Двигатель w: Что такое W-образный двигатель? | SPEEDME.RU

Содержание

W образный двигатель на каких машинах

Недавно один из самых раскрученных и популярных гиперкаров современности, Bugatti Veyron, получил достойного преемника в лице Chiron.

Да, сам суперкар – на практике не особенно интересная штука для большинства автомобилистов.

Но зато это повод вспомнить о рядно-разнесенных моторах, ведь 1 000 с гаком лошадиных сил в компактном кузове с выполнением строгих норм экологичности – это в немалой степени заслуга W16 под его капотом.

Фактически, это два рядно-разнесенных блока по 8 цилиндров – эдакий V-образник, собранный из двух V-образников. Схема эта не уникальна, ее использовали во множестве двигателей с самым различным числом цилиндров от четырех включительно. Даже на массовых машинах!

Началось все вовсе не с машин VW, как вы могли подумать. Рядно-разнесенные двигатели появились под капотом итальянских спортивных машин.

Lancia Lambda выпускалась с 1922 по 1931 год и под капотом имела моторы 2,1 – 2,6 литра. А последний вариант такого мотора применялся аж до семидесятых годов.

Lancia Fulvia с мотором V4 на самом деле имела не V-образный, а именно рядно-разнесенный двигатель.

На фото: Lancia Fulvia ‘1970–73

С 1922 года в Lancia опробовали больше десятка вариантов компоновки с углом развала 10-23 градуса и с рабочим объемом от 900 до 2 600 «кубиков». Моторы оказались компактными, с хорошим потенциалом по форсированию, но изрядно дорогими.

Ведь блок цилиндров пришлось сделать алюминиевым, конструкция была сложной, а система зажигания отличалась необходимостью точной установки фаз и не очень надежным распределителем. При малом угле развала угол между контактами прерывателя оказывался слишком мал, и время накопления импульса было неравномерным, что приводило к необходимости дальнейшего усложнения конструкции.

Но преимущество по части механики несомненно имелось, особенно в сочетании со схемой газораспределения с двумя верхними распределительными валами.

На фото: Под капотом Lancia Lambda ‘1922–25

90-е и 00-е

В 1991 году компания VW представила свои новые модели Corrado VR6 и Passat VR6 в Европе. В 92-м VW Golf III VR6 стал первым компактным хэтчбеком с шестицилиндровым мотором в своем классе.

Конструкция первых VR6 – «рядно-разнесенных» моторов VW – была оптимизирована для поперечной установки и достаточно специфична.

Угол развала цилиндров составлял 15 градусов, для компенсации разной длины впускных каналов использовалась сложная настройка впускного коллектора.

Привод ГРМ со стороны маховика использует две цепи: одна приводит промежуточный вал, вторая непосредственно распределительные валы.

На фото: Volkswagen Golf VR6 ‘1991–1997

Первые моторы имели рабочий объем 2,8 литра и 12 клапанов, мощность при этом составляла 174 л.с. Для полноприводных Passat была предназначена версия с рабочим объемом 2,9 литра и мощностью 190 л.с., а позже вариант с рабочим объемом 2,9 стал основным для Golf, Corrado и Passat.

В 1997 году создали вариант VR5 объемом 2,3 литра и мощностью 150 л.с. Следующий, 24-клапанный вариант мотора 2,8 увидел свет в 1999 году: его мощность составила 204 л.с.; в 2001-м дебютировал и 20-клапанный вариант мотора VR5.

В этом же году на Beetle RSi появился и вариант мотора VR6 объемом 3,2 литра – позже его также ставили на Audi TT и Golf R32. Версии двигателя после 2005 года получили непосредственный впрыск, что было отражено в названии моделей.

Подобные моторы стояли на VW Touareg и Porsche Cayenne. И не только на них!

На фото: Volkswagen New Beetle RSi ‘2001–03

Кстати, с VR6 связана еще одна забавная история. Мотор Mercedes серии M104.900, который ставили под капот первых минивэнов марки, многих знатоков моторов Mercedes может озадачить.

Потому что вместо классической рядной «шестерки» серии М104 под капотом Vito стоял фольксвагеновский VR6. Да-да, именно с названием серии М104.900.

Компания просто покупала блок цилиндров с ГБЦ у VW и оснащала своим навесным оборудованием, и он получал новое обозначение в «духе марки».

В 2008 году конструкция мотора была значительно переработана. Вариант объемом 3,6 литра сохранил общую компоновку, но угол развала цилиндров уменьшился до 10,5 градуса. Такие двигатели выпускались только с непосредственным впрыском FSI, а мощность возросла до 300 л.с.

Результатом объединения двух рядно-разнесенных блоков стали W-образные моторы на 8, 12 и 16 цилиндров, а «география» распространения таких моторов, помимо Audi, где они применялись очень широко, захватила еще и марки Bentley и Spyker.

Особенности конструкции

Что же такое изобрели в Lancia, что впоследствии так удачно начали применять в VW и смогли развить до мотора самого-самого крутого гиперкара? Не секрет, что рабочий объем и мощность любого двигателя внутреннего сгорания ограничены в первую очередь по компоновочным соображениям. Нельзя слишком увеличивать ход поршня: увеличивается его средняя скорость, и приходится снижать обороты. Нельзя слишком увеличивать диаметр цилиндров: приходится мириться с неравномерностью наполнения, детонацией и, опять же, снижением оборотов.

На фото: Под капотом Lancia Fulvia

Увеличение же числа цилиндров приводит к разрастанию габаритов двигателя. А чем длиннее блок цилиндров и коленчатый вал, тем сложнее обеспечить жесткость конструкции и ее работу на высоких оборотах, тем сложнее бороться с крутильными колебаниями и тем выше масса мотора.

Если перейти на V-образную схему расположения цилиндров, то возрастает сложность газораспределительного механизма.

Удваивается число головок блоков, число распределительных валов в случае верхнего их расположения, усложняются впускные и выпускные коллекторы и увеличивается их число…

Конечно, как говорит одна хорошая пословица, «это не проблемы, это расходы», но для массовых автопроизводителей расходы — это проблема, и очень важная.

