кованые клапаны, включая очень точное твердое хромирование штоков. Более продвинутые приложения могут выбирать из различных сплавов, а также могут выбирать клапаны с полым штоком с полостями полого штока, просверленными пистолетом и микрополированными.

«Задвижки с полым штоком обеспечивают снижение веса в среднем на 20 % по сравнению с обычной малогабаритной задвижкой, — говорит Уррутиа.

По индивидуальному заказу также могут быть указаны полые клапаны с полым штоком, заполненные натрием, для снижения веса и обеспечения лучшего отвода тепла от критических зон.

Компания Ferrea также предлагает клапан Super-Flo с подрезанным или суженным штоком в основании клапана рядом с головкой. Эту конфигурацию иногда называют «клапан-костыль», потому что она полезна для улучшения потока на старых чугунных головках стандартного типа с плохой конструкцией портов. Клапаны Super-Flo изготовлены из нержавеющей стали и очень надежны даже при уменьшении количества материала вокруг проходного сечения.

«Это очень хорошая модификация для восстановления маслкаров с оригинальными головками», — говорит Уррутия. «Некоторые современные головки послепродажного обслуживания используют их для увеличения числа потоков своих нынешних головок».

Выбор клапанов

Для некоторых головок также требуются более длинные клапаны порядка +0,100 дюйма, +0,200 дюйма или больше. Ferrea также обслуживает клапаны этой длины. В прилагаемой таблице указаны типичные стандартные длины клапанов для популярных отечественных двигателей, и строители могут использовать схему клапанов для заказа конкретных длин, отличающихся от стандартных. Ferrea также может указать модификации наконечников и замков, а также желаемую высоту полей, если требования отличаются от имеющихся на складе. А для безнаддувных комбинаций, которым требуется более высокая степень сжатия, Ferrea серии 5000 включает клапаны с плоским торцом, которые помогают уменьшить объем камеры сгорания.

Крупный план тяжелонагруженного выпускного клапана показывает форму полированного тюльпана с завихрением, которая способствует хорошему выходному потоку.

типы, устройство и принцип работы

Оппозитный двигатель (оппозитный — [фр., англ, opposite] противоположный) представляет собой двигатель внутреннего сгорания, расположение цилиндров друг на против друга, то есть с противоположным расположением цилиндров. Принцип работы прост, когда один цилиндр находиться на крайней мёртвой точке, второй цилиндр находиться на противоположной мёртвой точке параллельно ему, под углом 180 градусов. Оппозитный двигатель может быть дизельный и бензиновый.

Схема работы оппозитного двигателя

Самые первые двигатели такого типа устанавливались на венгерский автобус «Икарус» и мотоциклы, также такой тип расположения цилиндров получил обширное применение для военной техники, устанавливались на машины BMW и лишь, потом получили огромный спрос со стороны Porsche и Subaru. Субару используют двигатели такого типа работы очень активно, у их авто можно встретить как дизельный, так и бензиновый вариант.

Содержание

• Основные типы оппозитных двигателей
  • ОРОС
  • 5ТДФ
  • Боксер
• Разрушение мифов
• Достоинства
• Недостатки

Основные типы оппозитных двигателей

ОРОС

Оппозитный двигатель типа ОРОС очень сложен в своём устройстве, имеет один коленвал, но при этом два поршня работают в одном цилиндре, которые движутся на встречу друг друга. Такое усложнение привело к закрытию работы над ОРОСом, но недавно благодаря спонсорской помощи разработка возобновлена в поисках альтернативных решений.

5ТДФ

Принцип работы у двигателей такого типа не всегда одинаковый. Второй оппозитный двигатель 5ТДФ, имеет огромное различие от забытого ОРОС или популярного аналога Subaru «боксер» который мы ещё рассмотрим. В 5ДТФ как и в ОРОС два поршня работают в одном цилиндре двигаясь на встречу друг другу, но имеет два коленвала, которые располагаются на местах головки субаровского «боксера». В момент достижения крайней мёртвой точки между двумя поршнями остаётся пространство, называемой как у дизельных, так и у бензиновых систем камерой сгорания, отличие лишь в способе подаче. Тут дело в том, что оппозитный двигатель 5ДТФ двухтактный, в то время как ОРОС и «боксер» четырёхтактные, естественно газообмен происходит как у двухтактного. Активное применение двух коленвальчетый дизельный 5ДТФ получил на танках Т-64, но после завершения их производство от него всё больше отказываются в пользу других двигателей. Такое положение дел могло быть и у «боксера» если бы не Субару.

Боксер

Самый востребованный и часто используемый оппозитный двигатель «боксер» эволюционирует и до сих пор совершенствуется только благодаря Subaru, которые ставят его практически на все машины. В «боксере» стоит один кривошиповый коленвал ровно по его середине, такое расположение коленвала даёт возможность равномерно распределить массу двигателя. Количество цилиндровот четырёх до двенадцати, самый лучший из двигателей «боксер» имеет шесть цилиндров. Это и не удивительно ведь такое количество цилиндров оптимально для всех типов двигателей. Расположение коленвала повлияла не только на массу и размеры двигателя, но и на его пониженную рабочую вибрацию, понизить которую помогают так же специальные крепления. Повышением мощности в таких двигателях занимается турбина, двигатели без неё работали бы на 30 процентов хуже.

Принцип действия типа «боксер»:

Теперь мы понимаем, принцип работы, какие оппозитные двигатели бывают, но так ли они хороши?

Разрушение мифов

Самая главная цель, так и не была достигнута, размеры оппозитного двигателя отличаются от обычного V-образного настолько слабо, что гордиться этим не приходится, а расположение не чего не меняет. Вот и выходит, что плюсы и минусы будем искать в другом, да и не важно это для автолюбителей, мало или много место, под капот умещается и значит всё хорошо.

Оппозитный двигатель Subaru WRC

Достоинства

Но плюсы оппозитного двигателя действительно радуют:

Улучшенная управляемость машины, это достигается благодаря смешению центру тяжести, масса имеет
• расположение около оси и машина действительно ведёт себя более послушно. Для многих автолюбителей, особенно в России это очень важно.
• Повышенный комфорт, достигается за счёт уменьшенной вибрации двигателя, которая не переходит к другим частям автомобиля.
• Повышенный ресурс износа, самый главный плюс двигателей такого типа. Жизнь рассчитана больше чем на миллион километров.

Сравнение устойчивости автомобилей с разными типами двигателей

Недостатки

Но и минусы заставляют задуматься:

• Повышенное потребление топлива, если взять два автомобиля, один с оппозитником а другой с V-образным примерно одинаковой мощности, расход на 100 километров у оппозитного двигателя будет примерно на пять литров больше.
• Повышенный расход масла, двигатели других типов «едят» в разы меньше масла.
• Дорогостоящий ремонт двигателя, это касается не только стоимости процедуры, но и стоимости запасных частей для вашего двигателя.
• Поиски станции, даже если у вас и будут деньги на ремонт и запчасти, не каждый мастер возьмется за столь сложный двигатель.

Оппозитный двигатель Subaru Tribeca

Получается, что все минусы касаются именно вашего кошелька, все вопросы лишь в том готовы ли вы отдать за это деньги. Но качество не оспаривается, именно по этому, нужно задуматься, лучше платить много раз по малу или не заплатить вовсе не когда.

Оппозитный двигатель Subaru Impreza

Поломка двигателя это большая редкость для двигателей и с меньшой работа способность, что уж говорить о «боксере», рассчитанным на миллион километров лучшими инженерами Fuji Heavy Indastries Ltd, специально для Subaru. Не знаю, зависит ли это от этого или нет, но Subaru не собираются отказываться от своих двигателей ещё очень долгое время и судя по их продажам людей это вполне устраивает. Такая позиция в первую очередь основывается на мнение, что отказ от оппозитного двигателя станет огромным шагом назад.

Устройство оппозитного двигателя

Содержание

• Основные типы оппозитных двигателей
• Положительные свойства оппозитных агрегатов
• Недостатки этого типа силовых агрегатов

Изобретение двигателя внутреннего сгорания обеспечило достаточно широкий шаг вперед человечеству. Но при этом и добавило головной боли – как «выжать» из двигателя максимальную мощность.

Одним из решений этого вопроса стало усложнение конструкции силового агрегата, ведь КПД двигателя с двумя цилиндрами выше, чем с одним. Введение в конструкцию дополнительных систем и механизмов тоже внесло свою лепту, но основой для достижения более лучших показателей двигателя все же осталось количество цилиндров.

Использование нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания добавило еще один вопрос для конструкторов – положение цилиндров относительно друг друга.

Каждое из последующих решений этого вопроса привело к появлению силовых агрегатов разной конструкции, каждый со своими особенностями, достоинствами и недостатками.

Первой попыткой увеличения количества цилиндров стало расположение их в ряд. Что касается конструкции этого агрегата, он является одним из оптимальных, однако большее количество цилиндров сказывается на габаритных размерах, даже 6-цилиндровый рядный двигатель имеет большие габариты, не говоря уже о версиях с 8 и 12 цилиндрами.

Уменьшить габаритные размеры позволило расположение цилиндров в два ряда с углом развала между ними до 90 град. В результате этого длина двигателя сократилась почти вдвое притом же показателе мощности. Это позволило уже создание 8-ми и 12 цилиндровых силовых установок. Однако высота самой установки осталась практически идентичной рядному мотору. А данная особенность этих моторов имеет одну из самых негативных свойств – высокий центр тяжести.

Попытки уменьшить габаритные размеры силовой установки привели к появлению двигателей с двумя рядами цилиндров, но расположенных друг к другу уже под углом 180 град. Такие силовые установки получили название оппозитных.

Этот тип силовых установок при их сравнительно небольшой высоте все же не очень «прижился», из современных производителей автомобилей такие двигатели использует только Subaru и Porsche, также он часто используется на мотоциклах. Самым, пожалуй, массовым применением оппозитного двигателя было на Фольксваген Жук.

Основные типы оппозитных двигателей

Чтобы понять, какие плюсы и минусы имеет оппозитный двигатель, следует вначале более подробно разобраться в его типах и конструкции.

На данный момент существует два типа оппозитных агрегатов. Первый тип получил название «Боксер». Этот тип оппозитника является приоритетным.

У «Боксера» два ряда цилиндров расположены горизонтально. Конструкция коленчатого вала позволяет двум параллельно расположенным поршням двигаться синхронно. То есть, если в правом цилиндре поршень достиг ВМТ, то расположенный напротив его левый поршень тоже находится в этой точке.

Количество цилиндров оппозитного двигателя может варьироваться от четырех до двенадцати.

В целом тип двигателя «Боксер» очень схож с V-образным, он является 4-тактным, поэтому конструкция подразумевает наличие головок цилиндров с установленным в них механизмом газораспределения.

Второй тип оппозитного агрегата, который сейчас активно разрабатывается – ОРОС. Конструкция этого двигателя очень интересна. На каждый цилиндр у него приходится по два поршня, которые двигаются асинхронно, при этом энергия, выделяемая при сгорании топлива и получаемая этими поршнями передается на один коленчатый вал.

Двигатель ОРОС

Двигатель ОРОС является 2-тактным, что позволило отказаться от использования головок блока и механизма газораспределения. Подача топлива и отвод продуктов горения у этого мотора производится посредством окон, проделанных в гильзе цилиндра. Один из поршней в цилиндре двигателя ОРОС отвечает за впуск топлива, а второй – за отвод отработанных газов.

Еще одной особенностью такого мотора является формирование камеры сгорания цилиндра самими поршнями за счет асинхронного их движения. При движении поршней навстречу друг другу через впускное окно подается топливная смесь, которая поршнями сжимается, а при максимальном их сближении происходит воспламенение.

Конструкция двигателя ОРОС включает два и более цилиндра, расположенных под углом 180 град. Между этими цилиндрами устанавливается коленчатый вал. В каждом цилиндре расположено по два поршня, связанных с коленвалом шатунами. Шатуны внутренних поршней короткие, а вот внешних поршней – достаточно длинные. Поскольку поршни получают линейные разнонаправленные нагрузки, это позволило существенно снизить трение в подшипниках коленчатого вала, а значит и потери мощности. Эти положительные качества двигателей ОРОС привели к тому, что ими сейчас активно занимаются многие ведущие автомобильные компании.

Устройство ОРОС

Стоит также упомянуть созданный отечественными конструкторами танковый двигатель 5ДТФ. Этот силовой агрегат тоже относился к типу ОРОС, однако конструкция его была еще интересней. В каждом цилиндре этого мотора тоже располагалось по два поршня, но усилие они передавали каждый на свой коленчатый вал. Поэтому у 5ДТФ имелось два коленчатых вала, установленных там, где у обычного оппозитного двигателя располагалась головка блока.

Положительные свойства оппозитных агрегатов

Все эти конструктивные особенности обеспечили оппозитным силовым установкам ряд преимуществ.

Достичь значительного уменьшения габаритных размеров с появлением оппозитного двигателя не особо удалось. Он небольшой по высоте и благодаря особой конструкции кривошипно-шатунного механизма имеет сравнительно меньшую длину, чем у других типов двигателей. Но он достаточно широк из-за того же большого угла положения рядов цилиндров относительно друг друга.

Из-за небольшой высоты, но достаточно большой ширины оппозитный двигатель имеет низкий центр тяжести, что является одним из основных его преимуществ. Автомобиль с таким мотором значительно устойчивее на дороге.

Оппозитные двигатели конструктивно очень сбалансированы. Уровень вибрации данного типа двигателя значительно ниже, чем рядного или V-образного. Самую лучшую балансировку имеют 6-цилиндровые оппозитники.

Из-за расположения силовой установки на одном уровне с трансмиссией обеспечивается максимальная передача крутящего момента.

Последним положительным качеством оппозитников является значительный ресурс, но, правда, только при своевременном техническом обслуживании.

Что касается двигателей ОРОС, то они способны работать практически на любом виде топлива, даже с невысокими эксплуатационными показателями.

Особая конструкция двигателя ОРОС, а также использование только двух тактов позволяет существенно снизить потребление топлива, примерно на 50% меньше, чем самый экономичный турбодизельный агрегат.

В нём удалось снизить степень сжатия до 16, соответственно температура сгорания топлива понижается, а значит и нагрузки на поршневую систему. К тому же при сравнительно компактных размерах и массе, этот двигатель способен обеспечить большой выход мощности. Двухцилиндровая установка ОРОС при своей массе в 6 кг способна выдать 13,5 л. с., а на один литр объёма 250 л.с. плюс к этому танковая тяга до 900 Нм. Такой показатель для других типов двигателей невозможен.

Недостатки этого типа силовых агрегатов

Преимуществ у оппозитных моторов достаточно, но не меньше у них и недостатков, что и привело к не очень распространенному их использованию.

Эти моторы конструктивно сложны, поэтому стоимость их большая, что сказывается на цене обслуживания и ремонта. К тому же сам ремонт их достаточно сложен и требует высокой квалификации от исполнителей. Найти толкового мастера, способного отремонтировать оппозитник крайне сложно.

Горизонтальное положение поршней приводит к тому, что поверхность гильз изнашивается неравномерно, из-за чего в камеры сгорания начинает просачиваться масло. «Жор» масла у автомобилей марки Subaru – явление, можно сказать, обыденное.

Чтобы добиться большего выхода мощности все оппозитные двигатели оснащаются турбонаддувами, которые позволяют увеличить мощностный показатель на 30-40%. Но наличие того же наддува усложняет конструкцию, при этом со временем из-за износа его элементов наддув тоже начнет «гнать» масло в цилиндры, увеличивая в разы его расход.

Трудно сказать, как себя будет показывать двигатель ОРОС в эксплуатации, будут ли у него те же проблемы что и у стандартного оппозитника. Это станет понятным только спустя некоторое время с момента выпуска первых автомобилей с ним.

Попытки использовать оппозитный силовые установки делали многие именитые автомобильные компании, однако практически все они от них отказались. Тем не менее, работы по улучшению оппозитников ведутся постоянно и на исследования выделяются значительные ресурсы.

Оппозитный двигатель преимущества и недостатки

После создания первого ДВС почти сразу возникли вопросы по его усовершенствованию и повышению мощности. Первый двигатель был одноцилиндровым, и сразу напрашивалось самое простое решение, позволяющее повысить его мощность – увеличить число цилиндров. Но следующие шаги в развитии ДВС были не такими очевидными, так как эти несколько цилиндров можно расположить по-разному – вертикально в ряд друг за другом, под углом или горизонтально. Вот такой последний вариант и получил название оппозитный двигатель, т.е. двигатель, цилиндры которого располагаются горизонтально, напротив (оппозитно) друг друга.

Содержание

1. Варианты исполнения оппозитного двигателя
2. Оппозитный боксер
3. OPOC, возрождение старых идей
4. Оппозитный танковый двигатель
5. Чем хорош и плох оппозитник?

Варианты исполнения оппозитного двигателя

Однако даже подобное простое техническое решение – расположить горизонтально друг напротив друга цилиндры двигателя может быть реализовано несколькими вариантами. Когда работает такой оппозитный двигатель, его поршни могут двигаться разными способами.

Оппозитный боксер

Во время работы подобного мотора поршни всегда находятся друг относительно друга на расстоянии, и каждый работает в своем цилиндре – если один располагается на максимальном удалении от оси двигателя, то значит и другой, соседний, занимает аналогичное положение.

Такой порядок работы напоминает движения боксера, поэтому он получил название «боксер». Очень часто использует подобные оппозитные двигатели Субару. Описанный двигатель показан на фотографии ниже

OPOC, возрождение старых идей

Другой принцип построения реализует оппозитный двигатель по типу OPOC. На сегодняшний день они начинают вновь развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Била Гейтса. Устройство такого двигателя показано на рисунке ниже.

Этот оппозитный двигатель – двухтактный. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре находится по два поршня, и закреплены они на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены как красный и синий). Красный обеспечивает впуск смеси, а синий – выпуск продуктов сгорания. Из конструкции подобного оппозитного двигателя исчезла головка блока цилиндров и механизм привода клапанов. Кроме того, достоинством такого оппозитника является то, что поршни работают на один коленвал.

Все это существенно снизило массу оппозитного двигателя и значительно расширило сферу его использования. Другой особенностью является то, что он может быть как дизельный, так и бензиновый. Необходимо обязательно уточнить, что как всякий двухтактный двигатель, он нуждается в продувке цилиндров. Для этого задействован электромотор с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель выходит на режим, электродвигатель отключается, а устройство подачи воздуха превращается в турбонаддув.

Рассматривая конструкцию такого оппозитного мотора, необходимо отметить его плюсы: повышение эффективности, обеспечиваемое тем, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу. Кроме того, каждый поршень проходит меньшее расстояние, что снижает силу трения и, соответственно, потери.

Рассматривая другие плюсы, которые обещает подобный оппозитный двигатель, стоит отметить — компания-изготовитель сообщает, что когда он используется как дизельный, то:

• такой двигатель легче обычного турбодизеля на пятьдесят-тридцать процентов;
• подобный силовой агрегат содержит деталей на пятьдесят процентов меньше, чем обычный дизельный мотор;
• занимает на пятьдесят-сорок пять процентов меньше места под капотом;
• экономичней на пятьдесят-сорок пять процентов.

Однако стоит учитывать, что подобный оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные преимущества отражают в большей степени ожидания его разработчиков.

Оппозитный танковый двигатель

Да, был такой двигатель, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Тогда он обеспечивал необходимую мощность при заданных габаритах. Подобный оппозитный двигатель и его устройство показаны на рисунке ниже

Как видно из рисунка, поршни у него расположены в одном цилиндре и движутся встречно, но работают каждый на собственный коленвал. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, где происходит воспламенение топлива. Существует оппозитный двигатель как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, для подачи воздуха в цилиндры, а также удаления отработанных газов, используется турбонаддув.

Используемый принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки. Так, подобный дизельный оппозитный силовой агрегат при двух тысячах оборотов, объеме тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, при этом занимая минимум места.

Чем хорош и плох оппозитник?

Надо отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель, пытаясь реализовать предоставляемые им преимущества. Однако в настоящий момент чаще других SUBARU применяет подобные моторы на своих автомобилях.

Сразу надо отметить, что именно устройство оппозитного силового агрегата обеспечивает его преимущества при установке на машине:

• низкий центр тяжести автомобиля, что дает ему дополнительную устойчивость при движении;
• уменьшение как шума, так и вибрации за счет движения поршней навстречу, благодаря чему оппозитный двигатель считается тише аналогичных рядных моторов;
• значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.

Однако не бывает всегда все хорошо, есть минусы и недостатки и у оппозитника. Из них стоит отметить:

1. ремонт подобного мотора очень сложный;
2. устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
3. затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
4. расход масла при эксплуатации повышенный.

Несмотря на отмеченные минусы и недостатки, на ряд автомобилей (уже упомянутая SUBARU и некоторые модели Porshe), ставятся оппозитные силовые агрегаты. Надо думать, что производители достаточно точно взвешивают их достоинства и недостатки и осознанно идут на применение такого мотора.

Для ДВС расположение цилиндров горизонтально является лишь одним из возможных вариантов построения, но тем не менее, и в этом случае получаемый оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами по использованию в автомобиле.

горизонтально-оппозитные двигатели Subaru Оппозитный или рядный

Оппозитным называется двигатель, цилиндры которого расположены в горизонтальном порядке относительно друг друга. Подобная схема строения имеет название: V-образный двигатель с углом развала цилиндров 180 градусов. С английского языка слово «opposite» переводится — «расположенный напротив». Рассмотрим оппозитный двигатель — плюсы и минусы.

Особенности оппозитного мотора

Несмотря на сходство с V-образным мотором, оппозитник не имеет с ним ничего общего. Отличие состоит в том, что в оппозитнике два соседних поршня расположены в одной плоскости относительно друг друга. В V-образном движке поршни при движении в определенные моменты занимают положение верхней и нижней «мертвой точки». В оппозитнике они одновременно достигают либо верхней «мертвой точки», либо нижней. Такое усовершенствование V-образного мотора получилось в результате расположения цилиндров под развернутым углом.

Другим новшеством стало расположение газораспределительных механизмов в вертикальной плоскости. Все это освободило конструкцию силовых агрегатов от несбалансированности и повышенных вибраций, а движение на авто сделало максимально комфортным. Теперь вибрации от двигателя не передаются кузову и не сотрясают машину.

Оппозитные моторы всегда имеют четное число цилиндров. Наибольшее распространение получили четырех- и шестицилиндровые двигатели.

Особенности конструкции силового агрегата типа «боксер» обладают значительными преимуществами перед другими видами моторов:

Центр тяжести смещен вниз;
экономичный расход топлива;
низкий уровень вибраций;
увеличенный ресурс мотора;
пассивная безопасность при лобовом столкновении.

Смещенный вниз центр тяжести позволяет добиться лучшей устойчивости авто и оптимальной управляемости при активных маневрах и
крутых поворотах. Во время резких поворотов значительно уменьшается крен. Расположение движка на одной оси с трансмиссией обеспечивает лучшую передачу мощности. Отсутствие уравновешивающих валов экономит расход топлива.

Двигатель работает в плавном режиме. Низкий уровень вибрации мотора достигается, благодаря согласованному вращению соседних поршней. Расположение коленвала на трех подшипниках, вместо пяти обычных,- еще одно преимущество оппозитного двигателя. Это значительно уменьшает массу движка и его длину.

Расположение поршней в горизонтальной плоскости придает системе большую жесткость, что значительно уменьшает механические потери при работе силового агрегата.

Пассивная безопасность обеспечивается тем, что при столкновении мотор легко уходит вниз под машину. В результате происходит снижение интенсивности направленного на пассажирский салон удара.

Увеличенный диаметр цилиндров обеспечивает мотору высокие обороты, что дает возможность создавать на этой базе модели спортивного типа.

Еще одной особенностью является характерный звук при работе оппозитного силового агрегата: он приятнее для слуха.

Недостатки оппозитного двигателя.

Преимущества оппозитного двигателя налицо. Недостатками являются:

Трудоемкий ремонт;
повышенный расход моторного масла.

Чтобы провести ремонт двигателя, его полностью снимают. Однако не в этом проблема. Детали для замены стоят очень дорого, а сбор движка доставляет немалые головные боли. Если при ремонте рядного мотора водитель может самостоятельно заменить свечи, то в оппозитнике это невозможно. Любой ремонт необходимо проводить на специальном оборудовании, которое имеется только на СТО.

История возникновения оппозитника

Изначально данный вид силового агрегата применялся в военной промышленности, в частности, на отечественных танках. В дальнейшем на подобных движках ездили Икарусы и мотоцикл Днепр МТ. В данное время установкой оппозитника на свои изделия занимаются две фирмы — Porsche и Subaru.

Первые разработки появились в тридцатых годах прошлого столетия, когда инженеры концерна Volkswagen начали усовершенствовать V-образный и рядный движок. В шестидесятых годах идею перехватила японская фирма Субару. В 2008 году Subaru выпускает первый оппозитник, работающий на дизеле. Отличительные особенности — четырехцилиндровый движок с вместительностью 2 литра. Показатель мощности — 150 л/с.

Видео принцип работы опозитного двигателя Subaru

Несмотря на дороговизну запчастей и обслуживание в СТО, удовольствие от езды на авто, оснащенных «боксером», не сравнить ни с чем. Высокая устойчивость, легкая управляемость, отзывчивость авто на все действия водителя говорят сами за себя.

Спустя одиннадцать лет компания Fuji Heavy, которая занимается разработкой двигателей для моделей Subaru, представила третье поколение фирменного оппозитника. Агрегатами новой серии японцы планируют оснащать весь модельный ряд марки. Оппозитный двигатель Субару оборудован четырьмя цилиндрами и по-прежнему бензиновый.

Предусмотрены и более мощная версия с турбонаддувом, и классический атмосферный мотор, на вкус и финансы клиента. Новое исполнение горизонтально-оппозитного движка Субару было наделено всеми достоинствами предыдущих поколений, но остались и слабые стороны оппозитника.

Достоинства оппозитников

При внимательном осмотре выяснится, что субаровский двигатель не компактный, а просто относительно симметричный и плоский — его словно «размазали» по моторному отсеку. Понятно, что как бы не старались инженеры, габариты 4-цилиндрового ДВС не могут быть меньше определенного объема. Мотор-плита действительно короткая и плоская, но при этом очень широкая.

Полностью уравновешены моторы компоновки B6, R6, R8, V12. Оппозитный B4 в этом списке, увы, не значится. Впрочем, преимущество по вибронагруженности агрегат B4 имеет, но серьезной разницы с традиционной рядной четверкой нет.

Как гласит реклама Субару, машины отличаются низким центром тяжести, что способствует потрясающей устойчивости и управляемости на высоких скоростях. Конечно, на гоночной или раллийной трассе это очевидный плюс. Но при ежедневной езде по городу с пробками низкий центр это не всегда плюс. При тряске по люкам, выбоинам и лежачим полицейским, при ковылянии по разбитой грунтовке — нужны ли эти оппозитные достоинства гражданскому автомобилю? Значительно большую роль для скоростных упражнений играют подвеска, дорожное покрытие и состояние шин. К сожалению, качеством покрытия у нас трудно похвастаться, а другие факторы зависят от владельца.

Сам по себе оппозитник и установленная продольно коробка симметричную развесовку не создают, однако задние колеса получают немного большую долю нагрузки. И здесь вылезают недостатки. Продольная компоновка двигателя на машине с передним приводом должна обеспечивать положение мотора перед осью, полностью находясь в части переднего свеса. Поэтому машины Субару получают длинный свес, порой не уступая Audi с рядным двигателем и аналогичной компоновкой.

Недостатки моторов Субару

В геометрии цилиндров двигателей есть любопытная особенность — когда сетка хона в нормальном состоянии, а цилиндр начинает превращаться в эллипс. Правда, блоки цилиндров из алюминия с чугунными гильзами и разными коэффициентами расширения никогда не считались идеалом.

Двигатели изнашивает чрезмерное потребление масла, причем независимо от возраста — в очереди к мастеру могут стоять пожилые автомобили из первой волны иномарок и выходцы из автосалонов Субару, еще пахнущие свежими пластиками. Угару способствует сама горизонтальная компоновка цилиндров, при случае турбины не отказываются от своей доли масла, ну и, конечно, это приводит к стандартной болезни залегания колец. Датчик расхода воздуха быстро и охотно покрывается грязью на моделях любых производителей. К сожалению, добротные MAP-сенсоры ушли в прошлое.

На данный момент оппозитный двигатель компании Субару имеет множество модификаций. Неясно, к чему компании, располагающей всего четырьмя массовыми автомобилями, плодить столько версий, едва ли не ежегодно проводя их обновления. К примеру, для одной Импрезы предусмотрено девять моторов. А число модификаций доходит до сорока.

Устройство оппозитно-горизонтального двигателя Subaru

Поршни находятся под углом 180° и движутся горизонтально друг к другу. При этом два соседних поршня всегда находятся в одинаковом положении, например в верхней мертвой точке.

Недавно двигатель Субару назвали «боксером». Движение поршней очень напоминает поединок боксеров на ринге. Особой конструкцией двигателя является то, что каждый поршень (вместе с шатуном) отдельно установлен на шатунный шейке коленчатого вала. Двигатель всегда имеет четное числом цилиндров. То есть два, четыре, шесть и так дальше. Самые популярные агрегаты это двигатели с четырьмя и шестью цилиндрами.

Многие думают, что это V-образный мотор с углом развала 180 градусов. Да, внешне есть сходство: на одной шатунной головке расположены соседние поршни с шатунами. И если один поршень — в верхней мертвой точке, то соответственно другой — в нижней.

Начало оппозитных двигателей

В прошлом веке (1938 год) разработали первые оппозитные двигатели. Вначале, они устанавливались только на авто Volkswagen Käfer или Фольксваген Жук. Именно эксперты Volkswagen изобрели горизонтальный мотор. Некоторые из машин Volkswagen Group и в наше время имеют такие моторы. В 1940 году механики SUBARU начали работать над новым двигателем. Даже теперь компания Субару устанавливает в свои машины оппозитные двигатели.

Плюсы двигателя Subaru

Вот некоторые особенности оппозитного двигателя:

Низкий центр тяжести. Особенность положительно влияет на ходовые характеристики.

Расположение цилиндров. Благодаря удачному размещению, двигатель работает гораздо тише. Цилиндры движутся друг к другу в горизонтальной плоскости, и вибрации почти нет. Она легко гасится.

Большой ресурс. Мотор может работать на протяжении езды в 1 миллион километров. Безусловно, это допустимо, если двигатель правильно используют и своевременно меняют расходники.

Минусы двигателя Subaru

Оппозитные моторы очень выносливые в использовании. Но все же, есть минусы. А именно:

Ремонтировать такой мотор очень трудно.

Цена мотора высокая. В большинстве цена зависит от сложного строения;

Технически обслужить такой мотор нелегко.

Хотя мы обсудили плюсы и минусы оппозитного мотора, он является очень мощным. Динамические характеристики очень похожи на характеристики бензинового двигателя. Сходство заключается в прочности и расходе топлива.

Надежные двигатели Subaru

Есть 3 двигателя небольшого объема: EJ15, EJ16, EJ18.

Хотя они не «миллионщики», все же они долговечные. Подходят для машин С-класс. Мотор не большой, всего 1.5 литров. Нет никакой сложности в строении. Но владеет всеми необходимыми деталями. Есть 2 головки блока.

Одни из наилучших двигателей — двухлитровые SOHC: EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202.

Хотя такие моторы тяжело обслуживать, это компенсируется прочностью, которая есть в нормированном балансе моторесурса. Обладатели таких двигателей могут похвастаться их безопасностью. Она ничем не хуже рядных четырех цилиндровых моторов от Toyota с таким же объемом. Данный аппарат работает на 92-м бензине. Расход топлива небольшой. После пробега двести-двести пятьдесят тысяч километров, нужно заменить кольца.

К моторам среднего уровня относят атмосферники DOHC (двух литровые): EJ20D; EJ204. Эти агрегаты считаются надежными. Моторесурс у них довольно высокий.

Специфика технического обслуживания двигателя:

Тяжело заменить свечи;

Замена ремня газораспределительного механизма проходит без ошибок;

Механические работы — после снятия мотора;

Двигатель работает на 95-м бензином.

Двигатели Subaru Impreza wrx sti и Forester с турбинами

Хотя расход топлива не является высоким, силовые аппараты с турбиной работают на все 100%. Но есть один недостаток: при такой работе, моторесурс стремительно исчерпывается. Некоторых обладателей машин с таким двигателем устраивает режим: гонки, ремонт, снова гонки… Но если, человек хочет пользоваться машиной чаще, чем ремонтировать ее, то с таким двигателем это невозможно.

Например, двигатели EJ20G и EJ205 сделаны с турбонадувом. Их моторесурс лимитирован до сто пятьдесят тысяч километров. После этого не достаточно сделать стандартный ремонт мотора. Чаще всего двигатели выбрасывают. После такого пробега, шатун обрывается, поршни разрушаются и это свидетельствует об аварийном износе.

А вот другие турбо моторы:1) EJ20K; 2) EJ206; 3) EJ207; 4) EJ208.

Даже 100000 километров для такого мотора является очень хорошим результатом. Зачастую у машин с таким двигателем только один владелец. Их приобретают не для того, чтобы они отдыхали в гараже. Хозяин авто успевает «убить» его за короткое время.

Обновления двигателя Subaru

Именно работники Fuji Heavy Industries Ltd внесли изменения в двигатель:

Улучшились динамические характеристики;

Выхлоп газов стал чище.

Чтобы достичь этого, они увеличили степень сжатие в середине цилиндров. Также пришлось увеличить ход поршня и уменьшить его объем. В свою очередь, объем камеры сгорания также уменьшился.

Была усовершенствована система газораспределения. Благодаря этому, в середине цилиндров улучшился газообмен. Клапаны начали работать в нужный момент. Прочность стала гораздо выше, а топливный расход значительно уменьшился. Что не менее главное, углекислый газ в выхлопной трубе заметно снизился.

Работая над модернизацией аппарата, эксперты довели массу основных подвижных элементов к минимуму, тем самым не пожертвовали качеством и прочностью. Как удалось достичь такого результата? Они поставили детали, которые гораздо легче аналогов. Безусловно, стоимость мотора не снизилась, но подросла надежность. В двигатель вложили новый маслонасос. Он очень хорошо смазывает все рабочие детали и элементы двигателя. Такие значимые изменения привели к тому, что моторесурс аппарата увеличился на 30%!

Переработав систему охлаждения, разработчикам удалось достичь еще большей экономичности. Благодаря тому, что в двигателе стоит система из раздельных модулей охлаждения для ГБЦ и блока с цилиндрами, аппарат прогревается гораздо быстрее. Такая система защищает мотор от перегрева.

Представленная в 2002 году новинка вызвала большое любопытство. Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару оценивает, чуть ли не каждый автомобилист, даже если не собирается пока менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.

Интерес проявляют и поклонники дизелей, хотя оппозиты выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации – обещанные преимущества соблазнительны для всех. Те же, кто по определению любят продукцию компании Subaru, желают знать, с чем им предстоит иметь дело, поскольку концерн намерен в ближайшем будущем оснащать свои модели только такими моторами.

Идея разрабатывалась еще с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Сейчас же она становится для компании ведущей.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, естественно, определяются особенностями его строения. Принцип работы у него остается все тем же, движок никуда не ушел от идеи внутреннего сгорания. А вот конструкционное решение в нем оригинальное. И применяются оппозиты только на авто Subaru и Porsche. Хотя еще не так давно ими оснащались Honda, Alfa Romeo, Chevrolet, Ferrari, Volkswagen и ряд других.

Что такое оппозитный движок?

В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и двигаются, соответственно, в направлении: вверх – вниз. В оппозитах они расположены горизонтально, в результате чего поршни ходят влево – вправо. Поскольку такое движение сильно напоминает бой на ринге, в народе этот тип двигателя получил прозвище «боксер».

Интересно, что идея не сильно-то и оригинальна, скорее – забыта. Аналогичные моторы были на борту ушедших в небытие Икарусов и советских мотоциклов вроде Днепра, стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, в Subaru разработали более совершенный механизм, но все же начинали вовсе не с нуля.

Из-за горизонтального расположения цилиндров движок кажется более компактным. Однако это обман зрения: по габаритам он аналогичен традиционным, просто имеет меньшую высоту. Зато по ширине превосходит рядный двигатель более, чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, почему и выглядит меньшим по размерам.

Выгодные стороны оппозита

Subaru вносит в них и малую габаритность, но мы с ней уже разобрались, так что не можем согласиться с мнением компании. Основные преимущества дает именно горизонтальная ориентация.

• Смещение центра тяжести
  . Во-первых, он занижается по сравнению с рядными моторами. Во-вторых, распределяется по оси. Это дает лучшую управляемость и устойчивость;
• Пониженная вибрация
  . Обычные, даже качественные движки, в определенной степени передают на корпус и в салон вибрационные волны. В оппозитах же вибрация одного поршня сглаживается и нивелируется встречным движением второго;
• Большой ресурс
  . «Боксеры» теоретически рассчитаны на пробег в миллион километров. Так ли это – покажет время, но хочется верить;
• Повышенная безопасность
  . И она доказана краш тестами. При лобовом столкновении обычные движки нередко уходят в салон, ломая передним седокам ноги. Оппозитный двигатель при прямом ударе смещаются под днище, снижая вероятность летального исхода.

Справедливости ради скажем, что все плюсы, кроме последнего, четко проявляются только на многоцилиндровых двигателях. «Маломерки» с 2 и 4 цилиндрами в работе от традиционных моторов практически не отличаются.

Недостатки

Может быть, именно они привели к малой распространенности оппозитных двигателей. Ведь многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спортивных авто оппозиты еще встречаются, то в, так сказать, бытовых довольно редки.

• Самообслуживание двигателя практически сводится к нулю
  . Сложность его конфигурации приводит к тому, что хозяин может сам разве что масло поменять. Даже для того, чтобы заменить или зачистить свечи, придется ехать на СТО. Рискнувший сделать это самостоятельно имеет высокую вероятность серьезно повредить головку цилиндров.
• Содержание автомобиля с оппозитным двигателем обходится куда дороже, чем с рядным. Все автоработы оцениваются мастерами выше, детали в цене превосходят аналогичные для «рядников» в 2-5 раз.
• Двигатель-оппозит требует просто катастрофического количества масла. А если свести все недостатки к единому знаменателю, то можно сказать, что они заключаются в чересчур больших денежных затратах. Что не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, отдавать предпочтение таким моделям и все-таки стремиться к желанной покупке.

Оппозитный двигатель представляет собой форму устройства двигателя внутреннего сгорания автомобиля, имеющий особую структуру: его поршни расположены под развернутым углом и осуществляют движение в горизонтальной плоскости навстречу друг другу и в обратные стороны (друг от друга). Другая, соседняя пара поршней, располагается в одном положении (например, вверху).

Взаимодействие поршней внутри двигателя напоминает в чем-то боксерский раунд, отсюда и другое название устройства — боксер. Конструкция механизма предполагает установку каждого поршня на обособленных шейках коленчатого вала. Количество цилиндров в оппозитном двигателе может быть от 2 до 12-ти, но всегда четное. Наиболее популярны устройства с четырьмя и шестью цилиндрами (четырех- и шестицилиндровые боксеры).

На современном автомобильном рынке представлено множество марок машин, каждая из которых придерживается собственной концепции оснащения автомобилей. Разработкой и применением оппозитных двигателей сейчас занимаются две фирмы: Subaru и Porsche. Раньше оппозитный двигатель устанавливался на такие автомобили, как Alfa Romeo, Honda, Chevrolet, Volkswagen, Ferrari и другие.

Первый оппозитный двигатель, работающий на дизельном топливе, был выпущен компанией Субару в 2008 году. Это четырехцилиндровый оппозитник с вместительностью 2 литра, способный развивать мощность до 150 л.с. При его разработке используется система Сommon Rail.

На некоторых моделях машин марки Порше используются двигатели с шестью цилиндрами (Саyman, 911). Для автомобилей спортивного класса были разработаны восьми- и двенадцатицилиндровые оппозитные двигатели повышенной мощности. Многие профессионалы говорят о том, что от работы обычных двигателей отличаются только шестицилиндровые оппозитники, четырех- и двухцилиндровые практически аналогичны.

Оппозитный боксер — основные принципы работы

В целом процесс функционирования оппозитного боксера схож с работой других двигателей внутреннего сгорания. Главной отличительной особенностью его устройства является расположение цилиндров. Цилиндры в нем установлены горизонтально, в отличие от большинства двигателей. Это устанавливает и иное движений поршней: не вверх и вниз, а справа налево и наоборот (от одного края цилиндра к противоположному).

Первоначальная разработка горизонтального оппозитного боксера не принадлежит компании Subaru, как склонны думать многие. Моторы подобного типа уже использовались ранее на пассажирских автобусах Икарус, а также на мотоциклах (как отечественного «Днепр, МТ», так и иностранного производства «эндуро-турист BMW R1200GS и прочие»). Кроме того, подобные двигатели уже давно используются в военном транспорте, в частности, в отечественных танках.

Естественно, подобное строение двигателя имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим их наиболее подробно.

Преимущества оппозитного боксера

На фотографии оппозитный двигатель Porsche

К главным плюсам двигателя с горизонтально расположенными цилиндрами относят:

1. Способствует смещению центра тяжести.
   Масса распределяется около оси, что позволяет значительно улучшить управляемость машины. Для многих этот фактор является решающим при выборе двигателя и автомобиля, особенно это актуально для российских дорог.
2. Отсутствие вибрации при работе.
   Двигатели со стандартной структурой и вертикально расположенными цилиндрами в ходе работы вибрируют, передавая волны всей конструкции, что не очень комфортно для водителя.
3. Долгая работа.
   Ресурс оппозитного боксера, установленного в Subaru, настолько велик, что позволяет эксплуатировать автомобиль в течение длительного времени (его хватает более чем на миллион километров).

Недостатки оппозитного двигателя

На фотографии оппозитный двигатель Subaru Outback 2015

Несмотря на значительные преимущества, двигатель подобного типа имеет существенные недостатки, от которых разработчики пока не избавились:

1. Требует дорогостоящего обслуживания. Часто ремонт двигателей обычного строения осуществляют самостоятельно или в автосалонах за небольшую сумму. Однако в случае с оппозитным боксером это невозможно. Его конструкция слишком сложна, поэтому монтаж лучше доверить профессионалам. Причем за подобные услуги придется заплатить приличную сумму денег.
2. Из первого недостатка вытекает второй — даже при наличии достаточных средств на обслуживание этого типа двигателя, могут возникнуть трудности с поиском квалифицированного специалиста, который сможет произвести качественное обслуживание.
3. Сложность устройства боксера способствует повышению стоимости на его составные части, что создает дополнительные расходы при ремонте.
4. Повышенный расход автомобильного масла. Обычный двигатель потребляет не более трехсот грамм масла за период своего функционирования, а оппозитный гораздо больше.

Таким образом, все недостатки устройства прежде всего заключаются в дороговизне его обслуживания. Это может стать значительным фактором для многих автовладельцев. Однако, как считают представители автомобильных компаний Subaru и Porsche, качество его работы стоит затраченных средств на обслуживание.

Компания Subaru не собирается менять оппозитные двигатели на стандартные, так как ее представители склонны считать, что это будет большим шагом назад. На уровень продаж автомобилей данной марки дороговизна обслуживания двигателя никак не влияет, так как машины зарекомендовали себя исключительно с положительной стороны.

принцип работы, плюсы и минусы

Оппозитный двигатель — это не просто техника, которая опередила свое время, а на самом деле решение многих задач, которые не способны решить многие современные традиционные двигатели.

Содержание

1. Что такое оппозитный двигатель? Видео
2. Оппозитный двигатель Субару
3. Принцип работы оппозитного двигателя. Видео
4. Разновидность оппозитных двигателей
5. Плюсы оппозитных двигателей
6. Минусы оппозитных двигателей
7. Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровым двигателем
8. Сложности ремонта и обслуживания оппозитных двигателей

Что такое оппозитный двигатель? Видео

Оппозитный двигатель представлен особым типом силовой установки, которая напоминает сама по себе традиционный двигатель, однако цилиндры при этом расположены – горизонтально. В простонародье данный мотор получил название «боксер». Это обусловлено движением поршней друг от друга, либо же друг другу, навстречу. Однако, при этом два поршня находятся в одинаковом положении.

Оппозитный двигатель. Фото

Первым образцом является двигатель от компании Volkswagen в 1938 году. В то время агрегат состоял из 4-цилиндрового «оппозитника» объемом 2 литра, мощностью 150 лошадиных сил. После этого мотор приобрел популярность и начал широко использоваться.

Оппозитный двигатель Субару

На сегодняшний день оппозитные двигатели производят и устанавливают компании Subaru и Porsche. До недавнего времени такую участь также разделяли и Toyota, Honda, Ferrari, и само собой, родоначальник оппозитных моторов – Volkswagen. Подобные установки можно заметить не только в мотоциклах, автобусах фирмы Икарус, но и в некоторых танках.

Видео про оппозитный двигатель Субару:

Принцип работы оппозитного двигателя. Видео

Чтобы сформировать окончательную картину о том, что же из себя представляет оппозитный двигатель, следует разобраться в его строении. Повторим то же, что было сказано ранее – это ДВС, которому свойственна одна особенность – движение пары поршней производится в горизонтальной плоскости. Вторая же пара по соседству находится также в горизонтальном положении.

Общая сумма таких цилиндров может достигать 12, начинается, конечно же, отсчет с 2. Количество обязательно будет кратно двум. Наиболее популярными образцами являются 4 и 6 цилиндров. Опытные механики и профессионалы отметили, что схема работы 2-х и 4-х цилиндрового оппозитника не слишком то и отличается от традиционного двигателя. Особенности начинают проявляться начиная с шести цилиндров.

