Новый двухцилиндровый двигатель с двумя коленвалами обещает 265 «лошадей». Двигатель двухцилиндровый

Двухцилиндровые двигатели - это... Что такое Двухцилиндровые двигатели?

Рядный двухцилиндровый двигатель — конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением двух цилиндров, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается I2 или L2 («Straight-Tween», «In-Line-Tween»,). Плоскость, в которой находятся цилиндры, может быть строго вертикальной, или находиться под определённым углом к вертикали.

Конфигурация L2 является несбалансированной, а для четырёхтактного двигателя кроме того ещё и не обеспечивает плавного хода. Четырёхтактные двухцилиндровые двигатели, у которых обе шатунные шейки коленвала направлены в одну сторону, находят применение в автомобилях особо малого класса (например «Ока»), для привода мотоблоков, небольших тракторов, компрессорных установок в автомобилях-рефрежираторах, электрических генераторов, на мотоциклах и в качестве двигателей для спасательных шлюпок. Также на некоторых мотоциклах (например Yamaha TDM) применяются четырехтактные двухцилиндровые двигатели, у которых шатунные шейки коленвала расположены под углом 90° друг относительно друга. Такая схема не обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов, следствием чего является ещё худшая плавность хода, а также характерный "грохочущий" звук выхлопа, как у V-образного двухцилиндрового двигателя с углом развала цилиндров 90°. Часто для уменьшения вибраций применяются балансировочные (успокоительные) валы.

Двухтактные двухцилиндровые двигатели нашли очень широкое применение, так как имеют равномерный ход, а также меньшие (по сравнению с четырёхтактными) вибрации благодаря развёрнутым на угол 180° друг относительно друга шейкам коленвала. Они применяются на мотоциклах (например «ИЖ-Юпитер»), на подвесных лодочных моторах мощностью от 5 л.с.

до 40 л.с., на мотоблоках, для привода пожарных мотопомп.

В прошлом встречались двухцилиндровые двигатели достаточно большого рабочего объёма.

dic.academic.ru

Двухцилиндровые V-образные и двухцилиндровые рядные мотодвигатели / Двигатели / БайкПост

Вопрос, почему двухцилиндровые V-образные двигатели и двухцилиндровые рядные моторы отличаются друг от друга, является весьма важным и требует некоторого рассмотрения. Фактически у всех мотопроизводителей есть свои двухцилиндровые моторы.

Взяв один тип двигателей V-Twin, можно заметить, что они все отличаются расположением цилиндров, которое колеблется от 42 до 90 градусов. Например, Harley-Davidson придерживают традиций и используют моторы с 45 градусами между цилиндрами. В то же время двухцилиндровые моторы Ducati зачастую называют L-Twin из-за расположения цилиндров под углом 90 градусов. Кроме того, есть множество компаний, которые использовали V-Twin`ы самых разнообразных форм. Чтобы понять разницу между ними, рассмотрим принцип действия двигателей.

Начнем с V-Twin. Один цикл в четырехтактных моторах совершается за два оборота коленчатого вала. Первый цикл (поворот на 180 градусов) — впрыск, положение поршня вверху (верхняя мертвая точка) и открытый впускной клапан. Далее благодаря вращению коленвала поршень опускается вниз, всасывая топливную смесь. Когда поршень доходит до нижней мертвой точки (конец хода), закрывается впускной клапан и поршень идёт вверх до точки, пока топливная смесь не будет сжата до фиксированной степени. В это же время срабатывают свечи зажигания, топливная смесь взрывается и автоматически двигает поршень обратно вниз. Параллельно открывается выпускной клапан, выхлопные газы уходят из цилиндра, а поршень поднимается вверх.

Теперь посмотрим на рядные двухцилиндровые двигатели. Есть две самых распространенных конструкции: • угол зажигания 180 градусов, один поршень идет вниз, другой верх • угол зажигания 360 градусов, оба поршня ходят параллельно вверх и вниз, но воспламеняются по очереди за каждый оборот коленвала

Также стоит отметить, что в наши дни компания Triumph использует двигатель с 270 градусами на мотоцикле Thunderbird. Он фактически повторяет свойства V-образного двигателя с 90 градусами между цилиндрами, потому что у V-Twin 90* воспламенение происходит каждые 270 градусов оборота коленвала.

У каждой конструкции двигателя свои преимущества. Компактные габаритные размеры двухцилиндровых рядных двигателей являются более приемлемыми при проектировании шасси, у инженеров есть возможность перемещать двигатель вперед или назад, тем самым можно найти оптимальный центр тяжести и распределение масс мотоцикла в целом.