Суть идеи инженеров Lancia заключалась в том, что можно ограничиться углом развала, при котором все цилиндры могут располагаться в одном блоке цилиндров, а не в разных «полублоках».

И венчает конструкцию всего одна головка блока, но двухрядная, в которой всего один набор распределительных валов.

Такая конструкция внешне выглядит как очень «толстый» рядный мотор. У него межцилиндровое расстояние меньше диаметра цилиндра и всего один впускной и выпускной коллектор.

При этом нет необходимости сильно сокращать зазор между гильзами цилиндров для сокращения длины двигателя, можно сохранить каналы охлаждения, а можно воспользоваться возросшей толщиной блока для создания более сложной схемы циркуляции охлаждающей жидкости. Получается компактно и довольно технологично.

Прекрасная идея, но по-настоящему ее ценность смогли оценить лишь к концу 90-х годов, когда необходимость повышения мощности при сокращении габаритов мотора и увеличении объема салона заставили производителей искать новые пути и решения. А тотальное превосходство переднеприводной схемы с рядно-линейным расположением агрегатов заставило создавать максимально ужатые по длине конструкции моторов.

Для суперкаров же и просто люксовых машин компактный двигатель с большим рабочим объемом оказался сущим подарком. В данном случае суть даже не в том, что мотор легче, или что двигатели привычной V-образной схемы нельзя впихнуть под капот. Лишние несколько килограммов или сантиметров всегда возможны, но рост массы и габаритов требует повышения мощности, а это, опять же, масса или габариты.

К тому же с ростом мощности все важнее становится такое понятие, как «тепловой пакет» двигателя. Чем мощнее мотор, тем большее внимание нужно уделять системе охлаждения, зачастую максимальная мощность будет ограничена именно возможностями системы охлаждения.

А она ограничена габаритами моторного отсека и возможностями блока цилиндров по теплоотдаче.

Меньше мотор — больше места для радиаторов, лучше работа помпы, лучше «прокачиваемость» блока и ГБЦ, и мотор лучше переносит работу при повышенной температуре и кратковременные тепловые пики.

Что дальше?

Сейчас кажется, что моторы с рядно-разнесенной компоновкой снова сходят с дистанции: при рабочем объеме в полтора-два литра сложная компоновка не нужна, а двухлитровые моторы с наддувом уже прописались под капотами машин F-класса — например, у «семерки» BMW. Остаются только многоцилиндровые монстры, которые выглядят как исчезающий вид. Но я надеюсь, что изящность этой компоновочной схемы еще пригодится, а созданные на ее базе шедевры будут радовать нас еще не один десяток лет.

EA398 — серия W8 и W12 двигателей Audi

Серия многоцилиндровых W-образных двигателей Audi EA398 выпускается с 2001 года и за это время обрела большое количество моделей и модификаций.

Серия многоцилиндровых W-образных двигателей Audi EA398 была представлена в 2001 году и с тех пор ставится на самые дорогие модели немецкого концерна, включая автомобили Bentley. Кроме довольно массовых двс W8 или W12 существует 8.0-литровый W16 мотор Bugatti Veyron.

Двигатели W12 серии EA398

В начале 2001 года на модели Ауди A8 в кузове D2 дебютировал 6.0-литровый мотор типа W12, который по сути представлял из себя пару силовых агрегатов VR6 на одном коленчатом валу. По конструкции здесь алюминиевый блок, две 24-клапанные головки с гидрокомпенсаторами, весьма сложный привод ГРМ, состоящий из трех цепей и система фазорегуляции на всех валах.

В первой линейке было девять двигателей, которые не очень сильно друг от друга отличались:

6.0 литра (5998 см³ 84 × 90.3 мм) 48V

AZCраспр. впрыск420 л.с.550 нмAudi A8 D2
BHTраспр. впрыск450 л.с.580 нмAudi A8 D3
BTEраспр. впрыск450 л.с.580 нмAudi A8 D3
BSBраспр. впрыск450 л.с.580 нмAUDI A8 D3
BANраспр. впрыск420 л.с.550 нмVW Phaeton 1
BRNраспр. впрыск450 л.с.560 нмVW Phaeton 1
BTTраспр. впрыск450 л.с.560 нмVW Phaeton 1
BJNраспр. впрыск450 л.с.600 нмVW Touareg 1
CFRAраспр. впрыск450 л. с.600 нмVW Touareg 1

Также существовала пара модификаций агрегатов W12 с турбонаддувом для моделей Bentley.

В 2010 году на модели Ауди A8 в кузове D4 появился обновленный силовой агрегат типа W12. Главным отличием нового мотора от предшественника являлась система прямого впрыска FSI. Благодаря более крупным поршням рабочий объем возрос до 6.3 литра, а мощность до 500 л.с.

Во второй линейке было всего два силовых агрегата и ставили их лишь на Ауди А8 в кузове D4:

6.3 FSI (6299 см³ 86 × 90.4 мм) 48V

CEJAпрямой впрыск500 л.с.625 нмAudi A8 D4
CTNAпрямой впрыск500 л.с.625 нмAudi A8 D4

Существует модификация 6.0-литрового FSI мотора W12 с турбонаддувом для Bentley Bentayga.

В 2001 году на рестайлинговой версии пятого Пассата дебютировал 4.0-литровый агрегат W8, который являлся упрощенной модификацией уже описанного выше 6. 0-литрового мотора W12. Конструкция 8-цилиндрового двигателя повторяет 12-цилиндровый с единственным отличием в виде блока из двух балансирных валов с собственным ременным приводом от коленвала двс.

В этой линейке была всего пара силовых агрегатов и оба устанавливались только на Пассат Б5:

4.0 литра (3999 см³ 84 × 90.2 мм) 32V

BDNраспр. впрыск275 л.с.370 нмVW Passat B5 (3B)
BDPраспр. впрыск275 л.с.370 нмVW Passat B5 (3B)

V6, W12 и рядная «четверка» — разбираемся в компоновках двигателей

  • Читая описания двигателей автомобилей, каждый из нас сталкивался с такими терминами, как «четырехцилиндровый», «V8» или «рядная шестерка». Но всегда ли мы четко представляем себе, что скрывается за этими понятиями? Предлагаем вам небольшой «путеводитель» по терминологии, связанный с компоновкой моторов наших «железных коней».