Видео принципа работы оппозитного двигателя  Субару:

Разновидность оппозитных двигателей

Не будет новостью, что сам принцип работы зависит от особенности вида агрегата. Это относится и к оппозитным двигателям.

Они делятся на:

1. Оппозитные боксер, которые часто применяются в автомобилях марки Subaru. Что касается принципа их работы, то следует сказать, что поршни при этом располагаются за заранее определенной дистанции друг от друга, на одинаковом расстоянии от оси двигателя. Но при этом каждый поршень расположен отдельно друг от друга в цилиндрах. Данный принцип работы схож с поединков в боксе, откуда, собственно, и название;

   Оппозитный двигатель — боксер. Фото

2. ОРОС кардинально отличается от боксера, как строением, так и последовательностью работы поршней. Данные агрегаты относятся к двухтактным. Один из цилиндров расположен сразу за двумя поршнями, которые прикреплены к единому коленчатому валу. Один из них ответственный за впуск смеси, второй – за своевременность выхода продуктов сгорания. В данной конструкции отсутствует головка, которая в большинстве случаев имеется на блоке цилиндра. К преимуществам ОРОС двигателей относится то, что поршни «работают на один коленчатый вал». Именно это позволяет создавать эти двигатели небольших размеров и массой. Из этого вытекает более широкая сфера их применения. Также этот двигатель одинаково работает что на дизельном топливе, что на бензиновом. При всем при этом поршни проходят гораздо меньше расстояние, в связи с чем сила трения в разы меньше, что продлевает жизнь двигателя. А еще, учитывая то, что он обладает меньшим размером и массой, следовательно, для его изготовления требуется в раза два меньше деталей. Это позволяет сэкономить средства. Общим недостатком ОРОС двигателей является то, что они не так давно были разработаны и по сей день совершенствуются. Из-за этого не стоит исключать непредвиденные проблемы в процессе его эксплуатации;

   ОРОС двигатель оппозитный. Фото

3. Танковые двигатели. Оппозитный двигатель рассчитан также и на работу военной техники, имеющую крупные габариты. Поршни при этом делят один цилиндр и двигаются в одном и том же направлении, однако каждый имеет свой коленчатый вал. Камера сгорания создается в тот момент минимального расстояния между поршнями. Сходством с ОРОС является то, что в сами цилиндры входит воздух, а излишние газы с помощью турбонаддува удаляются. Данная силовая установка обладает мощностью в 700 лошадиных сил, предельное количество оборотов – 2000. Объем при этом равен шести, либо тринадцати литрам.

   Танковый оппозитный двигатель. Фото

Плюсы оппозитных двигателей

Вне зависимости от вида мотора, оппозитные двигатели имеют общие достоинства, среди которых можно выделить:

Минусы оппозитных двигателей

Разумеется, в мире нет ничего идеального, что можно сказать и о оппозитных двигателях. К недостаткам относятся:

• Весьма большая сумма на обслуживание, которое требует вмешательство профессионалов;
• Большая стоимость запчастей;
• Сложность всей конструкции в целом;
• Более высокая затрата масла при работе.

Но даже учитывая вышеперечисленные минусы, многим производителям это не мешает устанавливать оппозитные двигатели на свои автомобили. Перед этим происходит взвешивание всех плюсов и минусов.

Главный из плюсов является больше возможностей и шире перспективы. Ведь, по сути, все недостатки упираются в денежные средства. Однако, большая часть людей осознает тот факт, что за хорошее качество требуется отдавать больше денег. К тому же, использование оппозитных двигателей является следующей ступенью в технологическом развитии.

Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровым двигателем

Сейчас мы будем говорить об общих чертах и отличительных особенностях рядных и оппозитных четырёхцилиндровых двигателях Boxer Four и Straight Four. А так же об их плюсах и минусах. Ниже короткое видео где подробно все описано.

Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровым двигателем. Видео

1. Обе конструкции работают по принципу четырёхтактного цикла — пуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
2. В обеих конструкциях рабочий ход происходит каждые 180 градусов поворота количества валов, но у них немного разный порядок зажигания.
3. На каждом двигателе мы видим мы видим цилиндры под номерами 1, 2, 3, 4. Для оппозитных порядок зажигания 1, 3, 2, 4., а для рядной 1, 3, 4, 2. Так что порядок работы двух последних цилиндров поменян. Эта разница влияет на то как двигатель сбалансирован. У оппозитного двигателя пары цилиндров, наружу и во внутрь, двигаются вместе. Это значит, что сила инерции первого порядка, которая возникает, когда поршень достигает верхне или нижней мёртвой точки взаимокомпенсируются. С рядным четырёхтактном двигателем та же история — силы инерции первого порядка взаимокомпенсируют друг друга, что касается силы инерции второго порядка — здесь двигатели начинают отличаться. Силы инерции второго порядка создаются за счёт того, что поршень движется быстрее верхней части цилиндра, чем в нижней. Когда поршень достигает максимальной или минимальной мёртвой точки, силы инерции второго порядка направлены вверх или вниз от поршня. У оппозитного двигателя, поскольку поршни расположены напротив друг друга, эти силы инерции сбалансированы, что обеспечивает ровную работу двигателя. В рядный четырёхцилиндровой установке все силы направлены в одном направлении, из-за чего двигатель начинает вибрировать, если не использовать балансировочные валы.

Но всё-таки оппозитный двигатель не идеален, из-за того что поршни находятся не на одной линии друг с другом создаётся крутящий момент, который способствует вращению двигателя по вертикальной оси.

КСТАТИ ГОВОРЯ! Если добавить по два цилиндра к любой из конструкций, будь это оппозитная или рядная шестёрка, все силы инерции крутящего момента будут скомпенсированы.

Вы наверное подумали, что оппозитная шестёрка будет иметь вибрации из-за группы 3-х поршней, но каждая группа из трёх поршней балансирует вибрацию другой группы. Если сравнить размеры двигателей Subaru EJ20 2.0L Boxer-4 и Toyota 22R-E 2.0L Inline-4, то они практически одинаковые, с такой конфигурацией двигатели обычно не выполняют объёма более трёх литров, но раньше их выпускали гораздо большего объёма.

Самая большая современная рядная четвёрка — это бензиновый двигатель от автомобиля Toyota Tacoma, объёмом 2,7 литров.

Но это не значит, что рядная четвёрка не имеет своих преимуществ:

1. Как правило, она более компактная, имеет только одну крышку цилиндров и не такая широкая. Что оставляет больше места для подвески и позволяет уменьшить радиус поворота, так как шины автомобиля имеют больше места для поворота.
2. Что касается газораспределительного механизма, эта конкретная рядная четвёрка имеет один распредвал с верхним расположением, но чаще в современных автомобилях встречается два распредвала.
3. Большим преимуществом рядной четвёрки является, то что она имеет только одну головку цилиндра, один впускной и один выпускной распредвал, меньше движущихся частей, меньше веса, а так же намного проще добраться до колодки цилиндра для обслуживания, будь это регулировка клапанов, или замена свеч с рядной конфигурацией — это сделать намного проще.

Наконец мы добрались до темы звучания двигателей. Многие люди утверждают, что оппозитные двигатели звучат лучше, но на самом деле это не преимущество. Этот звук связан с тем, что выхлопные патрубки имеют разную длину.

И так как Субару отказались от данной конструкции выхлопа, новые оппозитные четвёрки будут звучать так же как и остальные четырёхцилиндровые двигатели. Конечно можно создать выхлопную систему с патрубками, которые имеют разную длину, для получения уникального звука выхлопа. Но это может ухудшить продувку цилиндра из-за неравных пульсаций, да и особого смысла в этом нет. Однако, что касается оппозитного двигателя, установка патрубков с разной длинной кажется привлекательной.

Сложности ремонта и обслуживания оппозитных двигателей

Как было сказано ранее, если требуется провести какие-либо манипуляции на двигателе, без помощи специалиста не обойтись. В оппозиционном двигателей без последствий получится собственноручно произвести лишь  замену масла.

Одним из факторов, который имеет значительное влияние на срок службы – это вовремя и систематично проведенная раскоксовка. При этой процедуре производится очистка камеры сгорания, клапанов и поршней от скопившегося нагара. Лучше всего данную процедуру проводить осенью, либо в начале весны. Именно в этот период будет разумным и проверка масла с его сменной.

Оппозитный двигатель, недостатки, плюсы и минусы, принцип работы + ВИДЕО

Появление первых оппозитных двигателей с горизонтальным расположением поршневой системы в свое время решило многие проблемы.

После появления первых двигателей внутреннего сгорания великие умы человечества не оставляли затею усовершенствовать имеющуюся конструкцию.

Основной задачей было уменьшение размеров, более компактное расположение и повышение устойчивости автомобиля.

Оппозитный двигатель решил многие из перечисленных выше проблем, но не до конца.

История

Первоначально оппозитные двигатели использовались исключительно на военной технике и в гражданском автомобилестроении большим спросом не пользовались.

Единственные, кто заинтересовались данным типом мотора – разработчики Фольцваген, которые с 1938 года начали устанавливать его на автомобили «Жук».

Почти за 65 лет было выпущено около 22 миллионов таких автомобилей.

Со временем установкой таких моторов занялись и разработчики компании Порше. Так, оппозитные моторы появились на Porsche 987 Boxster и сериях GT.

С 1963 года к «клубу любителей» подключился японский бренд Субару, для которых данный вид двигателей стал приоритетным.

На фото оппозитный двигатель субару.

Основные типы

Сегодня существует два основных типа оппозитных двигателей.

ОРОС.

ОРОС – уникальный в своем роде мотор. Его особенность заключается в том, что поршни не просто горизонтально расположены – они двигаются асинхронно друг другу.

Благодаря этому конструкция существенно упрощается – отпадает необходимость использовать систему клапанов и ГБЦ.

В итоге двигатель теряет в массе и общем объеме вредных выбросов. Что касается типа «ОРОС» на бензине и дизельном топливе, то в первом случае топливная смесь попадает в мотор с помощью карбюратора, а ВТО втором – напрямую в камеру.

Тип двигателя «Боксер»

Боксер – второй тип оппозитного двигателя, который по принципу действия очень похож на V-образный.

Особенность такого мотора – синхронное перемещение поршневых групп через каждые 1/2 оборота коленвала.

Число цилиндров может различаться – от 4 до 12. Наибольшей популярностью пользуются 6-ти цилиндровые оппозитные моторы, которые отличаются минимальным уровнем вибрации.

Преимущества

После краткого рассмотрения конструктивных особенностей оппозитника, хотелось бы подвести итого по поводу его плюсов.

Их несколько:

1. Благодаря низкому расположению узла можно говорить о существенном снижении центра тяжести. Как следствие, управляемость автомобиля и его устойчивость на дороге (даже при большой скорости) увеличивается в разы.
2. Оппозитник находится практически на одном уровне с трансмиссией, поэтому передача мощности от узла к узлу происходит с максимальной эффективностью.
3. Данный вид мотора хорош практически полным отсутствием вибраций во время движения. Поршневые группы, развернутые на 180 градусов друг относительно друга, отлично сбалансированы и великолепно гасят лишнюю энергию. Как следствие, двигатель работает плавно и без лишних рывков.
4. Оппозитный двигатель отлично сбалансирован, поэтому всегда есть возможность установить коленчатый вал на трех подшипниках (в обычных моторах их целых пять). Благодаря этой особенности, вес и длина мотора существенно уменьшаются.
5. Что касается пассивной безопасности во время движения, то у данного типа моторов практически нет конкурентов. В случае лобового удара с движущимся навстречу транспортным средством двигатель не будет входить в салон, а просто выпадет вниз. Такая особенность уже спасла не один десяток жизней.
6. Оппозитный мотор при правильной эксплуатации имеет огромный ресурс – до миллиона километров. Главное – своевременно производить замену масла и прочих расходников.

Недостатки

Если бы в данном виде у двигателя были одни преимущества, то он бы устанавливался на всех автомобилях.

К сожалению, есть ряд минусов, которые добавляют «ложку дегтя»:

1. Главный недостаток – сложность выполнения ремонтных работ. Из-за горизонтального расположения подлезть к двигателю просто нереально. Зачастую приходится снимать весь узел, чтобы провести небольшие ремонтные работы.
2. Практика эксплуатации показала, что из-за горизонтального расположения двигателя гильзы цилиндра истираются неравномерно. Из-за этого уже через некоторое время эксплуатации двигатель начинает «есть масло».
3. При выпуске данного двигателя планировалось сэкономить место под капотом, но по факту получилось наоборот – оппозитник занимает много больше пространства. Просто и того, что расположен он немного ниже.
4. Из-за сложности конструкции очень сложно найти специалиста, готового взяться за серьезный ремонт. Если же и получается это сделать, то необходимо быть готовому к существенным затратам.

Особенности применения сегодня

Как мы уже упоминали, с 1963 года такой двигателей устанавливают на Субару Бокстер.

Четырехцилиндровые моторы имеют три поколения:

• — ЕА – выпускались с 1966 по 1994 года;
• — ЕJ – устанавливались на автомобили с 1989 по 1998 года. При этом коленвал держался на 5 подшипниках;
• — FB – выпускается с 2010 года.

Оппозитные четырехцилиндровые моторы ЕА от Subaru.

Нельзя не отметить путь 6-ти цилиндровых двигателей, которые в течение четырех лет с 1987 года выпускались под серией ER, с 1992 по 1997 год появилась серия EG, а с 1999 года – EZ.

Как показала практика эксплуатации, четерехцилиндровые моторы оказались более компактными, безвредными и экономичными.

Это стало возможным за счет целого ряда уникальных решений – увеличения степени сжатия (камера сгорания уменьшена, а ход поршня – увеличен), использования уникальной системы газораспределения, уменьшения массы движущихся элементов, установки насоса, обеспечивающего высокий уровень смазки, а также применения новой системы охлаждения.

В 2008 году компанией Субару был представлен совершенно новый дизельный оппозитник с четырьмя цилиндрами и рабочим объемом два литра.

На современных автомобилях Порше все больше устанавливаются бензиновые моторы, имеющие восемь и двенадцать цилиндров.

Читайте также:

Выводы

Возможно, уже через несколько лет оппозитные двигатели появятся на машинах и других марок. Но для этого необходимо решить целый ряд ключевых недостатков, которые отпугивают производителей и покупателей.

Как работает оппозитный двигатель Субару — видео.

Но мы уверены, что данные решения будут найдены. Удачи.

Что такое оппозитный двигатель?

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Хотя основные принципы работы двигателя внутреннего сгорания универсальны, конструкция и принцип действия этих двигателей сильно различаются. Некоторые конфигурации двигателей имеют линейную форму, другие — V-образную, а третьи — плоские, как оппозитный двигатель.

Оппозитный двигатель наиболее известен сегодня в его приложениях для автомобилей Subaru и Porsche, но другой немецкий производитель впервые применил его в автомобилях в конце 1800-х годов. Его преимущества были замечены тогда, и они до сих пор высоко ценятся, хотя и недостаточно для широкого использования.

Чтобы лучше понять оппозитные двигатели и то, как они работают, Информационная группа The Drive, любящая болтать о , составила краткое справочное руководство с терминами, определениями, уроками истории и фотографиями. Да и видео тоже есть. Начнем сегодняшний урок.

Что такое оппозитный двигатель?

Оппозитный двигатель, наиболее распространенный тип двигателя с оппозитным расположением цилиндров или горизонтально расположенного оппозитного двигателя, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены друг против друга с каждой стороны центрального вращающегося коленчатого вала. При такой конфигурации цилиндров противоположные поршни движутся внутрь и наружу одновременно. Это движение имитирует движения рук боксера, чередующиеся между правыми и левыми ударами. Возьми?

Когда был изобретен оппозитный двигатель?

Mercedes-Benz утверждает, что первый оппозитный двигатель был разработан и изобретен Карлом Бенцем в 1897 году. автобусы Mercedes-Benz Dos-à-Dos. 1,7-литровый вариант выдавал 5 лошадиных сил, а 2,7-литровый — восемь. Конструкция двигателя была немедленно применена к обычным автомобилям, гоночным автомобилям и коммерческим автомобилям. Однако позже Mercedes-Benz переключил внимание на рядные двигатели.

Десятилетия спустя, в конце 30-х и 40-х годах, Volkswagen поставил 1,1-литровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением на Volkswagen Type 1 Beetle.

Porsche также ведет свою историю с оппозитным двигателем от Beetle. Компания утверждает, что Ферри Порше установил на свой 356-001 четырехцилиндровый двигатель мощностью 35 лошадиных сил. Первый 911 имел оппозитный шестицилиндровый оппозитный двигатель.

Для Subaru FF-1 была первой моделью с оппозитным двигателем мощностью 61 л.с. и крутящим моментом 65 фунт-фут. Он дебютировал в 1970 в качестве преемника 360.

Визуальный вид взорванного двигателя Porsche 718., Porsche

Каковы преимущества оппозитных двигателей?

У всего есть плюсы и минусы. Вот почему оппозитные двигатели хороши.

Низкий центр тяжести

Если производительность является приоритетом или точкой интереса, вы хотите, чтобы ваш автомобиль располагался как можно ниже к земле. Это увеличивает стабильность и улучшает боковую быстроту и маневренность. С плоским двигателем его вес ниже земли и меньше внутри самого автомобиля.

Равномерно сбалансированный

Когда дело доходит до производительности, вам нужен автомобиль, который будет иметь как можно меньше остановок вождения. Это касается не только баланса веса автомобиля, но и баланса веса двигателя. В моторном отсеке возникает множество мощных сил, и когда они противодействуют друг другу, это хорошо.

Кроме того, поскольку двигатель более широкий и плоский, он помогает распределять вес более равномерно, чем вертикальный двигатель. Это помогает повысить точность управления, особенно на поворотах.

Плавная работа и снижение вибрации

Поскольку движения двигателя уравновешивают друг друга, двигатель качается и вибрирует намного меньше. Это снижает потребность в деталях, предназначенных для противодействия вибрации, и помогает поддерживать малый вес.

Безопасность

Поскольку оппозитные двигатели настолько плоские и могут быть расположены так низко, они могут быть сконструированы таким образом, чтобы отклоняться в сторону, чего не мог сделать традиционный вертикальный двигатель.

Каковы недостатки оппозитных двигателей?

Это недостатки при рассмотрении общей выгоды от использования оппозитного двигателя.

Объем двигателя

Одним из основных методов увеличения мощности является увеличение размера блока цилиндров и отверстий цилиндров. Однако это сложно сделать из-за конструкции оппозитного двигателя и его ширины, поэтому его возможности ограничены.

Сложность

Ориентация и конструкция оппозитных двигателей могут потребовать дополнительных затрат на исследования и разработки.

Удобство технического обслуживания в домашних условиях 

Из-за сложного характера этих двигателей, в частности, из-за расположения таких элементов, как свечи зажигания, с ними может быть довольно сложно и неудобно работать и выполнять базовое техническое обслуживание. Не все крепкие орешки, но некоторые.

Subaru известны своим полным приводом и оппозитными двигателями., Subaru

История гонок оппозитного двигателя

С оппозитным двигателем связана длинная и яркая гоночная история, которая восходит к его созданию.

Mercedes-Benz утверждает, что первым в истории гоночным автомобилем с оппозитным двигателем был гоночный автомобиль Benz, построенный в 1899 году. классная победа в гонке на дальнюю дистанцию ​​Франкфурт-Кёльн на 193,2 км со средней скоростью 22,5 км/ч». Для тех, кто не европеец, это 13,9 миль в час, так что это не совсем автомобиль-рекордсмен.

Настоящая гоночная родословная боксера, однако, не началась всерьез, пока Volkswagen и Porsche не начали устанавливать свои оппозитные четырехцилиндровые двигатели с воздушным охлаждением на VW Bug и Porsche Type 64.  

Тип 64 был построен с одной целью и только с одной целью, чтобы выиграть кроссконтинентальную гонку Берлин-Рим в 1939 году. Да, мы точно знаем, что происходило в Германии в тот период, и вам лучше поверить нацистам. приложили руку к созданию Type 64. По сути, они фактически заказали машину.

Type 64 был, по сути, Volkswagen Beetle под обшивкой в ​​стиле НЛО, с оппозитным четырехцилиндровым двигателем мощностью 50 лошадиных сил. Эти характеристики, наряду с более аэродинамическим корпусом и малым весом, означали, что он был способен развивать максимальную скорость 99 миль в час. Гонка так и не состоялась по причинам, которые, мы уверены, вы можете понять. Было построено три автомобиля, а единственный оставшийся в живых участвовал в нескольких ралли, в том числе в Альпийском ралли 1950 года. От 911-го до 914-го и могучего 911 GT1, каждое творение Ханса Метцгера и все, что между ними, восходит к этому Type 64. Это приводит нас к гоночной истории Subaru, истории не гонок на асфальте, а доминирования в ралли.

Первый участник Subaru в мире ралли был с автомобилем под названием Leone в 1980 году. Оснащенный прототипом легендарной системы полного привода Subaru, Leone был оснащен 1,6-литровым четырехцилиндровым оппозитным двигателем. Позже был добавлен турбокомпрессор для большей мощности. Этими ранними днями руководил Нориюки Косеки, человек, стоящий за Subaru Tecnica International (STI) — мы уверены, что вы слышали о них.

Позже, при содействии Prodrive, одного из самых известных автоспортивных подразделений, Subaru действительно начала активно участвовать в ралли. Subaru разработала свою группу A Legacy RS совместно с Prodrive для 19-й модели.90 и в течение следующих нескольких лет совершенствовал продукт с помощью Ари Ватанена и Колина МакКрэя. То, что стало бы с партнерством Subaru, Prodrive и McCrae, сделало бы миллионы прислужниками оппозитных двигателей.

В 1993 году Subaru и Prodrive переключили платформу Legacy RS на Impreza и с ее короткой колесной базой, блестящей сине-желтой окраской и огнедышащим четырехцилиндровым оппозитным двигателем с турбонаддувом сделали героев Subaru, McCrae и боксера. двигатель. Команда трижды выигрывала титул производителя, 1995, 1996 и 1997. А остальное, ну это уже история.

— Предоставлено Джонатаном Кляйном

Subaru WRX STI — один из самых знаковых четырехдверных автомобилей всех времен., Subaru

Какие модели в настоящее время оснащены оппозитными двигателями?

Двигатели Boxer в настоящее время используются во всех модельных рядах Subaru и Porsche. Subaru предлагает 2,0-литровый двигатель на BRZ, Impreza и Crosstrek; 2,5-литровая версия для Legacy, Outback, Forester и Crosstrek, 2,0-литровая версия с турбонаддувом и непосредственным впрыском для WRX, 2,4-литровая версия с турбонаддувом и непосредственным впрыском для Ascent, Legacy и Outback; и турбированный 2,5-литровый в WRX STI. Porsche предлагает оппозитные четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели для таких автомобилей, как 9.11, Boxster и Cayman.

Связаны ли двигатели Porsche и Subaru?

Нет, эти производители и двигатели не зависят друг от друга.

Научитесь водить свой оппозитный двигатель в гоночной школе Skip Barber

Изучить поведение, особенности и индивидуальность вашего автомобиля можно самостоятельно, но вы не делаете это в вакууме. Пропущенная точка торможения или фиксация цели на том дереве могут означать погнутый бампер или серьезные медицинские счета. Зачем рисковать, если вы можете безопасно научиться водить свой спортивный автомобиль с оппозитным двигателем у профессионалов в школе вождения гоночных автомобилей Skip Barber?

The Drive сотрудничает с Skip Barber, легендарной гоночной школой, чтобы гарантировать, что, когда вы впервые включите зажигание своего боксера, вы не улетите в канаву.

Часто задаваемые вопросы о двигателе Boxer

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

В. Является ли двигатель с оппозитным расположением поршня таким же, как оппозитный двигатель?

А. Нет! Разница связана с ориентацией поршней. В двигателе с оппозитными поршнями каждый поршень находится в одном цилиндре, а верхние части поршней толкаются друг к другу. В оппозитных двигателях поршни находятся в разных противоположных цилиндрах, а верхние части поршней отталкиваются друг от друга.

В. Итак, в чем разница между 180-градусным V и оппозитным двигателем?

A. Разница заключается в том, где крепятся поршни. В 180-градусном V-образном двигателе противоположные поршни соединены одним и тем же кулачковым штифтом и перемещаются соответственно. Однако поршни в оппозитном двигателе прикреплены к отдельным штифтам распредвала, что позволяет их характерному синхронному танцу.

В. Надежен ли оппозитный двигатель?

А. Это несколько нагруженный и сложный вопрос. С одной стороны, врожденная природа конструкции боксера делает его внутренние компоненты прочными и надежными. Однако известно, что некоторые двигатели, такие как те, что установлены на некоторых автомобилях WRX, имеют проблемы с прокладкой головки блока цилиндров. Кроме того, некоторые оппозитные двигатели могут быть сложны в обслуживании, что может помешать владельцам соблюдать рекомендуемые интервалы обслуживания. Если это произойдет, у автомобиля могут быть проблемы из-за плохого ухода.

В. Устарели ли оппозитные двигатели с учетом их возраста?

А. Двигатели оппозитные почти так же стары, как и автомобиль, но устарели? Не совсем. Мы подозреваем, что есть веская причина, по которой самый культовый и чистый спортивный автомобиль на планете, Porsche 911, до сих пор использует этот дизайн.

Оппозитный двигатель Интересные факты

• Тот же оппозитный двигатель, который использовался в Volkswagen Beetle, также использовался в транспортном автобусе Type 2.
• Вскоре после того, как Бенц дебютировал на гоночной трассе со своим двухцилиндровым оппозитным двигателем, двигатель был сдвоен с четырьмя цилиндрами. Согласно Mercedes-Benz, «последним этапом эволюции гоночного автомобиля Benz, оснащенного двигателем contra, стал автомобиль Benz мощностью 20 л. с., представленный в 1919 году.00. В то время как две предыдущие модели имели двухцилиндровый оппозитный двигатель, этот автомобиль, разработанный Георгом Дилем, был оснащен четырехцилиндровым оппозитным двигателем рабочим объемом 5440 куб.

Давайте поговорим, оставьте комментарий ниже, чтобы поговорить с

редакторами The Drive!

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с практическими рекомендациями. Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Комментарий ниже и давайте поговорим! Вы также можете кричать на нас в Twitter или Instagram, вот наши профили.

Джонатон Кляйн: Twitter (@jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Тони Маркович: Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Крис Тиг: Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

Рекомендуемые товары

Оппозитный двигатель: виды, устройство и принцип работы

За всю историю автомобилестроения было разработано множество разновидностей моторов, которые должны были приводить в движение автомобиль. Сегодня большинству автомобилистов знакомы только два типа двигателей – электрические и двигатели внутреннего сгорания.

Однако среди модификаций, основанных на воспламенении топливно-воздушной смеси, существует множество разновидностей. Одна из таких модификаций называется оппозитным двигателем. Рассмотрим, в чем его особенность, какие бывают виды данной комплектации, а также в чем их плюсы и минусы.

Что такое оппозитный двигатель

Многие считают, что это некая V-образная конструкция, но с большим развалом головок. На самом деле это совсем другой тип ДВС. Благодаря такой конструкции мотор имеет минимальную высоту.

В отзывах часто такие силовые агрегаты называют оппозитными. Это указывает на особенность работы поршневой группы — они как бы запирают грушу с разных сторон (движутся навстречу друг другу).

Первый работающий оппозитный двигатель появился в 1938 году. Он был создан инженерами VW. Это была 4-цилиндровая 2-литровая модификация. Максимум, чего мог достичь агрегат, составлял 150 л. с.

Благодаря особой форме двигатель используется в танках, некоторых спортивных автомобилях, мотоциклах и автобусах.

На самом деле V-образный мотор и оппозит не имеют ничего общего. Они отличаются принципом работы.

Принцип работы оппозитного двигателя и его устройство

В штатном ДВС поршень движется вверх-вниз, достигая ВМТ и НМТ. Для достижения плавного вращения коленчатого вала поршни должны приводиться в действие поочередно с некоторым сдвигом времени срабатывания тактов.

В оппозитном моторе плавность хода достигается тем, что пара поршней всегда работает синхронно, либо в противоположных направлениях, либо максимально близко друг к другу.

Среди данных типов двигателей наиболее распространены четырех- и шестицилиндровые, но также есть модификации на 8 и 12 цилиндров (спортивные версии).

Данные двигатели имеют два газораспределительных механизма, но синхронизируются они одним приводным ремнем (или цепью, в зависимости от модели). Оппозиты могут работать как на дизельном топливе, так и на бензине (принцип воспламенения смеси отличается так же, как и в обычных двигателях).

Основные типы оппозитных двигателей

Сегодня такие компании, как Porsche, Subaru и BMW, часто используют этот тип двигателя в своих автомобилях. Инженерами было разработано несколько модификаций:

• Boxer;
• РОССИЯ;
• 5ТДФ.

Каждый из типов появился в результате усовершенствований предыдущих версий.

Boxer

Особенностью данной модификации является центральное расположение кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет равномерно распределить массу двигателя, что минимизирует вибрации в результате работы агрегата.

Для увеличения отдачи такой мотор производитель оснащает его турбонаддувом. Этот элемент увеличивает мощность двигателей внутреннего сгорания на 30% по сравнению с атмосферными аналогами.

Самые экономичные модели имеют шесть цилиндров, но есть и спортивные версии на 12 цилиндров. 6-цилиндровая модификация является самой распространенной среди подобных оппозитных двигателей.

РОССИЯ

Данный тип ДВС относится к категории двухтактных двигателей. Особенностью этой модификации является несколько иная работа поршневой группы. Два поршня расположены в одном цилиндре.

Пока один выполняет такт впуска, другой отводит выхлопные газы и вентилирует камеру цилиндра. В таких двигателях отсутствует головка блока цилиндров, а также система газораспределения.

Благодаря такой конструкции моторы этой модификации почти вдвое легче аналогичных ДВС. В них поршни имеют малый ход, что снижает потери мощности на трение, а также увеличивает выносливость силового агрегата.

Так как силовая установка имеет почти на 50% меньше деталей, она значительно легче четырехтактной модификации. Благодаря этому автомобиль немного легче, что сказывается на динамических характеристиках.

5ТДФ

Такие двигатели устанавливаются на спецтехнику. Основная сфера применения – военная промышленность. Их устанавливают в баки.

Эти ДВС имеют два коленчатых вала, расположенных на противоположных сторонах конструкции. Два поршня размещены в одном цилиндре. Они имеют одну общую рабочую камеру, в которой происходит воспламенение топливовоздушной смеси.

Воздух попадает в цилиндр из-за турбонаддува, как и в случае с OROS. Такие моторы тихоходные, но очень мощные. При 2000 об/мин агрегат выдает целых 700 л.с. Одним из недостатков таких модификаций является довольно большой объем (в некоторых моделях он достигает 13 литров).

Оппозитный двигатель Plus

Последние разработки оппозитных двигателей повысили их долговечность и надежность. Плоская конструкция силовых агрегатов имеет множество положительных моментов:

• Центр тяжести ниже, чем у классических двигателей, что повышает устойчивость автомобиля на виражах;
• Правильная эксплуатация и своевременное техническое обслуживание увеличивает интервал между капитальными ремонтами до 1 млн км. пробег (по сравнению с обычными двигателями). Но владельцы разные, поэтому ресурс может быть и больше;
• Поскольку возвратно-поступательные движения, происходящие с одной стороны ДВС, компенсируют нагрузку идентичным процессом с противоположной, шум и вибрация в них сведены к минимуму;
• Оппозитные двигатели всегда отличались высокой надежностью;
• Плоская конструкция при прямом ударе при аварии уходит под салон автомобиля, что снижает риск получения серьезных травм.

Минусы оппозитного двигателя

Это довольно редкая разработка — все автомобили среднего класса оснащены обычными двигателями с вертикальной компоновкой. Из-за конструктивных особенностей они дороже в обслуживании.

Помимо дорогого обслуживания оппозиция имеет еще ряд недостатков, но большинство из этих факторов относительные:

• Из-за конструктивной особенности плоский мотор может потреблять больше масла. Впрочем, смотря с чем сравнивать. Есть рядные двигатели настолько «прожорливые», что лучше рассмотреть компактный, но более дорогой вариант;
• Трудности в обслуживании вызваны малым количеством специалистов, разбирающихся в таких двигателях. Некоторые утверждают, что оппозитные моторы очень неудобны в обслуживании. В некоторых случаях это действительно так – мотор нужно снимать для замены свечей и т.д. Но это зависит от модели;
• Так как такие моторы встречаются реже, запчасти к ним можно приобрести под заказ, и их стоимость будет выше стандартных аналогов;
• Мало специалистов и СТО, готовых взяться за ремонт данного агрегата.

Сложности в ремонте и обслуживании оппозитного двигателя

Как уже было сказано, одним из минусов оппозитных двигателей является сложность в ремонте и обслуживании. Однако это касается не всех оппозиционеров. Больше сложностей с шестицилиндровыми модификациями. Что касается 2-х и 4-х цилиндровых аналогов, то сложности касаются только конструктивных особенностей (свечи часто расположены в труднодоступных местах, для их замены часто приходится снимать весь мотор).

Если владелец оппозитного двигателя новичок, то в любом случае следует обратиться в сервисный центр за обслуживанием. При неправильных манипуляциях можно легко нарушить настройки газораспределительного механизма.

Еще одной особенностью технического обслуживания таких двигателей является обязательная процедура проклейки цилиндров, поршней и клапанов. При отсутствии нагара на этих элементах возможно увеличение ресурса ДВС. Лучше всего эту операцию производить осенью, чтобы зимой мотор работал легче.

Что касается серьезного ремонта, то самым большим недостатком является крайне высокая стоимость «капитального». Он настолько высок, что проще купить новый (или б/у, но с достаточным запасом рабочего ресурса) мотор, чем ремонтировать вышедший из строя.

Учитывая вышеперечисленные особенности оппозитного двигателя, те, кто стоял перед выбором: покупать машину с таким мотором или нет, теперь имеют больше информации, чтобы определить, на что приходится идти на компромисс. А в случае с оппозицией единственным компромиссом является финансовый вопрос.

Вопросы и ответы:

Чем хорош оппозитный двигатель? Такой агрегат имеет низкий центр тяжести (добавляет устойчивости машине), меньше вибраций (поршни уравновешивают друг друга), а также имеет огромный рабочий ресурс (миллион человек).

Кто использует оппозитные двигатели? В современных моделях оппозитник устанавливают Subaru и Porsche. В старых автомобилях такой двигатель можно было встретить в Citroen, Alfa Romeo, Chevrolet, Lancia и др.

Главная » Блог » Коробчатый двигатель: виды, устройство и принцип работы

Плюсы и минусы Boxer vs Inline

После создания первого ДВС практически сразу возникли вопросы по его совершенствованию и увеличению мощности. Первый двигатель был одноцилиндровым, и тут же напрашивалось самое простое решение, позволяющее увеличить его мощность – увеличить количество цилиндров. Но следующие шаги в развитии двигателя внутреннего сгорания были не столь очевидны, так как эти несколько цилиндров могут располагаться по-разному — вертикально в ряд один за другим, под углом или горизонтально. Эта последняя версия получила название оппозитного двигателя, т.е. двигателя, цилиндры которого расположены горизонтально, напротив (противоположно) друг другу.

Варианты оппозитных двигателей

Однако даже такое простое техническое решение — расположение цилиндров двигателя горизонтально друг напротив друга — может быть реализовано несколькими способами. При работе такого оппозитного двигателя его поршни могут двигаться по-разному.

Boxer Boxer

При работе такого мотора поршни всегда находятся на расстоянии друг от друга, и каждый работает в своем цилиндре — если один расположен на максимальном расстоянии от оси двигателя, то другой, рядом, занимает такое же положение.

Этот способ работы напоминает движения боксера, поэтому он и называется «боксер». Очень часто используются аналогичные оппозитные двигатели Subaru. Описываемый двигатель показан на фото ниже.

ОПОС, возрождение старых идей

Другой принцип построения реализует оппозитный двигатель типа ОПОС. Сегодня они снова начинают развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Билла Гейтса. Устройство такого мотора показано на рисунке ниже.

Этот оппозитный двигатель является двухтактным. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре два поршня, и закреплены они на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены красным и синим цветом). Красный обеспечивает вход смеси, а синий – выход продуктов сгорания. Из конструкции такого оппозитного двигателя исчезла головка блока цилиндров и механизм привода клапанов. Кроме того, преимущество такого оппозитника в том, что поршни работают на один коленвал.

Все это значительно уменьшило массу оппозитного двигателя и существенно расширило сферу его использования. Еще одной особенностью является то, что он может быть как дизельным, так и бензиновым. Обязательно нужно уточнить, что как любому двухтактному двигателю, ему нужна продувка цилиндров. Для этого используется электродвигатель с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель находится в режиме on, электродвигатель отключается, а подача воздуха преобразуется в турбонагнетатель.

Рассматривая конструкцию такого оппозитного двигателя, необходимо отметить его преимущества: повышение КПД, обеспечиваемое тем, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу. Кроме того, каждый поршень проходит более короткое расстояние, что снижает трение и, следовательно, потери.

Учитывая другие преимущества, которые обещает аналогичный оппозитный двигатель, стоит отметить – производитель сообщает, что при его использовании в качестве дизеля, то:

• такой двигатель на пятьдесят-тридцать процентов легче обычного турбодизеля;
• такой силовой агрегат содержит на пятьдесят процентов меньше деталей, чем обычный дизель;
• занимает на пятьдесят-сорок пять процентов меньше места под капотом;
• экономичнее на пятьдесят-сорок пять процентов.

Однако следует учитывать, что такой оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные достоинства в большей степени отражают ожидания его разработчиков.

Двигатель оппозитного танка

Да, был такой двигатель, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Затем он обеспечивал необходимую мощность для заданных габаритов. Аналогичный оппозитный двигатель и его устройство показаны на рисунке ниже.

Как видно из рисунка, его поршни расположены в одном цилиндре и двигаются в противоположном направлении, но работают каждый на свой коленчатый вал. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, где происходит воспламенение топлива. Есть оппозитный двигатель, как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC турбонаддув используется для подачи воздуха в цилиндры, а также для удаления выхлопных газов.

Примененный принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки. Так, аналогичный дизельный оппозитный силовой агрегат при двух тысячах оборотов, объеме тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, занимая при этом минимум места.

Что хорошего и плохого в противнике?

Следует отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель в попытке реализовать предоставляемые им преимущества. Однако на данный момент SUBARU чаще других использует такие моторы на своих автомобилях.

Сразу следует отметить, что именно устройство оппозитного силового агрегата обеспечивает его преимущества при установке на автомобиль:

• низкий центр тяжести автомобиля, что придает ему дополнительную устойчивость при движении;
• снижение как шума, так и вибрации за счет движения поршней в противоположную сторону, за счет чего оппозитный двигатель считается тише аналогичных рядных двигателей;
• значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.

Однако не всегда все хорошо, есть и минусы и минусы противопоставленного. Из них стоит отметить:

1. ремонт такого мотора очень сложен;
2. устройство двигателя также достаточно сложное, и, соответственно, имеет высокую цену;

стоимость обслуживания

3. высока, а сама услуга крайне затратна и неудобна, требует высокой квалификации исполнителей;
4. повышенный расход масла при эксплуатации.

Несмотря на отмеченные минусы и недостатки, ряд автомобилей (уже упомянутые модели SUBARU и некоторые модели Porshe) оснащаются оппозитными силовыми агрегатами. Надо думать, что производители достаточно точно взвешивают свои преимущества и недостатки и сознательно идут на использование такого мотора.

Для двигателей внутреннего сгорания расположение цилиндров горизонтально является лишь одним из возможных вариантов конструкции, но тем не менее и в этом случае полученный оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами использования в автомобиле.

Едва был построен первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу начались работы по его совершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие, как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Таким образом, появился первый оппозитный двигатель, решивший достаточное количество проблем, но не все.

Изначально гражданское автомобилестроение не воспринимало оппозитный двигатель, и он устанавливался исключительно на военную технику… Первым гражданским автомобилем, где устанавливался новый тип двигателя, стал «Жук» от концерна «Фольксваген». Со временем, когда было выпущено уже более 20 миллионов этих автомобилей, идею использования оппозитного двигателя переняли такие бренды, как Porsche и Subaru.

Оппозитный двигатель — конструктивные отличия

Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя в принципе одна, вариантов ее исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров, реализовано по-разному.

Оппозитный двигатель

Такой мотор устроен таким образом, что поршни постоянно отстоят друг от друга на определенном расстоянии — когда один находится на максимальном расстоянии от двигателя, то его «сосед» занимает точно такое же положение . Этот тип оппозитного двигателя получил свое название из-за схожести движений поршня с движениями оппозитного двигателя. Именно такой мотор очень широко использует концерн Subaru в своих автомобилях.

Мотор «ОРОС»

Такой двигатель имеет немного другую структуру. Его возрождение началось совсем недавно, чему в немалой степени способствовали инвестиции Билла Гейтса.

Стандартный двухтактный оппозитный двигатель с двумя поршнями в каждом цилиндре, движущимися навстречу друг другу. Все поршни установлены на одном валу. Один из них предназначен для поступления горючей смеси в камеру сгорания, второй – для отвода выхлопных газов. Такая компоновка позволила конструкторам отказаться от механизма привода клапанов, а также от самой ГБЦ. Стоит отметить такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленвалом.

Есть ли преимущества у оппозитного двигателя

Как и у любого другого типа, у оппозитного двигателя есть преимущества и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые негативные моменты, достоинств у этого типа мотора довольно много.

Недостатки тоже присутствуют

Что означает оппозитный двигатель с точки зрения его достоинств, понятно многим, но тем не менее есть ряд недостатков, из-за которых такой мотор устанавливается пока не на все автомобили, выпускаемые сегодня.

Некоторые особенности современных оппозитных двигателей

С момента разработки и установки первого оппозитного двигателя на Volkswagen в 1938 году этот тип двигателя претерпел серьезную модернизацию. Четырехцилиндровые двигатели в настоящее время получили наибольшее распространение – они наиболее экологичны, компактны и экономичны по расходу топлива. Во многом это стало результатом многолетней кропотливой работы инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:

О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует тот факт, что данный тип двигателя устанавливался на советский танк Т-64, а позднее и на Т-72. Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, был способен обеспечить высокую мощность при своих относительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдавать около семисот лошадиных сил при 2 тысячах оборотов и объем 13,6 л. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов вы можете узнать посмотрев видео:

Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя

Любой оппозитный двигатель имеет свои плюсы и минусы, что вполне естественно. Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезных материальных затрат, имеет смысл прислушаться к советам специалистов и правильно эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание, это точное соблюдение сроков ТО, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.

Большое внимание следует уделить выбору моторного масла. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, покупку совершайте либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в сервисных центрах брендов. .. Использование некачественного Продукт может доставить немало хлопот чрезмерно экономному водителю. То же самое можно сказать и о качестве топлива. Топливо, содержащее большое количество «неразрешенных» присадок, серьезно снижает ресурс двигателя, что приводит к необходимости проведения дорогостоящих восстановительных работ.

Многие автовладельцы, приобретающие автомобили с оппозитным двигателем, слышали о качественной и эффективной системе охлаждения, поэтому особо не зацикливаются на этом моменте. Не стоит безжалостно гонять двигатель, особенно в теплое время года – самая совершенная система охлаждения может не справиться со своей задачей. В немалой степени этому способствует затрудненное охлаждение и отсутствие периодической очистки двигателя – скапливающаяся на двигателе грязь существенно затрудняет теплообмен, способствуя чрезмерному нагреву.

Несмотря на некоторые проблемы, оппозитный двигатель зарекомендовал себя как очень полезный для комфорта и безопасности вождения. Следует отметить, что сложившееся мнение о крайней дороговизне владения автомобилем с таким двигателем явно преувеличено. Для примера возьмем марку Subaru, давно выпускающую автомобили с этим типом двигателя — они никогда не были в числе машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, а многие машины со штатными моторами обходятся своим владельцам гораздо дороже. Это также выражается в значительной экономии топлива, которого требуется гораздо меньше – в зависимости от конкретной модели авто экономия топлива может составлять до 50%.

Они отличаются друг от друга не только типом потребляемого топлива, но и конструктивными особенностями. Например, большое разнообразие в расположении цилиндров. У каждого варианта есть свои сильные и слабые стороны. В данном случае будут рассмотрены плюсы и минусы оппозитного двигателя.

Читать в этой статье

В чем особенности оппозитного двигателя

В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а есть и роторные) размещение цилиндров может быть различным по отношению друг к другу: под острым углом, в один ряд, звезд- фигурные и так далее. В случае оппозитного цилиндра цилиндры находятся в одной плоскости и расположены друг напротив друга под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных двигателей, оппозитный агрегат часто имеет два, а также вертикальное распределение. Есть несколько типов оппозитных двигателей. Среди них наиболее известны:

• Боксер. Отличается тем, что поршни, расположенные друг перед другом, двигаются как боксеры в кольце. То есть, когда один из них находится в крайней верхней точке, второй находится в самом нижнем положении. Они все время одинаково удалены друг от друга;
• OPOS — цилиндр с оппозитным поршнем. Принцип работы в этом случае заключается в том, что поршни находятся попарно в одном цилиндре (верхний и нижний поршень). Они движутся навстречу друг другу за счет вращения коленчатого вала.
• 5 ТГФ. Это двухтактный танковый двигатель советского производства, который использовался на танках Т-64 и Т-72. Интересной особенностью этого агрегата является его многотопливность. Основным топливом для него является дизельное топливо. Однако с помощью специального переключателя на топливном насосе высокого давления можно было запустить режим работы на бензине или на смеси бензина с керосином и дизельным топливом, а также двигатель мог работать на реактивном топливе. Правда, требовалось еще и угол зажигания (момент впрыска) подкорректировать.