В большинстве своем V-образные двигатели располагают в шасси мотоциклов продольно, так как поперечное расположение создает риск повреждения ребер охлаждения и цилиндров. Таким образом, инженерам сложней найти оптимальные параметры распределения веса, но в то же время мотоцикл получается тоньше между коленями байкера. Существует неправильное представление о мощности, крутящем моменте и вибрации В-твинов и рядников. В основном конфигурация двигателя фактически не влияет на мощность и рабочие характеристики. Многое зависит от настроек мотора и трансмиссии.

В наши дни основная проблема — это вибрации. Все производители заинтересованы в комфорте мотоциклиста и вибрации становится большой проблемой. Harley-Davidson используют различные резиновые «подушки» и демпферы, которые гасят вибрации двигателя. Что касается двухцилиндровых рядных двигателей, то в наши дни их конструкции оптимально сбалансированы, поэтому вибрации не такие сильные. Для сравнения можно взять старинный мотоцикл Triumph Bonneville 1960-ых годов и современный Bonneville T100 (оба двухцилиндровые рядники с 360-градусным зажиганием). Согласно экспертам современный мотоцикл вибрирует совсем немного в сравнении с родоначальником.

В то же время конструкция двигателей Ducati фактически исключает собственные вибрации. Из-за расположения цилиндров под углом 90* движения противоположного поршня всегда противодействует вибрации цилиндра, в котором детонирует топливо.

В общем можно отметить, что рецепта на лучший двигатель нет. Все они хороши, многое зависит от трансмиссии, выхлопа и предпочтений байкера.

bikepost.ru

Двухцилиндровые двигатели | Speedydeletion вики

Шаблон:К удалению

Рядный двухцилиндровый двигатель Править

Файл:ИЖ Юпитер 4.jpg

Рядный двухцилиндровый двигатель — конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением двух цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается I2 или L2 («Straight-Tween», «In-Line-Tween»,). Плоскость, в которой находятся цилиндры, может быть строго вертикальной, или находиться под определённым углом к вертикали.

Конфигурация L2 является несбалансированной, а для четырёхтактного двигателя, кроме того, ещё и не обеспечивает плавного хода. Четырёхтактные двухцилиндровые двигатели, у которых обе шатунные шейки коленвала направлены в одну сторону, находят применение в автомобилях особо малого класса (например, «Ока»), для привода мотоблоков, небольших тракторов, компрессорных установок в авторефрижераторах, электрических генераторов, на мотоциклах и в качестве двигателей для спасательных шлюпок. Также на некоторых мотоциклах (например, Yamaha TDM) применяются четырёхтактные двухцилиндровые двигатели, у которых шатунные шейки коленвала расположены под углом 90° друг относительно друга. Такая схема не обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов, следствием чего является ещё худшая плавность хода, а также характерный «грохочущий» звук выхлопа, как у V-образного двухцилиндрового двигателя с углом развала цилиндров 90°. Часто для уменьшения вибраций применяются балансировочные (успокоительные) валы.

Двухтактные двухцилиндровые двигатели нашли очень широкое применение, так как имеют равномерный ход, а также меньшие (по сравнению с четырёхтактными) вибрации благодаря развёрнутым на угол 180° друг относительно друга шейкам коленвала. Они применяются на мотоциклах (например, «Иж Юпитер»), на подвесных лодочных моторах мощностью от 5 л.с. до 40 л.с., на мотоблоках, для привода пожарных мотопомп. В прошлом встречались двухцилиндровые двигатели достаточно большого рабочего объёма.

V-образный двухцилиндровый двигатель Править

V-образный двухцилиндровый двигатель - Шаблон:Section-stub

Шаблон:Навигационная таблица2 Шаблон:ДВС

Шаблон:Auto-stub Шаблон:Нет источников

This page was moved from wikipedia:ru:Двухцилиндровые двигатели. It's edit history can be viewed at Двухцилиндровые двигатели/edithistory

ru.speedydeletion.wikia.com

устройство, принцип работы, технические характеристики :: SYL.ru

Про автомобильные двигатели написано очень много статей, есть масса различной информации. Про двигатели мотоциклов такого количества статей, схем, описаний нет. Попробуем восполнить этот пробел. Любителей мототехники достаточно много. Среди них также есть начинающие, которые пока мало знают про устройство ДВС в мотоциклах.

На мототехнике преимущественно устанавливают двухтактные, четырехтактные, роторные и оппозитные двигатели. Последние распространены не так широко, но определенные производители их применяют.