    Для начала вспомним, как работает «сердце» автомобиля. В каждом двигателе внутреннего сгорания есть цилиндры, в которых происходит чрезвычайно важный процесс — сгорание смеси топлива и воздуха.

    Энергия сгорания топливно-воздушной смеси и является той силой, которая приводит в движение автомобиль — вытесненные из цилиндров поршни толкают коленчатый вал, который в свою очередь, приводит в движение колеса автомобиля.

    Мощность двигателя зависит, в основном, от двух факторов — размера цилиндров, а также их количества. При прочих равных условиях более мощным будет тот двигатель, в котором цилиндров больше, а сами они крупнее.

    Если вы встретите в описании двигателя обозначение V6, это значит, что у данного мотора 6 цилиндров. Но что же такое «V»? Тут мы подходим непосредственно к вопросу о расположении цилиндров в двигателе. Рассмотрим основные компоновки двигателей. 

    Рядный двигатель(англ. inline engine, straight engine)

    В английском языке также имеет обозначение I (сокр. от inline), например, I4 – это рядный двигатель с четырьмя цилиндрами или «рядная четверка». Также иногда рядный двигатель обозначают литерой R (R6 – рядный шестицилиндровый).

    Все цилиндры такого двигателя расположены в одну линию, «лицом» вверх, как правило, в поперечном направлении, и приводят один общий коленвал. Такая конфигурация считается «классической» — ведь самый первый в истории автомобильный двигатель, состоявший всего из двух цилиндров, был рядным.

    Рядными моторами оснащают большинство автомобилей. Случается, что цилиндры в рядном двигателе располагаются не в поперечном, а в продольном направлении. В английском языке продольное расположение рядного двигателя называется «straight» в отличие от поперечного — «inline».

    Продольная компоновка часто встречается у автомобилей класса «премиум», например, у BMW. 

    Конструкция рядных двигателей проста и надежна, их удобно ремонтировать. Для чего же тогда понадобились другие компоновки? Все дело в том, что рядные моторы занимают под капотом слишком много места.

    Разместить при такой конфигурации большое количество цилиндров проблематично, да и коленчатый вал при большой длине рядного двигателя испытывает чрезмерные торсионные нагрузки.

    Именно поэтому рядные двигатели имеют не более шести цилиндров. 

    V-образный двигатель (англ. V engine, Vee engine)

    Цилиндры такого двигателя поделены на два блока, расположенных под углом 60-90 градусов по отношению друг к другу. Иными словами, цилиндры V-образного мотора образуют латинскую букву «V», в основании которой находится общий коленвал. 

    V-образная конфигурация цилиндров двигателя позволяет разместить в том же объеме пространства большее количество цилиндров в сравнении с рядными двигателями. В основном, она присуща дорогим и спортивным автомобилям. 

    Оппозитный или боксерский двигатель (англ. flat engine, boxer engine)

    Как и в случае с V-образным двигателем, цилиндры оппозитного мотора разделены на два ряда, но угол их развала составляет 180 градусов. Получается, что каждый из рядов как бы лежит на боку и «смотрит» в противоположную от другого сторону. Движение поршней напоминает удары боксеров, стоящих спиной друг к другу (отсюда и второе название двигателя).

    Такая компоновка мотора обеспечивает низкий центр тяжести, что, как правило, улучшает управляемость автомобиля. Однако, «боксеры» имеют более сложное, чем у рядных агрегатов, устройство и занимают больше места в ширину. Сегодня оппозитные двигатели устанавливают на свои модели лишь два производителя — Porsche и Subaru. Боксерские моторы имеют обозначение B (от англ.

    boxer) – например, B6. 

    VR-образныеи W-образные двигатели(англ. VR engine, W engine)

    Двигатель типа VR (V-образный рядный) был разработан концерном Volkswagen. Он работает по тому же принципу, что и V-образный двигатель, однако угол, образуемый между рядами цилиндров, настолько мал (10-15 градусов против 60-90 градусов у V-образных моторов), что все цилиндры помещаются в одном блоке.

    При этом цилиндры двух рядов, как правило, располагаются в шахматном порядке относительно друг друга. По сути VR – это нечто среднее между рядным и V-образным двигателем. Что же касается W-образного двигателя, то он попросту состоит из двух VR-моторов, соединенных под углом у оснований.

    Коленвал у такого двигателя также один. 

    • Двигатели VR сегодня используются редко, а W-конфигурациявстречается, например, у флагманского люксового седана Bentley Mulsanne.
    • Теперь, когда мы разобрались с основными компоновками двигателей, остановимся поподробнее на том, какое количество цилиндров может иметь мотор легкового автомобиля. 
    • На заре автомобилестроения двигатели автомобилей могли оснащать всего одним цилиндром, но сейчас такая компоновка больше не встречается. 

    Двухцилиндровые агрегаты тоже встречаются крайне редко. В недавнем прошлом двухцилиндровым двигателем комплектовалась российская «Ока», а сегодня единственным легковым автомобилем, который оснащают двухцилиндровым двигателем, является ситикар Fiat 500. Кстати, благодаря технологии турбонаддува, «фиатовский» мотор с двумя цилиндрами развивает весьма приличные 85 л.с. 

    Трехцилиндровыми двигателями комплектуют, в основном, компактные городские автомобили, например, Smart ForTwo или «тройняшек» Citroen C1, Peugeot 107 и Toyota Aygo. Турбированные моторы с тремя цилиндрами встречаются и у более крупных авто — таких как Mini Cooper, Ford Focus и Peugeot 308. 

    Четырехцилиндровыми двигателями оснащают большинство автомобилей, ведь рядная «четверка» — это самый распространенный автомобильный двигатель в мире.