Многие компании принимали активное участие в разработке силовых агрегатов. Например, Volkswagen обратил внимание на агрегаты этого типа с середины 30-х годов прошлого века. Это были не просто эксперименты, а стремление разработать собственный оппозитный двигатель, снизить уровень вибраций, возникающих при работе традиционного V-образного или рядного двигателя и т. д. Кстати, инженеры Volkswagen применили свою разработку на легендарном автомобиле Volkswagen Beetle. А с 60-х стали активно использоваться оппозитные двигатели. Японская компания Subaru, которая развивалась параллельно с немцами.

Преимущества оппозитного двигателя внутреннего сгорания

По большому счету работа оппозитного двигателя не отличается от принципа работы агрегатов других конструкций. Однако такое расположение цилиндров имеет как определенные преимущества, так и недостатки.

• Наиболее заметным преимуществом рассматриваемых силовых установок считается практически полное отсутствие вибрации при работе. Этот эффект достигается благодаря аранжировкам, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и значительно увеличивает срок службы. Отсюда второй «плюс»;
• Впечатляющий срок службы двигателя. Есть сведения, что довольно часто пробег до первого капитального ремонта составлял не менее 500 тысяч километров. Конечно, стиль вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, время оборота довольно долгое. Однако все время можно встретить утверждения специалистов и автолюбителей, что 800-900 тысяч до первой — не более чем красивая сказка;
• Двигатели рассматриваемой в статье конструкции обеспечивают автомобилям низкий центр тяжести. Это качество особенно ценится в мощных спортивных автомобилях. Ведь проходя виражи на больших скоростях, очень важно сохранять устойчивость;
• Также нельзя не отметить экономию места под капотом. Хотя этот момент многим покажется спорным, ведь выигрывая в высоте, нужно делать капюшон шире или длиннее.

Вот, пожалуй, и все существенные преимущества противоположностей. Теперь нужно рассмотреть недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.

Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8 клапанных моторов по сравнению с 16 клапанными. Какой силовой агрегат лучше выбрать.

Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать на основе таких критериев, как тип потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с делением двигателей по типу топлива все более-менее понятно даже людям, весьма далеким от техники, то с делением по расположению цилиндров все не так очевидно. В этой статье мы рассмотрим один из типов двигателей внутреннего сгорания с необычным расположением цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете о том, что такое оппозитный двигатель, как он работает, какие у него плюсы и минусы и где он используется.

Устройство и особенности оппозитного двигателя

Схема оппозитного двигателя

Оппозитными называются двигатели внутреннего сгорания, угол развала цилиндров которых составляет 180°. Поршни в них движутся в горизонтальной плоскости, причем зеркально по отношению друг к другу. Это означает, что они достигают высшей точки одновременно. Кстати, это одно из основных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них поршни двигаются синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй — в нижней).

Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота значительно меньше, чем у V-образных, они «более плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве… Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (у них один коленчатый вал, как и у V-образных, чаще всего у них один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех других двигателей внутреннего сгорания: движение поршней, приводящих в движение коленчатый вал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.

Типы оппозитных двигателей

На сегодняшний день существует три основных типа оппозитных двигателей:

• Оппозитный двигатель;
• ОПОК;
• 5 ТГФ.

Они отличаются друг от друга в основном тем, как в них двигаются поршни.

Боксер. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень находится в своем цилиндре, и они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом заключается главная особенность таких силовых агрегатов. Так как в процессе функционирования движение их поршней напоминает движение боксеров на ринге, они получили название Boxer.

ОПОК. Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а конструктивной особенностью этого типа оппозитного двигателя является наличие двух поршней в каждом из цилиндров. Они движутся навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC двухтактные, не имеют головок блока цилиндров и приводов клапанов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты легкие, причем бывают как бензиновыми, так и дизельными.

5 ТГФ. Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, чуть позже был использован в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, его цилиндры содержат два поршня, которые движутся навстречу друг другу, но в отличие от него каждый из них имеет свой коленчатый вал… Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 TDF расположены между поршнями, они работают как на бензин и на дизтопливе. Сейчас эти силовые агрегаты уже не производятся.

Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Коленчатый вал и поршни оппозитных двигателей

Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то один из самых весомых из них – очень низкий уровень вибраций при работе. Именно этому эти моторы обязаны оппозитному расположению своих поршней. Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, и дисбаланс сил, приводящий к вибрациям, почти полностью отсутствует.

Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой еще один существенный плюс: поскольку вибраций практически нет, износ подвижных частей происходит значительно медленнее, чем, скажем, в V-образных двигателях. Соответственно, ресурс таких моторов очень велик: практика показывает, что величина их пробега до капитального ремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы автомобилей с оппозитными двигателями утверждают, что на практике этот показатель еще выше и составляет от 600 000 до 700 000 километров пробега.

Еще один плюс силовых агрегатов этого типа – низкий центр тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили. При прохождении поворотов на высоких скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость автомобиля. Кроме того, как было сказано выше, достоинством двигателей этого типа можно считать их малую высоту. Справедливости ради нужно отметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (например, те же V-образные моторы).

Что касается недостатков оппозитных двигателей, то основные из них следующие: высокая цена и сложность ремонта. Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, использование дорогих высокопрочных материалов. Кроме того, их сборка и регулировка намного сложнее, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных двигателей внутреннего сгорания. Диагностика и устранение неполадок оппозитных двигателей возможна только при наличии специализированного оборудования и специально обученного персонала. Само собой разумеется, что даже мелкий ремонт таких моторов обходится владельцам автомобилей, на которых они установлены, недешево.

Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Однако по расходу топлива они все же уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.

Сфера применения оппозитных двигателей

Оппозитные двигатели далеко не так широко распространены, как V-образные и рядные двигатели, но есть автопроизводитель, который уже полвека устанавливает на свои автомобили эти типы моторов. Это известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, в свое время ими оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».

Следует отметить, что в последние годы значительно возрос интерес к силовым агрегатам этого типа. По некоторым данным, исследования и разработки по совершенствованию оппозитных двигателей OPOC, проводимые группой американских инженеров, финансируются Биллом Гейтсом.

Видео по теме

Новинка, представленная в 2002 году, вызвала большое любопытство. Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару оценивает практически каждый автолюбитель, даже если он не собирается менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.

Дизельные вентиляторы тоже проявляют интерес, хотя оппозиты выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации — обещанные плюсы заманчивы для всех. Те, кто по определению любит продукцию Subaru, хотят знать, с чем им приходится иметь дело, так как концерн намерен в ближайшее время оснащать свои модели только такими двигателями.

Идея развивается с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Теперь она становится ведущей компании.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru естественным образом определяются особенностями его устройства. Принцип его работы остался прежним, двигатель никуда не ушел от идеи внутреннего сгорания. Но дизайнерское решение оригинальное. А оппозиты используются только на автомобилях Субару и Порше. Хотя не так давно ими комплектовались Хонда, Альфа Ромео, Шевроле, Феррари, Фольксваген и ряд других.

Что такое оппозитный двигатель?

В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и перемещаются, соответственно, в направлении: вверх — вниз. У оппозитных они расположены горизонтально, вследствие чего поршни перемещаются влево-вправо. Так как это движение сильно напоминает бой на ринге, этот тип двигателя в народе прозвали «боксер».

Интересно, что идея не очень оригинальная, а скорее забытая. Подобные моторы стояли на борту ушедших Икарусов и советских мотоциклов типа Днепра, стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, Субару разработали более совершенный механизм, но все же начинали они вовсе не с нуля.

За счет горизонтального расположения цилиндров двигатель кажется более компактным. Однако это обман зрения: по габаритам он аналогичен традиционным, только имеет меньшую высоту. Зато по ширине превосходит рядный двигатель более чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, из-за чего выглядит меньше.

Выгодные стороны оппозиции

Subaru тоже подводит к ним небольшие габариты, но мы уже разобрались, поэтому с мнением компании согласиться не можем. Основные преимущества дает именно горизонтальная ориентация.

• Смещение центра тяжести … Во-первых, занижено по сравнению с рядными моторами. Во-вторых, он распределен по оси. Это дает лучшую управляемость и стабильность;
• Пониженная вибрация … Обычные, даже качественные двигатели, в определенной степени передают вибрационные волны на кузов и в салон. В оппозитах вибрация одного поршня сглаживается и нивелируется встречным движением второго;
• Большой ресурс … Боксеры теоретически рассчитаны на миллион километров. Так ли это — покажет время, но хочется верить;
• Повышенная безопасность … И это было доказано краш-тестами. При лобовом столкновении обычные двигатели часто уходят в салон, ломая ноги передним седокам. Оппозитный двигатель при прямом ударе смещается под днище, снижая вероятность гибели.

Справедливости ради скажем, что все преимущества, кроме последнего, ярко проявляются только на многоцилиндровых двигателях. «Маленькие автомобили» с 2 и 4 цилиндрами в эксплуатации практически не отличаются от традиционных моторов.

недостатки

Возможно, именно они обусловили малую распространенность оппозитных двигателей. Ведь многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спортивных автомобилях противоположности еще встречаются, то в, так сказать, повседневных — довольно редко.

• Самостоятельность двигателя практически нулевая … Сложность его настройки приводит к тому, что менять масло владелец может только сам. Даже для того, чтобы заменить или почистить свечи, придется ехать на СТО. Тот, кто отважится сделать это самостоятельно, имеет высокую вероятность серьезно повредить головку блока цилиндров.
• Автомобиль с оппозитным двигателем намного дороже в обслуживании, чем автомобиль с рядным расположением цилиндров. Все автоработы оцениваются мастерами выше, запчасти по цене в 2-5 раз выше, чем на «гребцы».
• Оппозитный двигатель требует катастрофического количества масла. А если свести все минусы к единому знаменателю, то можно сказать, что это слишком большие денежные затраты. Что не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, отдать предпочтение именно таким моделям и по-прежнему стремиться к желанной покупке.

Описание двигателя Subaru Boxer | Спорт Субару

Перейти к основному содержанию

3772 Западный колониальный доктор

Направления
Орландо, Флорида 32808

• Служба поддержки: 407-291-6872
• Отдел продаж: 407-304-5600
• Запчасти: 407-578-8954

В самом сердце Орландо. Покупка автомобиля осуществляется с обязательством пожизненной заботы, без давления или комиссии дилера.

испанский

Sport Subaru не работает по средам и четвергам.

Прочтите важное сообщение от Sport Subaru.

Скрыть
Показать

ДВИГАТЕЛЬ SUBARU BOXER

В основе КАЖДОГО
Subaru — это Subaru Boxer Engine ; назван в честь горизонтального
движение поршней — как у боксеров, наносящих удары. На этой странице вы
узнаете  почему Subaru выбрала двигатель Boxer, как это
работает, а безопасность, производительность и удобство использования  преимущества  это
приносит с собой опыт вождения.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДВИГАТЕЛЯ SUBARU BOXER

·
Плоская планировка позволяет
мощность двигателя поступать непосредственно в трансмиссию. Этот линейный поток энергии
уменьшает количество компонентов двигателя и неэффективность, что приводит к лучшему топливу
экономика . Subaru — самые экономичные полноприводные автомобили в Америке.
получая лучший пробег газа, чем его конкуренты FWD.

·
По  понижение
центр тяжести  двигателя, вы также опускаете центр
тяжести всего автомобиля. Низкий центр тяжести = более отзывчивый —
особенно при прохождении поворотов или выполнении маневров уклонения.
  

·
Меньше
вибрация . Естественный счетчик
пуансон противоположного поршня нейтрализует нежелательную вибрацию там, где линейно и
Для этого двигателям V-типа требуются дополнительные компоненты.

·
Безопасность . В случае лобового столкновения
Низкий центр тяжести оппозитного двигателя позволяет двигателю опускаться
«под» салоном, а не в нем.

Как видите, двигатель Subaru Boxer
само по себе является исследованием симметрии и обеспечивает впечатляющее количество энергии от
такой маленький след. В сочетании с симметричным полным приводом Subaru оба этих аспекта в совокупности обеспечивают более безопасное и
устойчивая платформа, идеально выровненная по центральной линии автомобиля
что приводит к лучшему балансу. ЛУЧШИЙ БАЛАНС = ЛУЧШИЙ УПРАВЛЕНИЕ .

ОБЗОР

На протяжении более 45 лет Subaru была исключительно
привержены Subaru Boxer Engine во ВСЕХ своих моделях. Инновационный
дизайн является частью основной ДНК Subaru. Почему его не используют другие производители?
Porsche делает это в нескольких своих моделях, включая Boxster, Cayman и 9.11
модели. Porsche заявляет: «Эта плоская, короткая конструкция приводит к очень низкому
центр тяжести и очень плавный ход.»  

Для Honda, Toyota и
другие, было бы почти невозможно получить выгоду от оппозитного двигателя, потому что
их архитектура не рассчитана на то, чтобы трансмиссия находилась позади
двигатель. В рядных двигателях трансмиссия часто находится сбоку от
двигатель, что создает дисбаланс.

Хотя вас может и не быть
делать уклончивые маневры на тест-драйве, разве не приятно знать, что как владелец
у вас есть такая возможность, если вам это нужно. Это двигатель Subaru Boxer!

ДВИГАТЕЛЬ SUBARU BOXER
ХАРАКТЕРИСТИКИ В РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЯХ

Кажется, что Subaru предлагает оппозитный двигатель идеального размера для каждого автомобиля
тип включая:

• 2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель DOHC мощностью 148 л. с. и крутящим моментом 145 фунт-фут [ XV Crosstrek и
  Импреза ]
• 2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель DOHC мощностью 200 л.с. и крутящим моментом 151 фунт-фут [ BRZ ]
• 2,5-литровый 4-цилиндровый двигатель DOHC мощностью 173 л.с. и крутящим моментом 174 фунт-фут [ Форестер,
  Необжитая местность, Наследие ]
• 2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель DOHC с турбонаддувом, мощностью 250 л.с. и крутящим моментом 258 фунт-фут [ Turbo
  Лесник ]
• 2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель DOHC с турбонаддувом, мощностью 268 л.с. и крутящим моментом 258 фунт-фут [ WRX ]
• 2,5-литровый 4-цилиндровый двигатель DOHC с турбонаддувом, мощностью 305 л.с. и крутящим моментом 290 фунт-фут [ STI ]
• 3,6-литровый 6-цилиндровый двигатель DOHC мощностью 256 л.с. и крутящим моментом 247 фунт-фут [ Outback, Legacy
  все Tribecas ]

Subaru твердо убеждена, что оппозитный двигатель — это оптимальная конструкция для удовольствия от вождения. Поршни обращены друг к другу симметрично на 180º вокруг коленчатого вала и работают, чтобы уравновесить вибрации друг друга, обеспечивая плавное ощущение без дрожания. Это связано с тем, что двигатель может свободно вращаться на любой заданной скорости, вызывая у водителя душераздирающий отклик. Длина и высота этой компоновки двигателя могут быть меньше, чем у традиционного рядного двигателя, и он также легче. Двигатель может быть установлен в транспортном средстве ниже, чем другие двигатели, а весовой баланс слева и справа может быть сделан практически одинаковым. В этой конструкции двигатель с низким центром тяжести снижает центр тяжести всего автомобиля. Точно так же симметрично сбалансированный двигатель увеличивает симметричность всего автомобиля. Сочетание обоих этих аспектов обеспечивает более безопасное, стабильное и, в конечном счете, более приятное вождение.

2,0-ЛИТРОВЫЙ DOHC TURBO SUBARU BOXER

Двигатель BOXER нового поколения FA20 теперь оснащается первым турбодвигателем Subaru с непосредственным впрыском топлива. Это помогает повысить антидетонационный предел и обеспечивает более точное управление впрыском топлива, что приводит к более высокой степени сжатия и большей эффективности, чего нельзя было достичь в предыдущих двигателях с турбонаддувом. 2,0-литровый двигатель развивает мощность, сравнимую с турбодвигателями гораздо большей мощности, обеспечивая действительно исключительные спортивные характеристики, но при этом обладает невероятно низким расходом топлива и выбросами отработавших газов. Настоящие ходовые качества, соответствующие спортивному силовому агрегату нового поколения.2,0-ЛИТРОВЫЙ DOHC SUBARU BOXER (SUBARU BRZ)Используя двигатель BOXER нового поколения в качестве основы для проектирования, инженеры сосредоточились на разработке нового двигателя NA с целью обеспечения высокой выходной мощности и экологически безопасных характеристик в сочетании с преимуществами низкого центра тяжести. Квадратное отверстие и расположение поршней в сочетании с технологией прямого впрыска D-4S нового поколения обеспечивают впечатляющую выходную мощность 100 л. с. на литр при более низком расходе топлива и выбросах выхлопных газов. Классический звук BOXER по-прежнему можно ощутить во всей своей красе из кабины, а его конструкция была разработана для максимального удовольствия от BOXER. DOHC СУБАРУ БОКСЕР

Чтобы удовлетворить постоянно меняющиеся потребности, был разработан с нуля совершенно новый двигатель BOXER с новыми улучшениями по всем направлениям. Более длинный ход и более компактная камера сгорания в сочетании с двойной системой AVCS обеспечивают лучшую эффективность впуска и выпуска, более легкие поршни и уменьшенное трение в двигателе, обеспечивая исключительную эффективность и впечатляющие характеристики. Горы крутящего момента на низких скоростях означают захватывающую реакцию на ускорение, что облегчает управление двигателем в повседневном вождении. Это двигатель, разработанный как для защиты окружающей среды, так и для развлечения, и его можно назвать только электростанцией нового поколения.

2,0-ЛИТРОВЫЙ DOHC TURBO SUBARU BOXER DIESEL Первым в мире коммерческим горизонтально-оппозитным дизельным двигателем, разработанным для легковых автомобилей, является SUBARU BOXER DIESEL. Когда бензиновые двигатели конвертируются в дизельные, усиление блока цилиндров обычно делает двигатель больше и тяжелее. Однако SUBARU BOXER изначально проектировался с учетом жесткости, что позволило изменить диаметр цилиндра и ход поршня 2,0-литрового бензинового четырехцилиндрового двигателя 92,0 мм x 75,0 мм на квадратную конструкцию 86,0 мм x 86,0 мм. Результатом является более компактная камера сгорания и повышенная топливная экономичность, а в сочетании с системой впрыска топлива Common Rail под более высоким давлением, улучшенным катализатором окисления с закрытым сажевым фильтром (DPF), турбонаддувом с изменяемой форсункой и электроусилителем рулевого управления — все это помогает снизить расход топлива и выбросы CO2. Керамические свечи накаливания также ускоряют запуск в холодную погоду. И хотя двигатель соответствует сверхчистым нормам выбросов EURO5, он развивает еще больший крутящий момент по сравнению с предыдущими моделями. Огромный пиковый крутящий момент в 350 Нм достигается при более низких 1600 об/мин, что обеспечивает плавную работу на любой скорости. Эти преимущества свидетельствуют о том, что Subaru использует горизонтально-оппозитный двигатель.

О КОМПАНИИ: Sport Subaru является дилером Subaru во Флориде и дилером Subaru №1 в Центральной Флориде. Мы
большой ассортимент новых автомобилей Subaru  на складе и предлагаем гарантию низкой цены. Позвоните нам сегодня, чтобы запланировать тест-драйв @ (888) 799-3450. если ты
уже знаете, чего хотите, позвоните нам, и мы доставим вам ваш новый Subaru в любую точку Центральной Флориды — БЕСПЛАТНО!

Чем хорош оппозитный двигатель. Принцип работы оппозитного двигателя. OPOC, возрождая старые идеи

Главная / Тюнинг

Отличаются друг от друга не только типом потребляемого топлива, но и конструктивными особенностями. Например, большое разнообразие в расположении цилиндров. Каждый вариант имеет свои сильные и слабые стороны. При этом будут рассмотрены плюсы и минусы оппозитного двигателя.

Читать в этой статье

Какие особенности оппозитного двигателя

В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а есть и роторные) размещение цилиндров может быть различным по отношению друг к другу: под острым углом, в один ряд, звездообразно и так далее. В случае оппозитного цилиндра цилиндры находятся в одной плоскости и расположены друг напротив друга под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных двигателей, оппозитный агрегат часто имеет два, а также вертикальное распределение. Есть несколько типов оппозитных двигателей. Среди них наиболее известны:

• Боксер. Отличается тем, что поршни, расположенные друг перед другом, двигаются как боксеры в кольце. То есть, когда один из них находится в крайней верхней точке, второй занимает крайнее нижнее положение. Они все время одинаково удалены друг от друга;
• OPOS — цилиндр с оппозитным поршнем. Принцип работы в этом случае заключается в том, что поршни находятся попарно в одном цилиндре (верхний и нижний поршень). Они движутся навстречу друг другу за счет вращения коленчатого вала.
• 5 ТГФ. Это двухтактный танковый двигатель советского производства, который использовался на танках Т-64 и Т-72. Интересной особенностью этого агрегата является его многотопливность. Основным топливом для него является дизельное топливо. Однако с помощью специального переключателя на топливном насосе высокого давления можно было запустить работу на бензине или на смеси бензина с керосином и дизельным топливом, а также двигатель мог работать на реактивном топливе. Правда, требовалось еще и угол зажигания (момент впрыска) подкорректировать.

Многие компании принимали активное участие в разработке силовых агрегатов. Например, компания Volkswagen уделяет внимание этому типу агрегатов с середины 30-х годов прошлого века. Это были не просто эксперименты, а стремление разработать собственный оппозитный двигатель, снизить уровень вибраций, возникающих при работе традиционного V-образного или рядного двигателя и т. д. Кстати, инженеры Volkswagen применили свою разработку легендарному Volkswagen Beetle. А с 60-х годов оппозитные двигатели активно использовала японская компания Subaru, разрабатывавшая параллельно с немцами.

Преимущества оппозитного двигателя внутреннего сгорания

По большому счету работа оппозитного двигателя не отличается от принципа работы агрегатов других конструкций. Однако такое расположение цилиндров имеет как определенные преимущества, так и недостатки.

• Самым заметным преимуществом рассматриваемых силовых установок является практически полное отсутствие вибрации при работе. Этот эффект достигается благодаря аранжировкам, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и значительно увеличивает срок службы. Отсюда второй «плюс»;
• Впечатляющий срок службы двигателя. Есть сведения, что довольно часто пробег до первого капитального ремонта составлял не менее 500 тысяч километров. Конечно, стиль вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, время оборота довольно долгое. Однако все время можно встретить утверждения специалистов и автолюбителей, что 800-900 тысяч до первой — не более чем красивая сказка;
• Двигатели рассматриваемой в статье конструкции обеспечивают автомобилям низкий центр тяжести. Это качество особенно ценится в мощных спортивных автомобилях. Ведь проходя виражи на больших скоростях, очень важно сохранять устойчивость;
• Также нельзя не отметить экономию места под капотом. Хотя этот момент многим покажется спорным, ведь выигрывая в высоте, нужно делать капюшон шире или длиннее.

Вот, пожалуй, и все существенные преимущества противоположностей. Теперь нужно рассмотреть недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.

Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-клапанных двигателей по сравнению с 16-клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.

Продолжаю рассказывать о двигателях внутреннего сгорания. Более того, я люблю говорить о непонятных обычному обывателю двигателях, например, от Volkswagen. Сегодня не менее интересен двигатель, который также устанавливается на узкий круг автомобилей. Речь идет о оппозитном двигателе. В основном сейчас такие агрегаты использует в своих автомобилях компания Subaru, а также корпорация Volkswagen Group. Так что же это за двигатель? Читайте дальше…

— двигатель внутреннего сгорания, у которого поршни расположены горизонтально (или под углом 180 градусов), в отличие от рядного двигателя внутреннего сгорания, у которого поршни расположены вертикально. То есть простыми словами его можно назвать горизонтальным двигателем. Поршни такого агрегата расположены – два справа и два слева. В процессе работы поршни сходятся и расходятся по горизонтали. Поскольку поршни разделены, каждая группа поршней (два справа и два слева) имеет два распределительных вала. То есть справа два распредвала — 8 клапанов и столько же слева. Механизмы газораспределения в оппозитном двигателе (распредвалы и клапана) расположены вертикально, в отличие от классического рядного двигателя, где они расположены горизонтально. Вот небольшая схема.

Первые оппозитные двигатели появились еще в 1938 году, их устанавливали на автомобили Volkswagen Käfer (в шикарном применении использовался Volkswagen Beetle). Именно Volkswagen первым разработал горизонтально-оппозитный двигатель. Некоторые современные автомобили, принадлежащие Volkswagen Group, сейчас оснащаются такими двигателями (например, Porsche 997, Porsche Boxster и др.). Также в 1940-х годах SUBARU самостоятельно разрабатывала свой двигатель. По сей день Subaru оснащает свои автомобили горизонтально-оппозитными двигателями.

Для чего был создан оппозитный двигатель?

Предназначен для снижения центра тяжести автомобиля. Наверное все знают, что чем ниже центр тяжести, тем лучше ходовые качества автомобиля, меньше будет крен автомобиля при прохождении поворотов.

Преимущества оппозитного двигателя

1) Как я писал выше, он создан для понижения центра тяжести автомобиля, что очень хорошо сказывается на ходовых качествах.

2) Еще плюс расположение цилиндров. При движении навстречу друг другу в горизонтальной плоскости посторонние колебания намного сильнее гасятся. Поэтому этот двигатель считается намного тише своих рядных или V-образных собратьев.

3) Также из плюсов хотелось бы отметить большой ресурс данного типа двигателя. Например, двигатели SUBARU имеют ресурс около 1 000 000 километров пробега, при правильной эксплуатации и своевременной замене расходных материалов.

Минусы оппозитного двигателя

1) Первый и самый существенный недостаток — сложный ремонт такого двигателя.

2) Сложная конструкция, а значит дорогая цена этого двигателя.

3) Сложное обслуживание.

Этот агрегат прочный, но сложный по конструкции. Его динамические характеристики аналогичны рядному бензиновому двигателю. Мощность и потребление. А теперь короткое видео.

SUBARU оппозитный двигатель видео

На этом закончу, думаю стало немного понятно, что это такое и как работает.

Оппозитный двигатель — форма устройства двигателя внутреннего сгорания автомобиля, имеющая особое строение: его поршни расположены под углом и движутся в горизонтальной плоскости навстречу друг другу и в противоположные стороны (от каждого Другой). Другая, соседняя пара поршней находится в одном положении (например, вверху).

Взаимодействие поршней внутри двигателя чем-то напоминает боксерский снаряд, отсюда и другое название устройства — боксер. Конструкция механизма предполагает установку каждого поршня на отдельные шейки коленчатого вала. Количество цилиндров в оппозитном двигателе может быть от 2 до 12, но всегда четным. Наиболее популярны устройства с четырьмя и шестью цилиндрами (четырех- и шестицилиндровые оппозитники).

На современном автомобильном рынке представлено множество марок автомобилей, каждая из которых придерживается своей концепции оснащения автомобилей. Разработкой и применением оппозитных двигателей сейчас занимаются две компании: Subaru и Porsche. Ранее оппозитный двигатель устанавливался на такие автомобили, как Альфа Ромео, Хонда, Шевроле, Фольксваген, Феррари и другие.

Первый оппозитный дизель был выпущен компанией Subaru в 2008 году. Это четырехцилиндровый оппозитный двигатель объемом 2 литра, способный развивать мощность до 150 л.с. В его разработке используется система Common Rail.

В некоторых моделях автомобилей Porsche используются шестицилиндровые двигатели (Cayman, 911). Для спортивных автомобилей разработаны восьми- и двенадцатицилиндровые оппозитные двигатели повышенной мощности. Многие профессионалы говорят, что от работы обычных моторов отличаются только шестицилиндровые оппозитники, четырех- и двухцилиндровые практически одинаковы.

Оппозитный оппозитник — основные принципы работы

В целом процесс работы оппозитного оппозитного двигателя аналогичен работе других двигателей внутреннего сгорания. Главной отличительной чертой его конструкции является расположение цилиндров. Цилиндры установлены горизонтально, в отличие от большинства двигателей. Этим устанавливается другое движение поршней: не вверх-вниз, а справа налево и наоборот (от одного конца цилиндра к противоположному).

Первоначальная разработка горизонтального оппозитника не принадлежала Subaru, как многие склонны думать. Моторы этого типа уже применялись ранее на пассажирских автобусах «Икарус», а также на мотоциклах (как отечественных «Днепр, МТ», так и зарубежных «эндуро-туристов BMW R1200GS и др.»). Кроме того, такие двигатели уже давно используются в военной технике, в частности, в отечественных танках.

Естественно, у такой конструкции двигателя есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества оппозитного автомобиля Boxer

На фото двигатель Porsche Boxer

К основным преимуществам двигателя с горизонтально расположенными цилиндрами можно отнести:

1. Способствует смещению центра тяжести. Масса распределяется вокруг оси, что значительно улучшает управляемость машины. Для многих этот фактор является определяющим при выборе двигателя и автомобиля, особенно это актуально для российских дорог.
2. Отсутствие вибрации во время работы. Двигатели со стандартной конструкцией и вертикально расположенными цилиндрами при работе вибрируют, передавая волны на всю конструкцию, что не очень удобно для водителя.
3. Долгая работа. Ресурс установленного на Субару оппозитника настолько велик, что позволяет эксплуатировать автомобиль длительное время (его хватает более чем на миллион километров).

Недостатки оппозитного двигателя

На фото оппозитный двигатель Subaru Outback 2015

Несмотря на существенные преимущества, двигатель этого типа имеет существенные недостатки, от которых разработчики пока не избавились:

1. Требует дорогого обслуживания. Зачастую обычный ремонт двигателя проводится самостоятельно или в автосалонах за небольшую сумму. Однако в случае с боксером-боксером это невозможно. Его конструкция слишком сложна, поэтому монтаж лучше доверить профессионалам. Тем более, что за такие услуги придется заплатить приличную сумму денег.
2. Второй недостаток вытекает из первого недостатка — даже при наличии достаточных средств на обслуживание данного типа двигателя могут возникнуть трудности с поиском квалифицированного специалиста, способного оказать качественную услугу.
3. Сложность устройства боксера увеличивает стоимость его комплектующих, что создает дополнительные затраты на ремонт.
4. Повышенный расход автомобильного масла. Обычный двигатель за время своей работы потребляет не более трехсот граммов масла, а оппозитный – гораздо больше.

Таким образом, все недостатки устройства в первую очередь заключаются в дороговизне его обслуживания. Это может быть существенным фактором для многих автовладельцев. Однако, по словам представителей автомобильных компаний Subaru и Porsche, качество его работы стоит потраченных на обслуживание денег.

Subaru не намерена менять оппозитные двигатели на стандартные, так как ее представители склонны считать, что это будет большим шагом назад. Высокая стоимость обслуживания двигателя не влияет на уровень продаж автомобилей этой марки, так как автомобили зарекомендовали себя исключительно с положительной стороны.

Оппозитный двигатель — это двигатель, цилиндры которого расположены горизонтально относительно друг друга. Подобная структурная схема имеет название: V-образный двигатель с углом развала 180 градусов. С английского слово «opposite» переводится — «находящийся напротив». Рассмотрим оппозитный двигатель – плюсы и минусы.

Характеристики оппозитного двигателя

Несмотря на внешнее сходство с V-образным двигателем, оппозитник не имеет к нему никакого отношения. Отличие состоит в том, что в оппозитном поршне два соседних поршня расположены в одной плоскости относительно друг друга. В V-образном двигателе поршни при движении в определенные моменты занимают положение верхней и нижней «мертвых точек». При противодействии они одновременно достигают либо верхней мертвой точки, либо нижней. Это усовершенствование V-образного двигателя произошло за счет расположения цилиндров под большим углом.

Еще одним нововведением стало вертикальное расположение механизмов газораспределения. Все это освободило конструкцию силовых агрегатов от дисбаланса и повышенных вибраций, сделало управление автомобилем максимально комфортным. Теперь вибрации от двигателя не передаются на кузов и не трясут машину.

Моторы

Boxer всегда имеют четное число цилиндров. Наиболее распространены четырех- и шестицилиндровые двигатели.

Конструктивные особенности силового агрегата оппозитного типа имеют существенные преимущества перед другими типами моторов:

Центр тяжести смещен вниз;
экономичный расход топлива;
низкий уровень вибрации;
увеличен ресурс двигателя;
пассивная безопасность при лобовом столкновении.

Смещенный вниз центр тяжести позволяет добиться лучшей устойчивости автомобиля и оптимальной управляемости при активных маневрах и
крутых поворотах. Крен значительно снижается при резких поворотах. Расположение двигателя на одной оси с трансмиссией обеспечивает наилучшую передачу мощности. Отсутствие балансирных валов экономит расход топлива.

Двигатель работает ровно. Низкий уровень вибрации мотора достигается за счет согласованного вращения соседних поршней. Расположение коленчатого вала на трех подшипниках вместо привычных пяти — еще одно преимущество оппозитного двигателя. Это значительно снижает вес и длину двигателя.

Расположение поршней в горизонтальной плоскости придает системе большую жесткость, что значительно снижает механические потери при работе силового агрегата.

Пассивная безопасность обеспечивается тем, что при столкновении двигатель легко уходит под машину. В результате снижается интенсивность воздействия, направленного на салон.

Увеличенный диаметр цилиндров обеспечивает двигателю высокие обороты, что позволяет создавать на его основе модели спортивного типа.

Еще одна особенность – характерный звук при работе оппозитного силового агрегата: он приятнее на слух.

Недостатки оппозитного двигателя.

Преимущества оппозитного двигателя очевидны. Недостатки:

Трудоемкий ремонт;
повышенный расход моторного масла.

Для ремонта двигателя его полностью снимают. Однако проблема не в этом. Запасные части очень дорогие, а сборка двигателя — головная боль. Если при ремонте рядного мотора водитель может заменить свечи самостоятельно, то в оппозитнике это невозможно. Любой ремонт необходимо проводить на специальной технике, которая имеется только на СТО.

История появления боксера

Первоначально этот тип силовой установки применялся в военной промышленности, в частности, на отечественных танках. В дальнейшем на аналогичных двигателях ездили Икарус и мотоцикл Днепр МТ. В данное время установкой оппозитника на свою продукцию занимаются две компании – Porsche и Subaru.

Первые разработки появились в тридцатых годах прошлого века, когда инженеры Volkswagen занялись усовершенствованием V-образных и рядных двигателей. В шестидесятых годах эту идею подхватила японская фирма Subaru. В 2008 году Subaru выпускает первый оппозитный автомобиль с дизельным двигателем. Отличительные особенности – четырехцилиндровый двигатель объемом 2 литра. Показатель мощности – 150 л/с.

Видео принципа работы оппозитного двигателя Субару

Несмотря на дороговизну запчастей и обслуживания в СТО, удовольствие от вождения автомобиля, оснащенного «боксером», не сравнится ни с чем. Высокая устойчивость, легкость в управлении, отзывчивость автомобиля на все действия водителя говорят сами за себя.

Новинка, представленная в 2002 году, вызвала большое любопытство. Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару оценивает практически каждый автолюбитель, даже если он пока не собирается менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.

Дизельные вентиляторы тоже проявляют интерес, хотя оппозиты выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации — обещанные плюсы заманчивы для всех. Те, кто по определению любит продукцию Subaru, хотят знать, с чем им приходится иметь дело, так как концерн намерен в ближайшее время оснащать свои модели только такими двигателями.

Идея развивалась с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Теперь она становится ведущей компании.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, естественно, определяются особенностями его устройства. Принцип его работы остался прежним, двигатель никуда не ушел от идеи внутреннего сгорания. Но дизайнерское решение оригинальное. А оппозиты используются только на автомобилях Субару и Порше. Хотя не так давно ими комплектовались Хонда, Альфа Ромео, Шевроле, Феррари, Фольксваген и ряд других.

Что такое оппозитный двигатель?

В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и перемещаются, соответственно, в направлении: вверх — вниз. У оппозитных они расположены горизонтально, вследствие чего поршни перемещаются влево-вправо. Так как это движение сильно напоминает бой на ринге, этот тип двигателя в народе прозвали «боксер».

Интересно, что идея не очень оригинальная, а скорее забытая. Подобные моторы стояли на борту «Икарусов» и советских мотоциклов типа «Днепра», ушедшего в небытие, и стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, Субару разработали более совершенный механизм, но все же начинали они вовсе не с нуля.

За счет горизонтального расположения цилиндров двигатель кажется более компактным. Однако это обман зрения: по габаритам он аналогичен традиционным, только имеет меньшую высоту. Зато по ширине превосходит рядный двигатель более чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, из-за чего выглядит меньше.

Преимущество оппозиции

Subaru тоже привносит в них малые габариты, но мы уже разобрались, поэтому с мнением компании согласиться не можем. Основные преимущества дает именно горизонтальная ориентация.

• Смещение центра тяжести . .. Во-первых, занижено по сравнению с рядными моторами. Во-вторых, он распределен по оси. Это дает лучшую управляемость и стабильность;
• Пониженная вибрация … Обычные, даже качественные двигатели, в определенной степени передают вибрационные волны на кузов и в салон. В оппозитах вибрация одного поршня сглаживается и нивелируется встречным движением второго;
• Большой ресурс … Боксеры теоретически рассчитаны на миллион километров. Так ли это — покажет время, но хочется верить;
• Повышенная безопасность … И это было доказано краш-тестами. При лобовом столкновении обычные двигатели часто уходят в салон, ломая ноги передним седокам. Оппозитный двигатель при прямом ударе смещается под днище, снижая вероятность гибели.

Справедливости ради скажем, что все преимущества, кроме последнего, ярко проявляются только на многоцилиндровых двигателях. «Маленькие автомобили» с 2 и 4 цилиндрами в эксплуатации практически не отличаются от традиционных моторов.

Дефекты

Возможно, именно они привели к малой распространенности оппозитных двигателей. Ведь многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спортивных автомобилях противоположности еще встречаются, то в, так сказать, повседневных — довольно редко.

• Самостоятельность двигателя практически нулевая … Сложность его настройки приводит к тому, что менять масло владелец может только сам. Даже для того, чтобы заменить или почистить свечи, придется ехать на СТО. Тот, кто отважится сделать это самостоятельно, имеет высокую вероятность серьезно повредить головку блока цилиндров.
• Автомобиль с оппозитным двигателем намного дороже в обслуживании, чем автомобиль с рядным расположением цилиндров. Все автоработы оцениваются мастерами выше, запчасти по цене в 2-5 раз выше, чем на «гребцы».
• Оппозитный двигатель требует катастрофического количества масла. А если свести все минусы к единому знаменателю, то можно сказать, что это слишком большие денежные затраты. Что не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, отдать предпочтение именно таким моделям и по-прежнему стремиться к желанной покупке.

принцип работы, преимущества и недостатки. ДВС марки Субару Что лучше оппозитник

или атмосферник

Представленная в 2002 году новинка вызвала большое любопытство. Достоинства и недостатки оппозитного двигателя Субару ценит практически каждый автолюбитель, даже если он пока не собирается менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.

Интерес проявляют и любители дизелей, хотя оппозитники выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации — обещанные плюсы заманчивы для всех. Те, кто по определению любит продукцию Subaru, хотят знать, с чем им приходится иметь дело, так как концерн намерен в ближайшее время оснащать свои модели только такими двигателями.

Идея развивается с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Теперь она становится лидером компании.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru, безусловно, определяются особенностями его строения. Принцип работы остался прежним, двигатель никуда не ушел от идеи внутреннего сгорания. Но дизайнерское решение в нем оригинальное. А противоположности применяются только к автомобилям Subaru и Porsche. Хотя не так давно ими комплектовались Хонда, Альфа Ромео, Шевроле, Феррари, Фольксваген и ряд других.

Что такое оппозитный двигатель?

В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и перемещаются, соответственно, в направлении: вверх — вниз. В оппозитах они расположены горизонтально, вследствие чего поршни ходят влево-вправо. Поскольку такое движение сильно напоминает бой на ринге, этот тип двигателя получил в народе прозвище «боксер».

Интересно, что идея не очень оригинальная, а скорее забытая. Подобные двигатели стояли на борту Икарусов и советских мотоциклов типа ушедшего в небытие Днепра, они стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, в Subaru разработали более совершенный механизм, но все же начинали вовсе не с нуля.

За счет горизонтального расположения цилиндров двигатель кажется более компактным. Однако это оптический обман: по габаритам он аналогичен традиционным, только имеет меньшую высоту. Зато по ширине превосходит рядный двигатель более чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, из-за чего выглядит меньше по размеру.

Благоприятные стороны оппозиции

К ним Subaru тоже подводит небольшие габариты, но мы уже разобрались, поэтому с мнением компании согласиться не можем. Основное преимущество дает горизонтальная ориентация.

• Смещение центра тяжести . Во-первых, он занижен по сравнению с рядными двигателями. Во-вторых, он распределен по оси. Это дает лучшую управляемость и стабильность;
• снижение вибрации . Обычные, даже качественные двигатели, в определенной степени передают вибрационные волны на кузов и в салон. В оппозитах вибрация одного поршня сглаживается и нивелируется встречным движением второго;
• Отличный ресурс . «Боксеры» теоретически рассчитаны на пробег в миллион километров. Так ли это — покажет время, но хочется верить;
• Повышенная безопасность . И он прошел краш-тест. При лобовом столкновении обычные двигатели часто уходят в салон, ломая ноги передним седокам. Оппозитный двигатель при прямом ударе смещается под днище, что снижает вероятность летального исхода.

Справедливости ради скажем, что все преимущества, кроме последнего, ярко проявляются только на многоцилиндровых двигателях. «Малогабаритки» с 2 и 4 цилиндрами в работе практически не отличаются от традиционных двигателей.

недостатки

Возможно, именно они обусловили малую распространенность оппозитных двигателей. Ведь многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спортивных автомобилях оппозиции еще встречаются, то в, так сказать, отечественных — достаточно редко.

• Самообслуживание двигателя практически сведено к нулю . Сложность его настройки приводит к тому, что менять масло может только сам владелец. Даже для того, чтобы заменить или почистить свечи, приходится ехать на СТО. Те, кто отважится сделать это самостоятельно, имеют высокую вероятность серьезно повредить головку блока цилиндров.
• Обслуживание автомобиля с оппозитным двигателем намного дороже, чем автомобиля с рядным двигателем. Все автозаводы оцениваются мастерами выше, цена деталей в 2-5 раз выше, чем у «гребцов».
• Оппозитный двигатель требует катастрофического количества масла. А если свести все недостатки к единому знаменателю, то можно сказать, что это слишком большие деньги. Что не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, отдавать предпочтение таким моделям и до сих пор стремиться к желанной покупке.

После создания первого в мире двигателя внутреннего сгорания возникла необходимость усовершенствовать и увеличить его мощность. Когда решение в виде увеличения числа цилиндров себя исчерпало, начались поиски оптимального расположения цилиндров в силовом агрегате. Одним из наиболее удачных вариантов стало их горизонтальное расположение, и двигатель подобной конструкции стал называться оппозитным.

Устройство и принцип работы оппозитного двигателя

Главной отличительной чертой оппозитного двигателя является расположение поршней, угол между которыми равен 180 o . То есть движение пар поршней в нем происходит в горизонтальной плоскости. Каждая пара имеет свой газораспределительный вал, который вместе с клапанами, в отличие от обычного рядного двигателя, расположены горизонтально. Этот тип мотора широко используется на автомобилях производства Volkswagen Group и SUBARU, им оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», автобус «Икарус».

Горизонтальное расположение цилиндров позволяет уменьшить вибрации, взаимно компенсируя их, и добиться более плавного хода. В результате двигатель имеет возможность плавно наращивать мощность без заметных рывков, при этом не так быстро изнашиваясь. Оппозитный двигатель расположен в автомобиле рядом с шасси, что смещает центр тяжести ниже, тем самым повышая устойчивость и управляемость автомобиля.

Оппозитные двигатели доступны в бензиновом и дизельном исполнении. В современных модификациях таких силовых агрегатов для достижения экономичного расхода топлива и экологичности используют следующие технические решения:

1. Уменьшен объем камеры сгорания, увеличена степень сжатия.
2. Применение технологии ковки при изготовлении деталей поршневой группы, что позволяет уменьшить их вес.
3. Применение технологий смены фаз газораспределения.
4. Применение масляного насоса нового типа, благодаря которому смазка двигателя осуществляется лучше.
5. Конструктивно новая система охлаждения, имеющая 2 контура: отдельный контур блока цилиндров и его головки.

Типы двигателей оппозитного двигателя

Двигатель оппозитного двигателя совершенствовался более 70 лет с момента его создания, что привело к появлению следующих его модификаций:

1. Боксер является собственной разработкой компании Subaru. Отличается равномерным удалением поршней друг от друга: когда один находится в ВМТ, второй внизу.

2. ОРОС. Долгое время он не пользовался спросом, но в последнее время двигатель стали устанавливать на автомобили и совершенствовать. В конструкции используется один коленчатый вал, а в каждом цилиндре по 2 поршня, работающих навстречу друг другу.

3. Танк ТДФ. Использовался на танках, разработанных в СССР. Этот двухтактный двигатель используется только на военной технике.

Оппозитный двигатель: плюсы и минусы

Основные преимущества оппозитного двигателя:

1. Сбалансированная работа и высокий КПД. Это связано с горизонтальным расположением поршней, когда они обеспечивают противовес друг другу. Оппозитная шестерка считается самой эффективной моделью такого двигателя с точки зрения управляемости и балансировки.
2. Низкий центр тяжести автомобиля, повышающий его устойчивость. Такое преимущество не очень полезно для городского автомобиля, но очень необходимо для спортивных автомобилей, для которых жизненно важна устойчивость на высокой скорости.
3. Высокая надежность и долговечность. Большинство оппозитных моторов способны проработать до капитального ремонта 500 тыс. км, что намного превышает срок службы двигателей многих бюджетных автомобилей, в том числе и Volkswagen.
4. Соответствие высоким стандартам пассивной безопасности. При лобовом столкновении такой двигатель съезжает вниз, не причиняя вреда пассажирам и водителю.