Общее устройство и принцип действия

Мотоциклы оснащаются агрегатами, в камерах сгорания которых тепловая энергия, выделяющаяся от сгорания топлива, превращается в механическую. Поршень двигателя мотоцикла воспринимает энергию продуктов сгорания, после чего начинаются возвратно-поступательные движения. Благодаря кривошипно-шатунному механизму вращается коленчатый вал. Это основные узлы в ДВС.Кривошипно-шатунный механизм практически не отличается от автомобильного двигателя. Поршневая группа также мало чем отличается. Поршень здесь имеет несколько колец, шатун и палец. Полный объем цилиндров двигателя состоит из рабочего, а также из объема (путь это будет условно V) цилиндров. Отношение полного рабочего объема двигателя мотоцикла к V цилиндров называют степенью сжатия. Чем эта степень сжатия выше, тем эффективнее будет работать мотор. В современных двигателях степень сжатия может достигать 9-10 единиц. А спортивные двигатели могут иметь и более лучшие характеристики – от 12 и выше. Нужно сказать, что конструкция двухтактных и четырехтактных моторов немного иная. Отличия между ними сейчас рассмотрим.

Четырехтактный двигатель

В моторах такой конструкции цикл составляет четыре рабочих такта. В чем суть его работы? За один цикл коленчатый вал делает два оборота. На фазе впуска коленчатый вал уходит в нижнюю мертвую точку, а в цилиндр под воздействием разряжения попадает топливная смесь. Далее происходит такт сжатия. Что происходит в этот момент? Поршень поднимается и сжимает рабочую смесь. В это время впускной и выпускной клапаны закрыты и горючее поджигается от свечи. При сгорании топлива газы существенно расширяются и производят полезную работу. Далее поршень при движении вверх выдавливает газы через выпускной клапан.

V-образный двухцилиндровый агрегат

Этот агрегат один из самых древних. Но сегодня эта схема еще жива и используется. Эта схема с двумя цилиндрами, общей шейкой шатунов и V-образной конструкцией не имеет никаких проблем с эффектом качающейся пары. Лучшим углом развала цилиндров считается 90 градусов. Вибрации от этого агрегата во время работы незначительны.

Это практически идеальный двигатель мотоцикла, но угол развала делает габариты больше, что затрудняет монтаж его в раму. Но сделать такое возможно – это подтверждается мотоциклами от «Дукати». Данная компоновка нетрадиционная, но все равно до сих пор есть на спортивных машинах, участвующих в мировых чемпионатах.

Двухтактный мотор

В двигателях мотоциклов такой конструкции рабочий цикл осуществляется за один оборот коленвала. Еще одна особенность – отсутствие в конструкции впускного и выпускного клапана. Их функция возложена на поршни. Последние при движении открывают и закрывают каналы для подачи топливной смеси и выпуска отработанных газов. На некоторых моделях на впуске может быть установлен лепестковый клапан. Под поршнем в двухтактных моторах есть картер, который также участвует в процессе газообмена.Когда поршень двигается к верхней мертвой точке, топливная смесь поступает в камеру сгорания в подпоршневое пространство. Через надпоршневое пространство выбрасываются газы, которые остались от прошлого цикла. Когда окна закроются, начинается такт сжатия. В районе верхней мертвой точки смесь воспламеняется искрой. Затем при сгорании образуются газы, они расширяются и толкают поршни вниз. Когда последние опустятся на две трети рабочего хода, то откроется окно в выхлопную систему. Через другие окна поступит новая порция рабочей смеси. А при опускании поршень создаст нужное давление. Этот процесс называется продувкой, а каналы называют продувочными. В современных моторах есть большое количество каналов. Это так называемая возвратно-петлевая продувка.

Двухтактные рядные двухцилиндровые ДВС

Практически все моторы, действующие по этому принципу, работают по одной схеме. В ней задействуется коленвал, а шатунные шейки на нем расположены под углами в 180 градусов. Эти модели по сравнению с четырехтактными аналогами имеют меньшее количество недостатков. Это можно связать с тем, что искра в каждом цилиндре проскакивает после полного оборота коленчатого вала. В результате отсутствует неравномерность вспышек, которая есть в четырехтактных моторах.

Но велик эффект так называемой качающейся пары. При высоких частотах оборотов коленвала этот эффект может проявиться в навязчивых вибрациях. Проблема осложняется еще и тем, что этим двухцилиндровым моторам нужны отдельные камеры. Это означает наличие в конструкции центрального коренного подшипника, а также сальников. В результате коленвал будет более широким, чем в четырехтактном аналоге.

Двухтактный V-образный мотор

Двигатель, построенный по этой схеме, является сейчас большой редкостью. Один из примеров такого агрегата – NS 250 от «Хонда». Он был создан преимущественно для японского рынка. Так как мотор двухтактный, то необходима отдельная кривошипная камера, что конструктивно сделать невозможно. «Качающейся пары» не избежать, но силы, которые характерны для двухтактных моторов, здесь не действуют.