    Моторы с четырьмя цилиндрами почти всегда бывают рядными. Исключение — оппозитные «четверки», устанавливающиеся на модели Subaru и Porsche.

    Ранее применялись и двигатели V4 – их устанавливали на некоторые модели Ford, Saab, а также на наш «Запорожец».

    Моторы с пятью цилиндрами появились сравнительно недавно — в середине 1970-х годов. Большой популярности они не приобрели — из-за нечетного количества цилиндров такие двигатели имеют проблемы с балансировкой и излишне вибрируют.  

    Среди немногочисленных автомобилей, которые сегодня оснащают пятицилиндровыми агрегатами — Audi RS3, Audi RS Q3 и пара моделей Volvo. 

    Шестицилиндровые двигатели часто используются в премиальных моделях — как в рядной, так и в V-конфигурации. Звук таких моторов отличается более высокой, «спортивной» тональностью. В некоторых суперкарах, таких как Ford GT, шестицилиндровый мотор оснащают большими турбинами, чтобы обеспечить мощность, которой раньше можно было ожидать только от двигателей с восемью или более цилиндрами. 

    Двигатели с восемью и более цилиндрами не бывают рядными — ведь расположить такое количество цилиндров в одну линию весьма проблематично. Такими агрегатами, как V8, V10 и V12 комплектуют суперкары и седаны класса «люкс». Некоторые топовые модели концерна Volkswagen оснащаются двигателями W12, а гиперкар Bugatti Veyron наделили мотором W16. 

    Конечно, число и расположение цилиндров — это далеко не единственные параметры двигателей внутреннего сгорания, однако знание этих базовых понятий необходимо для понимания принципов работы автомобиля и осознания собственных предпочтений при выборе машины. Надеемся, что данная статья поможет вам лучше ориентироваться в мире «железных коней».

  • W-образный двигатель

    W-образный двигатель — тип двигателя с W-образным расположением цилиндров.

    Обычно W-образный двигатель представляет собой двигатель с 3 или 4 рядами цилиндров, расположенными сверху под углом меньше 90 градусов по отношению друг к другу, над единым коленчатым валом. Таким образом в поперечном разрезе двигатель напоминает букву W.

    Отличительной особенностью данного типа двигателя является компактность по сравнению с другими типами двигателей, используемыми в серийных автомобилях и имеющими схожие мощностные характеристики.

    Существуют также W-образные двигатели с рядным расположением цилиндров в шахматном порядке в каждой из двух секций одного блока цилиндров.

    При этом каждая из двух секций такого W-образного двигателя имеет свою ГБЦ и угол между цилиндрами (в одной секции) в 10-15 градусов, как в обычном VR-образном двигателе. Расстояние между секциями в таком двигателе меньше 90 градусов.

    W-образные двигатели за всю историю своего существования применялись как в автомобилях, так и в авиации и в мотоциклах.

    W-образный двигатель

    Носители

    Двигатель Audi W12 объемом 6.3 литра

    • Audi AG
      • Audi Avus quattro
      • Audi A8 W12 (TFSI W12, 6 литров)
    • Bentley Motors
      • Continental GT
      • Flying Spyr
    • Bentley Motors
      • Bentayga (W12 , 6 литров)
      • Bentley Continental GT
      • Bentley Continental Flying Spyr
    • Bugatti
      • Bugatti Veyron (TSI W16, 8 литров)
      • Bugatti Chiron
    • Spyker (Audi W12)
      • Spyker C12
      • Spyker C12 Zagato
      • Spyker D12
    • Volkswagen
      • Volkswagen Phaeton
      • Volkswagen Touareg I
      • Volkswagen Passat (W8, 4 литра)
    • Некоторые самолёты времен второй мировой войны.

    W-образные двигатели — много цилиндров в малом объеме

    В своих материалах мы нередко упоминаем двигатели W8, W12, W16, ставшие своеобразной визитной карточкой концерна «Volkswagen». Читатели подробнее просят рассказать о том, что они из себя представляют. По принципу действия — ничего особенного: это обычные поршневые моторы. Их изюминка — в оригинальной конструкции.

    V-образную схему, позволяющую поместить двигатель с достаточно большим числом цилиндров в тесное подкапотное пространство, используют почти все автопроизводители.

    А в конце 80-х годов прошлого века на фольксвагеновских автомобилях «Passat» и «Golf» впервые появился VR6 — шестицилиндровый двигатель с малым углом развала блоков цилиндров.

    Настолько малым (всего 15 градусов, в то время как у обычных V6 — от 60 до 90 градусов и больше), что вместо V-образной пары блоков по три цилиндра мотор внешне представляет собой один блок клиновидной формы с шестью цилиндрами.

    Если форму V6 фигурально можно уподобить канцелярской «галочке», то VR6 той же «галочке» со сложенными «крыльями». Аббревиатура VR6 расшифровывалась как «рядно-V-образный шестицилиндровый». Само название говорило о том, что конструкция объединяет две схемы построения двигателей. Смотрелась эта «шестерка» чуть пошире и покороче рядной «четверки».

    Эксперимент оказался удачным, и через несколько лет инженеры из Вольфсбурга разработали еще и пятицилиндровый двигатель. Не мудрствуя лукаво от «шестерки» убрали один цилиндр, и получился VR5.

    Логично было сделать следующий шаг, и фольксвагеновцы его сделали: соорудили пару VR, по четыре цилиндра каждый, и соединили их в виде V под углом 72 градуса. Идея в том, что на каждом «крыле галочки» помещается вдвое больше цилиндров, чем в простом V-образном двигателе.

    Новый мотор назвали W-образным чисто условно, поскольку на конфигурацию буквы W эта схема не похожа. Но смысл ясен: «W» — двойное «V».

    От восьми до шестнадцати

    Первый из этих двигателей — четырехлитровый W8 мощностью 275 сил – устанавливался на «VW Passat». Без проблем разместившись под капотом автомобиля «семейного» класса, он приблизил «Пассат» к более престижному бизнес-классу.

    На «восьмерках» процесс, разумеется, не остановился. Флагман входящей в состав концерна VW марки «Audi» долго оставался без 12-цилиндрового мотора.