Слабые стороны противоположностей:

1. Конструктивные особенности узла, делающие ремонт слишком дорогим. Для обслуживания такого двигателя требуется высокий профессионализм мастера, а также использование специального оборудования.
2. Большие габариты двигателя позволяют устанавливать его только в продольном направлении.
3. из-за сложности конструкции.

Трудности при ремонте и обслуживании оппозитного двигателя

Все достоинства оппозитного двигателя в полной мере раскрываются в его шестицилиндровой версии. Агрегаты с меньшим количеством цилиндров по характеристикам практически не отличаются от традиционных. Основная проблема владельца автомобиля с оппозитом будет сложно обслуживать из-за горизонтального расположения цилиндра и малого свободного пространства под капотом по этой причине.

Водитель имеет возможность самостоятельно заменить в нем масло, а остальные виды работ можно сделать только в автоцентре. Так, простую замену свечей должен проводить квалифицированный специалист, а новичок, выполняя эту операцию самостоятельно, может повредить головку блока цилиндров. В случае неисправности ремонт такого двигателя также должен производиться на специализированной СТО.

Единственное, что можно с успехом провести самостоятельно, это справиться с нагаром на деталях поршневой группы и камеры сгорания, который образуется при использовании некачественного топлива, езде без нагрузки и на холодном двигателе. Для этого используется технология удаления нагара, называемая декарбонизацией, которая делится на мягкую и жесткую. При жестком через отверстие от вывернутой свечи на 12 часов заливают смягчающую жидкость, которая разрушает нагар.

Для оппозитного двигателя этот способ не подходит, так как выкручивание свечей в нем довольно проблематичная процедура, требует навыков и специального инструмента. Но можно применить мягкую очистку в виде специальной очищающей присадки к маслу. Для его работы будет вполне достаточно пробега в 200 км, после чего масло в силовом агрегате подлежит замене.

Если на вашем Субару, то это не всегда предвещает дорогой ремонт.

Перспективы использования оппозитных двигателей

Наиболее известными автопроизводителями, использующими в своих моделях оппозитный двигатель, являются Porsche и Subaru. Первый переживает период процветания, а второй – не лучшие времена. Это связано с направленностью продукции на разные целевые аудитории: в первом случае автомобили Porsche позиционируются как элитная продукция, предполагающая высокую технологичность и стоимость обслуживания, а во втором случае автомобили среднего класса для любителей иметь гоночные технологии на обычной машине.

За Порше покупатели готовы платить достаточно большие суммы денег, но автомобиль с двигателем мощностью чуть более 100 л.с. с., который после пробега в 130 тыс. км. потребуется дорогостоящий ремонт, особенно если он с турбонаддувом, могут предпочесть только самые преданные клиенты. Но учитывая тот факт, что совершенствованием оппозитов занимается множество фондов и разработчиков, а также то, что они применяются и в мотоциклах, это позволяет нам оставаться уверенными в том, что оппозитные двигатели будут актуальны еще долгое время.

Далеко не все верно, а вот из отрицательных моментов противопоставление сюда:

Пройдемся теперь по слабым местам субаровских моторов:

Геометрия цилиндров подвержена любопытной особенности — при включении хона сетки порядка, а цилиндр уже превращается в эллипс. Однако алюминиевые блоки цилиндров с чугунными гильзами и разной степенью расширения никогда не были идеальным решением.

Расход масла подрывает двигатели вне зависимости от возраста — в одной очереди к врачу стоят старые автомобили первой волны иномарки и люди из автосалонов, от которых еще пахнет свежим пластиком. Здесь опьянению способствует самое горизонтальное расположение цилиндров, при случае турбина не отказывается от своей доли закуски, ну и, конечно, болезнь залегания колец стандартная (а для нового EJ205 это даже не болезнь, а какой-то поддерживающий компонент). И попробуй однозначно замерить уровень на одном незнакомом моторном масле Subaru. Получилось? А датчик обратной стороны? А если машину откатить на три метра в сторону? Да, это Субару!
Ну что не сгорело, то и убежало: течи сальников и «потливость» крышек — родовая черта оппозитных двигателей.

Датчик массового расхода воздуха загрязняется или выходит из строя на машинах любых производителей. Увы, старые добрые датчики MAP ушли в прошлое.

Унификация. Непонятно, почему компания, имевшая всего четыре основные массовые модели, должна выпускать столько модификаций, обновляя их чуть ли не каждый год. Например, кто помнит, сколько двигателей устанавливали на Импрезу? Три четыре пять? На самом деле их было девять, более чем в сорока модификациях. «Давай, почини»…

Ремень ГРМ удобно расположен с противоположной стороны, но «локоть близко, а не укусишь» — обегает много шкивов и роликов. Если вариант SOHC при минимальном навесном оборудовании особых проблем не представляет, то вполне можно пропустить зуб-другой при установке ремня на двигатель DOHC, особенно на свежий двигатель с AVCS (системой изменения фаз). Все бы ничего, но клапана… При обрыве ремня ГРМ они встречаются с поршнем (или друг с другом) и гнутся практически на всех двигателях.

Шайбы коленчатого вала. Нетрудно догадаться, что 4-х цилиндровый оппозитник естественно предполагал три подшипника коленвала, но это было в прошлом… Дабы повысить жесткость и немного снизить нагрузки, субаровцы увеличили количество подшипников до пяти, но, как и в старая притча про десять шапок из шкур, чудес не бывает. Шейки здесь еще узкие, поэтому удельная нагрузка и износ больше, чем на рядных четверках, да и ремонт их слишком сложен — ни на каком оборудовании сейчас не переточишь.

Гидравлические компенсаторы раньше (примерно до середины 90-х) пользовались большим уважением у Субару, но тогда возобладал здравый смысл. Так что удовольствие накачать полтора десятка «грибов» в миске с керосином теперь доступно далеко не каждому…

вентиляция картера. Трудно припомнить двигатели, где его засорение так же «быстро и эффективно» приводило в сервис. Если обычный мотор хотя бы попробовать пыхнуть, плюнуть маслом в воздушный фильтр, выбить щуп — то субаровский напротив с мрачным самурайским упорством сразу начнет выдавливать сальники…

Сборка выпотрошенного боксера — это эпическая картина. Правильно зажимать коленвал между полублоками — это не вам стягивать крышки коленвала. Ну совместить отверстие в поршне с отверстием в шатуне и со специальным отверстием в блоке, потом поставить туда поршневой палец и стопорным кольцом все «полировать» — это песня (для шести- цилиндр EZ30 оппозит, в общем поэма)! Ладно, если бы это был гоночный монстр в триста-пятьсот сил, то такую ​​изощренность можно было бы простить. Но когда такой же работы требует стосильный зуммер какой-нибудь Импрезы, вменяемость японских инженеров под большим вопросом.
Не надо напоминать, что для более-менее серьезных работ по механике двигатель надо снимать с автомобиля (и обязательно двигатель DOHC). Аргумент о легкости демонтажа Субаровского двигателя по сравнению с любым рядом верный — вот только в большинстве случаев этот ряд вообще не пришлось бы демонтировать.

Массово текут радиаторы любых азиатских автопроизводителей. Такое ощущение, что пластиковые бачки радиатора на японских и корейских автомобилях ездят одни и те же отморозки, с одинаковыми нарушениями техпроцесса или конструкции. Но… Если у Тойоты разная вероятность выхода из строя радиаторов (например, с двигателями S-серии, к сожалению, это случается чаще, чем с А-серией на тех же моделях), то весь небольшой модельный ряд автомобилей Subaru орошает земля с антифризом равномерно.

Вот за что нельзя не похвалить Субаровские двигатели SOHC- так это за наличие впускного тракта и топливной системы. НО топливный фильтр? Не Тойота, с вечно закисшими гайками и спрятанная где-то глубоко в недрах подкапотного пространства, а легкодоступная, на шлангах и хомутах.

«Двигатель-миллионер»

Фантастический ресурс Субаровских моторов не более чем красивая легенда. К тому же они очень-очень разные…

«Обычный»
Малолитражные двигатели (EJ15#, EJ16#, EJ18#) далеко не «миллионники», хотя вполне экономичны и надежны — нормальные моторы для автомобилей С-класса. С точки зрения производителя унификация с большими братьями понятна, вот только… Ну зачем нормальному человеку скромный мотор такой дикой компоновки? Даже полуторалитровые поставляются с двумя головками блока и «особенностями» обслуживания форсунок.

Самые лучшие и оптимальные двигатели Subar — двухлитровые SOHC (EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202..). Здесь некоторые проблемы хотя бы компенсируются отдачей, а ресурс и мощность находятся в разумном соотношении – по надежности они не уступают рядным тойотовским четверкам того же объема. Предназначен для 92-й бензин, у них умеренный аппетит, и хотя они доставят немало «приятных» минут при ремонте, зато очень просты в обслуживании. В сегменте 200-250 тыс. пробега требуют штатной переборки с заменой колец (без расточки), после чего на некоторое время получают «вторую жизнь».

«Средний»
Двухлитровые атмосферные DOHC EJ20D, EJ204… двигатели на самом деле последние моторы с реальным запасом прочности, но четыре распредвала на четыре цилиндра это уже перебор. Обслуживание усложняется: свечи поменять проблематично, при установке ремня ГРМ вероятность ошибки в разы больше, все работы по механической части только после снятия двигателя, бензин 95-й…

«Мусор»
В первую очередь это турбодвигатели. Хотя зачем чушь… Свою задачу они выполняют — выкладываться с максимальным напряжением за несколько тысяч километров и «выматывать себя». Если осознанно выбрана операция типа «починил — загнал — в ремонт», то вопросов нет. Но для «гражданского», а уж тем более для повседневного автомобиля они не подходят, поэтому надежды некоторых получить и мощный, и живучий двигатель наивны.
EJ20G, EJ205 — базовые турбомоторы с ресурсом 100-150 тыс. Вот только «оживление переборки», подобное обычным или хотя бы атмосферным субаровским двигателям, не всегда получается. Обычно турбины заканчивают свои дни выводом из эксплуатации — после поломки шатуна, разрушения поршней, аварийного износа…
EJ20K, EJ206, EJ207, EJ208 — турбомонстры… и иногородние, для которых и 100 тысяч будет отличный результат. Зачастую эти автомобили уже убиты первым владельцем — понятно, что японский отморозок заплатил за свою сумасшедшую табуретку тысяч двадцать-тридцать не для того, чтобы она пылилась в гараже, дожидаясь своего покупателя из холодной России.

Во-вторых, безусловно запоминается двигатель DOHC EJ254, самый проблемный атмосферник (наряду с EJ22) — из-за неизбежного перегрева. В запасе к этому двигателю неплохо бы иметь коробку прокладок, стойку головок и плоскошлифовальную машину для регулярной правки покосившихся плоскостей. После того, как обнаружилось, что EJ254 нельзя активно выпускать на внешний рынок (будут судиться), появился его урезанный брат SOHC EJ252. Но в любом случае Субаровские 2,5-ки традиционно оказываются гораздо капризнее своих 2-литровых собратьев.

Результат? Если бы двигатели Subaru действительно были такими большими, как иногда говорят, то у них не было бы характерных для других проблем и не было бы специфических, но увы… Да, Субары обычно оснащаются более мощными двигателями, чем другие японские автомобили одного класса — это единственное реальное преимущество машин с оппозитниками. В остальном они не только не превосходят, но и часто уступают по надежности и живучести другим японским маркам.

Современные поршневые двигатели Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать на основе таких критериев, как тип используемого топлива и расположение цилиндров. Если с делением двигателей по типу топлива все более-менее понятно даже людям, весьма далеким от техники, то с делением по расположению цилиндров все не так очевидно. В этом материале мы рассмотрим один из типов двигателей внутреннего сгорания с необычным расположением цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете о том, что такое оппозитный двигатель, как он работает, в чем его плюсы и минусы и где он применяется.

Конструкция и особенности оппозитного двигателя

Схема работы оппозитного двигателя

Оппозитными двигателями внутреннего сгорания считаются те, у которых угол развала цилиндров равен 180°. Поршни в них движутся в горизонтальной плоскости, зеркально отражая друг друга. Это означает, что они достигают высшей точки одновременно. Кстати, именно в этом и заключается одно из основных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них движение поршней осуществляется синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй находится внизу).

Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота значительно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех других двигателей внутреннего сгорания: движение поршней, приводящих в движение коленчатый вал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топлива. смесь.

Типы оппозитных двигателей

На сегодняшний день существует три основных типа оппозитных двигателей:

• оппозитный;
• ОПОК;
• 5 ТДФ.

Они отличаются друг от друга в основном тем, как в них двигаются поршни.

боксер. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень находится в своем цилиндре, и они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом главная особенность таких силовых агрегатов. Так как в процессе функционирования движение их поршней напоминает движения боксеров на ринге, они получили название Boxer.

ОПОК. Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а конструктивной особенностью оппозитных двигателей этого типа является наличие у них двух поршней в каждом из цилиндров. Они движутся навстречу друг другу. Оппозитные двигатели OPOC являются двухтактными и не имеют головок цилиндров или клапанных механизмов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты легкие, причем бывают как бензиновыми, так и дизельными.

5 ТДФ. Данный тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, чуть позже был использован в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, его цилиндры содержат два поршня, которые движутся навстречу друг другу, но в отличие от него каждый из них имеет свой коленчатый вал. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 ТДФ расположены между поршнями, они работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты больше не производятся.

Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Коленчатый вал и поршни оппозитного двигателя

Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается преимуществ, то одним из самых весомых из них является очень низкий уровень вибрации при работе. Этим моторы обязаны именно противоположному расположению своих поршней. Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, и дисбаланс сил, приводящий к вибрациям, почти полностью отсутствует.

Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой еще один существенный плюс: поскольку вибраций практически нет, износ подвижных частей происходит гораздо медленнее, чем, скажем, в V-образных двигателях. Соответственно, ресурс таких моторов очень велик: практика показывает, что величина их пробега до капремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы автомобилей с оппозитными двигателями утверждают, что на практике этот показатель еще выше и составляет от 600 000 до 700 000 километров пробега.

Еще один плюс данного типа силовых агрегатов – низкий центр тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили. При прохождении поворотов на высоких скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость машин. Кроме того, как было сказано выше, преимуществом моторов этого типа можно считать их небольшую высоту. Справедливости ради нужно отметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (например, те же V-образные моторы).

Что касается недостатков оппозитных двигателей, то основные из них следующие: дороговизна и сложность ремонта. В конструкции этих двигателей высокая точность изготовления многих их основных элементов, применение дорогих высокопрочных материалов. Кроме того, их сборка и регулировка намного сложнее, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных двигателей внутреннего сгорания. Диагностика и устранение неисправностей оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученного персонала. Само собой разумеется, что даже мелкий ремонт таких моторов дорого обходится владельцам автомобилей, на которые они установлены.

Также существенным недостатком оппозитных двигателей является значительный расход масла. Однако по такому показателю, как расход топлива, они все же уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.

Область применения оппозитных двигателей

Оппозитные двигатели не так широко используются, как V-образные и рядные двигатели, но есть автопроизводитель, который уже полвека устанавливает этот тип двигателя на свои автомобили. Это известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими когда-то оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».

Следует отметить, что в последние годы значительно возрос интерес к силовым агрегатам этого типа. По некоторым данным, исследования и разработки по улучшению оппозитных двигателей OPOC, проводимые группой американских инженеров, финансируются Биллом Гейтсом.

Связанное видео

no, japanese Subaru, в настоящее время являющаяся частью крупного подразделения Subaru Corporation, не была в авангарде создания поистине революционного горизонтально-оппозитного двигателя внутреннего сгорания. Но важно не только придумать решение, но и реализовать его правильно и в нужное время. При всех своих достоинствах горизонтально-оппозитный двигатель сложен в изготовлении, а его доводка под конкретные запросы требовала как новых инженерных решений, так и сопутствующих затрат. В 19В 60-х годах компания Subaru отвечала за разработку первого в Японии горизонтально-оппозитного двигателя для массового производства Shinroku Momose, девизом которого было: «Никогда не узнаешь, если не попробуешь». К тому же у Момосе был определенный карт-бланш: именно на него ложилась ответственность за принятие всех важных инженерных решений. Результат не замедлил сказаться: в 1966 году Subaru 1000 оснастили горизонтально-оппозитным двигателем EA 52 объемом 977 см3. Основным посылом разработки такого расположения двигателей была возможность их надежной работы при высоких оборотах коленчатого вала. Кроме того, благодаря своей компактности эти моторы хорошо подходили для переднеприводных автомобилей того времени.

В 1989 году у Subaru появилось новое поколение двигателей — EJ, которым оснащалась модель Legacy. И этот же год можно считать началом славной спортивной истории Subaru. Его продолжение также было впечатляющим: в 1995 году Колин МакРэй, управляя Subaru Impreza 555, стал чемпионом мира по ралли, а команда Subaru World Rally Team завоевала титул чемпиона в командном зачете. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей на чемпионате мира. Что касается двигателя Subaru второго поколения в «гражданской» версии, то с 1989 по 2010 год, этими двигателями было оснащено более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 заслужил звание «Двигатель года». В то же время был награжден первый дизельный оппозитный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего «фирменного» горизонтально-оппозитного двигателя.

Расположение двигателей под капотом. Слева — рядный двигатель, в центре — горизонтально-оппозитный, справа — V-образный

Каковы его достоинства? Первое преимущество горизонтально-оппозитного двигателя перед его рядными и V-образными аналогами — компактность. Такая конструкция и компоновка двигателя дает больше свободы инженерам в работе с передней подвеской, в том числе использование полноценного подрамника, что делает всю конструкцию подвески более жесткой, исключая деформацию кузова под нагрузкой. И в то же время такая конструкция двигателя позволяет снизить центр тяжести за счет малой высоты. И чем он ниже, тем меньше момент инерции относительно продольной оси автомобиля, и меньше крены автомобиля с низким центром тяжести. Неслучайно хорошая управляемость всегда была одной из отличительных черт автомобилей Subaru. И здесь снова сами собой возникают ассоциации со спортом…

Субару горизонтально-оппозитный двигатель в моторном отсеке Форестера

Преимущество номер два: низкая вибрация. Это очень важно, так как от этого качества напрямую зависит как долговечность двигателя, так и его экономичность. Работа поршней, расположенных друг против друга в горизонтально расположенных цилиндрах, напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Боксер): то навстречу, то в противоположные стороны. Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя, расстояние между цилиндрами (по сравнению с рядными и V-образными двигателями того же числа цилиндров) меньше, что позволяет сделать коленчатый вал короче. Это экономит вес, уменьшает инерционные массы и нагрузки на вал. А поскольку уровень вибрации горизонтально-оппозитного двигателя низкий, противовесы, необходимые для балансировки коленчатого вала при работе двигателя, требуют меньшей массы, чем в рядном или V-образном двигателе. Естественно, что в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, экономить топливо, а во-вторых, ускорить реакцию двигателя на действия водителя.

Чемпионат мира по ралли 2000. Раллийный двигатель Subaru Impreza WRC

Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru напрямую связан с уже упомянутым и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Сначала каждый поршень и шатун устанавливаются на отдельной шейке коленчатого вала.

Спирт в качестве топлива: Автомобили-алкоголики – Автоцентр.ua

Автоцентр
Сервис
Технологии

Спирт в качестве топлива: Автомобили-алкоголики

Марка

Модель

Оставьте ваши контактные данные:

По телефону

На почту

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 07
• 08
• 09
• 10
• 11
• 12

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 07
• 08
• 09
• 10
• 11
• 12

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Прямо сейчас

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Sample Text

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Уточните удобное время для тест-драйва:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра

• 07
  ноября

• 08
  ноября

• 09
  ноября

• 10
  ноября

• 11
  ноября

• 12
  ноября

• 13
  ноября

• 14
  ноября

• 15
  ноября

• 16
  ноября

• 17
  ноября

• 18
  ноября

• 19
  ноября

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 00
• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

X

Оберіть мовну версію сайту.
За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.

Слава Україні! Героям слава!




Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд

Слишком простое и дешевое возобновляемое топливо, ненавидимое «спасителями климата» : alex_rozoff — LiveJournal

Вот как работает обыкновенный простейший двухтактный двигатель на этаноле (точнее на обычном медицинском спирте, т.е. НЕ обезвоженном).

(видео взято с канала Rubuilder)
История вопроса: «Генри Форд разработал и реализовал на знаменитой модели Т двигатель, который с одинаковым успехом могла употреблять этанол, бензин и продукт их слияния. Практически все автомобили эпохи Первой Мировой были запойными, то есть работали на растительном спирте. Но когда нефть серьезно упала в цене и продукты на её основе стали более доступны, чем спирт, это дало толчок для развития бензина как основного вида топлива».
http://autohis.ru/razvitie-topliva.php
Искать топливные и экономические параметры этанола долго не надо: они есть даже в википедии.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Этанол
Там же можно найти данные об удельной теплоте сгорания этанола по сравнению с другими видами топлива
https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_сгорания
Для гурманов: использование концентрированного водного раствора этанола как ракетного топлива в паре с жидким кислородом.
«Горючее (75 % водный раствор этилового спирта) размещалось в переднем баке. Окислитель — жидкий кислород, заправлялся в нижний бак».
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фау-2

Энергоемкость этанола: 30 МДж/кг.
Для сравнения у бензина примерно 40 МДж/кг.
При этом:
— «В 1914 г. в России были проведены испытания целого ряда автомобильных двигателей для установления особенностей их работы при замене бензина на спирт. На основе проведенных опытов преподаватель Императорского Московского технологического училища инженер Н. Р. Бриллин сделал 21 декабря 1914 г. доклад в аудитории Политехнического Российского общества, в котором указал на такие положительные факторы при работе двигателей на спирте, как более устойчивая работа и увеличение мощности на 5%. Была также высказана рекомендация о необходимости снабжения карбюратора подогревательным устройством, реализующим для улучшения пусковых качеств спиртовых двигателей тепло выхлопных газов. В заключение своего доклада инженер Н.Р. Бриллин отметил, что перевод эксплуатации автомобилей с бензина на спирт выгоден экономически и легко обеспечивается технически.»
https://forums.drom.ru/general/t1150874587.html
— цена этанола «топливного» качества сейчас ниже даже чем цена сырой нефти.
— этанол сгорает практически полностью, в отличие от бензина, который дает существенное количество продуктов неполного сгорания.
Смотрим разницу

Горение бензина (с канала Electrical life):

Горение этанола (с канала Kobra Science):

Еще для сравнения: предельная энергоемкость литий-ионного аккумулятора: менее 2 МДж/кг.

Откуда получать этанол?
Варианты:
1 — Сбраживанием растительных отходов (метод простой и древний как пирамиды Египта).
2 — Сбраживанием водорослей (это известная тема высокопродуктивных фабрик биомассы).
3 — Прямым каталитическим электрохимическим процессом из воды и углекислого газа.

На п.3. — особое внимание.
«Физики из Национальной лаборатории Оак-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) министерства энергетики США разработали электрохимический процесс, позволяющий превратить углекислый газ — СО2 — в этанол, то есть этиловый спирт. Находка, как признались официальному сайту ORNL сами ученые, во многом оказалась случайной. оманда использовала катализатор, изготовленный из углерода, меди и азота, а также электрический ток, чтобы вызвать сложную химическую реакцию, которая по существу является обратной процессу горения. При нем, как известно, выделяется углекислый газ, а ученые смогли превратить его обратно в топливо.

С помощью нанокатализатора, который содержит множество точек для протекания реакции («наноиглы»), растворенный в воде углекислый газ превращается в этанол, выход именно этого вещества составил в результате эксперимента 63 процента. Хотя обычно этот тип электрохимической реакции приводит к появлению смеси нескольких продуктов, состоящих из водорода, кислорода и углерода в различных сочетаниях.

— Мы пытались сделать первый шаг в предлагаемой реакции, когда вдруг поняли, что катализатор делает всю реакцию самостоятельно, — отметил ведущий автор исследования Адам Рондинон. — На входе мы берем углекислый газ, а на выходе получаем в основном топливо. Это стало сюрпризом, потому что получить этанол из СО2 напрямую с одним катализатором очень сложно.

Новизна примененного катализатора заключается в его структуре, представляющей собой насаженные на углеродные «иглы» наночастицы меди. Ученые сравнили это с 50-нанометровыми молниеотводами, которые концентрируют электрохимическую реактивность на кончике острия. Этот подход позволяет избежать использования дорогостоящих или редких металлов, таких как платина, которые ограничивают экономическую жизнеспособность подобных проектов.
— Используя обычные материалы, но расположив в соответствии с нанотехнологией, мы выяснили, как ограничить побочные реакции и в конечном итоге получить то, что действительно требуется, — пояснил Рондинон.
Ученые уверены, что этот подход может быть применен в промышленных масштабах, в частности, для хранения избытков электричества от ветровых или солнечных электростанций — с помощью сделанного открытия энергию можно будет запасать в виде этанола.»
https://rg.ru/2016/10/13/uchenye-nauchilis-poluchat-spirt-iz-vozduha.html
Исходная публикация на английском:
October 12, 2016 «Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol»
https://www.ornl.gov/news/nano-spike-catalysts-convert-carbon-dioxide-directly-ethanol

Сюрприз!
Оказывается уже 3 года известен метод, позволяющий одним выстрелом убить двух жирных зайцев.
1. Справиться с проблемой нестабильности выхода «зеленых» источников электроэнергии (ВИЭ), которая приводит к огромным экономическим потерям от ветровых и солнечных ферм.
2. Преодолеть тяжелейшие последствия принудительного «зеленого поворота» для мирового автопрома (и для людей — пользователей автомоблией).

Не надо переходить на ужасно дорогие электромобили с громоздкими, тяжелыми и ужасно дорогими аккумуляторами, которые все равно не обеспечивают достойный запас хода, к тому же еще демонстрируют высокую и внезапную пожароопасность.
Про гибридные автомобили (ужасно дорогие и сложные) вообще можно забыть.

Мы берем по сути обычный автомобиль с ДВС и ездим на спирте, полученном из воды и атмосферного углекислого газа.
Кого это не устраивает?..

…Ах да! Это не устраивает «спасителей климата». Слишком просто, слишком дешево.
Не на чем пилить деньги, содранные за борьбу с парниковыми газами.
Такие дела.

Алкоголь: это — журнал Engine Builder

Статья Норма Брандеса и Кейта МакКорда

Нажмите здесь, чтобы прочитать больше

Этанол, или самогонный виски, использовался в качестве топлива или спиртного напитка с середины 15 века. Самый первый запатентованный двигатель внутреннего сгорания был изобретен Сэмюэлем Мори еще в 1826 году и работал на смеси этанола, спирта и скипидара. Перенесемся в 1861 год, когда немецкий изобретатель Николаус Отто, также известный как отец современного четырехтактного двигателя, разработал двигатель внутреннего сгорания, который работал на чистом этиловом спирте с подогревом карбюратора. Почему? Лампный спирт в то время не облагался налогом правительством Германии, и, честно говоря, бензина действительно не было.

Перенеситесь на заре автомобильной эры и познакомьтесь с первым автомобилем с гибким топливом. Генри Форд представил модель T, работающую как на этаноле, так и на бензине. Поскольку в начале 20-го века на самом деле не было заправочных станций, а дистилляция самогона была повсюду, это имело смысл только с точки зрения спроса/предложения. По сути, двигатель внутреннего сгорания действительно был спроектирован и разработан на основе спирта, а не бензина.

Хуч: это больше не только для питья

Бензин, этанол, метанол, пропан, бутан и керосин входят в семейство углеводородов. Проще говоря, углеводород — это химическое вещество, состоящее исключительно из атомов водорода и углерода. Хорошее эмпирическое правило: если это топливо и оно горит, скорее всего, оно относится к семейству углеводородов.

Простые углеводороды, такие как метан, этан, пропан и октан, показаны на ( Рисунок 1 ) и находятся в газообразной форме. По мере того, как мы добавляем больше углеродных цепочек, мы начинаем получать жидкие простые углеводороды.

Продолжая создавать более длинные цепочки, мы переходим от газов к жидкостям и воскообразным телам. Следующим шагом является присоединение атома кислорода к одному из атомов водорода для получения гидроксильной группы. При этом из простого углеводорода получается то, что мы называем простыми спиртами, показанными на (, рис. 2, ). Вы можете продолжать создавать эти цепочки атомов, чтобы получать все более и более сложные спирты.

Я возьму свой виски чистым, пожалуйста

Любой достойный изготовитель двигателей знает, что когда вы проектируете гоночный двигатель для работы на алкоголе, вы всегда должны учитывать потребность в дополнительном топливе. Это может быть так же просто, как замена жиклеров карбюратора, увеличение размера топливных форсунок или даже изменение конструкции системы подачи топлива на более крупные линии, несколько насосов и т. д. Эти правила не являются фольклором, созданным продавцами топлива и вторичным рынком; все эти правила имеют научное обоснование.

Если вы изучите диаграммы для метанола и этанола и стряхнете пыль со своей старой школьной периодической таблицы, мы можем разбить атомные веса следующим образом: водород = 1, углерод = 12, кислород = 16.

Таким образом, атомный вес молекулы метанола составляет 32 (4 атома водорода, 1 углерод, 1 кислород), а атомный вес этанола составляет 46 (6 атомов водорода, 2 углерода, 1 кислород). То, что происходит во время горения, представляет собой интересный процесс. Атомы ОН, которые были добавлены к основному углеводороду для создания спирта, отрываются и объединяются с другим атомом водорода. Эта комбинация образует h3O, или то, что мы знаем как воду.

Таким образом, в отличие от бензина, побочным продуктом сгорания спирта является вода. Учитывая, что атомный вес воды равен 18, вы можете видеть, что в случае с этанолом 39 процентов молекулы не могут быть сожжены и не способствуют добавленной мощности. Бензин имеет теплотворную способность 20 400 БТЕ, а этанол имеет теплотворную способность 12 800 БТЕ. Это означает, что по сравнению с бензином этанол будет иметь только 60 процентов теплотворной способности бензина.

Почему вы хотите сжигать топливо, которое имеет 60 процентов доступной теплоты бензина и содержит негорючую воду в качестве продукта сгорания? Секрет кроется в скрытой теплоте испарения, температуре самовоспламенения и энергии стехиометрической смеси спиртов.

Все равны

Первый поразительный признак в Таблице 1 заключается в том, что Энергия Стехиометрической Смеси примерно одинакова. По сути, это означает, что когда двигатель настроен на работу с заданной стехиометрической смесью, кубический фут любого из четырех видов топлива будет давать примерно эквивалентную энергию (94,8 против 94,5 против 94,7). Таким образом, объемный КПД каждого из видов топлива на правильно спроектированном двигателе будет одинаковым. Поэтому, как только карбюратор или система впрыска топлива настроены для обеспечения надлежащего соотношения воздух/топливо для топлива, двигатель должен быть готов к работе.

Заглянув внутрь ЭБУ GM с гибким топливом, можно увидеть, что существует только одна таблица объемного КПД, независимо от используемого топлива. Мы уже доказали, что наша энергия при стоичности эквивалентна. Глядя на таблицы заправки с открытым контуром, мы замечаем, что спирту требуется больше заправки при более низких температурах. Однако по мере повышения температуры двигателя для бензина и E85 устанавливается одинаковое соотношение воздух-топливо. Этому способствует то, что оба топлива имеют значение лямбда 1.000 при стоичности. Таким образом, мы можем использовать как узкополосные, так и широкополосные кислородные датчики для контроля и корректировки топлива. Сосредоточение внимания на значениях лямбда, а не на показаниях измерителя соотношения воздух/топливо — это первый шаг к успеху.

GM измеряет процентное содержание этанола в гибком топливе с помощью датчика в системе подачи топлива. На основе выходных данных этого датчика он будет балансировать заправку между двумя таблицами. По мере того, как ощущается больше этанола, подача топлива с открытым контуром будет больше смещаться в сторону таблицы заправки этанолом до точки, когда мы используем несмешанный E85 только из таблицы этанола.

Вскипятить, чтобы охладить

Если вы когда-нибудь ковырялись в двигателях, работающих на спирте и оборудованных карбюраторами, вы, вероятно, замечали, что на холостом ходу впускные направляющие обледенели, особенно если они оснащены распределительным валом с большим перекрытием. Вы, наверное, также заметили, что двигатель работает немного холоднее при работе со спиртом. Что вызывает это? Что ж, вы, вероятно, сталкивались с этим явлением раньше. Нанесите на открытые участки кожи немного воды, затем бензина, а затем спирта. Спирт, когда он испаряется, будет ощущаться самым прохладным, за ним следует бензин, а затем вода. Это все благодаря свойству скрытой теплоты испарения жидкостей.

Физика утверждает, что для превращения жидкости в газ требуется определенное количество тепла. Это дополнительное тепло выражается как значение испарения скрытой теплоты. Этанолу требуется около 250% тепла, чтобы превратиться в газ, а метанолу — около 340% тепла. Таким образом, переход из жидкого состояния в газообразное будет отбирать тепло из камеры сгорания. Мы знаем, что бензин снизит температуру в камере примерно на 40°F, поэтому этанол снизит температуру примерно на 100°F, а метанол снизит ее примерно на 135°F. Таким образом, при этих стехиометрических значениях мы видим значительное падение температуры топливно-воздушной смеси. Это одна из причин, по которой нам нравится использовать дополнительный впрыск спирта в двигателях с наддувом, даже если они работают на бензине.

Закон идеального газа гласит, что по мере снижения температуры воздушно-топливной смеси плотность заряда увеличивается. Кроме того, объемная массовая эффективность также будет увеличиваться, что приведет к увеличению мощности по мере роста значений объемной эффективности нашего двигателя.

Синхронизация (и компрессия) решают все

Теперь у нас есть больше спирта для сжигания и более холодный заряд воздуха, но что насчет поджигания заряда? Одним из ключевых факторов, на который следует обратить внимание в нашей таблице, является самовоспламенение для каждого вида топлива. Спирты имеют значительно более высокие температуры самовоспламенения по сравнению с бензином. Это позволяет спроектировать двигатель с более высокой статической и динамической степенью сжатия. Как вы знаете, это простой способ увеличить мощность и крутящий момент двигателя. Поскольку у нас гораздо более высокие температуры самовоспламенения по сравнению с бензином, нам не нужно так сильно беспокоиться о преждевременном зажигании с повышенными степенями сжатия.

Также обратите внимание на октановые числа. Спирты варьируются от низкого октанового числа 106 до высокого октанового числа 115. В результате мы имеем гораздо более безвредное для детонации топливо по сравнению с бензином. Это позволяет нам запроектировать в двигатель намного больше времени, чем мы могли бы иметь с бензином. С более высокими октановыми числами нам не нужно так беспокоиться о детонации с более высокими значениями времени. Еще одна проблема, с которой мы сталкивались в прошлом, заключалась в том, что увеличенное время обычно означало, что двигатель работал горячее, и нам приходилось проектировать эту проблему, чтобы охлаждать двигатель. Но мы уже знаем, что с нашими значениями испарения скрытой теплоты спирта мы удаляем значительное количество тепла из камеры, поэтому, по сути, спиртовой двигатель не зависит от температуры, на которую влияет увеличение времени.

Наконец, с увеличением степени сжатия мы также получаем больше тепла в камере, что соответствует не только лучшему горению, но и лучшему испарению.

Одним из примеров является то, как GM справилась со своими проблемами синхронизации с гибким топливом, создав «суммирующую» таблицу, в которой они либо добавляли, либо вычитали синхронизацию из базовых таблиц синхронизации бензина. По мере увеличения нагрузки и оборотов синхронизация также увеличивается, достигая своего максимального уровня при пиковом крутящем моменте.

Это не панацея

При более низких температурах спирт в воздушно-топливной смеси возвращается в жидкое состояние и выпадает из смеси. В жидком состоянии спирт очень трудно воспламеняется и начинает процесс горения. Введите E85, который обычно доступен на заправочных станциях по всей стране. Е85 обычно представляет собой смесь 85% этанола и 15% бензина, хотя в зимние месяцы в холодном климате смесь может переходить в смесь 70/30.

Добавление бензина облегчает холодный пуск, так что тепло может попасть в двигатель и легко нагреться до нужной температуры. Вы должны напомнить своему клиенту о возможности зимней смеси 70/30 и соответствующим образом настроить двигатель.

Другим ключевым фактором, вызывающим проблемы с E85, является вода. Введение воды в концентрации всего один процент приведет к разделению бензина и этанола. У большинства новых автомобилей с закрытыми топливными системами проблем не возникнет. Но в открытых топливных системах или в случаях, когда в топливную систему была введена вода, добавление бензола, ацетона и бутилового спирта повысит водостойкость Е85.

Вопросы выбросов

Почему бы не использовать гоночный газ? Ну, во-первых, этилированный гоночный газ довольно быстро выбьет кислородный датчик. Во-вторых, с экологической точки зрения он не очень дружелюбен. Что касается неэтилированного гоночного бензина, то октановое число выше 104 доступно не так уж и много.

Двигатели, работающие на спирте, выделяют углекислый газ (CO2) и воду (h3O). Оба этих побочных продукта чрезвычайно безвредны для окружающей среды и не ядовиты. К сожалению, добиться идеального горения практически невозможно, поэтому в результате также присутствует угарный газ (CO), который является ядовитым и тщательно контролируется EPA. Но топливо на основе спирта приведет к значительному снижению выбросов CO по сравнению с двигателем, работающим на бензине.

Согласно исследованиям Агентства по охране окружающей среды при использовании этанола вместо бензина:

Выбросы моноксида углерода (CO) снижены на 25–30 %

Выбросы оксидов азота (NOx) снижены на 20 %

Выбросы летучих органических соединений ( ЛОС) снижен на 30 %

Выбросы вызывающих рак бензола и бутадиена снижены на

  более чем на 50 %

Значительно снижено содержание диоксида серы (SO2) и твердых частиц

  Материя (PM)

Проведены испытания EPA показали незначительные различия в указанных выше процентах при сравнении этанола (Е100) и смешанной смеси этанол/бензин (Е85).

Этанол также безопасен для датчиков выбросов. Стандартные датчики кислорода в выхлопных газах с подогревом будут работать в узкополосном или широкополосном режимах для проверки стехиометрических значений отработавших газов в выхлопных трубах. Поэтому при тюнинге автомобиля на этаноле не требуется никаких дополнительных датчиков ни в машине, ни на динамометре.

Адаптация к E85

Наш первый пример — обновленный двигатель GM Gen III. Головки блока цилиндров, распределительный вал и кованая нижняя часть были собраны с расчетом на переваривание примерно 200-250 л.с. закиси азота. Проблема заключалась в том, что в то время как только на двигателе, насосный газ не был проблемой, в то время как на закиси азота требовался отдельный топливный элемент, предназначенный для закиси азота и заполненный гоночным газом C16. Идея заключалась в том, чтобы перейти на спирт, чтобы избавиться от этого дорогостоящего дополнительного топливного элемента. Поскольку этот двигатель был разработан для работы на откачиваемом газе, статическая компрессия оставалась довольно низкой для двигателя третьего поколения и составляла 11,3: 1. Распределительный вал был настроен для использования закиси азота, поэтому он сильно снижает компрессию, обеспечивая очень низкое значение динамической компрессии 8,2: 1.

Этот двигатель не был хорошим кандидатом для запуска E85 только на двигателе, но с размером закиси азота мы вырвались вперед. Чтобы провести справедливое сравнение, мы переключились на комплект форсунок на 60 фунтов в час, привязали машину к динамометрическому стенду Dynojet и начали настройку. Сначала мы сделали Е85, затем слили бак и заправили бензин с октановым числом 92.

Наш последовательный тест (после настройки) показал увеличение как мощности, так и крутящего момента, хотя это увеличение не было значительным. Отсутствие прироста объяснялось в основном низкими коэффициентами статического и динамического сжатия.

Проектирование двигателя с учетом спирта

При проектировании двигателя с нуля, зная, что он будет работать на спирте, вы можете воспользоваться компрессией и температурой. В этом исследовании большой блок двигателя Chevrolet объемом 532 куб. см был переведен на систему впрыска топлива и настроен для работы исключительно на спирте (метаноле или этаноле). Статическое сжатие было настроено на 12,5:1, а динамическое — на 9,3:1. Из-за более высокой степени сжатия мы не смогли использовать насосный газ для наших испытаний, но мы использовали этилированный гоночный бензин с октановым числом 106. Мы смогли добиться значительно большей мощности благодаря правильно спроектированному и настроенному двигателю E85!

Об авторах: Норм Брандес владеет и управляет компанией Westech Automotive, Inc., механической мастерской и предприятием по ремонту автомобилей, расположенным в Силвер-Лейк, штат Висконсин. Он как волшебник в повышении производительности при сохранении транспортных средств в соответствии со стандартами выбросов. Кит МакКорд является президентом McCord Consulting Group в Сент-Луисе, штат Миссури. Он является «наемным стрелком» для различных OEM-компаний и компаний, занимающихся послепродажным обслуживанием, для разработки продуктов, деталей, кода ЧПУ и улучшения процессов. Кит также пишет специальные ECM для автомобилей GM и Ford.

Спирт как моторное топливо

Спирт как моторное топливо

Прежде чем вы начнете переводить двигатель вашего автомобиля или грузовика на использование спирта, важно, чтобы вы поняли свойства и различия между двумя видами топлива.

Бензин представляет собой сложную смесь углеводородов… веществ, состоящих только из атомов водорода и углерода. Эти углеводороды могут появляться во всех формах (в виде газа, жидкости или твердого тела), но для наших целей нас интересует топливо в его жидком состоянии.

Для получения различных видов углеводородного топлива промышленность просто перерабатывает сырую нефть (полученную много миллионов лет назад в результате геологических и биологических циклов) и выделяет желаемый продукт при определенной температуре и давлении. Отсюда более легкие газообразные виды топлива, такие как бутан, пропан и этан… жидкости, подобные октану, пентану и гексану… более тяжелые маслянистые жидкости, такие как керосин и мазут… и т. д. путь вниз через воски и, наконец, твердые вещества.

Бензин, каким мы его знаем, представляет собой комбинацию октана, бензола, толуола, различных других ароматических соединений, тетраэтилсвинца, детергентов… и соединений серы, фосфора и бора. Из-за этой сложной смеси ингредиентов, а также из-за того, что нефтеперерабатывающие заводы меняют смесь в соответствии с климатом, сезонными изменениями и высотой над уровнем моря, трудно выбрать «репрезентативный» образец бензина для целей сравнения. Тем не менее, цифры, приведенные в таблице «Свойства бензина, этанола и метанола» ниже, довольно типичны для среднего автомобильного бензина, прошедшего высокие испытания. [Таблица не включена.]

Алкоголь, с другой стороны, должен быть произведен… в нашем случае с помощью процессов ферментации и дистилляции. Из-за шагов, связанных с его производством, производство спирта всегда было дороже, чем бензин. Но теперь, когда запасы сырой нефти истощаются, цены на бензин стремительно растут… и вскоре сам бензин, вероятно, придется производить синтетическим путем, что обойдётся гораздо дороже, поскольку процесс производства намного сложнее, чем процесс производства спирта.

Спиртовые соединения также являются углеводородами… но в спирте один из атомов водорода заменен гидроксильным радикалом (отсюда и символ ОН), который представляет собой атом кислорода, связанный с атомом водорода. Спирты тоже бывают разных форм и имеют разный уровень сложности, но нас в основном интересует этанол (спирт, полученный из зерна) и — мимоходом — метанол (спирт, полученный из древесины или целлюлозы).

Эти два спирта являются единственным практичным спиртовым топливом… и из этих двух этанол экономически более целесообразен в небольших масштабах. (Сырье, используемое для производства метанола — древесная щепа, мусор или целлюлоза — относительно недорогое, но производственный процесс, необходимый для производства метилового спирта, экономичен только на промышленном уровне. )

На первый взгляд разница между алкоголем и бензином может показаться относительно незначительной: спирт содержит кислород, а бензин — нет. Однако в действительности различия гораздо сложнее. Кроме того, при сжатии — как в случае с камерой сгорания двигателя — все становится еще сложнее… но мы подробнее остановимся на этих моментах позже.

Несмотря на неотъемлемые различия между бензином и спиртом, факт заключается в том, что спирты являются идеальным моторным топливом. Первый практичный двигатель внутреннего сгорания, запатентованный Николаусом Отто в 1877 г., работал на спирте (бензин еще не был «открыт»), а модель А «Форд», выпускавшаяся из 1928 по 1931 год, был разработан для сжигания различных видов топлива, одним из которых был спирт. Кроме того, грузовики Studebaker, построенные на экспорт в 1930-х годах (и различные отечественные тракторы, продаваемые как в США, так и за рубежом), предлагались с бензиновыми или спиртовыми топливными системами. (Действительно, в начале «автомобильной эры» алкоголь был так же распространен, как и ископаемое топливо, если не больше, чем ископаемое топливо. Но со временем нефтяная промышленность, организованная и, следовательно, более мощная, чем часто производители алкоголя на фермах — успешно лоббировали оптовую продажу «высококачественного» бензинового топлива.Как ни странно, в районах, где нефть приходилось исключительно импортировать, или во время войны, когда запасы бензина были нормированы, алкоголь внезапно стал отличным мотором. снова топливо… и рекламировался как таковой дистрибьюторами бензина, которые его продавали!)

Как бы то ни было, у спирта есть характеристики, которые делают его естественным моторным топливом: [1] Он имеет высокое октановое число, что предотвращает детонацию (детонацию) двигателя под нагрузкой, [2] он сгорает чисто… на самом деле настолько чистым, что не только резко сокращаются вредные выбросы, но и внутренние части двигателя очищаются от нагара и смолистых отложений … которые, конечно, не накапливаются, пока в качестве топлива используется спирт, [3] двигатель, работающий на спирте, имеет тенденцию работать при более низкой температуре, чем его бензиновый аналог, что продлевает срок службы двигателя и снижает вероятность перегрева. 0005

Теперь мы можем подробно рассказать, как эти и другие характеристики спирта влияют на работу двигателя.