Рядный трехцилиндровый мотор

Этот агрегат, установленный поперечно, является развитием рядного двухцилиндрового двигателя. Инженеры пытались найти компромиссы между вибрацией и размерами четырехцилиндрового ДВС. Такая схема была основной в 70-х годах. Этому есть множество примеров. В основном, с рядными трехцилиндровыми двигателями шла техника японских «Сузуки» и «Кавасаки». Существуют и другие схемы конструкций моторов. Это четырехцилиндровые, шестицилиндровые рядные и V-образные агрегаты.

«Днепр»

Этот мотоцикл считался культовым среди увлеченных людей. Здесь устанавливался оппозитный мотор. Многие ругают эту конструкцию за высокий расход топлива. Но по сравнению с другими двигателями такого типа, двигатель мотоцикла «Днепр» был более совершенным.

Устройство

Размещение цилиндров здесь оппозитное (такое же, как и на других советских мотоциклах в классе тяжелых). По особенностям конструкции и техническим характеристикам это отечественный форсированный ДВС для мотоциклов дорожного типа. Цилиндры, расположенные горизонтально, значительно лучше охлаждаются, а кривошипно-шатунный механизм лучше уравновешен. Что касается системы питания, то для каждого цилиндра инженеры предусмотрели по отдельному карбюратору. Это облегчало запуск и увеличивало мощность двигателя мотоцикла.

Индекс агрегата – МТ8. Кроме конструктивных отличий, он превосходил прочие моторы и в технических характеристиках. Так, мощность составляет 32-35 лошадиных сил. Максимальная скорость составляла 90-105 километров в час, если мотоцикл был оснащен коляской. Расход топлива составил шесть литров на 100 километров. При этом объем двигателя мотоцикла – всего 650 кубических сантиметров.

Преимущества конструкции

Главное отличие этого двигателя от всех прочих – это камеры сгорания более совершенной конструкции. Они имеют гильзу из чугуна, которая заключена в рубашку охлаждения из алюминиевого сплава. Здесь уже нет чугунных литых цилиндров, которые постоянно были подвержены перегреву на «Уралах» и других тяжелых мотоциклах.Такой подход позволил значительно улучшить охлаждение и полностью исключить работу ДВС в режиме перегрева. На «Уралах» к такой конструкции пришли только в начале 80-х годов. Еще одна особенность – монолитный, а не составной коленвал, а также вкладыши в нижних головках на шатунах (а не подшипники качения). Это позволило значительно снизить шум. А еще у владельцев есть возможность легкого ремонта двигателя мотоцикла (в частности, коленчатого вала). При этом такой ремонт можно выполнять до четырех раз. Было мнение, что этот агрегат часто клинил из-за этих самых вкладышей. На самом деле клинил мотор не из-за этого, а из-за халатного обращения владельцев. Несвоевременно менялось масло, применялись некачественные масла в двигатель мотоцикла. Один-единственный недостаток данного силового агрегата – это несовершенный процесс фильтрации масла при помощи центрифуги. В остальном технология была неплохой и весьма современной.

Двигатели ИЖ

Созданный в 87-м году на ижевском заводе мотоцикл ИЖ до сих пор популярен среди любителей мототехники. И ведь есть за что его любить – это надежный и качественный мотоцикл. Он имеет строгий классический дизайн и ряд преимуществ перед “Юпитером”. Однако имеется и минус – коленчатый вал двигателя мотоцикла ИЖ значительно больше и массивнее. На что это влияет? Ввиду этого мотор работает на более низких оборотах, за счет чего снижена мощность. Это двухтактный одноцилиндровый двигатель. Заправляют его смесью из масла и бензина.

При мощности в 22 силы объем двигателя мотоцикла составляет 346 кубических сантиметров. Это хороший показатель для такого небольшого объема. Если использовать агрегат по максимуму, то можно достичь скорости в 120 километров в час.

Китайские двигатели

Сейчас не все могут себе позволить восстанавливать отечественную мототехнику, приобретать качественные японские или американские мотоциклы. Китайская продукция на порядок дешевле и пользуется хорошим спросом. Моторов, которые бы разработали китайские инженеры, нет. Все агрегаты – это переработанные ДВС от «Хонда», «Ямаха», «Сузуки» или же проданные лицензированные агрегаты от этих же брендов. Четырехтактные экземпляры вполне качественные, так как изготавливаются на японских линиях. А вот по поводу двухтактных ДВС у многих мнения сугубо негативные.

Моторы из Китая имеют две маркировки. Одна применяется для внутреннего использования, а вторая нужна для всего остального мира. Первые буквы в названии – это завод. Цифра 1 означает, что мотор с одним цилиндром, 2 – соответственно, с двумя. Третья буква – это объем. Так, I – это двигатель мотоцикла 125 см3. A,B - 50 см3, G – до 100 см3. L – до 200 кубических сантиметров.Владельцы китайских лицензионных моторов утверждают, что по качеству и техническим характеристикам, а также по надежности они значительно лучше отечественных силовых агрегатов. Также они практически беспроблемные – нужно понимать, что это все-таки не китайское народное творчество, а мотор, изготовленный по лицензии. Даже двигатель мотоцикла на 250 «кубиков» китайский будет иметь достаточный уровень надежности.