    Такое положение дел было недопустимо: ведь конкуренты — BMW и Mercedes-Benz — уже полтора десятка лет выпускали представительские седаны с мощными V12. И в 2000 году «А8» обзавелась стратегическим «W12».

    Мотор сделан по образу и подобию «W8»- только на «крыльях галочки» размещалось не по четыре, а по шесть цилиндров. Малогабаритный 420-сильный двигатель нашел себе место и на новом флагмане «Фольксвагена» — «Phaeton».

    Но и этого немцам показалось мало, для перешедшей в 1998 году под эгиду VW марки «Bugatti» потребовался очень мощный и легкий силовой агрегат. Им стал уникальный сверхкомпактный и ультрамощный (1001 л.с.

    ) — W16. Мотор восьмилитрового объема образовали две «восьмерки», сращенные под прямым углом.

    Почти квадритная форма (длина всего 71 см, зато высота 77 см) позволила вписать двигатель перед задней осью спорткара.

    Похоже, это еще не последнее слово, которое могут сказать W-образные моторы. Главное их преимущество — возможность и дальше наращивать число цилиндров, не вылезая за рамки компактного подкапотного пространства.

    Как водится, есть и обратная сторона медали — сложность и дороговизна в обслуживании и ремонте.

    Неофициального сервиса такие двигатели не переносят, даже элементарная, казалось бы, замена свечей зажигания может обернуться головной болью для механиков, не знакомых с такими моторами.

    W-образные двигатели

    Необходимость вместить в тесное пространство уже существующих моделей двигатель с большим количеством цилиндров заставила инженеров компании Volkswagen еще раз пересмотреть опыт строения двигателей, накопленный европейским автопромом за двадцатый век. Результат превзошел все ожидания — двигатели рядно-смещенной компоновки получились невероятно компактными.

    История создания

    Еще в начале XX века компания Lancia задумалась об уменьшении размеров V-образных двигателей, устанавливавшихся на многие автомобили того времени.

    Более компактный силовой агрегат позволил бы уменьшить габариты автомобиля и его массу. Следовательно, уменьшилась бы его стоимость, и увеличилась бы его популярность на рынке.

    Инженерам Lancia удалось создать V-образный двигатель с рекордно малым углом развала цилиндров – не более 10-20 градусов.

    В 1991 году немецкий концерн Volkswagen представил новую схему расположения цилиндров – рядно-смещенную

    Большого распространения такой агрегат не получил, но именно он подтолкнул компанию Volkswagen к созданию принципиально нового мотора.

    Двигатель VR и его особенности

    В 1991 году немецкий концерн представил новую схему расположения цилиндров – рядно-смещенную. Компании требовался компактный, но мощный шестицилиндровый мотор для установки на малогабаритные модели Audi, Volkswagen и Seat: традиционный V6 в них просто-напросто не влезал.

    Новый двигатель получил обозначение VR – аббревиатуру, обозначающую «v-образно-рядный».

    Этот мотор представлял собой эдакую помесь V-образного агрегата с очень малым развалом цилиндров и обычного рядного двигателя.

    Его 6 цилиндров расположены V-образно под углом 15 градусов, поршни расположены в блоке в шахматном порядке. Компактность позволяла накрыть блок цилиндров всего одной общей головкой.

    Двигатель Volkswagen W12

    Через какое-то время инженерам Volkswagen пришла в голову идея: «А что если расположить два наших двигателя VR вместе под углом в 72 градуса и связать их общим коленвалом?». Результатом стал чудовищный 12-цилиндровый монстр.

    Самое удивительное, что всю его мощь удалось уместить в блоке цилиндров, который по габаритам сопоставим с обычным двигателем V6. Впервые он был представлен публике в 2001 году на концепт-каре, получившем простое и незатейливое имя – W12.

      Двигатель объемом 6 литров выдавал около 600 л.с.

    Единственным до сих пор выпускающимся автомобилем с подобным двигателем остается Bugatti

    Незадолго до этого его испытали на прочность в 24-часовом тестовом заезде. Volkswagen W12 Coupe прошел больше 7 000 км со средней скоростью почти в 300 км/ч.

    В дальнейшем такие двигатели устанавливались на люксовые серийные автомобили концерна Volkswagen. Оказалось, что количество цилиндров в рамках компоновки может меняться, причем, как в большую, так и в меньшую сторону.

     Появился двигатель W8, а вслед за ним и невероятный W16, которым оснастили гиперкар Bugatti Veyron.

    При этом сама суть мотора остается неизменной — это все те же VR4/6/8. Разница в том, что двигатели эти как бы «спарены» внутри общего блока. Поршни установлены под углом и связаны одним коленвалом.

    Несмотря на оригинальность идеи постепенно из-за сложности производства Volkswagen отказался от производства двигателей этого типа, и сегодня «на конвейере» остается лишь Bugatti. Возможно, время этого мотора еще не настало.

    Плюсы и минусы W-образного мотора

    Главное преимущество двигателя W12 перед аналогичным по объему традиционным V-образником на 12 цилиндров – компактность. Самое забавное в том, что он компактнее даже двигателя V8.

    Существенная экономия подкапотного пространства автомобиля позволяет освободить место для установки различного дополнительного оборудования, будь то гидроусилители, компрессоры или турбины.

    Мощность и крутящий момент такого двигателя также превышают аналогичные показатели у двигателей классического V-образного типа. И это все не считая удешевления производства за счет экономии материалов, необходимых на создание маленького двигателя.

    Более плотное расположение цилиндров требует серьезной модернизации системы охлаждения, в итоге приходится индивидуально охлаждать каждый цилиндр

    Тут же кроется и его недостаток. Более плотное расположение цилиндров требует серьезной модернизации системы охлаждения.

    В итоге все сводится к тому, что в подобных двигателях приходится индивидуально охлаждать каждый цилиндр. Также имеются определенные проблемы с балансировкой конструкции, ибо вибрации в ней зашкаливают.

    Эту проблему решают установкой балансирных валов и использованием гидроопор.