ОКТАНОВОЕ ПОКАЗАНИЕ

На самом деле, когда речь идет о спиртовом топливе, слово «октан» не применяется, поскольку октан (в чистом виде) представляет собой просто углеводород в бензине, которому присваивается числовое значение 100 в целях оценки топлива. Октановое число автомобильного топлива на самом деле является показателем способности топлива противостоять преждевременной детонации в камере сгорания. (Преждевременная детонация, или детонация в двигателе, происходит, когда топливно-воздушная смесь самовоспламеняется ближе к концу такта сжатия из-за сильного нагрева и давления в камере сгорания. Поскольку свеча зажигания должна воспламенять смесь чуть позже точка в цикле двигателя, преждевременное зажигание нежелательно и может фактически повредить или даже вывести из строя двигатель.)

Поскольку высокая степень сжатия в двигателе приводит к большей мощности на такт, большей эффективности и лучшей экономичности, легко понять, почему особенно желательно топливо, устойчивое к преждевременному воспламенению даже в условиях высокой степени сжатия. .. и спирт , в среднем примерно на 16 пунктов выше по исследовательской шкале октанового числа, чем у премиального бензина.

ТЕПЛОИЗМЕРЕНИЕ

Теплотворная способность топлива является мерой того, сколько энергии мы можем получить от него на единицу, будь то фунты или галлоны. При сравнении спирта с бензином с помощью этой «мерной линейки» становится очевидным, что этанол содержит только около 63% энергии бензина… в основном из-за присутствия кислорода в структуре спирта. Но поскольку спирт претерпевает различные изменения при испарении и сжатии в двигателе, прямая теплотворная способность этанола не так важна, когда он используется в качестве моторного топлива.

Тот факт, что в структуре спирта присутствует кислород, также означает, что это топливо, естественно, будет «более бедным» по сравнению с бензиновым топливом без внесения каких-либо изменений в форсунки карбюратора. Это одна из причин, по которой мы должны обогащать топливно-воздушную смесь (добавлять больше топлива) при сжигании спирта за счет увеличения размера форсунок, о чем мы поговорим далее в другом разделе.

НЕСТАБИЛЬНОСТЬ

Летучесть топлива относится к его способности испаряться. Это важный фактор, потому что, если испарение не происходит быстро, топливо не может быть равномерно смешано с воздухом и не имеет большого значения для двигателя. Некоторые вещества с высокой летучестью не могут быть легко использованы в качестве моторного топлива… а другие, имеющие превосходную теплотворную способность, недостаточно летучи для использования в двигателе (например, смолы и парафины).

Еще один момент, о котором следует помнить, это то, что очень летучее топливо потенциально опасно из-за возможности взрыва от тепла или искр. Это одна из причин, по которой спирт с более высокой температурой воспламенения, чем у бензина, является гораздо более безопасным автомобильным топливом… особенно если учесть, что топливный бак среднего автомобиля действительно весьма уязвим.

СКРЫТАЯ ТЕПЛОТА ИСПАРЕНИЯ

Скрытая теплота парообразования — это явление, в результате которого двигатель, работающий на спирте, работает холоднее, чем его аналог, работающий на бензине. Когда вещество вот-вот претерпит изменение формы (в данном случае из жидкости в пар), оно должно поглотить определенное количество дополнительного тепла из своего окружения, чтобы изменение произошло. Поскольку спирт должен поглощать примерно в 2-1/2 раза больше тепла, чем бензин, а тепло, естественно, берется из блока цилиндров, двигатель должен работать при гораздо более низкой температуре… теоретически, то есть.

На самом деле происходит то, что смесь спирта с воздухом не успевает поглотить все тепло, которое она могла бы поглотить во время своего короткого путешествия через коллектор двигателя. Таким образом, вместо того, чтобы работать на спирте в 2-1/2 раза холоднее, чем на бензине (что, кстати, было бы нежелательно… поскольку для эффективной работы двигатель должен сохранять определенное количество тепла), двигатель работает при температурах чуть ниже — примерно на 20-40 градусов по Фаренгейту ниже, в зависимости от конкретного двигателя при использовании спиртового топлива.

ВЫБРОСЫ

При сгорании бензина в двигателе образуется окись углерода и другие ядовитые пары… в основном из-за того, что топливо никогда не сгорает полностью, а также из-за того, что оно подвергается воздействию экстремальных температур и давлений. Кроме того, как мы упоминали ранее, бензин представляет собой сложную смесь многих веществ… и некоторые из этих веществ — свинец, сера и другие вредные вещества. Они также усиливают загрязняющее воздействие выхлопных газов двигателя.

Спирт, напротив, горит намного чище. Хотя он тоже никогда не сгорает полностью, объем вредных паров в двигателе, работающем на спирте, резко снижается… потому что спирт в своей структуре содержит кислород (что означает более полное сгорание), но не содержит всех остальных загрязняющих веществ. необходимы в качестве присадок к бензину.

В целях сравнения, исследователи МАТЕРИ провели тесты на такси Chevrolet 1978 года выпуска… которое, работающее в Нью-Йорке, подвергалось одному из самых строгих в стране мер по контролю за загрязнением окружающей среды. (Для того, чтобы такси получили лицензию, они должны пройти четыре запланированных теста Агентства по охране окружающей среды в год на выбросы угарного газа и углеводородов.) Естественно, такси, которое тестировала команда МАТЕРИ, было намного менее загрязняющим окружающую среду, чем средний американский автомобиль, но даже в идеальном состоянии он просто «прошел» тесты с использованием бензина … зарегистрировав почти 1-1 / 2% CO и содержание выхлопных газов 200 частей на миллион HC (оба только ниже установленного законом предела).

Однако со спиртовым топливом результаты испытаний значительно улучшились. Даже после того, как с двигателя были удалены все средства контроля загрязнения (за исключением клапана PCV), в кабине было зарегистрировано всего 0,08% CO и только 25 частей на миллион HC … что эквивалентно уменьшению CO на 95% и уменьшению HC на 87,5%, или в целом примерно на 92% чище!

СМЕСЬ АЛКОГОЛЯ/ВОДЫ

Как мы все знаем (некоторые из нас по собственному опыту), вода и бензин несовместимы. Бензин стремится всплыть на поверхность смеси, а вода оседает под ней. В топливном баке автомобиля это может иметь катастрофические последствия, особенно в зимний период.

Спирт, однако, хорошо смешивается с водой: частицы воды равномерно распределяются в смеси. В результате не только решается проблема зимнего замерзания, но и отпадает необходимость в чистом спирте для топливных целей. Это очень важно для мелкомасштабного производителя спиртового топлива, поскольку непромышленные перегонные кубы, как правило, не способны производить спирт с крепостью более 192 (чистота 96%).

Что касается его использования в двигателе, то исследователи MOTHER добились отличных результатов с различной крепостью спирта, от 160 до безводного (200). Дополнительная вода, добавленная сверх предела 20%, заставляет двигатель колебаться и работать на холостом ходу… следовательно, эта практика не рекомендуется. В качестве дополнительного преимущества вода в топливе помогает очищать и «смазывать» внутренние части двигателя, включая седла клапанов, поверхности головки поршня и камеру сгорания.

ЭКОНОМИКА ДВИГАТЕЛЯ

Экономия топлива двигателем прямо пропорциональна тому, насколько богата топливно-воздушная смесь… и это, конечно же, зависит от того, насколько велик главный жиклер в карбюраторе. Для спирта требуется более богатая топливно-воздушная смесь, чем для бензина (9 к 1, а не 15 к 1), но эта разница не пропорционально отражается на экономичности… отчасти из-за того, что спирт имеет более высокое «октановое число» и может использоваться более эффективно.

Экспериментируя с размерами отверстий (диаметрами) главного жиклера карбюратора, можно достичь золотой середины между мощностью и экономичностью в стандартном автомобильном двигателе, использующем спирт. Ссылаясь на приведенную ниже диаграмму «Экономия», вы увидите, что увеличение диаметра жиклера на 40% по сравнению со стандартным размером жиклера в грузовике МАТЕРИ привело к потере всего 12% общей экономии топлива… по сравнению со сжиганием бензина. и с использованием штатной струи (в обоих случаях грузовик был полностью загружен).

При поэтапном уменьшении размера жиклера — до 19% больше исходного — было потеряно всего около 5% по сравнению с незагруженным грузовиком на бензине и его нормальным впрыском. Когда этот тест был проведен для сравнения обоих видов топлива в полностью загруженном автомобиле, версия со спиртовым двигателем фактически показала увеличение пробега… на колоссальные 16%. Это связано с тем, что автомобиль, работающий на спирте, — отчасти из-за высокого «октанового числа» топлива — будет сохранять свою экономичность даже при экстремальных нагрузках, в отличие от большинства автомобилей с бензиновым двигателем. Цифры, приведенные выше, были записаны, когда 1/2-тонный пикап МАТЕРИ тянул более 2200 фунтов … и лишь немного улучшились, когда груз был снят. Для сравнения, когда груз был снят с грузовика в его бензиновом режиме, пробег значительно увеличился … как показано на диаграмме.

Следует также отметить, что увеличение степени сжатия двигателя значительно улучшит расход спирта. .. до такой степени, что любое транспортное средство с грузом или без груза должно быть равно или лучше расхода топлива на бензине.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель, работающий на спирте, — при правильном преобразовании — будет иметь производительность, эквивалентную, если не превышающую, такую ​​же силовую установку, работающую на бензине. Это связано с тем, что алкоголь имеет более высокое «октановое число» (следовательно, время может быть немного сдвинуто вперед), и он может выдерживать гораздо большие степени сжатия.

Даже без изменения степени сжатия спиртовой двигатель с довольно низкой степенью сжатия (у МАТЕРИ коэффициент сжатия 8,5:1) по-прежнему не уступает бензиновому аналогу. И, если синхронизация безопасно опережает предел «детонации», диапазон крутящего момента значительно расширяется, что позволяет автомобилю исключительно хорошо тянуть под нагрузкой … на самом деле, в таких условиях он работает намного лучше, чем бензиновая версия. !

Алкогольное топливо Матери-Земли

Глава 1
Знакомство с фермерским топливом.

Китайцы изобрели вечный двигатель — Zahav.ru Автомир

Изюминкой силовой установки электромобиля Qin является возможность подзаряжать аккумуляторы во время движения

• Китай
• технологии
• электронные системы

22.04.2012

Источник:Autonews — РБК

• Поделиться на facebook
• Поделиться на whatsapp
• Поделиться на general
• Поделиться на general
• Поделиться на twitter
• Поделиться на email
• Поделиться на OK
• Поделиться на VK
• Поделиться на talkbacks

Китайская компания BYD известна в России по седанам F3, а вот во всем мире ее знают в качестве крупнейшего мирового производителя аккумуляторов для мобильных устройств.

Автомобильное отделение компания открыла несколько лет назад и пока не может бороться с крупнейшими китайскими компаниями. Однако, по части разработок в области гибридов и электромобилей она в лидерах среди компаний Поднебесной.

На автосалоне в Пекине, который открывается через несколько дней, BYD представит концептуальный электромобиль Qin. Изюминкой силовой установки седана является возможность подзаряжать аккумуляторы во время движения.

Китайцы не спешат раскрывать подробности своей разработки, говоря лишь о том, что подзарядка происходит за счет двунаправленного инвертора.

Ни данных о запасе хода, ни информации о том сколько времени потребуется на полную подзарядку аккумуляторов BYD не сообщает. Правда, известно время разгона до 100 км/ч – оно у Qin составляет всего 6,9 сек.

Впрочем, основной целью презентации Qin является демонстрация нового дизайн-направления BYD. Нельзя сказать, чтобы автомобиль выглядел гармонично, но передняя часть смотрится вполне современно, а высокая крыша сулит хороший запас пространства.

А вот задок выполнен даже не азиатском стиле, а в типично китайском. Ярко-выраженный «хвост» багажника со спойлером, фонари, натекающие на крылья, плавная линия красной плашки, их соединяющая.

Вроде бы плавные линии, но они совершенно не сочетаются с достаточно стильной и агрессивной передней частью.

Интересно, что представители BYD уже сделали заявление о том, что Qin поступит в продажу в ближайшее время, а его цена составит около 150 тыс. юаней (около 24 тыс. долларов).

Китайские власти сейчас активно призывают наполнить внутренний рынок гибридами и электромобилями. Так что, скорее всего, серийное будущее Qin действительно не за горами.

• Поделиться на facebook
• Поделиться на whatsapp
• Поделиться на general
• Поделиться на general
• Поделиться на twitter
• Поделиться на email
• Поделиться на OK
• Поделиться на VK
• Поделиться на talkbacks

Читайте также

• Почему «китайцы» все-таки захватят мир. Экспорт растет лавинообразно
• КНР вышла на второе место в мире по объему экспорта автомобилей, обогнав ФРГ
• Секреты Терракотовой армии: 5 удивительных фактов о величайшей археологической находке
• Продажи автомобилей на новых источниках энергии в Китае выросли в два раза
• «Наивность по отношению к Китаю закончилась»: страны G7 займут более жесткую позицию

Комментарии, содержащие оскорбления и человеконенавистнические высказывания, будут удаляться.

Пожалуйста, обсуждайте статьи, а не их авторов.

Статьи можно также обсудить в Фейсбуке

Выбор читателя

• Как новые репатрианты интегрируются в израильское общество

• 13 лет вместе и…Самая красивая модель мира развелась с мужем

• Какой кофе пьют в Израиле и почему просят растворимый

• Вот идея на все случаи жизни: творожно-сырные колечки

• Признать Россию спонсором терроризма мешает Израиль

• Илон Маск выступил в роли «полезного идиота» Путина

• Макаревич: Надо отключить излучатели и мозги встанут на место

• Помни о фигуре! Почему вареную картошку лучше есть холодной

как человечество пытается создать вечный двигатель — Промо на vc.ru

И у него каждый раз почти получается.

17 179
просмотров

Материал подготовлен при поддержке InfinityLab

Бесконечная энергия — одно из давних мечтаний человечества. Идея создать вечный двигатель дешёвой и чистой энергии не давала покоя многим видным умам Средневековья и Нового времени. Вспомним самые удивительные примеры perpetuum mobile и объясним, почему ни одно из них так и не заработало.

В вечном поиске

Вечный двигатель — это воображаемая машина, которую достаточно запустить всего раз — и она будет бесконечно работать на внутреннем ресурсе, не заимствуя энергию извне. Другими словами, устройство должно воссоздавать энергию из ничего.

Насколько известно историкам, возможность создания подобного устройства не заинтересовала ни греков, ни римлян (во всяком случае ни чертежи, ни макеты учёным не встречались). Первые сохранившиеся до наших дней проекты вечного двигателя дошли до нас из Европы примерно XIII века.

Время это было кипучее и деятельное: пока французы с англичанами выясняли отношения в Столетней войне, шотландцы боролись за независимость, а нижнесаксонские купцы объединялись в Ганзу, о механизации тоже никто не забывал. Развивались ремёсла, совершенствовались машины, росли производства.

Средневековое производство выглядело так Wikipedia

Общество нуждалось в новых источниках дешёвой энергии, способной раздувать меха в кузнях, крутить мельничные жернова и поднимать грузы на стройках. В итоге до наших дней сохранилось свыше тысячи проектов вечного двигателя.

Колёса, магниты, гидравлика

Идея вечного двигателя вытекала из средневековых представлений об окружающем мире. Мыслители того времени регулярно наблюдали явление, которое они называли perpetuum mobile naturale, или «естественное вечное движение»: небесных тел по небосводу, приливов и отливов, течения рек. А раз такое движение возможно в природе, значит, его можно повторить и опытным путём, размышляли они. Так и появилась мечта о perpetuum mobile artificae, что означает «искусственное вечное движение».

Модели вечных двигателей того времени делятся на механические, магнитные и гидравлические. Большинство механических основаны на идее колеса: если обеспечить постоянный перевес одной стороны колеса над другой, оно будет постоянно крутиться.

Визуализация колеса Бхаскара Shutterstock

Первым до этого додумался живший в XII веке индиец Бхаскара. До наших дней дошло описание колеса, к которому на равных расстояниях и под определённым углом крепились заполненные ртутью трубки.

По замыслу изобретателя, в зависимости от положения колеса жидкость переливалась либо во внешний, либо во внутренний конец трубки, создавая таким образом разницу в весе между двумя частями колеса и заставляя его крутиться. На том же принципе основаны и более поздние чертежи «вечного» колеса.

Колесо Виллара д’Оннекура, XIII век

Чертёж колеса д’Оннекура Wikipedia

Французский архитектор и инженер Виллар д’Оннекур был очень увлечённым человеком: его одинаково интересовало и устройство кафедральных соборов, и дрессировка львов. В 1240 году д’Оннекур выпустил «Книгу рисунков» — альбом разнообразных чертежей и записей, среди которых встречается чертёж колеса, «способного вращаться само собой».

Колесо д’Оннекура представлено в двух видах: с ртутью (в целом похожее на устройство Бхаскары) и молоточками. Молоточков к колесу крепилось нечётное количество, то есть с одной стороны их всегда свисало больше, чем с другой, — чтобы одна сторона перевешивала другую. Но с каждым поворотом колеса на более тяжёлой стороне должен появляться новый молоточек — процесс будет повторяться до бесконечности. Точнее, до того момента, когда владельцам колеса потребуется заменить износившуюся ось.

Почему эта идея не сработает: модель не учитывает, что, хотя слева всегда будет больше молоточков, сумма сил тяжести левых грузов будет примерно равна сумме сил тяжести правых грузов, что приведёт к тому, что на практике подобное колесо просто остановится.

Вечное колесо и архимедов винт Леонардо да Винчи

Модель вечного колеса да Винчи Adobe Stock

Один из самых известных естествоиспытателей эпохи Возрождения Леонардо да Винчи не мог пройти мимо идеи вечного двигателя и много экспериментировал над устройством. Сначала он проводил опыты с уже известными схемами колеса, затем начал вносить в модель существенные изменения.

В 1487 году Леонардо переключился на принципиально новую схему, основанную на винте Архимеда. Предполагалось, что вода будет подниматься с помощью винта на некоторую высоту, выливаться в жёлоб и стекать на лопасти колеса, вращающего винт.

Почему эта идея не сработает: модель Леонардо не учитывает силу трения. Для того чтобы двигатель вращал сам себя, он должен обладать избыточной энергией, которая уходила бы на преодоление силы трения. Но достать такую энергию неоткуда.

Магнитный двигатель Джона Уилкинса, 1649 год

Схема магнитного двигателя Lockhaven University

В середине XVII века английский епископ, исследователь и естествоиспытатель Джон Уилкинс написал книгу «Сотня изобретений», в которой предложил идею магнитного двигателя.

Сильный магнит ставится на подставку, к которой один над другим крепятся два наклонных жёлоба. У первого есть небольшое отверстие в верхней части, а у второго — закруглённый нижний конец, доходящий до края верхнего жёлоба.

Если на первый жёлоб положить небольшой железный шарик, тот покатится не вниз, а вверх, повинуясь притяжению магнита. Однако, добравшись до отверстия, он обязательно провалится вниз, скатится на второй жёлоб, докатится до самого края и… снова попадёт на первый жёлоб, чтобы, повинуясь притяжению магнита, покатиться вверх…

Почему эта идея не сработает: Уилкинс отлично разбирался в магнитах и сам понимал, что его идея не сработает. Если магнит будет слишком мощным, он просто не даст шарику провалиться в отверстие, а если слишком слабым — то шарик не будет притягиваться. А если шарик всё-таки провалится вниз, магнит продолжит действовать, замедляя «падение». То есть у шарика просто не хватит скорости, чтобы добраться до верхнего края нижнего жёлоба и снова попасть на верхний.

Самодвижущееся колесо Орфиреуса, 1717 год

Чертежи самодвижущегося колеса Орфиреуса Wikipedia

2 ноября 1717 года саксонский инженер Иоганн Бесслер, также известный под именем Орфиреус, представил свой проект вечного двигателя. Его конструкция представляла собой оснащённое системой противовесов полое самодвижущееся колесо диаметром около четырёх метров. До самой своей смерти Орфиреус получал неплохие деньги, демонстрируя своё колесо сначала на ярмарках, затем при дворе могущественных аристократов.

Ландграф Гессен-Кассельский, один из таких аристократов, дважды устраивал колесу Орфиреуса испытания, оставляя устройство в наглухо запертой комнате сначала на две недели, затем на сорок дней. И оба раза спустя это время колесо продолжало вертеться.

Ландграф был вынужден признать, что колесо работает, однако в течение долгого времени тому, кто уличит Орфиреуса в жульничестве, полагалась крупная премия в размере 1000 марок. История умалчивает, получили ли эти деньги жена и служанка (видимо, уже бывшие) инженера, но именно они раскрыли секрет движущегося колеса.

После одной из ссор с Орфиреусом почтенные дамы рассказали, что на самом деле колесо приводилось в действие людьми, незаметно дёргающими за тонкий шнурок. Но как именно Орфиреусу удалось заставить колесо крутиться после месяца в запертой комнате — так и осталось тайной.

Создать вечный двигатель невозможно…

Первые сомнения в том, что вечный двигатель вообще можно создать, появились ещё в XV веке. Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей и другие выдающиеся естествоиспытатели пришли к выводу, что создание вечного двигателя в принципе невозможно. Однако их выводам не хватало научной базы.

Она появилась только после того, как физики открыли один из самых фундаментальных законов природы — закон сохранения энергии. Его суть сводится к тому, что энергию нельзя создать или разрушить, её можно лишь преобразовать из одной формы в другую. Соответственно, сама идея устройства, способного создавать энергию из ничего, противоречит природе.

Закон сохранения механической энергии был сформулирован в 1686 году Готфридом Лейбницем, но на всю природу его действие Юлиус Майер, Джеймс Джоуэль и Герман Гельмгольц распространили только в середине XIX века. И всё же в 1775 году, не дожидаясь научного обоснования, Французская академия наук отказалась рассматривать новые проекты вечного двигателя.

Работа вопреки

Многие естествоиспытатели руководствуются принципом: если все кругом говорят, что что-то невозможно, нужно обязательно найти способ эту невозможность обойти.

Закон сохранения энергии иначе называют первым началом термодинамики. Соответственно, все вечные двигатели, о которых мы говорили до этого момента и которые противоречили первому началу термодинамики, стали называть вечными двигателями первого рода.

Однако в XIX веке появились модели устройств, принципы работы которых никак не противоречили закону сохранения энергии. Такие устройства стали называть вечными двигателями второго рода. И если двигатели первого типа были построены вокруг принципов постоянного движения, то суть второго типа сводилась к изобретению неограниченно долго работающих машин, способных превращать в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел.

Схема нуль-мотора Гэмджи Wikireading

В 1880 году американский профессор Гэмджи предложил сконструированный им нуль-мотор, который должен был работать, извлекая теплоту из равновесной окружающей среды. Двадцать лет спустя похожую модель предложил изобретатель действующей установки для сжижения воздуха Чарльз Триплер.

В марте 1899 года в журнале McClure’s Magazine вышла посвящённая Триплеру хвалебная статья: автор сообщал, что, использовав работающее на жидком воздухе устройство, Триплер создал из 3 галлонов воздуха 10 галлонов жидкости.

Оценить эффективность работы устройства Триплера не представляется возможным, поскольку журналиста он попросту обманул, назвав выдуманные цифры. Невозможность создания вечных двигателей второго типа в 1851 году подтвердил британский физик Уильям Томпсон, лорд Кельвин. Он доказал, что в природе невозможны процессы, единственным следствием которых была бы произведённая за счёт охлаждения теплового резервуара механическая работа.

Постулат Кельвина со временем лёг в основу второго начала термодинамики. Таким образом, хотя изобретатели вечных двигателей и не смогли принести в мир бесконечные источники дешёвой энергии, попытки опровергнуть возможность существования подобных двигателей привели к появлению множества физических теорий, теорем и гипотез и существенно способствовали развитию науки.

Но история создания вечных двигателей не закончилась в XIX веке. Попытки создать энергию из ничего, или из «физического вакуума», не прекращаются и сегодня. Такие двигатели, принципы действия которых не нарушают первого или второго начала термодинамики, в шутку называют «вечными двигателями третьего рода».

А что сейчас?

В 2020 году физики из Университета Арканзаса разработали на основе графена схему, которую уже предлагают считать генератором чистой и бесконечной энергии.

Пол Тибо, руководитель исследования Университет Арканзаса

Учёные выяснили, что под действием броуновского движения внутри графена медленно колеблется и изгибается одиночно закреплённая пластина толщиной в один атом углерода. Чтобы преобразовать полученный в результате этих колебаний переменный ток в постоянный, физики предложили использовать схему с двумя диодами.

Проведённый эксперимент доказал, что схема генерирует добавочную мощность на нагрузке. Арканзасские физики считают, что, если поставить на графеновый кристалл миллионы подобных схем, они смогут вырабатывать энергию в неограниченных количествах, но в малых объёмах.

Визуализация установки Tri Alpha Energy Tri Alpha Energy

Ещё один неиссякаемый источник чистой энергии обещает построить к 2027 году американская фирма Tri Alpha Energy. Занимающаяся разработками в сфере термоядерной энергии компания недавно привлекла полмиллиарда долларов, которые пойдут на совершенствование существующих методов термоядерного синтеза и строительство первого в мире частного термоядерного реактора.

Проблема термоядерного синтеза сводится к тому, что ещё никому не удавалось нагреть атомы водорода до нужной температуры. Однако инженерам компании удалось удержать плазму в стабильном состоянии при температуре в 10 миллионов градусов Цельсия в течение 11,5 миллисекунды.

Для того чтобы добиться нужных результатов, оставалось поддерживать температуру достаточно долго, чтобы началась самоподдерживающаяся реакция.

А в 2017 году группа учёных из долгопрудненского МФТИ под руководством Гордея Лесовика нашла способ создать квантовое устройство, нарушающее второе начало термодинамики и обладающее почти стопроцентным КПД.

Исследователи из МФТИ Гордей Лесовик (слева) и Андрей Лебедев (справа) МФТИ

Правда исследования одних физиков МФТИ уже успели опровергнуть другие — в августе 2017 года на сайте студенческого портала физтеха «Поток» появилась статья сотрудника МФТИ Михаила Фейгельмана, который обвинил коллег в обмане, фальсификации и подтасовке результатов своих исследований в научных статьях. А год спустя в том, что созданный подмосковными физиками двигатель работает как надо, засомневались и учёные из Дрезденского университета.

Энергию нельзя создать из ничего, но её можно сохранить — чтобы использовать позднее. Пример таких «хранителей энергии» — зарядные устройства InfinityLab. Они компактные, энергоёмкие, а корпус на 90% состоит из переработанного пластика.

Пауэрбэнки InstantGo ёмкостью 10 000 мАч заряжают смартфоны, планшеты и ноутбуки по USB-A. В комплекте встроенный кабель на выбор — USB-C или Lightning, а модель Wireless поддерживает беспроводную зарядку стандарта Qi и способна за 70 минут восполнить ресурс небольших ноутбуков по кабелю USB-C.

Накапливает и отдаёт энергию как пауэрбанк портативный спикерфон ClearCall — устройство для конференцсвязи. По размеру он чуть больше коробки из-под компакт-диска, а весит как банка газировки — 340 грамм. В спикерфоне четыре микрофона с шумоподавлением, по нему можно непрерывно разговаривать до 24 часов или заряжать аккумуляторы до 6500 мАч.

Зарядить смартфон без провода поможет настольная станция InstantStation Wireless. Она оснащена портами USB-A и USB-C, поэтому одновременно способна заряжать сразу три устройства. Быстрая зарядка наполовину заполняет батарею небольшого ноутбука за 70 минут. К станции можно приобрести кабели, которые выдерживают 35 000 сгибаний и поставляются в биоразлагаемой упаковке.

Подробнее

Вечный двигатель | Prairie Public Broadcasting

20.09.2016:

На протяжении многих лет человечество искало машину вечного движения, что-то механизированное, что не останавливалось бы в движении. Первая задокументированная попытка была предпринята индийским писателем Бхаскарой около 1159 года. Машина представляла собой колесо с контейнерами с ртутью по ободу, которое должно было всегда удерживать вес на одной стороне при вращении и, таким образом, продолжать движение.

За этим последовало множество других попыток, одни для доказательства, а другие для опровержения возможности такого изобретения. Трение и другие силы неизбежно побеждают, но идея мифической машины осталась. Леонардо да Винчи сказал: «О вы, искатели вечного двигателя, сколько тщетных химер вы преследовали? Идите и займите свое место с алхимиками».

Однако в этот день в 1913 году по Северной Дакоте ходили слухи о том, что Дж. У. Кеннеди из Мандана изобрел именно такую ​​машину. Он состоял из колеса шести футов в диаметре с девятью спицами. Кеннеди прикрепил груз к каждой спице так, чтобы пять грузов всегда тянули колесо вперед. Кеннеди был уверен, что преуспел там, где предыдущие попытки потерпели неудачу. Он даже подал заявку на патент в Вашингтоне, округ Колумбия, и отправил туда свою машину для испытаний.

Согласно сообщениям, которые, казалось, эхом доносились из разных частей штата, машина работала 40 дней подряд и не останавливалась. The Ward County Independent отметила: «Изобретение в случае успеха было бы настолько исключительным, что никто не решался бы его одобрить, но демонстрация настолько убедительна, что почти теряется сомнение, когда он видит, как оно ускользает».

Тем не менее, Williston Graphic сообщила: «Еще один житель Северной Дакоты сошел с ума. Изобрел вечный двигатель. Что сталось с парнем, который заполнил полые спицы старой прялки, чтобы решить «вечную» проблему».

The Grand Forks Herald отметила, что статья «выглядит как подлинная», добавив, что Кеннеди, «скромный человек… без средств», подал в отставку с должности машиниста в магазинах Северной части Тихого океана, чтобы следить за своим день и ночь, чтобы посмотреть, не остановится ли оно.

Это само по себе подвиг, независимо от того, продолжала ли машина работать по прошествии сорока дней. И, возможно, еще одним подвигом было то, что он не поддался опасностям этой попытки. Изучив историю изобретателей вечных двигателей, Кеннеди сообщил, что 48 из них «покончили жизнь самоубийством, а 500 сошли с ума».0003

Dakota Datebook by Sarah Walker

Источники:

The Grand Forks Evening Times, 13 декабря 1913 г., стр. 3

Sherwood Tribune, 18 сентября 1913 г.

The Ward County Independent, 11 сентября 1913 г., стр. 3; 17 июля 1913 г., стр. 5

Williston Graphic, 28 августа 1913 г., стр. 4

«http://www.lhup.edu/%7Edsimanek/museum/people/people. htm» http://www.lhup.edu /~dsimanek/museum/people/people.htm

Интересная статья: «http://gizmodo.com/the-impossible-history-of-perpetual-motion-513229953» http://gizmodo.com/the-impossible-history-of-perpetual-motion-513229953

Bismarck Daily Tribune, 9 июля 1913 г., стр. 5; 3 июля 1913 г., стр. 4

Патентный закон о вечном двигателе — IPWatchdog.com

На выходных я написал статью под названием Превращение вашей идеи в изобретение . В статье я говорил о том, что вам не нужно иметь прототип, а нужно уметь описать свое изобретение достаточно подробно, чтобы другие могли понять, что вы изобрели. Это верно, за исключением сценария вечного двигателя, который я признал в статье. это было бы длинным тангенсом, но я знал, что пока печатал этот абзац, я вернусь назад и заполню пробелы в законе, касающемся вечных двигателей.

Законы физики и природы говорят нам, что машина не может производить больше энергии, чем потребляет, что создает очень серьезные препятствия для получения патента. Такая машина характеризуется как вечный двигатель, и когда она заявлена ​​как таковая, она обычно и регулярно отклоняется Ведомством по патентам и товарным знакам США. Отклонение Патентным ведомством заявки, в которой говорится об устройстве, способном производить больше энергии, чем оно потребляет, является отказом в полезности, основанным на убеждении, что изобретение не может быть полезным, если оно не работает.

Но зачем нам закон, относящийся к вещам, которые наука считает невозможными? Зачем нужен закон о вечном двигателе? Это два очень разных вопроса.

[Inventors-Google]

Во-первых, необходимо отметить, что в прошлом выдавались так называемые отказы в невозможности в отношении изобретений, которые ранее считались невозможными, а позже оказались возможными. Например, когда-то отказ от полезности был обычным явлением в отношении методов и методов лечения повторного роста волос. Когда патентный эксперт выдает отказ, в том числе отказ в связи с полезностью, бремя доказывания права на притязание переходит на заявителя. В сценарии полезности эксперт отклонил бы заявку, и тогда заявитель должен был бы представить достаточные доказательства того, что изобретение действительно работает. В конце концов было получено достаточно доказательств того, что методы, методы лечения и составы для восстановления роста волос действительно вызывают повторный рост по крайней мере некоторых волос. После представления этих доказательств отказ в полезности отзывается, и патентный эксперт рассматривает изобретение по существу, продвигаясь вперед, чтобы определить, является ли изобретение новым и неочевидным. Обычно в ситуации, когда первоначальный отказ был вызван невозможностью, можно ожидать гладкого плавания благодаря новизне и неочевидности.

В случае с вечным двигателем производство работающего прототипа является единственным способом, которым Патентное ведомство когда-либо выдаст заявку на устройство, заявленное как способное производить больше энергии, чем потребляет. В частности, вам нужно будет создать рабочий прототип до того, как Патентное ведомство начнет какую-либо экспертизу. Прототип будет тщательно протестирован, и если на выходе будет больше, чем на входе, то будет создан вечный двигатель, и заявитель может продвигаться вперед в процессе патентования.

Лучшее дело для обсуждения всякий раз, когда возникает вопрос о вечных двигателях, это Newman v. Quigg , 877 F.2d 1575 (1989). В этом случае г-н Ньюман заявил об устройстве, которое увеличивает доступность полезной электрической энергии. Патентный эксперт отклонил претензии, и Совет по рассмотрению патентных апелляций и вмешательств поддержал этот отказ. В конечном итоге ряд апелляций был подан в суды за пределами Патентного ведомства. В ходе одного разбирательства на уровне окружного суда для расследования был назначен специальный мастер.

Специальный мастер сообщил, что результаты, показанные для устройства Ньюмана, оказались противоречащими законам термодинамики, и выразил скептицизм относительно теории Ньюмана о действии изобретения. Мастер заявил, что «[т] нет никаких доказательств, подтверждающих научную теорию Ньюмана». Мастер также обнаружил, что доказательства, представленные Патентному ведомству, были неопровержимыми и что Ньюман построил и испытал прототип своего изобретения, в котором выходная энергия превышает внешнюю входную энергию. Далее специальный мастер пришел к выводу, что не было никаких противоречивых фактических доказательств, опровергающих утверждение Ньюмана, несмотря на то, что действие изобретения нарушало общепризнанные научные принципы.

В конечном итоге окружной суд не принял вывод специального мастера, потому что отчет был «явно ошибочным в том смысле, что он явно противоречит первому закону термодинамики». Иными словами, судья районного суда не собирался выносить решение о том, что первый закон термодинамики неверен. В результате окружной суд направил устройство на испытания в Национальное бюро стандартов («НБС»), что, учитывая все обстоятельства, было действительно хорошей идеей. В конце концов, если кто-то собирается сказать, что первый закон термодинамики неверен, было бы неплохо протестировать устройство и посмотреть, действительно ли утверждения и бумажные доказательства составляют реальную иллюстрацию ошибочной природы устройства. первый закон термодинамики.

Тестирование NBS не подтвердило выводы спецмастера, а по факту установило, что устройство не вырабатывало больше энергии, чем потребляло, хотя и было признано чрезвычайно эффективным — КПД 87%. Ньюман протестовал, потому что NBS проверила заземление устройства, что, как он утверждал, не могло быть сделано в соответствии с изобретением. Он также возразил, что нагрузка, добавленная для проверки количества энергии, исказила результаты. Дело было обжаловано в Апелляционном суде США по федеральному округу.

Федеральный окружной суд, не принимая во внимание возможность вечного двигателя, сказал:

Этот суд, как и окружной суд, считает, что законы термодинамики не терпят противоречий. Однако законы термодинамики не требуют закрытия ни научного, ни судебного ума от возможности объяснения проявляющихся явлений теориями, не нарушающими незыблемых научных принципов. Мастер признал это, хотя и выразил сильный скептицизм по поводу научной теории мистера Ньюмана об использовании гироскопической или электромагнитной энергии. Но когда назначенный судом тест не подтвердил результатов, заявленных мистером Ньюманом, вопрос о научном объяснении заявленных результатов стал спорным.

Принимая во внимание необычный характер заявленных г-ном Ньюманом технологических результатов и предложенных объяснений, мы не видим ошибки в решении окружного суда отказать в принятии рекомендованного заключения специального мастера и вместо этого назначить дополнительную экспертизу PTO, после чего приказом NBS провести проверку работоспособности устройства Ньюмана.

По существу, Федеральный окружной суд не нашел ошибки в том, что сделал окружной суд. Основная, если не исключительная причина, заключалась в том, что Ньюману были предоставлены протоколы испытаний, которые должны были использоваться NBS, которые включали заземление машины и добавление нагрузки для проверки выходного электричества, и он не возражал перед испытанием. . Возражение постфактум против тестирования НБС было сочтено недостаточным и несвоевременным.

Что все это значит? Это означает, что будет исключительно сложно получить заявку на изобретение, которое претендует на то, чтобы производить больше энергии, чем потребляет, если, конечно, у вас действительно нет рабочего прототипа, который при тестировании будет производить больше энергии, чем потребляет. Судья Полин Ньюман (не имеющая отношения к изобретателю) была судьей федерального округа, которая написала заключение по делу Newman v. Quigg , и, когда я читаю то, что она написала, у меня возникает ощущение, что она тщательно подбирала слова, потому что не хотела идти. вошел в историю как человек, написавший, что вечный двигатель невозможен, и только спустя годы, десятилетия или столетия его ошибочность будет доказана.

Реальность такова, что научные факты и научная фантастика продиктованы принятыми в настоящее время представлениями, независимо от того, верны они или нет. Как бы невозможно это ни звучало, то, что мы понимаем как научный факт, всегда ограничено нашим пониманием нашего окружения. По мере того, как расширяются наши знания, то, что раньше было научным фактом, часто становится неверным с научной точки зрения, иногда совершенно неверным. Означает ли это, что когда-нибудь вечный двигатель станет реальностью? Кто знает. Я не задерживаю дыхание и не делаю ставок, но есть много высокоинтеллектуальных людей, постоянно пытающихся раскрыть тайны вселенной, и с таким количеством новых открытий кажется, что наука продолжает посягать на невозможное. Только подумайте о маскирующих устройствах и транспортере а-ля «Звездный путь», которые уже в какой-то степени стали реальностью. См. здесь , здесь , здесь для маскировки и это , это и НАСА признает «небольшое количество атомов и фотонов было телепортировано» для футуризма транспортных технологий.

Но все это наводит на вопрос, зачем нам на самом деле закон, касающийся именно вечных двигателей? Правда в том, что в каждом поколении есть изобретатели, которые верят, что разгадали тайну вечного двигателя, а Патентное ведомство и суды довольно устали заниматься этими делами, отсюда и требование сначала иметь рабочий прототип.

Кого-то шокирует, что есть люди, которые действительно верят, что изобрели устройство, которое производит больше энергии, чем потребляет. Я могу с большим авторитетом сказать, что изобретателей, работающих над созданием вечного двигателя, гораздо больше, чем кто-либо может себе представить. В некоторых случаях есть даже работающий прототип, так что, очевидно, есть какая-то машина, но дает ли она больше энергии, чем потребляет, что соответствует определению вечного двигателя Патентного ведомства. Часто изобретатели не учитывают первоначальный ввод энергии в систему, тем самым искажая свои выходные показания и ошибочно заставляя их полагать, что они создали вечный двигатель. Но многие работают в области, которая кажется безнадежной, по крайней мере, если вы верите в первый закон термодинамики.

Стремление к невозможному или невозможному, по крайней мере, исходя из нашего нынешнего понимания законов физики и природы, привлекает многих. Это то, что заставляет молодых поклонников научной фантастики вырастать в ученых, которые бросают вызов общепринятому мышлению и гонятся за крутыми гаджетами, о которых мечтали фантасты. Этот драйв и самоотверженность могут привести к таким местам, о которых никто не мог и мечтать, и часто это происходит. Только взгляните на все, чему научилось НАСА, когда они работали над отправкой человека на Луну. Это считалось невозможным. Сделали бы мы столько открытий, не достигнув, казалось бы, невозможного? Возможно нет.

Ключ для тех, кто мечтает о вечном двигателе или неограниченной свободной энергии (как иногда утверждают), это понимание того, что получение патента на вечный двигатель будет серьезной тяжелой битвой, и даже если у вас есть работающий прототипа вам, скорее всего, потребуются многие сотни тысяч долларов, чтобы вести юридические баталии, с которыми вы столкнетесь. Конечно, большинство скажет вам, что это невозможно, и вы должны перестать тратить свое время, и, возможно, они правы. Но я сам мечтатель и не собираюсь никому говорить, чтобы он перестал преследовать свою мечту.

Что я хочу сказать, так это то, что вам нужно держать ухо востро во время путешествия.

Aerojet Rocketdyne получила заказ на 116 ракетных двигателей c 3D-печатными деталями

Новости

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

3

Новые силовые установки предназначены для ракет-носителей Vulcan Centaur, которые придут на смену ракетам Atlas V, оснащавшимся двигателями российского производства.

За контракты на поставку двигателей для новых ракет компании United Launch Alliance (странного, но эффективного альянса старых врагов-конкурентов Boeing и Lockheed Martin) соревновались два предприятия — довольно молодое Blue Origin миллиардера, ковбоя и новоявленного астронавта Джеффа Безоса и полное опыта Aerojet Rocketdyne. В итоге пирог поделили: Blue Origin достались первые ступени, а Aerojet Rocketdyne — вторые. Что интересно, двигатели обеих ступней изготавливаются с широким применением технологий 3D-печати.

Ракетный двигатель BE-4 компании Blue Origin

«Ключевые компоненты наших насосов Ox Boost Pump изготавливаются с помощью аддитивных технологий. Корпус состоит из одной 3D-печатной алюминиевой детали, а все ступени гидротурбины печатаются никелевым сплавом Monel. Такой подход позволяет добиваться комплексной геометрии проточных каналов, что было бы гораздо сложнее реализовать обычными производственными методами. Форсунки и крыльчатка тоже печатаются, требуя лишь минимальной постобработки», — рассказал Джефф Безос.

Огневые испытания BE-4 летом 2019 года

Первые ступени будут оснащаться метан-кислородными двигателями BE-4. В феврале 2020 года Blue Origin открыла фабрику по производству этих силовых установок в Хантсвилле, штат Алабама. Компания вложила в новую фабрику как минимум двести миллионов долларов и планирует изготавливать по несколько десятков двигателей в год. Фактически, BE-4 полностью заменят в этой роли российские РД-180.

«В основе каждой успешной космической программы — двигатели, доставляющие ракеты и полезную нагрузку в космос. С первых дней компании Blue Origin мы приняли принципиальное решение инвестировать в разработку многоразовых ракетных двигателей нового поколения. Сейчас для нас, наших партнеров и всей страны наступило захватывающее время — мы на пути к выполнению обещания покончить с зависимостью от двигателей российского производства», — заявил генеральный директор Blue Origin Роберт Смит на церемонии открытия фабрики.

Вторая ступень с двумя двигателями RL-10

11 апреля этого года Aerojet Rocketdyne сообщила о получении заказа от United Launch Alliance сразу на 116 двигателей для второй ступени Vulcan Centaur. На этот раз речь идет о силовых установках RL10C-X. Здесь стоит пояснить, что «Вулкан» и «Кентавр» — названия первой и второй ступеней соответственно, причем «Кентавры» использовались еще в связке с Atlas V и оснащались двигателями RL-10, тогда как на первые ступени устанавливались РД-180 московского НПО «Энергомаш». Таким образом, «Атлас-Кентавр» преобразовался в «Вулкан-Кентавр», при этом вторая ступень была модернизирована, а первую полностью переделали под BE-4, отказавшись от российских двигателей.

Огневые испытания двигателя RL10C-X

В обновленных двигателях второй ступени, получивших обозначение RL10C-X, используются 3D-печатные форсунки и камеры сгорания, а также композитные сопла. Удельный импульс тяги достигает 461 секунды, что делает этот двигатель одним из наиболее эффективных представителей семейства RL10.

Размер заказа в немалой степени обусловлен решением еще одного предприятия Джеффа Безоса — компании Amazon, намеревающейся развернуть спутниковую группировку из 3236 аппаратов для обеспечения глобального высокоскоростного широкополосного доступа в Интернет. Здесь налицо конкуренция с еще одним космическим энтузиастом — Илоном Маском и его компанией SpaceX, уже разворачивающей аналогичную сеть под названием Starlink. Кстати, космическим интернет-проектом Amazon занимается дочерняя компания Kuiper Systems, а руководит этим предприятием Раджив Бадьял — бывший вице-президент SpaceX, отвечавший как раз за проект Starlink и уволенный Маском в 2018 году, якобы из-за слишком низких темпов работ. Теперь Amazon заявила, что выбрала на роль перевозчика компанию United Launch Alliance, а это означает, что для выполнения всех заказов, включая заказы от Amazon, ULA придется строить до двадцати пяти ракет в год. Первый полет Vulcаn Centaur намечен на вторую половину текущего года.

Огневые испытания прототипа RL10C-X в 2019 году:

Еще больше интересных статей

10

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Результаты первых экспериментов по 3D-печати полимерными материалами в условиях микрогравитации, про…

Читать дальше

7

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

В июле в Москве завершился международный изоляционный эксперимент SIRIUS-21, продлившийся 240 суток. ..