Масло для мотоциклетных моторов

Каким бы надежным и устойчивым ни был силовой агрегат, качество его работы зависит от того, какое масло использует владелец. Необходимо заливать только рекомендуемый производителем продукт. Он может быть полусинтетическим, синтетическим или даже минеральным. Масло для каждого двигателя разное, и конкретную маркировку нужно смотреть в инструкции по эксплуатации. Также стоит помнить, что для двух- и четырехтактных двигателей используют разную смазку.

В заключение

Как видно, двигатель для мотоцикла практически не отличается от автомобильного. Есть небольшая разница между ними в конструкции. Принцип работы силовых агрегатов тот же. В этих ДВС также имеются инжекторные системы питания, применяются системы жидкостного охлаждения, даже присутствуют экологические нормы. Есть модели и с карбюраторами – это тоже достаточно современная техника. Двигатели и их конструкции постоянно развиваются, возможно, вскоре инженеры придумают идеальный мотоциклетный мотор.

www.syl.ru

Новый двухцилиндровый двигатель с двумя коленвалами обещает 265 «лошадей»

Что делает классический коленчатый вал, вероятно, не стоит рассказывать. Он преобразует поступательное движение поршней во вращательное, которое затем приводит в движение колеса. Однако есть у него свои недостатки. Избавиться от них предлагает Дэн Герни, 84-летний бывший гонщик Формулы-1, запатентовав конструкцию двухцилиндрового двигателя с двумя коленчатыми валами.

Каждый поршень вращает «свой» вал, однако вращаются они в разные стороны. Их хвостовики соединены через шестерню, а дальше как обычно. Цилиндры расположены друг относительно друга под углом 90 градусов.

Названный MC4S, четырехтактный двигатель обещает быть более устойчивым и надежным в работе, но самое главное, противовесы коленчатых валов, вращающихся в противоположном направлении, должны погасить нежелательные силы, вызывающие качение и вибрацию, и исключить гироскопический момент, который возникает при наклоне двигателя. Впрочем, последнее преимущество больше касается мотоциклов и вертолетов, чем автомобилей, так как в четырех-колесных транспортных средствах агрегат наклоняется лишь на несколько градусов.

Двигатель Герни имеет 1 800 кубических сантиметров объема, диаметр поршня 127 мм и ход поршня 71 мм. Эти параметры позволяют развить высокую скорость, но, так как Герни разрабатывал его с учетом надежности и долговечности, скорость ограничена 9 000 об/мин. Такой агрегат обещает высокую мощность. Конструктор говорит о 265 л.с., полученных без турбонаддува.

Впечатляющая производительность является следствием особой конструкции головки цилиндров. Разработчик изучил более 200 вариантов расположения клапанов и нашел самое оптимальное. Седло выпускного клапана сужается, что приводит к ускорению потока воздуха. Впускной же клапан расположен ближе к центру цилиндра, благодаря чему топливная смесь лучше смешивается и более равномерно распределяется по камере сгорания. К слову, используя стандартную головку цилиндров, двигатель развил лишь 191 л.с.

На самом же деле, производительность не являлась приоритетом. Герни ставил целью создание надежного двигателя с максимальным временем работы без ремонта. Надежность должна быть обеспечена плавностью работы и отсутствием вибрации, за счет чего уменьшается изнашиваемость деталей.

Герни собирается построить пять прототипов. Первый должен пойти на тестирование в июле этого года. Затем автор патента собирается обговорить использование изобретения с одним из автопроизводителей, ведь такая компоновка может быть применена как к четырехцилиндровому, так и 6- и 8-цилиндровым V-образным блокам.

avtomaniya.com

Двухцилиндровый двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Двухцилиндровый двигатель

Cтраница 4

Из-за указанных недостатков смазка разбрыгиванием применяется только в одно -, двухцилиндровых двигателях малой мощности, которые работают сравнительно непродолжительное время. Примером таких двигателей могут служить пусковые двигатели у дизелей. [46]

Одноцилиндровому поршневому двигателю двойного действия присущ тот же недостаток, который указан для двухцилиндрового двигателя простого действия. Зато двухцилиндровый двигатель двойного действия может быть приравнен к четырехцилиндровому двигателю простого действия. [47]