    V6, рядная четвёрка, оппозит? Сравнение конструкции двигателей

    Классический двигатель внутреннего сгорания — рядный, где все цилиндры расположены в один ряд. В литературе такая конструкция обозначается буквой I или R (от английского Row или немецкого Reihe— ряд), а цифра, стоящая рядом, указывает на число цилиндров (R3, R4, R5, R6).

    Хотя в жизни обозначение «R» встречается редко — автопроизводители не стремятся отдельно выделять «рядность» мотора, считая такую схему обыденной. Вы никогда не встретите шильдик R6 на крышке багажника, в отличие от V6 — хотя рядная «шестёрка» во многом превосходит V-образную. Но об этом ниже.

    Рядный 4-цилиндровый двигатель (R4) — самый распространённый в мире, поскольку попадает в наиболее ходовой диапазон рабочего объёма: от 1 до 3 литров.

    Есть и более объёмные представители: например, тойотовский турбодизель 15B с кубатурой 4,1 л, который ставят на Mega Cruiser, грузовик Dyna и другие модели. Обратный пример — рядный моторчик Subaru EN07 (модели R1, R2, Pleo) объёмом всего 658 «кубиков».

    Но это всё-таки исключения: оптимальным объёмом одного цилиндра мотористы считают 0,3–0,7 л. Соответственно, большинство 4-цилиндровых двигателей имеют рабочий объём от 1,2 до 2,8 л.

    Ещё одна причина популярности рядной «четвёрки» — её относительная компактность. Мотор R4 можно установить почти на любой автомобиль как продольно, так и поперечно.

    Чего не скажешь о рядной «шестёрке» R6 — дополнительные 2 цилиндра существенно увеличивают длину агрегата.

    Установить такой двигатель поперечно инженерам удавалось в единичных случаях (Volvo S80 и XC90, Chevrolet Epica) в паре с компактной коробкой передач. В основном моторы R6 устанавливают продольно.

    6 цилиндров в ряд (Straight-6) является одной из лучших конструкций двигателя — такая схема полностью сбалансирована и лишена вибраций, отличается плавной работой и эластичностью.

    Моторы R6 традиционно применяли немецкие производители (BMW, Mercedes-Benz), а также японские: Nissan (серии RB25/RB26, TB45/TB48, дизель TD42), Toyota (серии M, 1G, 1JZ/2JZ, дизели 1HZ/1HD).

    К сожалению, почти все эти двигатели в настоящий момент вытеснены более универсальными моторами V6.

    У рядной «восьмёрки» проблем из-за исполинских размеров ещё больше. Моторы R8 встречались на американских машинах середины прошлого века, советских лимузинах ЗИС-101 и ЗИС-110. Сегодня такие двигатели работают только на судах и тепловозах, а на автомобилях их полностью вытеснили моторы V8.

    V-образные моторы заметно сложнее рядных: у них две головки блока цилиндров (каждая со своей прокладкой, распредвалами, коллекторами), причудливее схема привода ГРМ.

    А ещё «вэшки» вибрируют: V8 чуть меньше, V6 и V10 — сильнее. И лишь грозный V12 уравновешен полностью, как и R6 — по сути, он и представляет собой две рядных «шестёрки», соединённых вместе.

    Но встретить V12 можно только на люксовых машинах и суперкарах.

    Основа популярности мотора V6 — его универсальность: он достаточно компактен, поэтому может быть установлен как продольно, так и поперечно.

    Та же Toyota перестала ставить рядные двигатели серии JZ на свои большие седаны (Mark II, Crown и их производные), перейдя на V-образную серию GR, которую можно встретить на доброй половине модельного ряда: от переднеприводных Camry до внедорожников Land Cruiser Prado. Выпускать универсальные двигатели намного выгоднее, чем специфичные.

    Балансировка мотора V6 вызывает определённые сложности у инженеров из-за блуждающих в нём моментов от сил инерции поршней и центробежных сил — чаще всего приходится использовать балансировочные валы, что дополнительно усложняет и без того не самую простую конструкцию двигателя. Угол развала цилиндров у V-образных моторов может быть разным: обычно это 45, 60, 65 или 90 градусов — оптимальные значения с точки зрения вибраций.

    Рядно-смещённые двигатели VR и W

    Компромиссом между рядной и V-образной схемой стала рядно-смещённая компоновка (VR). Такие моторы активно применяет концерн Volkswagen. VR представляет собой V-образный мотор с экстремально малым углом развала цилиндров (10–20°), что позволяет накрыть их общей головкой блока, как у рядного мотора.

    Плюсы такого решения — отказ от второй головки (а значит упрощение и удешевление конструкции) и компактные размеры.

    Минусы — чудовищные вибрации: чтобы хоть как-то сбалансировать рядно-смещённый мотор, приходится значительно утяжелять коленчатый вал и маховик, применять балансировочные валы, особые подушки двигателя и другие технические решения.

    Из-за этого схема VR не получила распространения у других автопроизводителей, став фирменной чертой автомобилей VAG.

    Volkswagen же активно развивал своё «дитя», придумав W-образный двигатель — V-образный мотор из двух блоков VR на одном коленвале. Такие силовые агрегаты встречаются на флагманах VW, Audi и Bentley.

    Оппозитный двигатель иногда называют V-образным с углом развала 180°, но это не совсем верно. В V-образной схеме поршни двигаются синхронно, в то время как в оппозитной — зеркально, словно боксируя друг с другом. Из-за этого оппозитные двигатели называют «боксёрами» (Boxer), обозначая буквой B: B2, B4, B6, B8. Хотя свой 6-цилиндровый «боксёр» EZ30 Subaru называет H6.

    Самый популярный оппозитный двигатель стоял на легендарном «Жуке» Volkswagen Old Beetle (Käfer), которых за полвека выпустили 21,5 млн штук. В современных машинах «боксёры» используют только Porsche и Subaru, хотя в мототехнике они широко представлены на моделях BMW и «Уралах».