Читать дальше

59

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Портал 3Dtoday при поддержке компаний Creality и Bestfilament приглашает всех желающих к участию в к…

Читать дальше

Испытания двигателя be 4. В сша провалили испытания ракетного двигателя

В настоящее время американские Blue Origin и Aerojet Rocketdyne создают замену российскому двигателю РД-180. Компании конкурируют между собой, каждая планирует сертифицировать свой агрегат не позднее 2019 года. Молодая Blue Origin рабочий образец BE-4 (Blue Engine-4) в марте, однако стендовые испытания, проведенные в мае, неудачей. Создавшая двигатели для американской лунной ракеты и проверенная временем Aerojet Rocketdyne, казалось бы, отстает: лишь в мае она первые огневые испытания предкамеры агрегата AR1, рабочего образца которого до сих пор нет. Стоит ли ожидать скорого отказа США от РД-180 — выясняла .

Сегодня один двухкамерный жидкостный ракетный двигатель РД-180 устанавливается на первую ступень американской тяжелой ракеты Atlas V. Горючее — керосин, окислитель — кислород. Двигатель разрабатывался в 1994-1999 годах на основе четырехкамерных РД-170, устанавливаемых на боковые ускорители советской сверхтяжелой ракеты «Энергия» (по сути они представляют собой первые ступени российско-украинского носителя ). Контракт на создание двигателя для США между (сегодня ее подразделение Rocketdyne входит в состав Aerojet Rocketdyne) и был заключен в июне 1996 года. Между заключением соглашения и запуском первой ракеты прошло четыре года.

Огневые испытания РД-180 начались в «Энергомаше» в ноябре 1996 года. В США первый серийный двигатель был отправлен в январе 1999 года, где через три месяца был сертифицирован для средней ракеты Atlas III. Первый раз американский носитель с российским двигателем полетел в мае 2001 года, всего было совершено шесть пусков Atlas III, и все они были успешными. Для Atlas V агрегат РД-180 сертифицирован в августе 2001 года, первый пуск нового носителя произошел через год. По состоянию на 18 апреля 2017 года ракета Atlas V была запущена 71 раз, из которых один раз — частично удачно (российский двигатель тут ни при чем: произошла утечка жидкого водорода из бака разгонного блока Centaur, в результате чего полезная нагрузка была выведена на нерасчетную орбиту).

Сегодня Atlas V фактически является основной американской тяжелой ракетой. Пуски другого тяжелого американского носителя — Delta IV (на нем нет российских двигателей) — слишком дороги, так что , из-за конкуренции со среднетяжелой ракетой Falcon 9 , решил свести их к минимуму. С 2007 года Boeing и Lockheed Martin, производитель Atlas V, управляют пусками своих носителей через совместное предприятие ULA (United Launch Alliance). В США у этой компании большие проблемы. Во-первых, даже более дешевая по сравнению с Delta IV ракета Atlas V сегодня не выдерживает конкуренции с Falcon 9 в коммерческих, государственных и военных пусках; во-вторых, в связи с ухудшением российско-американских отношений в 2014 году ULA должна к 2019 году отказаться от покупки РД-180.

У компании есть несколько способов сохранить бизнес. Первый — отказаться от ракеты и построить новую, уже без российских двигателей. Второй — попробовать установить в Atlas V новый двигатель вместо РД-180. Blue Origin реализует первый подход, Aerojet Rocketdyne — второй. Вариант, согласно которому на территории США можно было бы развернуть производство РД-180, не выдерживает никакой критики: это настолько дорого и долго, что проще создать новый агрегат. К тому же лицензионное соглашение на передачу в США технологии производства российских двигателей РД-180 заканчивается в 2030 году — не имеет смысла разворачивать дорогостоящее производство всего на десять лет.

«Американцы думали, что они начнут с нами работать, а года через четыре возьмут наши технологии и будут сами их воспроизводить. Я им сразу сказал: вы затратите больше миллиарда долларов и десять лет. Четыре года прошло, и они говорят: да, надо лет шесть. Прошли еще годы, они говорят: надо еще восемь лет. Прошло уже семнадцать лет, и они ни один двигатель не воспроизвели. Им сейчас только на стендовое оборудование для этого нужны миллиарды долларов», — говорил еще в 2012 году по этому поводу создатель двигателя РД-180 академик Борис Каторгин.

Компании Blue Origin и Aerojet Rocketdyne слишком разные, что не может не отражаться в подходах к ракетному двигателестроению. За плечами Aerojet Rocketdyne, претерпевшей множество реорганизаций, создание в 1950-х и 1960-х агрегатов F-1, устанавливаемых на первую ступень сверхтяжелой ракеты ракеты Saturn V лунной миссии Apollo. Ее AR1, как и РД-180, является жидкостным ракетным двигателем закрытого цикла, в качестве топлива используется керосин, окислитель —
кислород. Это позволяет заменить российский агрегат на американский без принципиальной доработки носителя Atlas V.

В мае 2017 года Aerojet Rocketdyne провела первые огневые испытания предкамеры (в ней топливо частично сгорает и затем поступает в камеру сгорания) двигателя AR1. «Прохождение этого важного этапа позволяет заключить, что AR1 будет готов к полету в 2019 году, — сказала генеральный директор и президент Aerojet Rocketdyne Эйлин Дрейк. — В деле замены двигателей российского производства на текущих ракетах-носителях успех миссии должен быть национальным приоритетом номер один».

Дрейк отметила конкурентные особенности AR1. Во-первых, при создании отдельных элементов американского двигателя используется трехмерная печать. Во-вторых, применяется специальный сплав на основе никеля, позволяющий отказаться «от экзотических металлических покрытий, в настоящее время используемых в производстве РД-180». Для разработки AR1 компания использует методологию, ранее применявшуюся при создании других своих агрегатов (RS-68, J-2X, RL10 и RS-25). В компании планируют создать рабочий прототип (и почти сразу же сертифицировать) AR1 уже в 2019 году.

Blue Origin в создании замены РД-180, по оценкам ULA, опережает Aerojet Rocketdyne на два года. Работу над BE-4 компания начала еще в 2011 году в рамках работы над собственной тяжелой ракетой New Glenn; первый рабочий образец двигателя представлен в марте 2017 года. В Blue Origin признают, что РД-180 «работает на максимуме производительности», тем не менее два однокамерных BE-4, устанавливаемых на первую ступень носителя Vulcan (фактически Atlas VI), в совокупности позволят развить большую тягу, чем два AR1 и один РД-180 на первой ступени Atlas V. В отличие от AR1 и РД-180, в качестве горючего в BE-4 используется метан. В Blue Origin называют BE-4 самым мощным двигателем в мире, работающем на метане.

Первые стендовые испытания BE-4 прошли неудачно. «Вчера мы потеряли набор тестового оборудования для топливной системы на одном из наших испытательных стендов BE-4», — сообщает Blue Origin, уточняя, что на процесс разработки двигателя инцидент не повлияет. Топливная система включает множество турбонасосов и клапанов, которые обеспечивают подачу топливо-окислительной смеси к инжекторам и камерам сгорания жидкостного ракетного двигателя.

В компании пообещали, что скоро вернутся к тестированию. Из сообщения, опубликованного Blue Origin, как отмечает Ars Technica, неясен масштаб аварии, однако «тот факт, что Blue Origin, относительно скрытная компания (по сравнению с той же SpaceX — прим. «Ленты.ру»
) вообще поделилась этой информацией, показателен». Скорее всего, на самом деле ничего страшного не произошло: в распоряжении Blue Origin имеются как минимум два испытательных стенда, а ранее компания заявляла, что планирует создать сразу три рабочих образца ВЕ-4.

Стоимость двигателя ВЕ-4 неизвестна. В Blue Origin ничего не говорят об этом, однако нельзя не отметить, что компания принадлежит американскому миллиардеру , владелец который считается пятым богатейшим человеком в мире (помимо членов королевских семей и глав отдельных государств): его состояние оценивается в 71,8 миллиарда долларов. Главный актив выпускника

У Blue Origin и ULA особые отношения. В 2015 году Aerojet Rocketdyne хотела купить ULA за два миллиарда долларов, в этом случае РД-180, скорее всего, заменяли бы на AR1. Ситуацию изменила Blue Origin, подписавшая соглашение с ULA о сотрудничестве по производству BE-4 и фактически перехватившая инициативу у проверенной временем Aerojet Rocketdyne. Сегодня BE-4 является наиболее вероятным кандидатом для установки на ракету Vulcan, а AR1 рассматривается в качестве запасного варианта. В любом случае, AR1 найдут применение, его можно установить, например, на первую ступень тяжелой ракеты, разрабатываемой компанией Orbital ATK.

Ожидается, что в 2020-х годах Vulcan сможет осуществлять до десяти пусков в год. Носитель должен собираться по модульному принципу и будет включать 12 ракет среднего и тяжелого классов с различными возможностями по выводу полезной нагрузки на орбиту. Двигатели первой ступени (BE-4 или AR1) могут быть повторно использованы после их приземления при помощи защитных щитов (для предотвращения перегрева от трения при падении в атмосфере) и парашютов. В качестве космодромов для Vulcan компания ULA собирается использовать площадки на мысе Канаверал во Флориде или базу ВВС США Ванденберг в Калифорнии. Первый пуск ракеты Vulcan, которая придет на смену Atlas V с российским РД-180, запланирован на конец 2019 года.

Неудачей окончились испытания ракетного двигателя Ве-4 производства американской компании Blue Origin («Голубой источник»). Он должен прийти на замену российскому РД-180, которым оснащают американские ракеты-носители Atlas-V. Два Be-4 хотят поставить на ракету большой грузоподъемности Vulcan, которую разрабатывает United Launch Alliance в рамках государственно-частного партнерства с правительством США.

Потерян целый набор тестового оборудования для топливной системы на одном из стендов сообщила Blue Origin в Twitter . При этом компания успокоила: в этом нет ничего необычного во время испытаний. Однако время идет. Первый старт Vulcan планируется уже в 2019 году. А в перспективе Be-4 установят и на тяжелую New Glenn, которая возьмет на борт космических туристов. Но глобальные планы есть, а ракетного двигателя для первой ступени у США как не было, так и нет.

В 2014 году в связи с ухудшением американо-российских отношений, Конгресс США постановил отказаться от российских РД-180 и ускорить разработку собственных аналогов. Но процесс откровенно забуксовал, и по данным на середину 2016 года, Вашингтон закупает у Москвы еще 18 РД-180.

Экспортный вариант

Российский двигатель создавался в середине 90-х гг. на базе знаменитого РД-170 — самого мощного в мире маршевого двигателя (20 млн л.с. или 800 тонн). РД-180 обладал тягой 400 тонн, что оказалось достаточным для выведения на орбиту американской ракеты «Атлас». «Энергомаш» уверенно выиграл тендер.

В отличие от предшественника, у нового двигателя было не четыре камеры сгорания, а две. Поэтому и потреблял он не 2,5 тонны топлива в секунду, а меньше, чем полторы. РД-180 получился более экономичным и при этом достаточно мощным. Неслучайно американцы выбрали его для своих самых дальних полетов — к Плутону («Новые Горизонты»), к Юпитеру («Юнона»), Марсу («Mars Reconnaisance Orbiter).

Фото: Wikipedia

РД-180 до сих пор производят на «Энергомаше», специально для ракет «Атлас». Кстати, камера сгорания на этом двигателе такая же, как на РД-170. И чтобы ее сделать, советским инженерам понадобились десятилетия. По словам академика РАН Бориса Каторгина, работавшего над двигателем, конструкция уникальная. При диаметре всего 38 сантиметров в камере сгорает 0,6 тонн топлива в секунду(!). Плюс на камере установлена защита от мощных тепловых потоков. А также тщательно продуман механизм охлаждения. В Be-4 это проблема пока не решена. Иначе не сгорело бы тестовое оборудование.

Голубой огонек

И это при том, что на испытательные стенды американцам приходится тратить миллионы долларов. Это на «Энергомаше» они стоят давно. Причем в барокамере можно испытывать двигатель в два раза мощнее — тот же РД-170.
Осложняет задачу Blue Origin и новый принцип работы двигателя. BЕ-4 будет работать не на керосине, как РД-180, а на сжиженном природном газе. Как утверждает разработчик, из-за использования газообразного топлива не будут нужны дорогостоящие и сложные системы герметизации. К тому же, при сгорании газа не остается сажа.

И все равно, учитывая все ноу-хау, ВЕ-4 получится примерно в два раза менее мощный, чем РД-180. Так, на ракету New Glenn планируется поставить целых семь двигателей. Но когда? На данный момент тестируются турбонасосы и главные клапаны ВЕ-4. Два года назад на испытаниях произошел взрыв, когда двигатель попытались вывести на полную мощность, и это серьезно сдвинуло планы введения его в эксплуатацию. В компании заявили, что продолжат тесты в течение всего 2017 года. До первого полета всего два года, но в Blue Origin пока даже не сообщают, где будет производиться ВЕ-4. Зато в пресс-релизе говорится, что он будет самым дешевым из всех имеющихся вариантов.

Blue Origin провела первые огневые испытания двигателя BE-4. Американская компания ULA планирует ставить его на свои новые ракеты Vulcan, которыми США заменят ракеты Atlas V, оснащенные российскими РД-180

Компания основателя Amazon Джеффа Безоса Blue Origin провела первые огневые испытания ракетного двигателя BE-4, который работает на жидком кислороде и жидком метане в качестве окислителя и топлива. Об этом сообщает Popular Mechanics . Журнал отмечает, что ВЕ-4 может стать самым мощным американским ракетным двигателем на ближайшие десятилетия.

Blue Origin планирует использовать силовую установку на своей новой тяжелой ракете New Glenn. Но двигатель может также использоваться совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin United Launch Alliance, которое производит ракеты Altlas V и планирует производить Vulcan.

Во время огневых испытаний двигатель BE-4 набрал 50% своей мощности за три секунды. Blue Origin начала его разработку еще в 2011 году, но публично объявила об этом только в 2014-м.

Как отмечает PM, BE-4 — первый крупный ракетный двигатель, разрабатываемый с нуля частной компанией. Его тяга при работе на уровне моря должна достигать 2400 кН: BE-4 слабее главного двигателя Space Shuttle и разрабатываемого SpaceX двигателя Rаptor, который компания Илона Маска будет ставить на тяжелые ракеты Big Falcon. BE-4 предполагает многоразовое использование.

Blue Origin ранее фокусировалась на разработке небольших суборбитальных ракет многоразового использования New Shepard, способных на несколько минут доставить туристов на высоту орбиты. С двигателем BE-4 двух- и трехступенчатые ракеты New Glen будут способны как минимум доставлять грузы и экипажи на низкую околоземную орбиту. BE-4 будет использоваться для разгона как первой, так и второй ступени. Blue Origin планирует впервые запустить новую ракету в 2020 году.

СП United Launch Alliance заявило о планах ставить BE-4 на свои новые ракеты Vulcan еще в апреле 2015 года. Пока что в распоряжении ULA две ракеты-носителя: Atlas V (с российским двигателем РД-180) и Delta IV (с двигателем RS-68 американской Rocketdyne). Минобороны США проводит почти все свои пуски на ракетах ULA. Как отмечает PM, Vulcan с двигателем BE-4 — «возможность для ULA построить РН, которая будет дешевле не только дорогостоящей Delta IV, но и Atlas V».

Российский ракетный двигатель РД-180

(Фото: Алексей Филиппов / ТАСС)

Впрочем, в мае 2017 года BE-4 потерпел неудачу: при испытаниях взорвался силовой блок двигателя. А Rocketdyne пытается через конгресс вынудить ULA устанавливать на свои ракеты новые двигатели Rocketdyne AR1, но пока что та сохраняет приверженность разработке компании Безоса.

Двигатель BE-4 тоже должен еще пройти летные испытания в составе ракеты, чтобы подтвердить свои параметры, заявил РБК генеральный директор АО «НПО Энергомаш» Игорь Арбузов. «Поэтому впереди у наших коллег еще много работы до того момента, как двигатель можно будет эксплуатировать», — считает он. «Мы с большим уважением относимся к тому, что делает компания Blue Origin. Это подстегивает нас развиваться и совершенствовать свою продукцию», — добавил Арбузов.

Соглашение о поставках РД-180 Москва и Вашингтон заключили в 1990-х годах. С тех пор двигатели используются на ракетах Atlas III и Atlas V. В 2014-м РД-180 попали под санкции США, но спустя несколько дней запрет на поставку сняли, так как в Вашингтоне , что закупка двигателей у «Энергомаша» не противоречит антироссийским санкциям.

С тех пор регулярно появляются сообщения, что США пытаются ускорить проц​есс замены российских РД-180. Например, конгресс поручал Пентагону отказаться от пусков военных спутников на российских двигателях к 2019 году, но в военном ведомстве от такой меры посчитали больше потенциальной выгоды. Газета «Коммерсантъ» даже , что United Launch Alliance планирует купить новую партию РД-180.

РД-180 не единственный российской двигатель, поставляемый на экспорт. Еще есть РД-181, который ставят на первую ступень ракеты Antares компании Orbital Sciences Corporation.

РБК направил запрос в пресс-службу Роскосмоса по поводу американской разработки.

При участии:
Любовь Алтухова

ВЗГЛЯД / Новый жидкостный ракетный двигатель создали в России с помощью аддитивных технологий :: Новости дня

30 сентября, пятница  |  Последнее обновление — 10:41  |  vz.ru Разделы Michael Jung/DPA/Global Look Press Норвегия и Турция начали стягивать военные силы для защиты своей морской нефтегазовой инфраструктуры. Что будет, если Норвегия и Турция пострадают от терактов в их водах? С какой целью Запад нагоняет этот страх? И чего Европе действительно стоит опасаться?  Подробности. .. Газпром возобновил поставки в Китай по «Силе Сибири» Цены на нефть в третьем квартале показали снижение Рубль подешевел к доллару и укрепился к евро Перейти в раздел… MAXIM SHIPENKOV/EPA/ТАСС «У вас мне гораздо спокойнее, чем в Америке. В США почти у каждого есть оружие, если не при себе, то дома или в машине. И каждый считает себя ковбоем или гангстером», – сказал газете ВЗГЛЯД живущий в России американец Джей Клоуз. Так он прокомментировал призыв Вашингтона ко всем гражданам США срочно покинуть Россию. Подробности… Посольство России ответило на публикацию Newsweek о возможном ударе по Кремлю Власти Запорожья объявили Мелитополь временным областным центром Задержанный во Владивостоке консул Японии Тацунори покинул Россию Перейти в раздел… president. gov.ua На западном портале, предлагающем контракты людям с боевым опытом, появилось объявление: работа на Украине с расценками одна-две тысячи долларов за день. Целью обозначена помощь в эвакуации, но все указывает на вербовку именно в зону боевых действий. Как отмечают специалисты, предлагаемая оплата – вдвое выше средних расценок на «рынке». Почему наемничество на Украине стало таким дорогим? Подробности… Патрушев назвал взрывы на «Северных потоках» выгодными США Парламент Башкирии предложил Госдуме привлекать заключенных к участию в спецоперации на Украине Первый замглавы Херсонской области Катериничев погиб в результате ракетного удара ВСУ Перейти в раздел… Aline Morcillo/Reuters Тюрьмы, университеты и тем более обычные граждане Латвии шокированы суммами, которые им надо будет платить за отопление предстоящей зимой. Счета, особенно за электричество, выросли в разы. Люди постепенно впадают в отчаяние, обвиняя правительство в том, что оно не может оказать им действенной помощи. Подробности… Посол Украины в США Маркарова допустила обстрел перешедших под контроль России территорий В результате взрыва в Кабуле погибли 20 человек Японский министр Нисимура сообщил о росте цен на электроэнергию в 30% Перейти в раздел… EPA/Andrey Korotov/ТАСС Напавший на ижевскую школу Артем Казанцев был одет в толстовку со свастикой. Убийца не сможет рассказать следователям о своих мотивах – во время штурма он покончил с собой. Но ответственность за трагедию взяло на себя сообщество, предположительно, связанное с Украиной. Насколько правдоподобна версия об украинском следе и какие меры необходимо принять для предотвращения таких трагедий? Подробности… Ядерный реактор Запорожской АЭС не поврежден в результате удара ВСУ В ДТП под Махачкалой погибли четыре человека При обстреле ВСУ колонны с беженцами в Харьковской области погибли 30 человек Перейти в раздел… Зачем Россия ищет трубопроводный путь в Индию Глеб Простаков, бизнес-аналитик Благодаря российскому газу и российской инфраструктуре, Азиатский континент вступит в новую эру в противовес угасающим «гегемонам моря» – США и Великобритании. Подробности… Что будет после референдумов Геворг Мирзаян, доцент департамента политологии Финансового университета при Правительстве РФ Украина окончательно потеряла не только Донецкую и Луганскую области, но также Запорожскую и Херсонскую. Вопрос в том, как после этого будут вести себя участники конфликта на Украине. Подробности… Обсуждение: 19 комментариев Зачем США поджигают Иран Владимир Прохватилов, президент Академии реальной политики Бить женщин, даже еще до смерти – позор для любого мужчины, будь он трижды правоверный мусульманин. Но и закрывать глаза на подрывные ухищрения Америки бессмысленно. Подробности… Обсуждение: 7 комментариев Украинцев возмутило новогоднее обращение Зеленского По факту нападения на росгвардейцев на незаконной акции в Москве возбуждены новые дела Глава ВЦИОМ назвал россиян «тоскующими индивидуалистами» Перейти в раздел… Перейти в раздел… Оба газопровода «Северный поток» выведены из строя На газопроводах «Северный поток» и «Северный поток – 2» обнаружены три утечки газа. Европейские чиновники считают диверсию одной из наиболее вероятных причин повреждения. В Швеции сообщили о двух мощных взрывах в районах ЧП Подробности… В школе № 88 Ижевска неонацист застрелил 13 человек Утром в понедельник злоумышленник устроил стрельбу в школе № 88 в Ижевске, после чего покончил с собой. По данным СК, мужчина был одет в черную майку с нацистской символикой и балаклаву. По последним данным, погибли 13 человек, среди которых семь детей Подробности… На бывшей Украине проходят референдумы о вступлении в состав России В пятницу в Донецкой и Луганской народных республиках, а также на освобожденных территориях Херсонской и Запорожской областей начались референдумы о вступлении в состав России. Участники голосования уверены, что мир может принести только Россия. Голосование продлится по 27 сентября Подробности… Перейти в раздел… 21:02 собственная новость Центр реставрации книг решили создать в Кирове Перспективы создания на базе библиотеки имени А. И. Герцена регионального центра реставрации книг обсудила министр культуры России Ольга Любимова с главой Кировской области Александром Соколовым. Подробности… 20:39 собственная новость В Тверской области запланировали торжества в честь 350-летия Петра I Мероприятия в честь 350-летия со дня рождения Петра I в 2022 году вошли в перечень культурного развития Верхневолжья, сообщили в правительстве Тверской области, где рассмотрели реализацию национального проекта «Культура». Подробности… 19:30 собственная новость Названы сроки создания модельных библиотек в Ставрополье Модельные библиотеки откроют в Благодарненском, Георгиевском и Левокумском округах Ставрополья в 2022 году по нацпроекту «Культура», сообщила министр культуры края Татьяна Лихачева. Подробности… Перейти в раздел… На что больше похожа авария на морском газопроводе «Северный поток»? Диверсия Случайное внешнее воздействие Внутренняя неисправность Вы поддерживаете инициативу запретить в текущей ситуации выезд за границу гражданам призывного возраста? Да Нет Затрудняюсь ответить Среди ваших знакомых есть люди, получившие повестки в рамках объявленной частичной мобилизации? Да Нет Перейти в раздел… НОВОСТЬ ЧАСА:Первый замглавы Херсонской области Катериничев погиб в результате ракетного удара ВСУ Не застывающее при минус 70 градусах дизтопливо создали в России Ученые нашли доказательство инопланетного происхождения жизни Российские ученые разработали жидкостный ракетный двигатель малой тяги с инновационной системой охлаждения, что повысит ресурс и надежность двигательной установки. Сам двигатель создан с помощью аддитивных технологий, что позволяет значительно сократить время изготовления и подготовки производства к выпуску новых изделий, сообщила пресс-служба Минобрнауки. «Коллектив молодых ученых студенческого конструкторского бюро ракетно-космической техники Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) разработал жидкостный ракетный двигатель малой тяги, работающий на компонентах топлива керосин-кислород. В нем предусмотрена инновационная система охлаждения с регулируемыми пористыми структурами в охлаждающем тракте, что повышает ресурс и надежность двигательной установки», – передает ТАСС сообщение пресс-службы. Отмечается, что двигатель полностью изготовлен с применением аддитивных технологий – одного из перспективных методов производства изделий машиностроительной отрасли. С его помощью можно производить детали сложных геометрических форм путем послойной печати металлическим порошком с последующим сплавлением гранул и слоев. Аддитивные технологии позволяют значительно сократить время изготовления ракетного двигателя и подготовки производства к выпуску новых изделий. Основное преимущество жидкостного ракетного двигателя – инновационная система охлаждения с регулируемыми пористыми структурами в охлаждающем тракте, интенсифицирующими процесс теплообмена. Такое техническое решение серьезно повышает ресурс и надежность двигательной установки. На систему охлаждения ракетного двигателя получен патент на изобретение. «Сначала были успешно проведены исследовательские испытания смесительных головок ракетного двигателя, подтверждена их работоспособность и качественная организация распыла компонентов топлива. Была проведена большая подготовительная работа по монтажу ракетного двигателя на огневой стенд. Далее по разработанной программе и методикам проведения огневых испытаний было осуществлено несколько успешных запусков на различных режимах. Мы успешно прошли весь комплекс испытаний, в том числе исследовательские и огневые», – сказал заместитель заведующего кафедрой «Ракетные двигатели» ВГТУ Дмитрий Шматов, слова которого приводятся в сообщении. Разработка молодых ученых, как отмечают в Минобрнауки, станет базой для создания целого семейства двигательных установок. С их помощью можно будет создать различную ракетную технику, начиная от маршевых двигательных установок ракет-носителей сверхлегкого класса, заканчивая двигательной установкой разгонных блоков. Также ее можно использовать как вспомогательный двигатель в двигательных установках ракет более тяжелых классов. Ранее недорогое дизельное топливо, устойчивое к замерзанию даже при -70°С, разработали специалисты Томского политехнического университета (ТПУ). Новости СМИ2 Подписывайтесь на ВЗГЛЯД в У «Турецкого потока» досрочно отозвали экспортную лицензию Досрочно отозвана экспортная лицензия оператора морского газопровода «Турецкий поток», по которому российский газ транспортируется через Черное море. Из-за санкций ЕС 18 сентября была досрочно отозвана экспортная лицензия оператора морского газопровода «Турецкий поток», по которому российский газ идет для потребителей в Турции и европейских странах, сообщает сама компания, передает ТАСС. При этом поставки по трубе не пострадают, заверяет компания и сообщает, что уже подала заявку на возобновление лицензии, поскольку важна для энергетической безопасности Европы. Ранее Путин назвал «Турецкий поток» одним из важнейших путей российского газа в Европу. Газпром поставляет газ по «Турецкому потоку» из России через Черное море в Турцию и в страны Южной и Юго-Восточной Европы транзитом через турецкую территорию. Проектная мощность магистрали – 31,5 млрд кубометров газа в год. Напомним, в ночь на понедельник в газопроводе «Северный поток – 2» упало давление. Датское морское управление сообщило, что вблизи «Северного потока – 2» произошла утечка газа. Позже падение давления зафиксировали на обеих нитках «Северного потока – 1». Шведские сейсмологи зарегистрировали два взрыва на маршрутах залегания «Северных потоков». Посольство России в США призвало расследовать атаки на «Северные потоки». В среду Генпрокуратура России открыла уголовное дело об акте международного терроризма после повреждений газопровода «Северный поток». Кроме того, Россия решила созвать Совбез ООН в связи с провокациями на «Северных потоках». Газета ВЗГЛЯД разбиралась, кто мог взорвать «Северные потоки», каким образом могла быть устроена диверсия, почему ряд косвенных признаков указывает на причастность к инциденту ВМС США, а также зачем Запад хочет обвинить в подрыве Россию. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Игорь Скляр назвал свою военно-учетную специальность неподходящей для СВО Народный артист России, актер театра и кино Игорь Скляр заявил, что не может быть мобилизован из-за возраста для участия в спецоперации на Украине. Скляр заявил, что ему прислали ссылку на список, где значатся 50 человек разных артистов от Шуры до Машкова, которые якобы должны быть мобилизованы. По его словам, он вряд ли попадает под мобилизацию, поскольку ему 64 года, а военно-учетной специальности «кавалерист» в войсках уже нет, передает «Говорит Москва». Ранее Игорь Скляр, говоря о ситуации на Украине, напомнил, что за восемь лет в Донбассе погибли тысячи людей. Он подчеркнул, что доверяет президенту России Владимиру Путину, министру иностранных дел Сергею Лаврову, министру обороны Сергею Шойгу, премьер-министру Михаилу Мишустину и начальнику Генерального штаба российских Вооруженных сил Валерию Герасимову. «Россия сегодня пошла защищать саму себя, вынужденно, по-взрослому. Как говорится, «делай что должно, и будь что будет!» – заявлял артист. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Новости СМИ2 Минобороны поставило задачи мобилизованным на освобожденных территориях Мобилизованных россиян планируется отправить в зону специальной военной операции, где они займутся контролем освобожденных территорий, заявили в Минобороны России. Укомплектованные мобилизованными подразделения после проведения боевого слаживания начнут выполнять задачи по контролю и обороне освобожденных территорий, цитирует заявление ведомства РИА «Новости». Также они будут действовать в составе подразделений резерва и усиления. Напомним, 21 сентября президент России Владимир Путин объявил частичную мобилизацию. Призыву на военную службу подлежат только граждане, которые состоят в запасе, прежде всего те, кто проходил службу в рядах ВС, имеет определенные военно-учетные специальности и соответствующий опыт. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД «Известия»: Пугачева уехала из России без обратного билета Советская и российская певица Алла Пугачева якобы покинула территорию России в четверг, сообщают СМИ со ссылкой на собственные источники. Пугачева якобы отправилась из Москвы в Тель-Авив, сообщил собеседник «Известий» По предварительным данным, она покинула страну вместе с детьми, у нее нет обратного билета. Ранее Пугачева попросила Минюст России вслед за мужем Максимом Галкиным признать ее иноагентом. Она заявила, что солидарна со своим супругом. Депутат Госдумы Петр Толстой, комментируя обращение Пугачевой, заявил, что певица утратила связь с реальностью и ее место в историческом музее времен СССР. Депутат добавил, что и иноагентом она не станет, и поддержки среди порядочных русских людей уже не найдет. Сам Галкин после включения в список иностранных агентов заявил, что таковым себя не считает. Он заявил, что не вовлечен в политическую деятельность, а уже 28 лет занимается юмористическим жанром и будет продолжать это делать. При этом юморист в последнее время неоднократно публично высказывал свою политическую позицию, критикуя политику России из-за рубежа.  Новости СМИ2 Россия обвинила Гутерриша в нарушении Устава ООН Генсек ООН Антониу Гутерриш, который заявил, что референдумы в ДНР, ЛНР, Запорожской и Херсонской областях якобы не могут быть приняты, нарушил статью Устава ООН о беспристрастности действий, заявило постпредство России. Гутерриш заявил, что воссоединение этих регионов с Россией якобы не соответствует международному праву. Постпредство считает, что Гутерриш нарушил статью 100 – она предписывает генсеку и секретариату ООН «воздерживаться от любых действий, которые могли бы отразиться на их положении как международных должностных лиц, ответственных только перед Организацией». Также постпредство указало на статью 97, в которой генсек объявлен «главным административным должностным лицом» ООН, то есть у него нет права делать политические заявления от имени ООН в целом, передает РИА «Новости». Постпредство России заявило, что в вопросе Украины Гутерриш демонстрирует такой же избирательный подход, как и страны Запада, и ставит себя в один ряд с ними. Указывается, что он игнорирует принцип равноправия и самоопределения народов: «Создание суверенного и независимого государства, свободное объединение или интеграция с независимым государством или обретение любого другого политического статуса, свободно определенного народом, представляют собой способы осуществления права на самоопределение этого народа». Постпредство назвало двойными стандартами атаку генсека ООН на основополагающее право на самоопределение, выраженное на референдумах в ДНР, ЛНР, Херсонской и Запорожской областях. Первый заместитель постпреда России при ООН Дмитрий Полянский выразил сожаления в связи с тем, что Гутерриш решил повлиять на позицию государств–членов ООН в преддверии обсуждения вопроса о референдумах в Генассамблее. Вероятно, в пятницу, либо в начале следующей недели США и Албания вынесут на голосование в СБ ООН свой проект резолюции, осуждающий референдумы. Россия, как ожидается, наложит на него вето. Тогда, согласно правилам, вопрос будет перенесен на обсуждение в Генассамблею. С 23 по 27 сентября в Донецкой и Луганской народных республиках, а также в Херсонской области и на освобожденных территориях Запорожской области состоялись референдумы о вступлении в состав России. Путин заверил, что поддержит решение жителей Донбасса, Запорожской и Херсонской областей. Вхождение ДНР в состав России на правах субъекта на референдуме поддержали 99,23% избирателей. Возвращение ЛНР в состав России поддержали 98,42% избирателей. Интеграцию Херсонской области в состав России поддержали 87,05% голосовавших жителей региона. Вхождение Запорожской области в состав России поддержали 93,11% избирателей. Церемония подписания договоров о вступлении в состав России этих областей, Донецкой Народной Республики и Луганской Народной Республики ожидается в пятницу в Кремле. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Хасидов отказались обслуживать на заправке на западной Украине У города Яворов во Львовской области Украины отказались обслуживать хасидов на автозаправочной станции, сообщила Объединенная еврейская община Украины (ОЕОУ). Происшествие случилось в четверг, возле автомобильной заправочной станции, передает «Страна.ua» со ссылкой на заявление организации. По ее данным, на Украине на заправках «ОККО» отказывают в обслуживании хасидам.    Инцидент произошел в четверг на АЗС «ОККО» возле города Яворов во Львовской области. На видео видно, что хасидов даже не пускают в помещение.  «Это нарушение равноправия граждан в зависимости от их расовой, национальной, региональной принадлежности, религиозных убеждений, инвалидности и других признаков. Статья 161-я Уголовного кодекса Украины. Также данные действия являются проявлением антисемитизма согласно закону «О предотвращении и противодействии антисемитизму в Украине», — говорится в заявлении ОЕОУ.   В недалеком прошлом украинские власти неоднократно обвиняли в притеснении национальных меньшинств на территории страны. В 2018 году министр иностранных дел Венгрии Петер Сийярто заявлял, что тогдашний президент Украины Петр Порошенко поддерживает разжигание ненависти в адрес венгров. После высказывания глава венгерского МИД был внесен в базу «Миротворец». Сийярто говорил, что политика Киева в отношении венгров Закарпатья «достигла ужасающего дна» и напоминает ему действия «самых мрачных диктатур». Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Новости СМИ2 Эрдоган прокомментировал просьбу Зеленского повлиять на Россию словами «Путин сделает, что задумал» Турецкий лидер Тайип Эрдоган рассказал о том, как отреагировал на просьбу президента Украины Владимира Зеленского поддержать четыре области Украины, участвовавшие в референдуме, и повлиять на российского лидера Владимира Путина. «Я бы хотел, чтобы они не проводили референдум, а чтобы мы могли решить эту проблему дипломатическим путем… Путин, которого я знаю, каким-то образом сделает то, что он задумал», – передает Anadolu его слова. Эрдоган подтвердил, что «Зеленский хочет, чтобы мы поддержали четыре (контролируемых Россией) области (Украины, где проводились референдумы о разделении), и хочет, чтобы мы убедили Путина. Напомним, с 23 по 27 сентября в Донецкой и Луганской народных республиках, а также в Херсонской области и на освобожденных территориях Запорожской области состоялись референдумы о вступлении в состав Российской Федерации. Президент РФ Владимир Путин заверил, что поддержит решение жителей Донбасса, Запорожской и Херсонской областей. Вхождение Донецкой народной республики (ДНР) в состав РФ на правах субъекта на референдуме поддержали 99,23% избирателей. Возвращение Луганской народной республики (ЛНР) в состав России поддержали 98,42% избирателей. Интеграцию Херсонской области в состав России поддержали 87,05% голосовавших жителей региона. Вхождение Запорожской области в состав РФ поддержали 93,11% избирателей. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Названа дата окончания выхода газа из «Северных потоков» Утечки на газопроводе «Северный поток» остановятся 3 октября, сейчас же доступ к участку ограничен, заявил представитель оператора Nord Stream AG. На данный момент еще не произведена оценка ущерба, а потому прогнозы по этому вопросу дать невозможно, сказал представитель оператора в беседе с Reuters, передает ТАСС. Оценку можно будет произвести тогда, когда удастся приблизиться к району аварии, но сейчас пока еще доступ туда ограничен. Кроме того, есть вероятность полного выхода газа из трубопровода именно к понедельнику. Пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков допускал, что инцидент на «Северных потоках» мог быть терактом. Страны НАТО в своем заявлении указали на диверсию на газопроводах «Северный поток» и «Северный поток – 2». Британский телеканал Sky News сообщил, что власти Британии не считают, что инцидент на газопроводах «Северный поток» и «Северный поток – 2» произошел в результате действия подводной лодки одной из стран. По мнению источников телеканала в британских оборонных кругах, подлодка вряд ли могла быть задействована в диверсии, поскольку Балтийское море недостаточно глубокое для проведения подобных операций. В среду Генпрокуратура России открыла уголовное дело об акте международного терроризма после повреждений газопровода «Северный поток». Кроме того, Россия решила созвать Совбез ООН в связи с провокациями на «Северных потоках». Напомним, в ночь на понедельник в газопроводе «Северный поток – 2» упало давление. Датское морское управление сообщило, что вблизи «Северного потока – 2» произошла утечка газа. Позже падение давления зафиксировали на обеих нитках «Северного потока – 1». Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Новости СМИ2 Эксперт Юшков оценил версию Sky News о минировании «Северных потоков» «Возможно, нас пытаются увести в сторону и заставить копаться в «глубинах истории». Но уверен, что решение о подрыве «Потоков» приняли буквально несколько дней назад», – заявил газете ВЗГЛЯД эксперт в сфере энергетики Игорь Юшков. Ранее британский телеканал Sky News предположил, что «Северные потоки» могли заминировать «несколько месяцев или даже лет назад». «Северный поток – 2» был достроен в 2021 году, поэтому странно говорить о минировании несколько лет назад. Также сложно представить, что какое-то время назад был заминирован «Северный поток – 1», а после окончания строительства приготовились взрывать и второй. Тогда получается, что каждый новый газопровод по умолчанию сразу минируют», – иронизирует Игорь Юшков, эксперт Финансового университета при правительстве РФ и Фонда национальной энергетической безопасности. «Если допустить версию о нескольких месяцах, то сразу вспоминается февральская угроза Джо Байдена о том, что в скором времени «Северного потока – 2» просто не станет. Чисто теоретически США могли бы заминировать газопроводы сразу после начала спецоперации России на Украине», – рассуждает собеседник. Эксперт также усомнился в правдоподобности версии о том, что Россия могла сама заминировать трубы. «Возникает простой вопрос: зачем? Мы вложили в это строительство миллиарды долларов. Более того, на базе темы поставок российского газа Москва может торговаться с другими странами и получать различные послабления санкционного режима. Но если нет труб, нет и инструмента для торга», – отмечает он. Собеседник предположил, что публикация Sky News может быть попыткой «замести следы». «Не так давно в этом районе НАТО проводило учения с подводными автономными дронами. Сейчас все начинают откручивать трекеры назад, смотреть историю перемещения кораблей, самолетов, лодок, их остановки. Так что, возможно, нас просто пытаются увести в сторону», – заключил Юшков. Ранее британский телеканал Sky News сообщил, что власти Британии не считают, что инцидент на газопроводах «Северный поток» и «Северный поток – 2» произошел в результате действия подводной лодки одной из стран. По мнению источников телеканала в британских оборонных кругах, подлодка вряд ли могла быть задействована в диверсии, поскольку Балтийское море недостаточно глубокое для проведения подобных операций. Телеканал подчеркнул, что целенаправленная атака на трубопроводы могла быть осуществлена посредством подводных взрывных устройств с дистанционным подрывом, которые могли быть размещены рядом с «Северными потоками» несколько месяцев или даже лет назад. В свою очередь постпред РФ в Вене Михаил Ульянов высмеял эту версию. «Один из западных нарративов состоит в том, что русские – патологические мазохисты. Их любимые занятия – обстреливать себя на ЗАЭС, взрывать собственные трубопроводы в Балтийском море и так далее, – отметил постпред. – Смешно? Да. Глупо? Да. Но часть западной публики покупает это с энтузиазмом», – приводит слова дипломата ТАСС. В среду Генпрокуратура России открыла уголовное дело об акте международного терроризма после повреждений газопровода «Северный поток». Кроме того, Россия решила созвать Совбез ООН в связи с провокациями на «Северных потоках». Напомним, во вторник экс-глава МИД Польши Радослав Сикорский поблагодарил США за аварию на российских газопроводах. Официальный представитель МИД России Мария Захарова поинтересовалась, можно ли трактовать благодарность Сикорского в адрес США за повреждение «Северных потоков» как официальное заявление о теракте. Тем временем стало известно, что после ЧП с «Северными потоками» США предложили Европе газ. Как считает первый заместитель председателя комитета Совета Федерации по международным делам Владимир Джабаров, просматривается только один бенефициар подрыва «Северных потоков», который будет «впаривать» замерзающим европейцам свой дорогой сжиженный газ по заоблачной цене. При этом он отметил, что если расследование подтвердит причастность Соединенных Штатов к взрывам «Северных потоков», то поставки СПГ из США в Европу могут превратиться для американцев в «перманентный кошмар». В свою очередь глава дипломатии Евросоюза Жозеп Боррель констатировал, что инциденты на газопроводах «Северный поток» являются результатом преднамеренных действий. Официальный представитель МИД России Мария Захарова призвала президента США Джо Байдена ответить на вопрос о реализации угрозы США «Северному потоку». В Белом доме выступили с утверждением, что Байден якобы не обещал уничтожить «Северный поток». Напомним, в ночь на понедельник в газопроводе «Северный поток – 2» упало давление. Датское морское управление сообщило, что вблизи «Северного потока – 2» произошла утечка газа. Позже падение давления зафиксировали на обеих нитках «Северного потока – 1». Шведские сейсмологи зарегистрировали два взрыва на маршрутах залегания «Северных потоков». По их данным, причиной повреждения газопроводов стали взрывы, а не землетрясения или оползни. Газета ВЗГЛЯД разбиралась, кто мог взорвать «Северные потоки», каким образом могла быть устроена диверсия против газопроводов и почему ряд косвенных признаков указывает на причастность к инциденту ВМС США. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Посол Украины Маркарова объяснила правила применения оружия США против России Запрет Вашингтона на использование американского оружия для ударов по территории России касается только РСЗО HIMARS, заявила посол Украины в США Оксана Маркарова. В связи с соглашением Украины и США о неприменении американского оружия для ударов по территории России, Маркарову спросили, касается ли это всего американского оружия, которое получает Киев. Маркарова ответила, что речь идет именно о HIMARS, передает RT со ссылкой на украинские СМИ. Напомним, как сообщал министр обороны Украины Алексей Резников, Украина и США договорились, что американское оружие не будет использоваться для ударов по российской территории, но «по Крыму таких ограничений нет». Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Новости СМИ2 Путин рассказал о процессе формирования справедливого мироустройства Однополярная гегемония неумолимо рушится, идет формирование более справедливого мироустройства, но Запад не хочет мириться с этим, заявил президент России Владимир Путин на встрече с главами разведывательных служб стран СНГ. «На наших глазах идет непростой процесс формирования более справедливого мироустройства. Это сопровождается известными, лежащими на поверхности проблемами. Однополярная гегемония неумолимо рушится. Это объективная реальность, с которой Запад категорически не желает мириться. Ну и все, из этого вытекающее, мы видим», – цитирует его ТАСС. Ранее Путин заявил, что попытки создания однополярного мира неприемлемы для большинства стран.  Кадыров рассказал о наступлении полка «Север» в Херсонской области Наступление на Херсонском направлении ведется командиром полка «Север» Хасмагомедом Магомедовым, военнослужащие подавляют сопротивление, им удается идти вперед без потерь, сообщил глава Чечни Рамзан Кадыров. «Прежде всего, прорабатывается стратегия. На этом этапе, учитывая все, вплоть до мельчайших деталей, воины приступают к непосредственной ликвидации противника. При соблюдении всех условностей операция проходит быстро, точечно и эффективно. Кроме того, это позволяет свести на нет потери среди личного состава», – написал Кадыров в своем Telegram-канале. Он отметил, что военнослужащие из Чечни имеют высокую боевую подготовку, что играет важную роль, в том числе в ближнем бою. «В итоге так получается, что у националистов два выхода, которые диктуются их командованием, – отступать либо держаться до последнего. Но мы еще не отменили и третий вариант – сдаться в плен. Это уже им самим решать, а мы продолжаем уверенное продвижение вперед», – заключил глава Чечни. Ранее Кадыров публиковал видео с квадрокоптером, сбитым в ходе СВО, на котором была надпись «Привет из Нью-Йорка».  Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Новости СМИ2 Die Zeit: Разведка Германии передает Украине информацию о передвижениях российских войск Немецкая Федеральная разведывательная служба (BND) предоставляет ВСУ данные со спутников, показывающие позиции и передвижения российской армии, а также проводит анализы боеспособности и морального духа среди российских солдат, сообщила газета Die Zeit по итогам исследования, проведенного совместно с телекомпанией ARD. Согласно данным СМИ, с мая BND передала украинской разведке более 100 текстовых отчетов и спутниковых снимков, сделанных при помощи принадлежащей бундесверу разведывательной системы SAR-Lupe, которую в прошлом Германия вывела на орбиту в сотрудничестве с Россией. Эти данные, среди прочего, включали снимки, позволяющие определить местоположение складов боеприпасов войск России на территории Украины и «аэродромы с точным местоположением и количеством российских самолетов», передает Deutche Welle (внесено в список иноагентов). Кроме того, указывают СМИ, BND перехватывала радиосообщения российских солдат и их звонки по мобильному телефону, а также анализировала боеспособность и моральный дух в отправленных на Украину подразделениях войск России. Как отмечают авторы исследования, немецкая разведка при этом не нарушает нормы международного права, так как передает данные с задержкой до недели, а съемка со спутников происходит только над территорией Украины. В ведомстве предполагают, что российская сторона знает о передаваемых данных, но «окно» в несколько дней, которое соблюдает Германия, не делает ее участником войны России против Украины. Как ранее писала газета The New York Times, при планировании контрнаступления ВСУ в сентябре страна обменивалась разведданными с американскими спецслужбами. Некоторые американские чиновники отмечали, что успешные действия украинских военных приведут к тому, что Россия будет искать способы нанести ответный удар – возможной реакцией на это стали спешная организация «референдумов» на оккупированной территории Украины, объявленная президентом Владимиром Путиным мобилизация в России и его угрозы применить ядерное оружие, к которым призвала всерьез отнестись экс-канцлер ФРГ Ангела Меркель. За несколько недель до контрнаступления в Харьковской области украинские власти объявили о контрнаступлении на юге страны. Такая тактика является стандартным приемом для введения врага в заблуждение, используемым американскими войсками специальных операций, которые обучают украинцев с момента аннексии Крыма в 2014 году, напоминало издание. Напомним, утром в воскресенье украинские войска нанесли удар из РСЗО HIMARS по гостинице в центре Херсона, два человека погибли. Как сообщил представитель правоохранительных органов Херсонской области, ВСУ нанесли удар по гостинице в центре Херсона по разведданным и наводке представителей НАТО. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД При обстреле ВСУ колонны с беженцами в Харьковской области погибли 30 человек По предварительным данным, порядка 30 человек, в том числе дети, погибли при обстреле колонны с беженцами в Харьковской области со стороны украинских военных, заявил глава представительства Луганской народной республики в России Родион Мирошник в эфире канала «Россия-24». «По предварительным данным, под обстрелом колонны погибли порядка 30 человек, в том числе дети», – передает РИА «Новости» его слова. Мирошник добавил, что их тела не могут вывезти экстренные службы ЛНР из-за постоянных обстрелов. По информации главы представительства ЛНР, колонну беженцев выследили с помощью квадрокоптеров. «Они спонтанно собрались в колонну, которая двигалась в нашу сторону, в сторону Луганской народной республики то ли для транзита, то ли для того, чтобы добраться до мест временного размещения… Колонну выследили на квадрокоптерах, и они была обстреляна из артиллерии», – сказал он. Мирошник добавил, что поток людей, выезжающих из Харьковской области в сторону России, в последние дни вырос. «Сейчас, после того как начались активные боевые действия на территории Харьковской области, то количество людей, которые либо выезжают в сторону Белгородской области России, или едут через нашу территорию, увеличилось», – заключил он. О происшествии стало известно после того, как военные медики эвакуировали в Луганск ребенка, раненного в районе Купянска в Харьковской области. Тогда же поступила информация о том, что семь человек, в том числе двое детей, получили ранения в результате обстрела колонны с беженцами. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Новости СМИ2 Путин подпишет договор с главами новых территорий 30 сентября в 15:00 в Кремле Церемония подписания договоров о вступлении в состав России новых территорий пройдет в пятницу в Кремле, российский лидер Владимир Путин примет в ней участие, заявил его пресс-секретарь Дмитрий Песков. «Завтра в большом Кремлевском Дворце, в Георгиевском зале, в 15.00 состоится церемония подписания договоров о вступлении в состав России новых территорий. Будет объемное выступление президента Путина на этом мероприятии», – передает РИА «Новости» его слова. Песков добавил, что это не послание президента Федеральному Собранию, а другой формат. «Послание президента состоится позже, мы будем вас своевременно об этом информировать», – сказал он. Также пресс-секретарь президента проинформировал, что Путин проведет встречу с главами освобожденных территорий 30 сентября в Москве, когда будут подписаны договоры. «На полях этой церемонии эти встречи и состоятся», – сказал Песков, уточнив, что встречи и церемония подписания пройдут в Георгиевском зале Большого кремлевского дворца в Москве. Ранее сообщалось, что депутатам Государственной думы было разослано приглашение на 30 сентября в Кремль, где в 15.00 начнется мероприятие с участием президента. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД

Новости СМИ2     Новости СМИ2   О газете  |  Вакансии  |  Реклама на сайте

Двигатель с КПП и СЦ.