Расстояние между осями цилиндров а, входящее в формулы ( 77), в двухцилиндровых двигателях с противоположным расположением цилиндров может быть меньшим, чем в двухцилиндровых однорядных двигателях с кривошипами под утлом 180 ( см. рис. 261), так как оно в первых двигателях зависит не от диаметра цилиндра, а от конструкции коленчатого вала. Двигатели с противоположным расположением цилиндров обладают большей уравновешенностью, чем двигатели, схема которых изображена на рис. 261, так как свободная равнодействующая сил инерции второго порядка - Pjz вызывает в последних большие вибрации, чем свободный момент в двигателях с противоположным расположением цилиндров. [49]

Солдатский сын И. И. Ползунов ( 1728 - 1766), создавший первую в истории огнедействующую машину - универсальный паровой двухцилиндровый двигатель непрерывного действия, всю свою жизнь провел в нищете. [50]

На двигателях установлен всережимный регулятор прямого действия с центробежным измерителем скорости, выполненный на одно - и двухцилиндровых двигателях в виде отдельного узла. Регулятор имеет шестеренчатый привод от распределительного валика. [51]

При окончательной регулировке момента зажигания следует поворачивать коленчатый вал по ходу двигателя до щелчка ускорителя магнето ( у двухцилиндрового двигателя до щелчка, соответствующего подаче искры в первый цилиндр), а затем, вложив тонкую бумажку между контактами прерывателя, медленно поворачивать вал против хода двигателя до тех пор, пока контакты прерывателя не зажмут эту бумажку. По окончании регулировки следует затянуть болты крепления магнето к двигателю. [52]

За рубежом некоторые фирмы, например Losenhausenwerke, также производят стенды для испытания шатунно-кривошипных механизмов одно - и двухцилиндровых двигателей, а также для испытания 4-цилиндровых У-образных компрессоров. [53]

Вспомогательные четырех-или двухтактные карбюраторные двигатели применяют наиболее часто для пуска тракторных дизелей мощностью более 35 л. с. Это обычно одно - или двухцилиндровые двигатели мощностью 5 - - 20 л. с. ( и выше) с зажиганием от магнето, устанавливаемые на блок-картерах дизелей. Пуск вспомогательных двигателей производится от руки. [54]

Особенно тщательно следует проверять крепления пускового двигателя к дизельному двигателю и все крепления деталей пускового двигателя, так как вследствие вибраций одно - и двухцилиндровых двигателей крепления быстро ослабевают. [55]

Сравнительный анализ данных табл. 49 показывает, что при аналогичной конструкции двух - и четырехцилиндровые двигатели значительно превосходят по весовым показателям соответственно одно - и двухцилиндровые двигатели, близкие по мощности. [56]

Измерительные приборы - индикатор угла опережения и тахометр - существуют за границей, однако они представляют ряд неудобств, так как предназначены для слишком узкого диапазона скоростей и не позволяют экспериментировать на двухцилиндровых двигателях. Что касается устройства для корректировки опережения зажигания, то во Франции его достать было невозможно. [57]

К группе 1 относят электродвигатели, многоцилиндровые ( не менее 8 цилиндров) двигатели внутреннего сгорания, турбины газовые или гидравлические; кгруппе 2 - четырех - и шестицилиндровые двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины; кгруппе 3 - одно - и двухцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. [58]

Двухцилиндровые двигатели в зависимости от формы вала и расположения цилиндров могут быть выполнены в виде: рядных, оппозитных и V-образных двигателей. Тракторные двухцилиндровые двигатели обычно выполняют в виде рядных конструкций с коленчатым валом, шатунные шейки которого развернуты на 180 относительно друг друга. [59]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Автомобильные двигатели нетрадиционных типов и схем

Автор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1] Количество просмотров

10787

Несмотря на постоянно сокращающиеся возможности совершенствования современных поршневых двигателей, большое внимание, по-прежнему, уделяется наиболее широко применяемому четырехтактному рядному бензиновому двигателю внутреннего сгорания. При этом характерно использование богатого опыта разработок современных ДВС, а также стремление улучшить способы их размещения в автомобиле.

С точки зрения повышения КПД двигателя, целесообразно использовать большой объем цилиндра. В этой связи наиболее предпочтителен одноцилиндровый двигатель, обычно применяемый в мопедах и мотоциклах. Большим недостатком одноцилиндрового двигателя является его неуравновешенность, особенно поступательно движущихся масс. У малоразмерных двигателей масса поршня невелика и вызываемые ею действующие по оси цилиндра силы инерции, частично могут быть уравновешены противовесами на коленчатом валу. Вращающиеся противовесы вызывают силы инерции, действующие в горизонтальной плоскости, однако при вертикальном положении оси цилиндра мотоцикла они относительно невелики и такой способ уравновешивания двигателя вполне приемлем.