    Плоский горизонтальный «боксёр» — весьма широкий двигатель, что не позволяет записать ему в преимущества компактность. В чём же плюсы такой компоновки? Во-первых, в низком центре тяжести (мотор находится очень близко к земле), что даёт лучшую устойчивость и управляемость автомобиля.

    Во-вторых, коленвал таких двигателей намного короче, легче и прочнее, по сравнению с рядной схемой. Да и вибрирует оппозитная «четвёрка» меньше, чем рядная, поскольку зеркальное движение поршней взаимно компенсирует их силы инерции.

    А оппозитная «шестёрка» B6/H6 вообще полностью уравновешена, как и рядная.

    Характерные минусы «боксёров»: две головки блока (что для мотора с 4 цилиндрами явно избыточно), затруднённое облуживание и переусложнённая конструкция. А их ключевое преимущество в виде низкого центра тяжести играет роль в автоспорте, но не при повседневной городской езде — обычный водитель вряд ли заметит разницу между «рядником» и «боксёром».

    Вибрации и балансировка двигателей

    Что водитель чувствует сразу, так это вибрации двигателя — они ухудшают комфорт и могут весьма серьёзно досаждать пассажирам.

    Помимо этого, вибрации снижают надёжность техники, поэтому инженеры тщательно балансируют моторы.

    В ход идут противовесы на коленвалах, двухмассовые маховики, продвинутые опоры двигателя, балансировочные валы… Но главное — изначально выбрать удачную конструкцию мотора.

    В основном двигатель вибрирует от инерции поршней, совершающих возвратно-поступательные движения. Вспомните, как кивают головой пассажиры при резких разгонах и торможениях — примерно так же ведут себя поршни в конце каждого рабочего такта. В одних двигателях силы инерции и моменты от них взаимно компенсируются, в других остаются свободными, вызывая вибрацию.

    Как видно из таблицы, в рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка — не столь неприятная, как первого порядка, но тоже чувствительная.

    Характерная дрожь мотора в определённых режимах работы — её «заслуга». В оппозитной «четвёрке» эта сила скомпенсирована, но остаётся свободный момент от неё, стремящийся повернуть двигатель вокруг вертикальной оси.

    Хотя его воздействие почти незаметно для водителя.

    У двигателя V6 свободных моментов множество, поэтому в нём приходится применять балансировочные валы. Кстати, трёх- и пятицилиндровые рядные моторы идентичны V6 в уравновешенности, несмотря на нечётное количество цилиндров.

    Худшие с точки зрения разгула свободных сил и вибраций — одно- и двухцилиндровые моторы, а также детища Volkswagen: двигатели VR5 и VR6. А лучшие, самые уравновешенные двигатели — рядные и оппозитные «шестёрки». Ну и роскошный V12, конечно.

    Сравнение двигателей — непростая задача, ведь у каждого автомобилиста свои требования и критерии выбора. Одним важнее надёжность и простота обслуживания, другим нужна максимальная мощность, а третьи смотрят прежде всего на расход топлива.

    Идеальный мотор должен совмещать все эти преимущества — быть простым и надёжным, мощным и экономичным. Но чаще всего инженерам приходится идти на компромиссы.

    Хороший пример сложности прямого сравнения моторов — международный конкурс «Двигатель года» (Engine of the Year), лауреаты которого являются произведением инженерного искусства, но не всегда отвечают запросам реальных автомобилистов.

    Удачным получится двигатель, или не очень, определяет множество факторов: общая продуманность конструкции и степень форсировки (количество лошадиных сил на рабочий объём), применённые технические решения и экологические рамки. Но при прочих равных можно сделать общие выводы по компоновке мотора.

    Так, рядная «четвёрка» — базовый и самый простой двигатель большинства автомобилей, который должен быть экономичным и недорогим (конечно, бывают и исключения). Трёхцилиндровый «рядник» — бюджетный вариант для малолитражек, но он не так плох, как многие считают.

    V6 — агрегат более сложный и дорогой в обслуживании, хотя малофорсированные «вэшки» вполне могут быть «рабочими лошадками». V8 — показатель премиума и единственная возможность разместить сразу 8 цилиндров под капотом современного автомобиля. Рядная «шестёрка» — самая сбалансированная, простая и заслуженно любимая многими компоновка, которая встречается всё реже и реже.

    «Боксёры» B4 и B6 — специфичные двигатели, которые, безусловно, имеют свои плюсы и армию фанатов. Ну а с автомобильной экзотикой вроде V4, VR5 или VR6 лучше иметь дело, пока она на гарантии…

    Классификация спаренных рядно-смещённых двигателей VW W8 / W12 / W16 (модификации, периоды выпуска и их различия)

    Особенности конструкции двигателей W8 / W12 / W16

    Компания Volkswagen уже стала своеобразным отступником от традиционных схем моторостроения, когда её инженеры разработали и запустили в производство крайне удачный двигатель рядно-смещённой конструкции под названием VR6 (подробнее об этих моторах можно прочитать в соответствующей классификации рядно-смещённых двигателей VR6/VR5). Но руководство концерна пошло дальше и увидело в этом техническом решении возможность для создания линейки премиальных двигателей большого объёма с очень компактными габаритными размерами.

    Для воплощения этой идеи в жизнь, инженерам пришлось совместить два VR-образных двигателя по V-образной схеме с одним коленчатым валом. То есть каждый ряд цилиндров имеет не рядную конструкцию, как мы привыкли видеть в классических V-образниках, а VR-образную, где развал между цилиндрами составляет 15 градусов (как в двигателях VR5/VR6 объёмом до 3.2 литров включительно), а развал между самими рядами цилиндров составляет 72 градуса. Впоследствии такая конструкция получила название W-образный двигатель (так как по большому счёту двигатель имеет 4 ряда цилиндров, что хорошо визуально отображает буква «W» латинского алфавита).

    В результате подобной разработки появилось семейство W-образных бензиновых двигателей с числом цилиндров от 8 до 16 и объёмом от 4.0 до 8.0 литров (кратно количеству цилиндров, по 0,5 л на один цилиндр). Подробнее об этом семействе двигателей можно прочитать в Программе самообучения VW 248. При этом компактность подобных агрегатов просто потрясает, так как 6-литровый W12 получается даже меньше классического 4,2 литрового V8, который также ставится на многие модели концерна. Для сравнения взгляните на размеры блоков и длины соответствующих коленчатых валов ниже.