4 компл. 238М2-1000020

Чтобы приобрести Двигатель с КПП и СЦ. 4 компл. и оформить заказ, Вы можете воспользоваться одним из удобных для Вас вариантом:

• добавить его в корзину и оформить заказ;
• оставить заявку менеджеру через форму подбора запчастей или по электронной почте [email protected];
• позвонить по бесплатному телефону 8 (800) 551-881-3

На Двигатель с КПП и СЦ. 4 компл. предоставляется гарантия от производителя ПАО Автодизель (ЯМЗ).

Вы можете приобрести 238М2-1000020 Двигатель с КПП и СЦ. 4 компл. под заказ в Москве по выгодной цене. Данные актуальны на 06.07.2022 02:32:41.

Группа компаний «Меркурий» предлагает в Москве полный каталог запасных частей ЯМЗ, ТМЗ, ЯЗДА по выгодным ценам с доставкой по городу.

Более 60000 позиций запасных частей в наличии на складах в филиалах нашей компании в нескольких регионах России. Это позволяет нам отправлять заказы в течение одного рабочего дня транспортными компаниями во все регионы России, Казахстана, Белоруссии, а также других стран СНГ.

• Новые двигатели ЯМЗ 238

Чтобы приобрести интересующие Вас запчасти и оформить заказ, Вы можете воспользоваться одним из удобных для Вас вариантом:

• нажать на кнопку «в корзину» рядом с ценой товара;
• оставить заявку менеджеру через форму подбора запчастей или по электронной почте [email protected];
• позвонить по бесплатному телефону 8 (800) 551-881-3

Стоимость упаковки и транспортировки рассчитывается индивидуально.

Группа компаний «Меркурий» предлагает полный каталог запасных частей к отечественной технике по выгодным ценам с доставкой транспортными компаниями во все регионы России, Казахстана, Белоруссии, а также других стран СНГ.

Более 60000 позиций в наличии на складах компании в нескольких регионах России. Это позволяет нам отправлять заказы в течение одного рабочего дня.

Вес, кг	1390
Высота, м	1. 13
Диаметр цилиндра, мм	130
Длина, м	2.04
Другой артикул товара	238М2-1000020
Максимальный крутящий момент, Н·м (кгс·м)	883(90)
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/лс·ч)	214(157)
Норма выхлопа	Евро-0
Производитель	ПАО Автодизель (ЯМЗ)
Рабочий объем цилиндров, л	14. 86
Ресурс до капитального ремонта, час	10000
Срок гарантии (мес.)	12
Тип двигателя	Дизельный
Ход поршня, мм	140
Частота вращения коленчатого вала максимальная, об/мин	2100
Число и расположение цилиндров	8шт, V-образный
Ширина, м	1

Новый год, новые (и просроченные) ракеты

Первый SLS в здании сборки транспортных средств Космического центра Кеннеди, ожидающий первого запуска в 2022 году. (Фото: NASA/Frank Michaux) Джефф Фауст Понедельник, 10 января 2022 г. В гонке за тем, кто запустится первым, ни Space Launch System, ни Starship, похоже, не побеждают. Обе гигантские ракеты-носители должны совершить свои первые запуски в начале этого года. В случае с SLS этот запуск произошел после многих лет задержек, которые оказали влияние на всю программу Artemis. Звездолет SpaceX также отстал от амбициозных графиков своего основателя Илона Маска, который в сентябре 2019 годапредсказал, что компания «попытается выйти на орбиту менее чем за шесть месяцев» (см. «Звездные корабли предназначены для полетов», The Space Review, 30 сентября 2019 г.). Однако не было ясно, будет ли SpaceX готова к орбитальному запуску звездолета в январе или феврале, даже если FAA выдаст лицензию на запуск в конце декабря, как ожидал Маск. В конце прошлого года и НАСА, и SpaceX заявили, что они готовы к первым запускам своих аппаратов в начале 2022 года. В октябре официальные лица НАСА объявили, что они нацелились не ранее 12 февраля на SLS-запуск Artemis 1, беспилотный испытательный полет ракеты-носителя. космический корабль Орион. Месяц спустя Маск сообщил двум комитетам национальных академий, что он ожидает, что первый орбитальный полет Starship/Super Heavy состоится «в январе или, возможно, в феврале», при условии, что SpaceX получит лицензию на запуск от FAA к концу декабря. Однако ни один из автомобилей не запускается в январе или феврале. В середине декабря НАСА объявило, что контроллер двигателя, компьютер, который управляет двигателями RS-25 в основной ступени SLS, работает со сбоями: один из двух резервных каналов в контроллере «не включается последовательно». После нескольких недель устранения неполадок НАСА решило заменить контроллер, продолжая изучать проблему. Это исключает запуск в феврале: агентство заявило, что «рассматривает возможности запуска в марте и апреле». Даже эти возможности запуска остаются под вопросом. В среду НАСА заявило, что готовится выкатить аппарат на стартовый комплекс 39B Космического центра Кеннеди в середине февраля для испытания заправки и имитации обратного отсчета, известного как мокрая генеральная репетиция. «НАСА установит целевую дату запуска после успешного репетиционного теста в мокрой одежде», — заявило агентство. Но, учитывая время, необходимое для проведения испытаний, а затем откатить SLS обратно в здание сборки транспортных средств для окончательной подготовки перед возвращением на площадку, запуск даже в апреле начинает выглядеть сомнительно. На полпути через всю страну, в Бока-Чика, штат Техас, проблемы с регулированием затормозили график Маска по запуску Starship. FAA не выдало SpaceX лицензию на запуск Starship в конце декабря, вместо этого объявив, что ей требуется как минимум еще два месяца для завершения спорной экологической экспертизы (см. «Битва за Бока-Чика», The Space Review, 25 октября, 2021). Одной из причин, по которой FAA предоставило двухмесячное продление, было то, что SpaceX еще предстояло рассмотреть более 18 000 публичных комментариев, представленных в отношении черновой версии экологической экспертизы. Это навело некоторых на мысль, что более ярые поклонники SpaceX, которые высказались в поддержку компании на двух публичных слушаниях, могли подорвать планы компании своей активной поддержкой. Однако FAA также заявило, что продолжает процесс консультаций с другими агентствами по экологической экспертизе, особенно в отношении исчезающих видов и сохранения исторических мест. Нет никакой гарантии, что FAA будет готово к концу февраля, что является новым крайним сроком для завершения экологической экспертизы. Экологическая экспертиза космодрома Камден, предполагаемой стартовой площадки в округе Камден, штат Джорджия, претерпела значительные задержки в экологической экспертизе, в том числе ряд переносов сроков до того, как FAA выдало лицензию космодрому в прошлом месяце. Однако не было ясно, будет ли SpaceX готова к запуску орбитального корабля Starship в январе или феврале, даже если FAA выдаст лицензию на запуск в конце декабря, как ожидал Маск. В ноябре он сказал, что в декабре будет «куча тестов», но было всего несколько тестов на заправку и статический огонь Starship и гораздо меньше испытаний ускорителя Super Heavy. Задержка в лицензировании FAA может покрыть любые технические задержки, или компания может просто замедлить работу, зная, что автомобиль не должен быть готов как минимум до марта. Генеральный директор Arianespace уверен, что первый Ariane 6 будет запущен до конца 2022 года. (Фото: ESA/D. Ducros) Другие новые пусковые установки Несколько лет назад 2020 год должен был стать знаковым годом для новых ракет-носителей. В этом году были запланированы первые запуски четырех новых транспортных средств, предназначенных, по крайней мере частично, для обслуживания коммерческих рынков: Ariane 6 Arianespace, h4 от японской Mitsubishi Heavy Industries (MHI), New Shepard от Blue Origin и Vulcan Centaur от United Launch Alliance. . По состоянию на конец 2021 года эти четыре автомобиля в совокупности имеют безупречный послужной список: ноль за ноль. Все четыре машины столкнулись с задержками в разработке, из-за чего их первые запуски были перенесены на 2021 год, а теперь — на 2022 год или позже. «Абсолютно не 2023 год», — сказал Пеллер, когда его спросили, является ли начало 2023 года вероятной датой первого запуска «Вулкана». «У нас есть план, который поддержит полет в середине 2022 года». В преддверии 2022 года некоторые компании уверены, что это будет их первый запуск автомобилей. На брифинге для прессы на прошлой неделе генеральный директор Arianespace Стефан Исраэль заявил, что его компания рассчитывает запустить первый Ariane 6 во второй половине года. Он отметил, что основная и верхняя ступени ракеты-носителя Ariane 6 отправляются на стартовую площадку во Французской Гвиане для испытаний на стартовой площадке, начиная с апреля, включая огневые испытания основной ступени. Он сказал, что уверен, что, несмотря на многочисленные сдвиги в графике, в том числе недавно со второго квартала на вторую половину 2022 года, ракета отправится в полет до конца года. «Все наши силы мобилизованы для этого», — сказал он на брифинге. «Очень важные вехи уже позади, и именно поэтому мы уверены, что в этом году совершим этот первый полет». Несколькими неделями ранее он был так же уверен в запуске Ariane 6 в 2022 году. «С запуском Ariane 6 не будет никаких задержек, потому что сейчас мы находимся на самой последней миле перед запуском», — сказал он во время панельной дискуссии на Euroconsult’s World. Неделя спутникового бизнеса в Париже в середине декабря. На той же панели руководитель ULA выразил такую ​​​​же уверенность в графике Vulcan Centaur. Ключевой проблемой для этого автомобиля были задержки с разработкой двигателя BE-4 компанией Blue Origin и, следовательно, с поставкой этих двигателей в ULA. «Команда Blue добилась больших успехов, и мы ожидаем получить эти двигатели где-то в первом квартале наступающего года», — сказал Марк Пеллер, вице-президент ULA по основным разработкам, во время декабрьской панели 2021 года. «Это дает нам хороший темп, чтобы доставить интегрированную ракету на стартовую площадку и поддержать первый запуск лунного посадочного модуля Astrobotic Peregrine» в 2022 году. Некоторые скептически относятся к тому, что Vulcan может быть готов, если первые готовые к полету двигатели BE-4 не поступят до начала весны, но Пеллер был непреклонен в том, что первый Vulcan может быть запущен уже летом. «Абсолютно не 2023 год», — сказал он, когда его спросили, является ли начало 2023 года вероятной датой первого запуска. «У нас есть план, который поддержит полет в середине 2022 года». Ни MHI, ни японское космическое агентство JAXA не предоставили много обновлений о статусе h4, кроме предыдущих графиков, которые предполагали первый запуск уже в первом квартале этого года. Тем временем Blue Origin ясно дала понять, что первый запуск New Glenn в конце 2022 года, дата, которую она назначила в начале прошлого года, выглядит все более маловероятным. «Да, у нас есть цель для запуска, но мы запустим, когда будем готовы и будем согласны с нашими клиентами», — сказал Джарретт Джонс, старший вице-президент по программе ракет-носителей New Glenn в Blue Origin, на последней панели. месяц. По его словам, компания продвигается вперед с тестированием и квалификацией различных компонентов автомобиля. «Я ожидаю, что квалификация будет завершена в следующем году и что к концу года у нас будет построенная ракета, если не построенная, готовая к запуску», — сказал он. Новый Glenn, как и Vulcan, использует двигатели BE-4, хотя на первой ступени их семь против двух двигателей BE-4 у Vulcan. «Ожидается, что мы получим их во второй половине 2022 года, — сказал Джонс о первых готовых к полету двигателях БЕ-4, — а затем нам потребуется три месяца для интеграции». Relativity Space сообщает, что до первого запуска ракеты Terran 1 осталось «несколько месяцев». (кредит: Relativity Новые малые пусковые установки В прошлом году были успешно представлены новые малые ракеты-носители, в том числе Rocket 3.3 компании Astra и LauncherOne компании Virgin Orbit. Запуск обоих аппаратов запланирован на этот месяц: LauncherOne вылетит уже в среду из авиакосмического порта Мохаве в Калифорнии, а Astra запустит набор кубсатов для НАСА с мыса Канаверал, Флорида. Эти две компании, наряду с Rocket Lab, являются лишь немногими лидерами в области разработки десятков небольших пусковых установок. Некоторые из этих автомобилей, выпущенные компаниями из Европы, Китая и США, планируют свои первые запуски в 2022 году. «Мы делаем наш первый запуск за несколько месяцев с нашей стартовой площадки на мысе Канаверал», — сказал Эллис из Relativity. Одной из компаний, которая будет запущена вплотную, является Relativity Space. С осени 2020 года компания привлекла более 1 миллиарда долларов, в том числе 650 миллионов долларов в июне. Он использовал этот раунд, чтобы объявить о своих планах по разработке большой многоразовой ракеты-носителя Terran R, способной вывести на низкую околоземную орбиту до 20 000 кг, с первым запуском, запланированным на 2024 год. Во-первых, это Terran 1, оригинальный автомобиль компании и его выход на рынок малых пусковых установок, широко использующий технологии 3D-печати. Этот автомобиль тоже когда-то планировалось запустить в 2020 году, но его запуск был перенесен на 2021 год, а теперь и на 2022 год. «Мы делаем наш первый запуск за несколько месяцев с нашей стартовой площадки на мысе Канаверал», — сказал Тим Эллис, генеральный директор Relativity, на другой панели World Satellite Business Week в прошлом месяце. Однако Relativity предстоит еще много работы, прежде чем первый Terran 1 будет готов к запуску. Он сказал, что компания завершает квалификацию двигателей Aeon, используемых на автомобиле, и завершает приемочные испытания основных конструкций автомобиля. «Сейчас мы вносим последние штрихи на стартовую площадку», — сказал он, одновременно отправляя туда готовые этапы. «Тогда мы будем готовиться к первому запуску». Однако он отказался назвать более точную дату первого запуска, чем несколько месяцев. «Скоро все увидишь», — пообещал он. Многие компании сделали аналогичные заявления; время покажет, что будет следовать через этот год. Джефф Фауст ([email protected]) является редактором и издателем The Space Review, а также старшим штатным корреспондентом SpaceNews. Он также управляет веб-сайтом Spacetoday.net. Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, принадлежат только ее автору. Примечание: мы используем новую систему комментариев, которая может потребовать от вас создания новой учетной записи. Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии с помощью Disqus.

Является ли двигатель SpaceX Raptor королем ракетных двигателей?

Новый двигатель SpaceX Raptor — это полнопоточный двигатель с многоступенчатым циклом сгорания, работающий на метане, и его так сложно разработать, что ни один подобный двигатель никогда не летал раньше!

Эта тема может быть действительно пугающей, поэтому, чтобы представить двигатель Raptor в контексте, мы собираемся сделать обзор нескольких распространенных типов циклов ракетных двигателей, а затем сравнить Raptor с несколькими другими распространенными ракетными двигателями, такими как Текущая рабочая лошадка SpaceX, Merlin, RS-25 Space Shuttle, RD-180, BE-4 Blue Origin и двигатель F-1.

И если этого недостаточно, SpaceX не только использует сумасшедший цикл двигателя, они также собираются использовать жидкий метан в качестве топлива, опять же то, что никогда не использовала ни одна орбитальная ракета! Итак, мы также рассмотрим уникальные характеристики жидкого метана в качестве ракетного топлива и посмотрим, сможем ли мы понять, почему SpaceX выбрала метан для двигателя Raptor.

Мы также разберем и объясним все различные типы циклов двигателя, чтобы вы знали, что такое цикл ступенчатого сгорания полного потока, как он работает и чем он отличается от других циклов.

Итак, к концу этой статьи мы надеемся, что у нас будет контекст, чтобы узнать, почему двигатель Raptor особенный, как он сравнивается с другими ракетными двигателями, почему он использует метан, и, надеюсь, выясним, станет ли двигатель Raptor новым королем. ракетных двигателей…

На случай, если вы не заметили, когда кликнули на эту статью… это ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ длинная статья… извините, не извините. НО, если вы чем-то похожи на меня, вы продолжаете слышать много шумихи о двигателе Raptor и хотите оценить его… но вы даже не знаете, с чего начать.

Что ж, я потратил довольно много времени на изучение этой темы, поэтому я могу заложить хорошую основу, чтобы помочь нам в полной мере оценить двигатель Raptor, ну и, откровенно говоря, все ракетные двигатели!

И если вы чем-то похожи на меня, возможно, вы часами смотрели на подобные диаграммы, и каждый раз ваша голова взрывалась. Поэтому, чтобы избежать этого, я лично придумал несколько очень упрощенных версий циклов ракетного двигателя, чтобы мы все могли насладиться ими, которые, надеюсь, помогут нам понять эти концепции.

Теперь мы собираемся начать с очень быстрого урока физики, но потерпите, мы углубимся и узнаем множество мельчайших подробностей… мы не оставим камня на камне и к концу этой статьи надеюсь, вы будете хорошо понимать, как работают ракетные двигатели, различные версии жидкостных ракетных двигателей, почему метан является правильным выбором в качестве топлива, и вы будете точно знать, чем двигатель Raptor отличается от некоторых других популярных ракетных двигателей. .

Ракеты, по сути, представляют собой просто топливо с некоторой оболочкой вокруг него, чтобы удерживать его на месте, и у них есть штука сзади, которая может выбрасывать указанное топливо очень-очень быстро. И чтобы упростить его еще больше, чем быстрее вы сможете бросить это топливо, тем лучше.

Самый простой способ сделать это — хранить все топливо в ваших баках под очень высоким давлением, затем установить клапан на одном конце бака и метательное сопло, которое ускоряет топливо до рабочей тяги. ВЫПОЛНЕНО! Никаких сумасшедших насосов или сложных систем, просто откройте вентиль и дайте волю лопнуть.

Это называется ракетным двигателем, работающим под давлением, и существует несколько основных типов; двигатели с холодным газом, моновинтовые и двухкомпонентные двигатели с подачей топлива под давлением. Вы часто обнаружите, что они используются для систем управления реакцией, потому что они просты, надежны и быстры.

Но двигатели с питанием под давлением имеют один большой ограничивающий фактор. Давление всегда течет от высокого к низкому, поэтому давление в двигателе никогда не может быть выше, чем в топливных баках.

Чтобы хранить топливо под высоким давлением, ваши баллоны должны быть прочными, а значит, толще и тяжелее. Посмотрите на сосуды высокого давления с композитной оболочкой или COPV. Они способны хранить газы под давлением почти до 10 000 фунтов на квадратный дюйм или около 700 бар.

Несмотря на это, количество топлива и давления, которые они могут хранить, ограничены. Это не очень хорошо масштабируется, когда вы пытаетесь доставить полезную нагрузку на орбиту.

Умные ракетостроители быстро поняли, что для того, чтобы сделать ракету как можно легче, есть только ОДНА вещь, которую они могут сделать. Увеличьте энтальпию. Это было бы отличным названием для метал-группы 90-х. Добро пожаловать в Интернет.

Энтальпия – это, по сути, соотношение между объемом, давлением и температурой. Более высокое давление и температура внутри камеры сгорания означает более высокий КПД, а большая масса, проталкиваемая через ракетный двигатель, означает большую тягу.

Таким образом, чтобы закачать больше топлива в двигатель, вы можете либо увеличить давление в баках, либо просто выстрелить топливо в камеру сгорания с помощью мощного НАСОСА. О, второй вариант звучит как хорошая идея!

Но НАСОСЫ, перекачивающие сотни литров топлива в секунду, требуют много энергии, чтобы привести их в действие. А что, если вы возьмете крошечный ракетный двигатель и направите его прямо на турбину, чтобы раскрутить ее очень быстро? Вы можете обменять часть химической энергии ракетного топлива на кинетическую энергию, которую затем можно использовать для вращения этих мощных насосов.

Добро пожаловать в турбонасосы и ступенчатый цикл сгорания! Но у вас все еще есть некоторые ограничивающие факторы, например, то, как высокое давление всегда стремится перейти к низкому давлению, и то, как тепло имеет привычку плавить вещи… Так что вы должны держать все эти факторы под контролем, пытаясь сжать каждый кусочек. мощность вашего двигателя.

На самом деле здесь можно говорить о многих циклах, но я собираюсь остановиться на трех наиболее распространенных или, по крайней мере, на трех наиболее важных, когда речь идет о Raptor.

У нас есть цикл газогенератора, цикл ступенчатого сгорания с частичным потоком и, наконец, мы рассмотрим цикл ступенчатого сгорания с полным потоком… и, возможно, в следующей статье я попытаюсь сделать полное изложение всех жидкостных ракетных двигателей. включая забавные новые альтернативы, такие как двигатели с электрическим насосом, которые можно увидеть на ракете Rocket Lab Electron.

Итак, давайте начнем с цикла газогенератора, также известного как открытый цикл. Вероятно, это один из самых распространенных типов жидкостных ракетных двигателей, используемых на орбитальных ракетах. Это определенно сложнее, чем система с подачей под давлением, но она довольно проста, по крайней мере, по сравнению с их аналогами с замкнутым циклом.

Теперь я собираюсь упростить это, чтобы было как можно проще понять. В реальной жизни есть буквально десятки клапанов, множество проводов и очень маленьких трубок, гелий для противодавления в баках, топливо, протекающее через сопло и камеру сгорания для его охлаждения, и источник воспламенения для форсажной камеры и камеры сгорания… .

Но опять же, чтобы сделать это простым и максимально удобоваримым, просто знайте, что многого не хватает, но мы сосредоточимся на потоке этих движков, чтобы понять эту концепцию. Затем, как только вы поймете эти простые версии, вам будет намного легче смотреть на такие, и у вас не взорвется голова.

Газогенераторный цикл работает путем закачки топлива и окислителя в камеру сгорания с помощью турбонасоса. Турбонасос состоит из нескольких основных частей: мини-ракетного двигателя, называемого предпусковой камерой, турбины, соединенной с валом, а затем одного или двух насосов, которые подают топливо в камеру сгорания.

Возможно, вы слышали, что узел турбонасоса называется силовым агрегатом, потому что именно он приводит двигатель в действие. В системе с открытым циклом отработавшее топливо из предкамеры просто выбрасывается за борт и не создает существенной тяги. Это делает его менее эффективным, поскольку топливо и окислитель, используемые для вращения насосов, в основном тратятся впустую.

Самое забавное в турбонасосе то, что у него есть синдром курицы и яйца, из-за которого его довольно сложно запустить, поскольку для работы турбонасоса требуется топливо высокого давления и окислитель… Итак, форсажеры требует, чтобы турбонасосы вращались, прежде чем он сам сможет достичь полного рабочего давления, но турбонасосы нуждаются в форсажной камере, чтобы запустить турбонасосы… но для форсажной камеры нужны турбонасосы и т. д. и т. д.

Это затрудняет запуск газогенератора. Есть несколько способов сделать это, но нам не нужно вдаваться во все это в этой статье, хотя это звучит как забавная тема для будущей статьи.

Итак, вернемся к турбонасосам, помните, давление всегда течет от высокого к низкому, поэтому турбонасосы должны иметь более высокое давление, чем давление в камере. Это означает, что впускные отверстия, ведущие в камеру предварительного сгорания, на самом деле являются точкой самого высокого давления во всем ракетном двигателе, а все, что находится ниже по потоку, имеет более низкое давление.

Но обратите внимание вот на что. Взгляните на двигатель SpaceX Merlin, который работает на RP-1 или ракетном топливе 1 и жидком кислороде. Обратите внимание, какой черный дым выходит из выхлопной трубы предварительной горелки…

Почему она такая закопченная по сравнению с основной камерой сгорания, которая почти не оставляет видимых выхлопных газов? Ну, это потому, что ракетное топливо может быть очень горячим…. Как тысячи и тысячи градусов по Цельсию. Поэтому, чтобы убедиться, что температура не настолько высока, чтобы расплавить турбину и весь узел турбонасоса, они должны убедиться, что он достаточно прохладный для непрерывной работы. Работа с идеальным соотношением топлива и кислорода является наиболее эффективной и высвобождает больше всего энергии, но при этом также выделяется сумасшедшее количество тепла.

Чтобы поддерживать низкие температуры, вы можете использовать предварительную горелку с коэффициентом меньше оптимального, то есть либо слишком много топлива, известного как обогащенное топливо, либо слишком много окислителя или обогащенного кислородом. Работа двигателя RP-1 с высоким содержанием топлива означает, что вы увидите некоторое количество несгоревшего топлива в виде темных облаков сажи. Молекулы несгоревшего углерода, находящиеся под высоким давлением, связываются и образуют полимеры, что является процессом, известным как коксование. Эта сажа начинает прилипать ко всему, к чему прикасается, и может заблокировать форсунки или даже повредить саму турбину!

Так что, если вы не хотите тратить это топливо под высоким давлением… Я имею в виду, в конце концов, поскольку он работает медленнее из-за того, что он богат топливом, не означает ли это, что куча несгоревшего топлива буквально тратится впустую? Что, если бы вы могли просто направить этот горячий выхлопной газ в камеру сгорания? Добро пожаловать в замкнутый цикл!

Замкнутый цикл или ступенчатый цикл сгорания повышает КПД двигателя за счет использования выхлопных газов, которые обычно теряются, и соединения их с камерой сгорания для увеличения давления и, следовательно, повышения эффективности.

Итак, давайте возьмем двигатель Merlin и попробуем замкнуть цикл. Давайте возьмем этот выхлоп и просто направим его в камеру сгорания! УХ ОЙ!!!! О НЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ—т, как мы только что накидали кучу сажи и забили все ваши форсунки. Ты не полетишь сегодня в космос.

Но есть несколько решений этой проблемы, так что давайте посмотрим, как Советы решили эту проблему. Первым работающим двигателем замкнутого цикла, который они сделали, был НК-15, разработанный для их лунной ракеты Н-1, позже они модернизировали его до НК-33, а затем появилось много версий, включая РД-180, который используется на Атлас V сегодня.

Так как НК-15 и НК-33 работают на RP-1, как и Merlin, вы не можете использовать ваши форсажные камеры с большим количеством топлива из-за проблемы закоксовывания… поэтому, если вы хотите создать двигатель замкнутого цикла с RP- 1 ответ работает на обогащении кислорода дожигателя. Легко, как это правильно? Что ж, теперь вы пускаете СВЕРХНАГРЕВАННЫЙ газообразный кислород под высоким давлением, который превратит все в суп, прямо на прецизионно обработанную лопатку турбины с сумасшедшими допусками.

Соединенные Штаты считали это невозможным, поэтому они просто отказались от попыток. Они не думали, что существует металлический сплав, способный выдержать эти сумасшедшие сумасшедшие условия, и они не верили, что Советы создали такой эффективный и мощный двигатель с двигателем РП-1, пока не распался Советский Союз и американские инженеры не увидели их и проверить их из первых рук! Но Советы действительно работали изо всех сил и создали специальный сплав, который может волшебным образом, с наукой , выдерживают сумасшедшие условия богатой кислородом предварительной горелки.

В двигателе с замкнутым циклом вы не просто используете немного топлива и немного окислителя и сжигаете их в форсажной камере для вращения турбины, вы фактически выпускаете ВСЕ богатое топливо через турбину. Таким образом, при богатом кислородом цикле весь кислород фактически проходит через камеру предварительного сгорания, а в камеру предварительного сгорания поступает только нужное количество топлива. Вам нужно только достаточно, чтобы дать турбине нужное количество энергии, чтобы вращать насосы достаточно быстро, чтобы получить правильное давление для предварительной горелки и камеры сгорания, чтобы создать правильную мощность, чтобы выстрелить в космос AH

Извините, но вернемся к этой обогащенной кислородом камере предварительного сжигания, теперь горячий газообразный кислород нагнетается в камеру сгорания, где он встречается с жидким топливом. Они встречаются и взрываются, и мы получаем хорошее чистое и эффективное горение, действительно не тратя топливо! УРА!

НО, ТЕМ НЕ МЕНЕЕ, как и во всех двигателях, давление в камере не может быть выше, чем давление в насосе, поэтому насосы на самом деле имеют большой вес на своих металлических плечах.

Теперь, если вы сидите и задаетесь вопросом, не откинулись ли Соединенные Штаты и позволили Советам получить всю славу замкнутого цикла, вы ошибаетесь. В США это заняло немного больше времени, но в конце концов они придумали двигатель с замкнутым циклом, но он сильно отличался от цикла с обогащением кислородом… Соединенные Штаты использовали цикл с замкнутым контуром, но использовали предгорелку с обогащением топливом. Но ждать…. Мы только что узнали, что выхлопные газы форсажной камеры настолько закопчены, что могут испортить все что угодно… верно?

Ну да, конечно, если вы используете RP-1 или любое другое тяжелое углеродное топливо, это определенно будет результатом… поэтому Соединенные Штаты выбрали другое топливо, водород! Итак, теперь мы избежали одной проблемы, связанной со взрывом безумно горячего кислорода высокого давления во всем дорогом и ценном, но теперь мы открыли новую банку червей… Водород значительно менее плотный, чем РП-1 или жидкий кислород. На самом деле, он настолько менее плотный, что требуется ОГРОМНЫЙ турбонасос, чтобы подать нужное количество водорода в камеру сгорания.

Источник: Mike Jetzer/heroicrelics.org

Поскольку RP-1 и LOX имеют относительно одинаковую плотность и соотношение, они могут работать на одном валу с использованием одной камеры предварительного сжигания…. Но с водородом вам нужно использовать еще больше водорода на массу кислорода, поэтому между меньшей плотностью и необходимостью более высокого соотношения топлива с водородом насосы резко различаются между водородом и жидким кислородом.

Из-за этого инженеры Rocketdyne искали двигатель, известный как RS-25, который должен был приводить в движение космический шаттл. Они поняли, что из-за большой разницы между насосами они могли бы также иметь две камеры предварительного сжигания, одну для водородного насоса и одну для кислородного насоса. Так вот что они сделали!

Но наличие двух отдельных валов создало ДРУГУЮ новую проблему. Теперь инженеры помещали горячий газообразный водород под высоким давлением на ту же шахту и прямо рядом с насосом жидкого кислорода. Если часть водорода вытечет из камеры предварительного сжигания, это вызовет возгорание в насосе жидкого топлива, а это катастрофически плохо. Водород тоже очень трудно удержать, потому что он такой неплотный, неплотный? Легкий? Он любит пробираться сквозь щели и вылезать везде, где только можно. Поэтому инженерам пришлось сделать тщательное уплотнение, чтобы горячий водород не просочился наружу.

Уплотнение, необходимое для этого, называется продувочным уплотнением, и на самом деле оно находится под давлением гелия, поэтому это самая высокая точка давления, поэтому, если уплотнение протекает, оно просто пропускает инертный гелий! Гений. Но посмотрите, как по-разному выглядят уплотнения турбонасоса LOX и водородного турбонасоса. Вы можете сказать, сколько инженерного времени и усилий ушло на эти уплотнения. ЛЮДИ, КОТОРЫЕ ДУМАЮТ ОБ ЭТОМ, ДУМАЮТ!!!!!

Хорошо, теперь, когда мы поговорили о двойной горелке, богатом топливом RS-25, вот ее упрощенная схема. Я не стал делать топливные насосы разных размеров, так как я просто хочу сосредоточиться на потоке и помочь сделать это проще.

Но обратите внимание, что оба форсажных устройства RS-25 ОБЕ работают на богатом топливе, просто они питают разные насосы. RS-25 до сих пор считается лучшим из когда-либо созданных двигателей с довольно высоким отношением тяги к весу и непревзойденной эффективностью.

Таким образом, замкнутый цикл улучшает общую производительность двигателя и является очень выгодным, так как же он может быть лучше?

Наконец-то мы готовы поговорить о цикле ступенчатого сжигания с полным потоком, который просто объединяет два метода замкнутого цикла, о которых мы только что говорили. В цикле ступенчатого сжигания с полным потоком вы берете две камеры предварительного сжигания, одна из которых работает с обогащением топлива, а другая — с обогащением кислородом. Предварительная горелка, обогащенная топливом, питает топливный насос, а предгорелка, обогащенная кислородом, питает LOX. Это означает, что полный цикл должен решать проблемы, связанные с высоким содержанием окислителя, которые опять же решаются за счет разработки очень прочных металлических сплавов.

Итак, SpaceX разработала свой собственный суперсплав, который они назвали SX500. По словам Илона, он способен выдерживать более 800 бар горячего газа, богатого кислородом. Возможно, это было одним из самых больших препятствий при разработке двигателя Raptor.

К счастью, сторона, обогащенная топливом, только перекачивает топливо, поэтому, если немного горячего топлива просочится через уплотнение на валу, оно просто соприкоснется с большим количеством топлива, ничего страшного. Полный поток, скорее всего, не будет работать с RP-1 из-за проблем с коксованием в камере предварительного сжигания с высоким содержанием топлива, но другие виды топлива по-прежнему подходят для использования этой конструкции, подробнее об этом через минуту…

Преимущество этой системы заключается в том, что поскольку и топливо, и окислитель поступают в камеру сгорания в виде горячего газа, можно достичь лучшего сгорания и более высоких температур. Также меньше требуется эта сумасшедшая система герметизации, как мы упоминали ранее, что снижает потребность в ремонте. Это хорошо, когда вы планируете использовать свой двигатель снова и снова, практически не обслуживая его между полетами.

И, наконец, из-за неотъемлемого увеличения массового расхода или того, как быстро все топливо поступает в камеру предварительного сгорания, турбины могут работать при более низкой температуре и при более низком давлении, поскольку соотношение топлива и окислителя, необходимое для вращения турбонасосов, намного ниже. И подумайте об этом таким образом, в открытом цикле вы хотите использовать как можно меньше топлива и окислителя в камерах предварительного сжигания, поскольку все это тратится впустую, и вы хотите, чтобы он был настолько горячим, насколько это возможно, чтобы сделать его более эффективным.

Но при полном цикле подачи, поскольку ВСЕ топливо и ВЕСЬ окислитель проходят через предкамеры сгорания, вы можете сжечь столько топлива, сколько необходимо для питания турбонасосов…. НО, ваше соотношение топлива и окислителя будет настолько богатым топливом и кислородом, что температуры на турбинах будут намного ниже, а это означает более длительный срок службы узла турбонасоса. Это также означает, что большее сгорание происходит в камере сгорания и меньше в камере предварительного сгорания.

Теперь самая сумасшедшая часть. Только три двигателя продемонстрировали полный цикл ступенчатого сгорания… НИКОГДА.

В 60-х годах в Советском Союзе был разработан двигатель под названием РД-270, который никогда не летал, а в начале 2000-х годов Aerojet и Rocketdyne работали над демонстратором интегрированной силовой части под названием, подождите, демонстрационная установка с интегрированной силовой головкой, которая, опять же, так и не была произведена. он прошел испытательный стенд.

И третья попытка разработать полнопоточный двигатель с ступенчатым циклом сгорания — это двигатель Raptor компании SpaceX!!!! ТА ДА!!! МЫ СДЕЛАЛИ ЭТО!!!

Верно, двигатель Raptor — это только ТРЕТЬЯ попытка создать этот сумасшедший тип двигателя. Он первый в истории выполнил какую-либо работу и покинул испытательный стенд! И скрестим пальцы, это будет первый полнопоточный двигатель с многоступенчатым циклом внутреннего сгорания, который также выйдет на орбиту. Ну, на самом деле почти все, что делает этот движок, будет первым.

Но все это означает, что SpaceX пришлось решать множество очень сложных задач. Мало того, что им нужно было решить те же проблемы с циклом с обогащением кислородом, они также должны были точно контролировать топливо, чтобы создать самое высокое давление в камере любого ракетного двигателя, когда-либо существовавшее на уровне 270 бар, что, наконец, побило рекорд РД-180 около 265 бар. . И они еще не закончили, они нацелены на 300 бар, что просто безумно, подробнее об этом чуть позже.

 

Поскольку Raptor не может работать с форсажной камерой, богатой топливом, с использованием RP-1, можно подумать, что следующим наиболее логичным выбором будет водород… Ну, SpaceX не выбрала ни RP-1, ни водород, они пошел с жидким метаном! Итак, СЕЙЧАС у нас, наконец, есть еще одна тема, которую стоит затронуть… почему SpaceX выбрала жидкий метан для двигателя Raptor? Какие качества делают его более выгодным по сравнению с водородом или РП-1?

На сегодняшний день ни один двигатель на жидком метане или металоксе не выходил на орбиту, так какие же качества делают его желанным? Давайте посмотрим на металокс в сравнении с кералоксом и гидролоксом… давайте поместим метан между RP-1 и водородом… вы довольно быстро поймете, почему…

Итак, давайте начнем, возможно, с самого важного фактора при проектировании вашей первой ступени. Плотность топлива. Наличие более плотного топлива означает, что баки меньше и легче для данной массы топлива. Меньший бак = более легкая ракета.

Итак, вот плотность этих трех видов топлива, измеренная в граммах на литр, другими словами, сколько весит один литр этого вещества или какова его масса?

Начиная с RP-1, один литр составляет около 813 граммов, RP-1 в 11 раз более плотный, чем водород, который составляет всего 70 граммов на литр, а Metalox находится прямо посередине с плотностью 422 грамма на литр.

Помните, как раньше дирижабли или дирижабли наполняли водородом, чтобы сделать их «легче воздуха»… Это потому, что водород настолько менее плотный, чем наша атмосфера, что он является превосходным, хотя и горючим газом для воздушного шара. Я имею в виду, мы все помним Гинденбурга… верно?

Следует также отметить, что 813 граммов на литр — это среднее значение для RP-1, но SpaceX охлаждает свой RP-1 в своих Falcon 9 и Falcon Heavy для увеличения плотности примерно на 2–4%. Но исторически плотность RP-1 составляет около 813 граммов на литр.

Итак, в случае с плотностью Метан находится где-то посредине других. Но дело не только в плотности, нам также необходимо учитывать соотношение количества сожженного топлива и количества сожженного окислителя. Это отношение окислителя к топливу.

Итак, здесь все становится немного интереснее, и ситуация немного меняется. Инженеры-ракетчики должны учитывать массу топлива и соответствующий вес баков, поэтому они фактически не сжигают топливо при идеальной стехиометрической степени сгорания, они находят идеальную золотую середину, которая уравновешивает размер бака с выходной тягой и удельной мощностью. импульс.

Посмотрим, какие массовые соотношения горючего и окислителя придумали инженеры… Так вот для этих чисел РП-1 сгорает при 2,7 граммах кислорода на 1 грамм РП-1, Водород горит при 6 граммах кислорода на 1 грамм водорода и метана сгорает при 3,7 граммах кислорода на 1 грамм метана. Эти цифры теперь могут помочь немного компенсировать огромную разницу в плотности.

Итак, давайте визуализируем это, чтобы его было легче усвоить. Жидкий кислород 1141 грамм на литр, чуть плотнее РП-1. Таким образом, сжигая LOX и RP-1 в соотношении 2,7 к 1, на каждый литр LOX вам потребуется чуть более пол-литра RP-1. Далее займемся водородом. Теперь, когда водород в 11 раз менее плотный, чем RP-1, можно подумать, что ему нужен бак в 11 раз больше… но, к счастью, инженеры обнаружили, что сжигание жидкого кислорода и водорода в соотношении 6:1 для хороший компромисс.

Это означает, что на каждый литр LOX вам потребуется 2,7 литра водорода! Таким образом, ваш топливный бак должен быть примерно в 5 раз больше по сравнению с RP-1… так что да…

Вот почему, когда мы сравним Delta IV с водородным двигателем и Falcon 9 с двигателем RP-1, вы можете увидеть топливный бак. намного меньше, чем бак LOX на Falcon 9, но у Delta IV все наоборот! Бак LOX НАМНОГО меньше топливного бака.

Итак, теперь давайте посмотрим на этот метан. Вот этот уже интересный. LOX в 2,7 раза плотнее жидкого метана, но коэффициент горения составляет 3,7 грамма кислорода на 1 грамм метана. Таким образом, вам потребуется 0,73 литра метана на каждый литр жидкого кислорода. Другими словами, ваш топливный бак должен быть примерно на 40% больше для металокса, чем для RP-1, несмотря на то, что RP-1 на самом деле почти в два раза плотнее! А по сравнению с водородом его топливный бак будет в 3,7 раза меньше.

Таким образом, соотношение топлива и окислителя помогает сделать топливные баки Metalox намного ближе к RP-1, чем к Hydrolox.

Еще одна важная переменная для любого ракетного двигателя — его эффективность. Это измеряется в удельном импульсе или ISP, но вы можете думать об этом как об экономии топлива автомобиля с газовым двигателем. Таким образом, высокий удельный импульс будет аналогичен высокому количеству миль на галлон или км/л. Лучший способ думать об удельном импульсе — это представить, что у вас есть один кг топлива, сколько секунд двигатель может толкать с 90,81 ньютона силы? Чем дольше он может потягивать топливо, продолжая сильно давить, тем выше его удельный импульс и, следовательно, тем больше работы он может выполнить с тем же количеством топлива. IE, это экономия топлива.

Таким образом, чем выше удельный импульс, тем меньше топлива требуется для выполнения того же объема работы, и это хорошо. Экономичный двигатель очень важен! И теперь из-за молекулярной массы каждого топлива и их энергии, выделяемой при сгорании, существует разный потенциал того, как быстро выхлопной газ может быть выброшен из сопла. Это означает, что каждое топливо имеет свой теоретический удельный импульс.