В двигателях с цилиндром большего размера требуется, однако, хорошее уравновешивание сил инерции I и II порядка возвратно-поступательно движущихся масс. Это осуществляется двумя парами противовесов, вращающихся в противоположном направлении, причем для уравновешивания сил инерции II порядка частота вращения противовесов должна быть в 2 раза больше частоты вращения коленчатого вала. Уравновешивание сил инерции I порядка существенно усложняет двигатель, а сил инерции II порядка — неприемлемо с позиции стоимости автомобиля.

Разное количество цилиндров

Существуют конструкции одноцилиндровых двигателей без кривошипно-шатунного механизма с одним возвратно-поступательно движущимся поршнем. В этом случае для уравновешивания сил инерции поршня необходима другая масса, движущаяся также поступательно в противоположном направлении по той же оси. Это привело к размещению противовеса по оси цилиндра и приводу его кривошипно-шатунным механизмом. В двухтактных двигателях противовес использовался в качестве нагнетателя. Такая схема нашла применение в двигателе мотоцикла «DKW» и дизелях «Юнкерс» (ФРГ).

При размещении обоих поршней по одной оси получается длинный двигатель со сложным кривошипно-шатунным механизмом. При несоосности поршней, кроме того, возникают неуравновешенные моменты от их сил инерции.

Поэтому гораздо чаще применяют конструкцию двухцилиндрового двигателя с противолежащими цилиндрами (оппозитный двигатель), в которых поршни движутся навстречу друг другу. Условие соосности цилиндров можно выполнить путем применения, например, вильчатого шатуна в одном из цилиндров. При традиционной конструкции шатунов возникающий момент сил инерции I порядка снижают минимизацией величины несоосности цилиндров. Такое решение с успехом применяется в легковых автомобилях особо малого класса («Ситроен», «Татра 12» и др.) и в качестве примера на рис. 1 представлена силовая установка автомобиля «Ситроен 2CV», в которой использован оппозитный двухцилиндровый бензиновый двигатель воздушного охлаждения с цилиндрами из алюминиевого сплава, имеющими износостойкое покрытие на никелевой основе «Никозил». За вентилятором системы охлаждения расположен масляный радиатор.

Рис. 1. Силовая установка автомобиля «Ситроен 2CV» с двухцилиндровым оппозитным двигателем воздушного охлаждения

Следующее ближайшее число цилиндров двигателя равно трем. До последнего времени такое число цилиндров встречалось только у двухтактных двигателей. В этом случае речь идет не столько об уравновешивании, сколько о трудностях охлаждения двухтактных цилиндров с рабочим объемом более 350 см3. У цилиндров с большим объемом возникает неравномерное поле температур днища поршня, пригорание поршневых колец, большие температурные деформации цилиндра, выпучивание перегородок между цилиндровыми окнами и т. д.

Рис. 2. Система уравновешивания трехцилиндрового двигателя «Дайхатсу»

Интерес к трехцилиндровым четырехтактным двигателям появился в процессе поиска повышения индикаторного КПД путем увеличения размера цилиндра. Трехцилиндровый рядный двигатель плохо уравновешен. Наименее уравновешены моменты сил инерции I порядка. Так как требования к уровню вибраций и шуму в автомобиле постоянно возрастают, то у трехцилиндрового двигателя, применяется дополнительный вал для уравновешивания моментов сил инерции I порядка с помощью вращающихся в противоположные стороны противовесов на коленчатом и уравновешивающем валах. Такой способ уравновешивания трехцилиндрового японского двигателя «Дайхатсу» показан на рис. 2.

В четырехцилиндровом рядном двигателе не уравновешены силы инерции II порядка. Однако они относительно невелики и могут быть погашены до приемлемого значения подвеской двигателя.

У тракторов с четырехцилиндровым двигателем, который образует часть рамы, вибрация двигателя через нее переносится на сиденье тракториста, поэтому силы инерции II порядка необходимо уравновесить.

У автомобилей с четырехцилиндровым двигателем, которые по уровню вибраций и шума должны конкурировать с автомобилями, оснащенными шестицилиндровым двигателем, также необходимо уравновесить силы инерции II порядка. На рис. 3 показана такая система уравновешивания, в которой применены два вспомогательных уравновешивающих вала, приводимые коленчатым валом и вращающиеся с удвоенной по отношению к нему частотой вращения. В приводе одного из валов размещена пара шестерен, обеспечивающих различные направления вращения валов. Противовесы расположены в середине двигателя, что не вызывает каких-либо дополнительных неуравновешенных моментов.

Рис. 3. Система уравновешивания сил инерции II порядка рядного четырехцилиндрового двигателя

Целесообразность применения пятицилиндровых двигателей была рассмотрена ранее; шестицилиндровый рядный двигатель полностью уравновешен. Двигатели с другим расположением цилиндров, например, четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели с V-образным расположением цилиндров уравновешиваются рассмотренными выше способами. Обычно они применяются в тех случаях, когда к двигателю предъявляются такие требования, как небольшая его длина или высота. Двигатели со звездообразным расположением цилиндров имеют небольшую массу и длину, но их конструкция не подходит для применения в автомобилях вследствие сложного устройства механизма газораспределения, впускного трубопровода, слива масла, доступности при обслуживании и. д.

Двигатель Ванкеля

Несколько лет назад появился роторно-поршневой двигатель Ванкеля, имеющий оригинальную конструкцию с треугольным ротором, вращающимся относительно эксцентрикового вала. Ротор через зубчатую передачу с внутренним зацеплением приводит в движение эксцентриковый вал, частота вращения которого втрое больше частоты вращения ротора. Форма внутренней полости корпуса двухэпитрохоидная, так что между ротором и корпусом образуются три камеры, в которых осуществляется цикл, аналогичный циклу поршневых двигателей. В части уравновешенности речь идет о силах инерции вращающихся масс, которые можно полностью уравновесить противовесами эксцентрикового вала. При создании конструкции этого двигателя возникали трудности с герметизацией уплотняющих пластин ротора, с каналами систем газообмена, смесеобразованием и т. д. Двигатель обладает преимуществами в части уравновешенности, имеет небольшое число деталей и малую массу. Однако у него неблагоприятная с позиции тепловых потерь форма камеры сгорания, что является причиной относительно низкого индикаторного КПД и большого удельного расхода топлива. Отсутствие поступательно движущихся масс, больших поверхностей трения и большого числа подшипников улучшает механический КПД, что несколько компенсирует большие тепловые потери. Следует иметь в виду, что хотя роторно-поршневой двигатель находится в начале своего развития, он уже достаточно хорошо зарекомендовал себя [2].

В части содержания вредных веществ в отработавших газах роторно-поршневой двигатель имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества состоят в том, что в связи с наличием более низких температур сгорания в роторно-поршневом двигателе образуется меньшее количество NOx. Условия образования CO и CHx аналогичны условиям в поршневых двигателях. Однако большая поверхность камеры сгорания и смазывание рабочей поверхности ротора добавлением масла в топливо (как у двухтактных двигателей) приводят к повышенному содержанию CO и CHx, устраняемых в термическом реакторе. Чтобы при характерной для этого двигателя пониженной температуре отработавших газов температура в реакторе сохранялась на нужном уровне, короткие выпускные трубопроводы имеют теплоизоляцию, как это показано на поперечном разрезе двигателя японской фирмы «Тойо Когё» (Япония) на рис. 4.

Рис. 4. Роторно-поршневой двигатель японской фирмы «Тойо Когё» с термическим реактором

Рис. 5. Схема роторно-поршневого двигателя фирмы «Тойо Когё» с системой расслоения заряда ROSCO:

1 — топливная форсунка; 2 — входное отверстие дополнительного впускного канала; 3 — основной впускной канал; 4 — дополнительный впускной канал; 5 — корпус двигателя; 6 — ротор; 7 — свеча зажигания; 8 — камера; 9 — насос.

Дальнейшие разработки двигателя Ванкеля этой фирмой (см. рис. 5) вызывают большой интерес, особенно системы создания расслоенного заряда ROSCO и CISC. При частичной нагрузке воздух подается в камеру не через основной канал, а по малому дополнительному впускному каналу. Это улучшает перемешивание смеси, позволяет получить более бедную смесь и снизить расходы топлива. В системе ROSCO впрыск бензина осуществляется непосредственно в камеру механическим насосом через установленную в корпусе двигателя форсунку. При таком смесеобразовании в камере сгорания ротора к моменту подачи искры свечой зажигания может образоваться расслоенный заряд, если основная часть воздуха поступает по впускному каналу, а через дополнительный малый канал с тангенциальным входом воздух, вдуваемый с большой скоростью в камеру сгорания, завихривает рабочую в смесь в ней.

Как видно, двигатель Ванкеля может быть улучшен, и, по-видимому, он займет надлежащее место в ряду двигателей внутреннего сгорания [2].

Каждый из типов двигателей имеет свои достоинства и недостатки: один двигатель ценится за достаточно хорошую систему охлаждения, другой — за ее отсутствие вовсе. В одном типе двигателей предпочтение отдается только поступательному движению поршня, в другом — только вращательному. На практике применение находят равно как двенадцатицилиндровый, так и одноцилиндровый четырехтактный двигатели.

Подробнее о двигателях нетрадиционных типов:

Последнее обновление 24.03.2014Опубликовано 14.03.2014

Сноски

↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.//Стр. 22 - 23 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru
↺ В настоящий момент двигатель Ванкеля производят только «Mazda» и «ВАЗ». Двигатель не нашел широкого применения из-за низкой экономичности. – Прим. icarbio.ru