В идеальном и совершенном мире двигатель с двигателем RP-1 может проработать около 370 секунд, идеальный двигатель с водородным двигателем может проработать 532 секунды, и угадайте что, двигатель с метановым двигателем находится прямо посередине с 459 секундами. Реальные примеры этого, однако, намного ниже: двигатели RP-1 показывают около 350 секунд (Merlin 1D Vacuum), около 380 секунд для метанового двигателя (вакуумный raptor) и около 465 секунд для водородного двигателя (RL-10B-2).

Далее, давайте поговорим о том, насколько горячим горит каждое топливо. Топливо, которое горит холоднее, легче для двигателя и потенциально увеличивает срок службы. RP1 может гореть до 3670 кельвинов, водород — до 3070 кельвинов, и, если вы еще не догадались, метан снова находится между ними при температуре 3550 кельвинов.

Говоря о тепловых соображениях, давайте посмотрим на температуру кипения этих видов топлива или в какой момент жидкое топливо выкипает и превращается в газ? Поскольку все эти виды топлива должны оставаться в жидком состоянии, чтобы оставаться плотными, чем выше температура, тем легче хранить топливо. Более высокая температура кипения также означает меньшую изоляцию баков или даже ее отсутствие, чтобы топливо не выкипало. И, конечно же, меньшая изоляция означает более легкие баки. УРА.

RP-1 имеет очень высокую температуру кипения, даже выше, чем у воды при 490 кельвин. С другой стороны, водород близок к абсолютному нулю при сумасшедших холодах в 20 кельвинов! Это безумно холодно, и нужно серьезно относиться к тому, чтобы что-то хранить при такой температуре. И, как и у Златовласки, это… метан находится между этими двумя значениями при температуре 111 кельвинов, которая, хотя и очень холодная и требует температурных соображений, по крайней мере, выкипает при температуре, аналогичной LOX, так что вот!

А поскольку температура близка к температуре жидкого кислорода, баки могут иметь общий купол, что делает машину легче. Температуры LOX и водорода настолько сильно различаются, что LOX испаряет водород, а водород замораживает LOX в твердом состоянии!

Теперь о выхлопе. Какие побочные продукты сгорания в этих двигателях? RP-1 действительно единственный из этих трех, который действительно загрязняет окружающую среду, поскольку любой несгоревший углерод остается в атмосфере вместе с водяным паром, но водород производит только водяной пар, а метан производит некоторое количество углекислого газа и водяного пара. Но интересное замечание, хотите верьте, хотите нет, что касается парниковых газов, вода в верхних слоях атмосферы может быть довольно плохой… Но в будущем я сделаю статью о том, сколько загрязняют , но и загрязнение океана и даже космический мусор. Так что ожидайте, это то, что я думаю, очень интересно!

Одна метрика, о которой мы будем говорить, но только в общих чертах, это стоимость, связанная с каждым топливом. Они, как правило, значительно различаются, и на самом деле очень сложно надежно определить точные цены. Но по соображениям, РП-1 в основном представляет собой топливо для реактивных двигателей высокой степени очистки, а топливо для реактивных двигателей — это керосин высокой степени очистки, а керосин — дизельное топливо высокой степени очистки. Так что можно с уверенностью предположить, что это будет дороже, чем дизельное топливо.

Водород также относительно дорог, несмотря на его изобилие, его очистка, хранение и транспортировка могут быть дорогими. С другой стороны, метан в основном аналогичен природному газу и может быть относительно дешевым. Когда вы говорите о покупке буквально тонн топлива, стоимость топлива может быстро возрасти, поэтому, хотя стоимость топлива не должна иметь слишком большого значения, это, безусловно, имеет значение… но без точных данных по этому вопросу я не знаю. Я даже не хочу помещать это в наш график, ТАК, вместо этого… давайте поговорим о более важном аспекте топлива. Производство…

Вот где мы конкретно понимаем, почему SpaceX считает метан важной или даже необходимой частью будущего своих компаний.

Конечная цель SpaceX — разработать систему, способную доставлять людей на Марс и обратно снова и снова. Марсианская атмосфера богата CO2, в сочетании с добычей воды с поверхности и подземных вод на Марсе посредством электролиза и процесса сабатье марсианская атмосфера может быть превращена в метановое топливо! Таким образом, вам не нужно брать с собой все необходимое топливо, чтобы вернуться домой. Вы можете сделать это прямо там, используя ресурсы Марса.

Это называется использованием ресурсов на месте или ISRU. Теперь вы можете подумать: ну, если есть вода, разве вы не можете просто производить водород на поверхности Марса в качестве топлива? Ну да, но одна из самых больших проблем с водородом и длительными миссиями — это точка кипения водорода. Требуется серьезное внимание, чтобы поддерживать водород в жидком состоянии, необходимом для того, чтобы быть полезным топливом.

Так что для SpaceX метан имеет большое значение! Он довольно плотный, что означает, что размер ракеты остается разумным, он довольно эффективен, он сгорает чисто и делает его многоразовым двигателем, он сгорает относительно прохладно, помогая увеличить срок службы двигателя, что опять же хорошо для повторного использования, он дешев и прост в производстве. и может быть легко произведен на поверхности Марса!

Хорошо! Мы зашли так далеко! Теперь, когда у нас есть четкое представление о том, как работают разные двигатели и какое топливо они могут использовать, мы наконец-то можем выстроить их все в ряд и сравнить их показатели, чтобы лучше понять, где находится каждый двигатель. собирается выстроить двигатели по видам топлива и циклам. Итак, давайте сравним двигатель Merlin с открытым циклом SpaceX, который питает их ракеты Falcon 9 и Falcon Heavy, обогащенный кислородом РД-180 замкнутого цикла НПО Энергомеш, который, как мы видим, приводит в действие ракету Atlas V, и двигатель F-1 открытого цикла Rocketdyne, который приводил в действие ракету Saturn V, которая все работают на РП-1. Кроме того, у нас есть полнопоточный двигатель Raptor со ступенчатым циклом сгорания от SpaceX, который будет питать их ракеты-носители Starship и Super Heavy, и двигатель BE-4 с замкнутым циклом, обогащенный кислородом, работающий на метане, от Blue Origin, который будет питать их ракету New Glenn и будущую ракету ULA Vulcan, а также закрытый двигатель Aerojet Rocketdyne. циклический двигатель RS-25, который приводил в действие космический шаттл и будет питать будущую ракету SLS, работающую на водороде.

Несколько замечаний. Raptor и BE-4 на момент написания этой статьи все еще находятся в разработке, поэтому имеющиеся у нас цифры находятся либо в их текущем состоянии прогресса, как у Raptor, который постоянно улучшается, а в случае BE-4 это цели для движка, которые Blue Origin еще не достигли. Так что просто имейте в виду, что эти цифры могут измениться.

Еще одна забавная заметка… посмотрите на РД-180… не путайте, это один двигатель, просто у него две камеры сгорания! Есть только один турбонасос, который распределяет свою мощность на две камеры сгорания. Советский Союз смог решить сумасшедшую проблему замкнутого цикла, богатого горячим кислородом, но они не смогли решить проблему нестабильности сгорания больших двигателей, поэтому вместо одной большой камеры сгорания они сделали несколько маленьких!

Итак, сначала давайте взглянем на их общую тягу на уровне моря, поскольку все эти двигатели работают на уровне моря, и это подходящее место для их сравнения. Давайте перейдем от наименьшей тяги к максимальной, ради интереса 😉 Merlin производит 0,84 МН тяги, RS-25 производит 1,86 МН, Raptor в настоящее время имеет 2 МН, BE-4 надеется достичь 2,4 МН. , РД-180 // 3,83 МН и F-1 по-прежнему лидирует среди них с 6,77 МН.

РД-170 на самом деле выдавал большую тягу, чем F-1, но поскольку он почти никогда не летал, я решил, что он не так актуален в этой линейке, решил, что лучше использовать двигатели, которые действительно использовались , много!

Тяга великолепна, но, возможно, не менее важным при проектировании ракеты является отношение тяги к весу… или насколько тяжелый двигатель по сравнению с его тягой. Двигатель с более высокой тягой к весу в конечном итоге означает меньший собственный вес, который ракета должна нести.

Давайте начнем здесь от низшего к высшему. На самом деле самым низким является RS-25 космического корабля «Шаттл» с соотношением 73:1, затем есть РД-180 с соотношением 78:1, затем у нас есть BE-4 с соотношением около 80:1, но имейте в виду, что на самом деле у нас его нет. действительно хорошее число, так что здесь может быть место для маневра, тогда F-1 — 94:1, затем у нас есть Raptor с 107:1 (на данный момент), и, наконец, Merlin фактически является лидером здесь с удивительным отношением тяги к весу 198:1…. Да… эта штука — электростанция.

Тяга великолепна и все такое, но кого волнует мощность двигателя, если он ужасно неэффективен? Итак, теперь давайте проверим их конкретные импульсы, которые измеряются в секундах. Для этого мы покажем как удельный импульс на уровне моря, так и удельный импульс в вакууме. Итак, начнем с наименее эффективного двигателя, которым является двигатель F-1 с 263–304 секундами, затем двигатель Merlin с 282–311 секундами, затем мы получим РД-180 с 311–338 секундами, и где-то на том же уровне находится BE-4, который составляет ПРИМЕРНО от 310 до 340 секунд, затем идет двигатель Raptor, который составляет от 330 до примерно 350 секунд, и, наконец, король здесь, безусловно, RS-25, который составляет от 366 до 452 секунд! ВАУ.

Теперь одним из факторов, влияющих как на тягу, так и на удельный импульс, является давление в камере. Как правило, чем выше давление в камере, тем большую тягу и потенциально большую эффективность может получить двигатель. Более высокое давление в камере позволяет двигателю быть меньше для данного уровня тяги, а также улучшает соотношение тяги к весу. Ребенок здесь на самом деле F-1, давление в камере которого составляло всего 70 бар. Теперь мне нужно сделать паузу на секунду и напомнить вам, что 70 бар — это В 70 РАЗ больше атмосферного давления… или такое же давление, которое вы испытываете на глубине 700 метров под водой… да… хорошо, так что даже самое низкое давление в камере все еще ошеломляет. высокая.

Итак, следующий двигатель Merlin на 97 бар, затем BE-4 будет около 135 бар, затем RS-25 на 206 бар, затем RD-180, который считается королем работающих двигателей на 257 бар. бар, то есть до тех пор, пока Raptor не появится в сети, который в настоящее время является новым королем давления в камере с колоссальными 270 барами, и они надеются поднять его до 300 бар !!! 300 бар — это как 3 км в океане. Я даже не могу понять.

Хорошо, хватит характеристик этих двигателей, теперь давайте посмотрим на их эксплуатационные характеристики. Начиная с их приблизительной стоимости. Теперь, опять же, это может быть довольно сложно определить, так что это лучшие оценки, которые я смог придумать. Эти цифры действительно учитывают инфляцию, чтобы сделать их все в сегодняшних долларах.

Давайте начнем с самого дорогого и спустимся к самому дешевому. Самый дорогой двигатель в этой линейке — RS-25, цена которого составляет более 50 миллионов долларов за двигатель… ой. Затем у нас есть двигатель F-1, который стоил 30 миллионов долларов за двигатель, затем РД-180, который стоит 25 миллионов долларов за двигатель, затем BE-4, который стоит около 8 миллионов долларов за двигатель, затем у нас есть двигатель Merlin, который стоит менее 1 миллиона долларов, а для Raptor Илон упомянул, что, по его мнению, они могут производить Raptor дешевле, чем двигатель Merlin или близко к нему, если они смогут устранить большую часть сложности текущих версий… так что сейчас мы скажем около 2 миллионов долларов в качестве довольно приличного стадиона.

Что ж, стоимость — это одно, но еще одним важным фактором, влияющим на стоимость двигателя, является возможность его повторного использования. И вот только РД-180 и F-1 не были многоразовыми, или, по крайней мере, никогда не использовались повторно… что отличается от всех этих других двигателей, которые все будут многократно использоваться повторно.

RS-25 использовался повторно снова и снова, рекордные 19 полетов с одним двигателем, спустя несколько месяцев ремонта… Merlin надеется совершить до 10 полетов без капитального ремонта. Мы знаем, что проектная цель БЕ-4 — повторное использование до 25 раз, и я думаю, что Раптор надеется увидеть до 50 полетов, НО, опять же, устремления — это одно, посмотрим, как история отнесется к этим заявлениям. .

Что касается цены, на самом деле есть некоторые вещи, которые становятся действительно интересными, когда мы начинаем смотреть на эти цифры. Во-первых, Элон упомянул одну интересную метрику в своем твите в феврале 2019 года, заявив, что они надеются улучшить соотношение тяги Raptor к доллару.

Если подумать, это действительно интересная концепция. Кого волнует, сколько стоит двигатель, если один большой двигатель дешевле, чем 2 поменьше при той же тяге или наоборот. Итак, давайте взглянем на соотношение этих двигателей в долларах к кН. Начнем с самого дорогого двигателя в кН, которым является РС-25 с сумасшедшей тягой 26 881 долл. США: кН, затем РД-180 с 6 527 долл. США: 1 кН, за которым следует F-1 с 4 431 долл. США: 1 кН, а затем мы доберитесь до BE-4, который стоит 3333 доллара: 1 кН, а затем Merlin за 1170 долларов и Raptor примерно за 1000 долларов: кН.

НО ТЕПЕРЬ мы можем сделать еще один шаг вперед, поскольку мы знаем их соотношение $/кН, но мы также знаем их потенциал повторного использования… Теперь мы можем предсказать их потенциальную стоимость на кН за полет, которая меняется в зависимости от того, насколько многоразовыми являются двигатели.

Итак, для начала, так как РД-180 и Ф-1 не многоразовые, их цена остается прежней, а вот на остальные двигатели, если учесть, сколько у них полетов/будет, сейчас мы начинаем видеть, что возможность повторного использования RS-25 окупается и сокращает разрыв, снижая его потенциальную стоимость всего до 1414 долларов США: кН, но здесь все становится сумасшедшим. BE-4 от Blue Origin может действительно изменить правила игры по цене около 133 долларов за кН за 25 полетов, что может сделать его примерно таким же дешевым в эксплуатации, как Merlin по цене 117 долларов за кН за полет. Но если двигатель Raptor действительно оправдает свою шумиху, он может снизить эту цифру до 20 долларов за кН за полет. Теперь это абсолютно меняет правила игры.

Конечно, деньги и возможность повторного использования — это центр космических полетов в 21 веке, но что случилось со старой доброй проверенной надежностью? Для этого давайте сначала посмотрим, сколько рабочих полетов имел каждый двигатель. На момент написания этой статьи Raptor и BE-4 не участвовали в боевых полетах, хотя Raptor начинает покидать испытательный стенд и используется на испытательных машинах, таких как StarHopper. Но пока ни один из двигателей не имеет реального рекорда полета. Затем у нас есть двигатель F-1, который использовался в 17 полетах, затем двигатель Merlin, который находится в 71 полете и быстро догоняет РД-180, который в 79 полетах. полетов, но лучшим из этих двигателей является РС-25, который совершил 135 полетов.

Теперь, наконец, как насчет надежности в эксплуатации. Между количеством полетов и этим числом мы можем получить довольно хорошее представление о том, насколько на самом деле надежен двигатель. Это число действительно трудно просто определить, так как некоторые двигатели, возможно, отключились раньше, но миссия все же была успешной на нескольких из этих примеров… так что отнеситесь к ним еще раз с небольшой долей скептицизма. Опять же, БЕ-4 и Раптор еще не летали, поэтому те цифры недоступны, то у нас есть маршевый двигатель Спейс Шаттла, который больше 9Надежность 9,5 %, но это становится трудно определить, когда двигатель не полностью выключается…

, а затем у нас есть Мерлин с надежностью 99,9 %… это помогает, когда у вас есть 10 двигателей на каждом полете транспортного средства, и только один двигатель когда-либо отказывал в полете в начале своей карьеры, и, несмотря на это, миссия все равно была успешной… так что это очень надежный двигатель! Теперь, чтобы покончить с этим, технически РД-180 и F-1 надежны на 100%, но поскольку F-1 вообще никогда не отключается в полете, здесь он становится смелым… и в зависимости от того, как вы определяете успех и надежность, технически, РД-180 надежен только на 100%, потому что ему очень-очень повезло один раз.

Однажды он отключился на 6 секунд раньше во время миссии Atlas V в 2016 году из-за неисправного клапана, но миссия завершилась успехом из-за чистой удачи: верхняя ступень кентавра имела достаточно запасной Delta V, чтобы нести из миссии! Если бы этот клапан вышел из строя хотя бы на секунду раньше, эта миссия была бы провалена.

Чувак… видя все эти цифры и соображения, понимаешь, сколько переменных учитывается при проектировании ракеты. Это так безумно думать о том, как если вы измените одну маленькую переменную, на сколько вещей это может повлиять. Измените любую вещь, и это может оказать огромное влияние на дизайн и реализацию автомобиля в целом.

Итак, давайте вернемся ко всему этому теперь, когда мы знаем циклы, топливо и стремления SpaceX, чтобы посмотреть, сможем ли мы понять, почему существуют двигатели Raptor, и выяснить, стоит ли это всех усилий.

Давайте посмотрим на окончательный план SpaceX. Сделать быстрое и полностью многоразовое транспортное средство, способное отправить людей на Луну и Марс как можно дешевле и в обычном порядке. Не ваша повседневная цель проектирования ракеты, да? Для быстрого и полного повторного использования двигатель должен работать в чистоте и требовать минимального обслуживания с простыми уплотнениями турбонасоса и низкими температурами форсажной камеры. Хм, полнопоточный двигатель с ступенчатым сгоранием, работающий на метане, звучит как хорошая подгонка….

Из соображений надежности, избыточности и масштаба производства имеет смысл использовать много двигателей. Чтобы уменьшить мощность двигателя, но сохранить высокую мощность, давление в камере должно быть высоким… Хм, звучит так, как будто полнопоточный двигатель с поэтапным циклом сгорания, работающий на метане, подходит хорошо…

Для межпланетных полетов метан имеет смысл, потому что его точка кипения позволяет использовать его в длительных полетах, например, на Марсе, и знаете что, вы можете производить метан на Марсе… так что для межпланетных полетов полнопоточный двигатель с поэтапным сгоранием, работающий на метане, звучит как хороший вариант…

Метан довольно плотный, поэтому размер резервуара остается разумным. Что опять же хорошо для межпланетных полетов, не нужно таскать мертвый груз…  создать полнопоточный двигатель с поэтапным циклом внутреннего сгорания, работающий на метане, звучит как хорошая подгонка…

Итак… давайте вернемся к этому, действительно ли двигатель Raptor король ракетных двигателей? Что ж, ракетостроение, как и все остальное, представляет собой сложную серию компромиссов. Является ли это самым эффективным двигателем, нет. Это самый мощный двигатель, нет. Это самый дешевый двигатель, наверное, нет. Это самый многоразовый двигатель, может быть. Но действительно ли он все делает хорошо? ДА. Это действительно двигатель Златовласки, который делает все, что нужно, очень хорошо. Он идеально подходит для вашего межпланетного космического корабля.

И, несмотря на его сложность, SpaceX разрабатывает этот двигатель быстрыми темпами. Зная, сколько усилий SpaceX внесла в свой двигатель Merlin за десятилетие, мы пока находимся в зачаточном состоянии двигателя Raptor. Дальше будет только лучше и лучше, это безумие!

В общем, двигатель Raptor — король ЭТОГО приложения. Это фантастический двигатель для достижения целей SpaceX для их корабля Starship. Будет ли он королем других приложений? Может быть, а может и нет, и я оставлю это решение ученым и инженерам-ракетчикам, которым приходится идти на все эти безумные компромиссы!

Так что ты думаешь? Стоит ли заморачиваться над созданием такого сумасшедшего и сложного двигателя? Это только начало для двигателя Raptor? И самое главное, действительно ли двигатель «Раптор» — король ракетных двигателей? Дайте мне знать ваши мысли в комментариях ниже.

Если вы хотите помочь мне продолжать делать то, что я делаю, пожалуйста, поддержите меня, став участником Patreon! Участники Patreon получают доступ к нашему эксклюзивному субреддиту, эксклюзивному каналу Discord, они получают бонусные материалы И эксклюзивные прямые трансляции!

Фото турбонасоса F-1 предоставлено Mike Jetzer/heroicrelics.org

Нравится:

Нравится Загрузка…

Джефф Безос демонстрирует новый ракетный двигатель Blue Origin, впервые полностью собранный

Перейти к основному содержанию content

The VergeЛоготип Verge.

Домашняя страница The Verge

The VergeЛоготип Verge.

• Наука/
• Космос/
• Blue Origin

/

Поздоровайтесь с BE-4

Автор Loren Grush / @lorengrush

6 марта 2017 г., 16:04 UTC |

Поделиться

Двигатель BE-4 компании Blue Origin Фото Джеффа Безоса / Blue Origin

Частная космическая компания Blue Origin наконец-то собрала свой первый полномасштабный ракетный двигатель BE4 главный двигатель, который компания планирует использовать для приведения в движение своей будущей орбитальной ракеты. Это важная веха для Blue Origin, которая работает над этой важной частью оборудования с 2011 года. Сегодня утром генеральный директор Джефф Безос опубликовал в Твиттере две фотографии готового двигателя, отметив, что еще два полностью собранных BE-4 будут готовы в ближайшее время.

Безос опубликовал в Твиттере еще один вид двигателя, лежащего на боку в «транспортной люльке». Он не уточнил, куда направляется BE-4, но наиболее вероятным пунктом назначения является испытательный полигон Blue Origin в Западном Техасе. Здесь у компании есть несколько стендов для испытаний ракетных двигателей, и где до сих пор проводились испытания БЕ-4. Это также место, где Blue Origin запустила и приземлила свою ракету New Shepard — многоразовое транспортное средство, предназначенное для доставки туристов на край космоса и обратно. Blue Origin не ответила на запрос о комментарии.

Семь BE-4 будут использоваться в качестве основных двигателей для следующей большой ракеты Blue Origin под названием New Glenn. Как и New Shepard, New Glenn будет многоразовым транспортным средством, поскольку большая часть транспортного средства будет способна приземляться после запуска (аналогично тому, как приземляется после взлета Falcon 9 от SpaceX). Но в отличие от New Shepard, New Glenn будет иметь достаточную скорость, чтобы доставлять тяжелые грузы и пассажиров на орбиту вокруг Земли.

Новый Гленн выглядит как ракета-монстр

New Glenn выглядит как ракета-монстр. Он будет иметь 23 фута в диаметре и высоту от 270 до 313 футов, то есть примерно одну треть высоты 30 Rockefeller Plaza (главный небоскреб Рокфеллер-центра). Этот диапазон высот связан с тем, что будет две версии ракеты; у одного будет одна верхняя ступень — верхняя часть ракеты, которая отделяется от остальной части ракеты во время запуска и продвигает полезную нагрузку дальше на орбиту. Эта вторая ступень будет оснащена всего одним двигателем БЕ-4. Другая версия New Glenn будет иметь две верхние ступени: вторая ступень будет оснащена двигателем BE-4, а третья ступень сверху будет оснащена двигателем BE-3, меньшим двигателем, используемым в New Shepard.

И если были какие-то сомнения относительно гигантских размеров New Glenn, Безос сравнил свою будущую ракету с ракетами SpaceX и ULA, чтобы доказать свою правоту.

Будущая ракета New Glenn компании Blue Origin в сравнении с другими промышленными транспортными средствами. Фото: Blue Origin

На самом деле New Glenn еще не существует. Он будет собран на заводе Blue Origin, который в настоящее время строится на мысе Канаверал, штат Флорида. Безос говорит, что New Glenn совершит свой первый полет с побережья Флориды до конца этого десятилетия.

United Launch Alliance также планирует использовать BE-4 в новой ракете, которую строит компания

Но New Glenn может быть не единственной ракетой с двигателем BE-4 в будущем. United Launch Alliance (ULA) также планирует использовать BE-4 в новой ракете, которую строит компания, под названием Vulcan. Vulcan станет преемником ракеты Atlas V, которая в последние годы подвергалась критике за использование двигателей РД-180 российского производства. После вторжения России в Украину в 2014 году Конгресс принял закон, запрещающий использование российских ракетных двигателей для запуска военных спутников. Увидев, что ULA в последнее десятилетие была основным поставщиком пусковых установок для военных, компании пришлось предпринять шаги, чтобы избавиться от РД-180. В результате ULA решила построить совершенно новую ракету, в которой использовался бы двигатель нового типа, разработанный Blue Origin.

Компания надеется, что Vulcan впервые полетит в 2019 году. Основная цель состоит в том, чтобы Vulcan использовал два двигателя BE-4, но если по какой-то причине это не сработает, у ULA есть запасной план: с использованием нового типа двигателя, разработанного Aerojet Rocketdyne, под названием AR1. На данный момент генеральный директор ULA Тори Бруно, кажется, очень доволен прогрессом Blue Origin.

Самые популярные

1. Google закрывает Stadia

---

2. Google пытается заново изобрести поиск — став больше, чем просто поисковой системой

---

3. . 11 крупнейших объявлений на Amazon Adwardware Event

---

4. Amazon’s Kindle Scribe — это e Ink Tablet для чтения и написание

---

5. SON.

• Полностью электрический пассажирский самолет совершил свой первый испытательный полет

• Тесты на COVID-19 больше не будут получать неотложную помощь в FDA

• Проект Whale Safe тестирует микрофонные буи со сканированием ИИ для предотвращения столкновений с кораблями

• Нейротехнологическая компания хочет использовать отслеживание взгляда для предотвращения травм

Blue Origin столкнулась с неудачей при тестировании двигателя BE-4 — Spaceflight Now

Изображение силовой установки BE-4 на испытательном стенде в Западном Техасе. Предоставлено: Blue Origin

Компания Blue Origin заявила в воскресенье, что потеряла комплект силового агрегата для своего двигателя BE-4 во время неудачных наземных испытаний, что нанесло, по крайней мере, незначительную задержку в разработке мощной силовой установки американского производства, которую United Launch Alliance говорит, является ведущим кандидатом на запуск первой ступени ракеты Vulcan следующего поколения.

Коммерческая космическая компания, основанная Джеффом Безосом из Amazon.com, не раскрыла подробности неудачного теста в твите, сообщающем об аномалии.

«Вчера мы потеряли комплект оборудования для тестирования силовых агрегатов на одном из наших испытательных стендов BE-4», — написали в Twitter Blue Origin в воскресенье. «В процессе разработки не было ничего необычного».

Blue Origin тестирует свои двигатели и ракетное оборудование на обширном ранчо, принадлежащем Безосу недалеко от Ван-Хорна, штат Техас. В последние недели представители Bezos и Blue Origin намекнули, что скоро состоится первый полномасштабный испытательный запуск двигателя BE-4.

Два испытательных стенда в Западном Техасе доступны для испытаний силовой установки или полномасштабных испытаний двигателя BE-4.

Компания заявила, что вскоре возобновит тестирование, следуя инженерной философии, направленной на выжимание аппаратного обеспечения во время обширного тестирования, вместо подхода к разработке, ориентированного на дизайн и программное обеспечение.

«Вот почему мы всегда настраиваем наши программы разработки так, чтобы они были аппаратно-насыщенными», — написали в Twitter Blue Origin. «Скоро вернемся к испытаниям».

Силовая установка включает в себя турбонасосы, клапаны и другие компоненты, лежащие в основе двигателя БЕ-4. Главный турбонасос вырабатывает 70 000 лошадиных сил от турбины, вращающейся со скоростью 19000 об/мин, перекачивая криогенное топливо до давления почти 5000 фунтов на квадратный дюйм, согласно обновленной электронной почте подписчикам Blue Origin в марте.

Двигатель БЕ-4 рассчитан на создание тяги до 550 000 фунтов при сжигании смеси сжиженного природного газа или метана и жидкого кислорода. На сегодняшний день это самый большой ракетный двигатель, работающий на метане, из когда-либо построенных, что является фактором риска в решении ULA сохранить вариант резервного двигателя для своей новой ракеты.

Огромная ракета New Glenn компании Blue Origin, первый полет которой запланирован на 2020 год, будет использовать на первой ступени семь двигателей BE-4.

Тори Бруно, президент и главный исполнительный директор ULA, заявил в прошлом месяце, что Blue Origin опередила Aerojet Rocketdyne в разработке нового ракетного двигателя, который в конечном итоге заменит силовую установку РД-180 российского производства на ракете Atlas 5.

Полномасштабные испытания двигателя БЕ-4. Фото: Джефф Безос/Blue Origin

В 2014 году правительство США и ULA договорились прекратить полагаться на российские двигатели для запуска спутников национальной безопасности и военных спутников. Появление SpaceX на рынке запуска также побудило ULA перейти на более дешевую ракету-носитель под названием Vulcan, отказаться от большинства версий своей более дорогой ракеты Delta 4 в следующем году и постепенно отказаться от Atlas 5 в начале 2020-х годов.

BE-4 компании Blue Origin и AR1 компании Aerojet Rocketdyne, которые сжигают ту же смесь керосина и жидкого кислорода, что и RD-180, являются двумя кандидатами на роль первой ступени Vulcan.

Два двигателя BE-4 или два двигателя AR1, тяга которых немного меньше, чем у двигателя Blue Origin, будут установлены на основании первой ступени Vulcan.

Бруно сообщил журналистам в прошлом месяце, что ULA сделает окончательный выбор BE-4 после консультаций с ВВС США, как только двигатель пройдет первый этап полномасштабных огневых испытаний в Западном Техасе.

«Всякий раз, когда вы разрабатываете новый жидкостный ракетный двигатель, если вы меняете топливо, или если вы остаетесь с тем же топливом и изменяете масштаб двигателя, или если вы сохраняете масштаб, сохраняете топливо, но изменяете термодинамический цикл… Любая из этих трех переменных может создать ситуацию, которую мы называем нестабильностью горения», — сказал Бруно.

Все три переменные являются новыми для BE-4.

«Это похоже на то, как если бы вы вышли, чтобы завести машину (в холодную погоду), вы заводите ее, и она несколько минут работает на холостом ходу, а затем прогревается, и все становится прохладно», — сказал он. «На самом деле это нестабильность сгорания в двигателе вашего автомобиля.

«Когда там стоит ракетный двигатель, вырабатывающий сотни тысяч лошадиных сил, эти несколько секунд могут разорвать ваш двигатель», — сказал Бруно. «Так что это одна из технических проблем, с которыми мы сталкиваемся при разработке двигателей.

«Двигатель Blue Origin работает на метане», — добавил он. «Это будет самый большой масштаб, который мы когда-либо делали с метаном, поэтому нестабильность горения является неотъемлемым техническим риском».

Ожидалось, что первая серия огневых испытаний ВЕ-4 покажет инженерам, есть ли у двигателя такие сбои при запуске.

— Между прочим, некоторая нестабильность при разработке нового двигателя — обычное дело, — сказал Бруно. «Есть проверенные и настоящие методы, которые вы применяете, чтобы сгладить это. Если они работают правильно, вы обычно дома свободны. Я никогда не разрабатывал движок, который мне не нужно было бы настраивать, но я был в ситуациях, когда вы пробовали проверенные и надежные вещи, но ничего не работало, и спустя девять месяцев вы все еще застряли. Это риск того, что мы уходим на пенсию здесь».

Если наземные испытания пройдут по плану, Blue Origin заявила, что ее двигатель BE-4 будет готов к полетам к концу этого года, а серийные двигатели будут доступны для запуска в 2019 году.. График Aerojet Rocketdyne предусматривает сертификацию двигателя AR1 к 2019 году с первым запуском в 2020 году.

Напишите автору.

Подписывайтесь на Стивена Кларка в Твиттере: @StephenClark1.

Запуск ракеты Blue Origin не удался из-за возгорания двигателя

У суборбитальной ракеты Blue Origin New Shepard произошел катастрофический отказ двигателя во время 23-й попытки запуска, прервавшей семилетнюю серию из 21 успешных запусков.

После нескольких задержек, в основном связанных с погодой, из-за которых 23-й запуск New Shepard был отложен примерно на две недели после первоначальной цели 31 августа, одноступенчатый аппарат стартовал со стартовой площадки Blue Origin Ван Хорн, штат Техас, около 10:25 утра по центральному поясному времени ( 14:25 UTC) 12 сентября. Имея высоту около 15 метров (49 футов), ширину 3,7 метра (12,1 фута) и способную развивать тягу около 50 тонн (~ 110 000 фунтов силы) с одним двигателем BE-3 на полном газу, New Shepard преодолел только полпути. во время его номинального подъема с двигателем до того, как разразилась катастрофа.

ПРЕКРАЩЕНИЕ! New Shepard потерпел неудачу во время подъема на первом этапе. Экипаж на борту отсутствует. pic.twitter.com/B7JSvKtEya

— Крис Бергин — NSF (@NASASpaceflight) 12 сентября 2022 г.

Первые признаки неисправности появились примерно через 62 секунды после старта в виде мерцаний и вспышек в выхлопе New Shepard, что обычно почти невозможно. прозрачный. Менее чем через две секунды после первой, казалось бы, безобидной вспышки пламя непреднамеренно вырвалось из моторного отсека New Shepard и быстро окружило его двигатель BE-3PM. Менее чем через секунду после этого ракета отлетела в корму и начала отбрасывать части и перестала создавать тягу, запустив твердотопливный двигатель, хранящийся внутри ее развертываемой капсулы.

Примерно через секунду после начала инцидента загорелся аварийный двигатель капсулы, и суборбитальный космический корабль благополучно унесся прочь от отказавшей ракеты-носителя New Shepard. В конечном итоге капсула достигла апогея в 11,4 км (7,1 мили) — почти в десять раз меньше номинального — прежде чем спуститься обратно на Землю, развернуть свою парашютную систему и благополучно приземлиться в зарослях пустыни Техаса. К счастью, NS-23 проводил только эксперименты, и люди не подвергались риску. Если бы на борту находилась команда суборбитальных туристов, они, вероятно, были бы немного избиты, но в остальном совершенно невредимы.

..есть место для спекуляций 🤔– я делал покадрово фото – в нижнем ряду видно, как некоторые части отпадают. может форсунка развалилась?!? pic.twitter.com/OOzPkPiX6G

— Фло (@FloSpacenerd) 12 сентября 2022 г.

Хотя любой отказ ракеты является прискорбным, отказ ракеты, номинально предназначенной для запуска людей, может иметь еще худшие последствия. Однако, благодаря, казалось бы, безупречной незапланированной работе системы прерывания New Shepard, можно с уверенностью сказать, что день для Blue Origin мог сложиться намного хуже.

Эта неудача все равно не пойдет на пользу репутации Blue Origin или New Shepard. Это также вызывает не слишком благоприятное сравнение со SpaceX, другим космическим стартапом, который также финансировался и был основан технологическим магнатом в начале 2000-х годов.

Основанная через полтора года после Blue Origin, SpaceX, для сравнения, вышла на орбиту с Falcon 1 в 2008 году. В июне 2010 года она успешно дебютировала с Falcon 9, ракетой орбитального класса примерно в 20 раз больше. В 2012 году Сокол 9успешный запуск орбитального космического корабля Dragon, который стал первым частным транспортным средством, состыковавшимся с Международной космической станцией. В январе 2015 года он впервые попытался восстановить ракету-носитель Falcon 9. В декабре 2015 года, через месяц после первой успешной посадки New Shepard Blue Origin, SpaceX осуществила первую посадку ракеты-носителя Falcon 9.

Девять месяцев спустя Falcon 9 потерпел катастрофическую аварию во время предстартовых испытаний в сентябре 2016 года и не возвращался в полет до января 2017 года. Именно здесь по большей части пути Blue Origin и SpaceX почти полностью разошлись. — но не каким-то очевидным образом. Вместо этого после успешного суборбитального запуска в октябре 2016 года New Shepard не летал снова до декабря 2017 года. Примерно за шесть лет с октября 2016 года по сентябрь 2022 года New Shepard совершил 10 суборбитальных запусков без экипажа, 6 суборбитальных туристических запусков и пострадал один неудача во время еще одного беспилотного полета — всего 18 пусков.

Несмотря на катастрофический сбой, который уничтожил многомиллионный спутник клиента в сентябре 2016 года, SpaceX вернулась к полету четыре месяца спустя, без сбоев выполнила 150 орбитальных запусков Falcon за тот же период; дебютировала самая большая в мире действующая ракета Falcon Heavy и выполнила с ней два дополнительных запуска; дебютировали Crew Dragon и Cargo Dragon 2 на Falcon 9; запустила своих первых астронавтов на орбиту, запустила свою первую операционную транспортную миссию астронавтов для НАСА, запустила первые два прототипа интернет-спутников Starlink, запустила еще 60 усовершенствованных прототипов Starlink, начала эксплуатацию Falcon 9. Starlink запускает, строит и запускает более 3000 спутников Starlink; приземлились более 130 ускорителей Falcon и повторно использовали ускорители Falcon 117 раз.

(SpaceX) Последняя миссия Falcon 9, завершенная 11 сентября, стала 173-м успешным орбитальным запуском. (Ричард Энгл)

Различия не могут быть более резкими или странными, учитывая, что обе компании работали более или менее бок о бок и работали над достижением схожих целей на протяжении всего своего существования. К чести Blue Origin, компания провела рекордные шесть запусков New Shepard — три с туристами — в 2021 году. разная судьба. Вместо этого неудачный запуск привел к расследованию аномалий, в ходе которого будут искать основную причину и пытаться выявить недостатки, которые затем необходимо будет исправить, прежде чем New Shepard сможет вернуться в полет. Учитывая, что Blue Origin однажды прошла 15 месяцев между успешно New Shepard запускается, невозможно сказать, сколько времени займет этот процесс.

Тем временем явный отказ двигателя New Shepard BE-3PM может привести к расследованию других программ двигателей Blue Origin. Несмотря на существенное отличие, BE-3U, вариант, оптимизированный для верхней ступени New Glenn, первой орбитальной ракеты Blue Origin, вероятно, имеет больше всего общего с BE-3PM от New Shepard. BE-7, небольшой двигатель, предназначенный для приведения в действие посадочного модуля на Луну, также может быть поврежден.

Что наиболее важно, Blue Origin находится в процессе окончательной подготовки двух гораздо более мощных и гораздо более сложных двигателей BE-4 для заказчика United Launch Alliance (ULA). С опозданием на несколько лет компания Blue Origin завершила первые два двигателя BE-4, теоретически годных к полетам, и начала их квалификационные испытания в начале этого года. Он хочет отправить эти двигатели в ULA как можно скорее, чтобы не задерживать дебют новой ракеты Vulcan Centaur заказчика. BE-3PM и BE-4, вероятно, не имеют ни одной общей части, но многие сотрудники Blue Origin, вероятно, работали над обеими программами, и одно и то же руководство Blue Origin, безусловно, контролировало обе программы. Пока существует какая-либо форма общности, какой бы абстрактной она ни была, всегда существует риск того, что основная причина проблем в одной программе может присутствовать в других.

В заявлении FAA говорится, что оно возглавит расследование аварии Blue Origin без экипажа. Говорит, что пострадавших нет. FAA должно будет подписать контракт, прежде чем New Shepard сможет вернуться в полет. pic.twitter.com/y2SMFZwXCq

— Кристиан Давенпорт (@wapodavenport) 12 сентября 2022 г.

В конечном счете, вряд ли будет какая-то серьезная связь. Ракете-носителю New Shepard, вышедшему из строя на NS-23, исполнилось почти пять лет, и он совершил рекордный девятый полет. Возможно, Blue Origin в частном порядке беспокоилась о возможности провала при расширении границ, но при обсуждении миссии не делала никаких оговорок. Генеральный директор SpaceX Илон Маск, для сравнения, почти всегда ясно давал понять, что неудача возможна, когда компания пытается «впервые» любого рода.

SpaceX недавно запустила и восстановила ту же ракету-носитель Falcon 9 в 14-й раз, установив собственный внутренний рекорд. В результате, эта единственная ракета-носитель Falcon 9, B1058, за последний 31 месяц летала столько же раз, сколько все ракеты-носители New Shepard вместе взятые летали за последние 45 месяцев.

Наконец, хотя ни одна компания не должна ставиться в такое положение, Blue Origin заслуживает похвалы за прямую трансляцию аномалии. Вместо того, чтобы немедленно отключать каналы, что, как ожидается, будет делать большинство провайдеров во время оперативного запуска, Blue Origin продолжала транслировать обзоры сбоя и предоставлять комментарии в прямом эфире, пока капсула New Shepard не приземлилась намного раньше запланированного срока.

Запуск ракеты Blue Origin не удался из-за возгорания двигателя

Двигатель RL10 | Aerojet Rocketdyne

Загрузка. ..

Двигательная установка RL10

Более полувека на службе космонавтики и национальной безопасности

На протяжении более пятидесяти лет двигатель RL10 компании Aerojet Rocketdyne играет жизненно важную роль в размещении сотен военных, правительственных и коммерческих спутников на Земле. орбите и помог отправить космические корабли для исследования каждой планеты в нашей солнечной системе, включая «Вояджер-1» и «Вояджер-2», первые два космических корабля, достигших межзвездного пространства.

Сегодня несколько моделей RL10 развивают наследие двигателя как «рабочей лошадки» индустрии запуска, приводя в действие верхние ступени ракет-носителей United Launch Alliance Atlas V и Delta IV Heavy . Вариант RL10 был выбран для обеспечения двигателя верхней ступени ракеты Vulcan, разрабатываемой United Launch Alliance. Планируется, что двигатели

RL10 также помогут использовать ракету NASA Space Launch System (SLS) , которая разрабатывается для доставки астронавтов в дальний космос на борту Исследовательский космический корабль «Орион «. Один RL10 будет питать промежуточную криогенную двигательную ступень во время первого испытательного полета SLS и Orion без экипажа, известного как Artemis I. Четыре двигателя RL10 будут поддерживать более мощный исследовательский разгонный блок, который разрабатывается для будущих версий SLS.

Aerojet Rocketdyne также работает над квалификацией современной версии двигателя, известной как RL10C-X, которая будет включать в себя основные компоненты, созданные с использованием технологии трехмерной печати . Внедрение 3D-печати в производственный процесс сократит время выполнения заказов и затраты, сохранив при этом выдающиеся характеристики и надежность, на которые рассчитывают клиенты.

Основные характеристики

Основные этапы программы

• 1959 Первое испытание RL10
• 1963 Первый успешный полет Atlas Centaur (разгонная ступень с двумя двигателями RL10)
• 1964 Запуск Saturn S-4 (шесть двигателей RL10 с разгонным блоком)
• 1993 Первый полет DC-X «Delta Clipper» (автомобиль с четырьмя двигателями RL10A-5)
• 2002 г. Первый полет Atlas V (два двигателя RL10A-4-2 с разгонным блоком Centaur)
• 2009 г. 400-й полет двигателя RL10
• 2010 г. Продемонстрировано глубокое дросселирование со 104% номинальной мощности до 5,9% (беспрецедентный диапазон тяги 17,6:1)
• 2013 RL10 отмечает 50-летие службы
• 2014 г. Первый полет RL10C-1
• 2020 500-й полет двигателя RL10
• 2021 г. Первая эксплуатация двигателя RL10, оснащенного компонентами, напечатанными на 3D-принтере

Технические характеристики

Модель RL10	РЛ10Б-2 RL10C-2-1	РЛ10А-4-2	РЛ10С-1	РЛ10С-1-1	РЛ10С-Х	РЛ10С-3
Ракета-носитель:	Дельта IV	Атлас V	Атлас V	Атлас V, Вулкан Кентавр	Вулкан Кентавр	Разгонная верхняя ступень SLS
Упор:	24 750 фунтов силы	22 300 фунтов силы	22 890 фунтов силы	23 825 фунтов силы	24 120 фунтов силы	24 340 фунтов силы
Вес:	664 фунта	370 фунтов	420 фунтов	415 фунтов	510 фунтов	508 фунтов
Топливо:	Жидкий водород	Жидкий водород	Жидкий водород	Жидкий водород	Жидкий водород	Жидкий водород
Окислитель:	Жидкий кислород	Жидкий кислород	Жидкий кислород	Жидкий кислород	Жидкий кислород	Жидкий кислород
Номинальное соотношение компонентов смеси:	5,88:1	5,5:1	5,5:1	5,5:1	5,5:1	5,7:1
Удельный импульс:	465,5 с	451,0 с	449,7 сек	453,8 с	460,9 сек	460,1 сек
Длина:	86,5″ (в походном положении) 163,5 дюйма (в развернутом виде)	90″	86 дюймов	96,7″	130,4″	124,3 дюйма
Диаметр сопла:	84,5 дюйма	46 дюймов	57 дюймов	62 дюйма	73,7″	73 дюйма

Ресурсы

• СПОЛНЕНИЯ ДАННЫХ ДАННЫХ СИСТЕМЫ RL10
• RL10C -X Infographic

Videos

Новости Обновления

• 67. Satellite
• 11 апреля 2022 г. — Aerojet Rocketdyne заключает крупнейший контракт на двигатель RL10 с United Launch Alliance
• 18 мая 2021 г. — ключевой этап 3D-печати RL10 Notches с запуском Atlas V Launch
• 11 мая 2021 г. — Двигатель RL10C-X, напечатанный на 3D-принтере, демонстрирует полную работоспособность во время серии высотных огневых испытаний
• 26 апреля 2021 г. — Aerojet Rocketdyne обеспечивает запуск ULA Delta IV Heavy на орбиту Подготовка к SLS Evolution
• 7 августа 2020 г. — Aerojet Rocketdyne предоставит ключевой двигатель ULA Vulcan Centaur для следующего поколения пусковых услуг ВВС
• 28 июля 2020 г. — Миссия NASA Perseverance на Марс, приводимая в движение Aerojet Rocketdyne
• 20 июля 2020 г. — Aerojet Rocketdyne завершает работу над двигателем для миссии НАСА «Артемида II»
• 17 мая 2020 г. — Aerojet Rocketdyne Powers выполняет вторую миссию для космических сил США Двигатель RL10
• 12 февраля 2020 г.