    Не смотря на то, что конструктивно W-образные двигатели берут своё начало от двигателей VR6, между ними есть очень существенное отличие: если блок двигателя VR6 отлит из чугуна одной цельной деталью, то блок W-образного двигателя состоит из 2 частей. При этом верхняя часть блока, где располагаются цилиндры отлита из материала «Алюсиль» (заэвтектического алюминиево-кремниевого сплава AlSi17CuMg), а нижняя часть, которая представляет из себя опорную траверсу коленчатого вала, выполнена из сплава алюминия с чугунными крышками постелей коленчатого вала. Тем не менее ряд деталей двигателей VR и W являются идентичными, это:

    • Клапана, клапанные пружины и кольца сёдел клапанов;
    • Роликовые коромысла;
    • Детали компенсаторов зазора клапанов.

    Первым двигателем новой конструкции с W-образным расположением цилиндров стал двигатель W8. Этот агрегат разместился под капотом единственного в истории 8-цилиндрового Volkswagen Passat W8 (B5.5) и выпускался с 09.2001 по 09.2004 в двух типах кузовов: седан и универсал. Всего было произведено около 11 000 таких автомобилей. Эти автомобили позиционировались как самые премиальные Фольксвагены до появления VW Phaeton, который уже не использовал двигатель W8, вместо него предлагался либо классический V8, либо аналогичный по конструкции, но больший по объёму 6.0 W12.

    4-литровый W8 выдавал 275 л.с. при 6000 об/мин и 370 Нм момента при 2750 об/мин. Мотор оснащался необычной системой вторичного наддува воздуха, которая работала благодаря дополнительным каналам в головках блока. Это система позволяла увеличить скорость наполнения цилиндров благодаря разности давления выхлопных газов во выпускном коллекторе и на выпускных клапанах. Этот двигатель был одним из самых дорогих в производстве двигателей VAG для легковых автомобилей. Но, к сожалению, он устанавливался всего на один автомобиль, и так как следующий VW Passat B6 имел платформу PQ46 с поперечным расположением двигателя, то ему в качестве топового агрегата отвели 3.6-литровый VR6.

    В том же 2001 году, когда концерн VAG запустил в производство Passat W8, на Токийском Мотор-шоу компания показала прототип Volkswagen Nardo W12 Coupe — среднемоторный заднеприводный суперкар с двигателем 6.0 W12 (600 л.с; 447 кВт), который за неделю до показа установил новый суточный рекорд средней скорости на кольце Нардо. За 24 часа VW W2 Coupe преодолел 7 085,7 км со средней скоростью 295,24 км/ч, что 12 км/ч быстрее предыдущего рекорда. Производство этого суперкара изначально планировалось, но в конечном итоге было отменено.

    Переработанный под серийное производство 12-цилиндровый W-образный двигатель мощностью 450 л.с. оказался под капотом больших представительских седанов концерна. Но в отличии от традиционного V12 компактная конструкция W-образного мотора позволяла установить ещё и полноприводную трансмиссию.

    Модификации двигателей W8 / W12 на автомобилях концерна VAG:

    Модификации двигателей W8 объёмом 4.0 литра

    BDN, BDP — W8 4.0 32v (275 л.с.) — Volkswagen Passat (B5.5) (09.2001 — 09.2004)

    Модификации двигателей W12 объёмом 6.0 литра

    AZC — W12 6.0 48v (420 л.с.) — Audi A8L Quattro (D2,4D) (2001 — 2003)
    BHT, BTE, BSB — W12 6.0 48v (450 л.с.) — Audi A8 Quattro (D3,4E) (2004 — 2007), Audi A8L Quattro (D3,4E) (2003 — 2010)
    BAN — W12 6.0 48v (420 л.с.) — VW Phaeton (3D) (2002 — 2004)
    BRN, BTT — W12 6.0 48v (450 л.с.) — VW Phaeton (3D) (2004 — 2011)
    BJN — W12 6.0 48v (450 л.с.) — VW Touareg (7L6) (12.2004 — 11.2006), VW Touareg (7LA) (11.2006 — 05.2008)
    CFRA — W12 6.0 48v (450 л.с.) — VW Touareg (7LA) (05.2008 — 05.2010)

    Модификации двигателей W12 объёмом 6.3 литра

    CEJA — W12 6.3 48v (500 л.с.) — Audi A8L Quattro (D4,4H) (2010 — 2013)
    CTNA — W12 6.3 48v (500 л.с.) — Audi A8L Quattro рестайлинг (D4,4H) (2014 — 2018)

     

    Последнее редактирование:

    Самые большие моторы от V12 до W18: полная история — журнал За рулем

    Многоцилиндровые двигатели — гордость мотористов, престиж компании, плод инженерного искусства.

    Материалы по теме

    Мотор V12 с автоматом — были и такие грузовики в СССР!

    В автомобильном мире произошло знаковое событие: компания Mercedes-Benz объявила о выпуске версии S65 в исполнении Final Edition. И хотя официально от моторов V12 немцы пока не отказываются, разговоры о закате эры таких двигателей звучат всё чаще. BMW и знаменитая Toyota Century их уже не получат. И на американских машинах подобных моторов нет.

    Это хороший повод вспомнить, как производители «дошли до жизни такой», ведь история легковых двигателей (грузовые — тема отдельная) с числом цилиндров, начиная от двенадцати, очень интересна. И заодно поразмышлять о будущем современных моторов‑монстров. Действительно ли их время подходит к концу?

    С прибавлением!

    Более века назад, вскоре после появления восьмицилиндровых автомобильных моторов, стало понятно: этим дело не закончится. Гонка за мощностью, особенно для больших престижных машин, пошла полным ходом. А мощность при технологиях первых десятилетий прошлого века и качестве тогдашнего бензина можно было увеличить лишь наращиванием рабочего объема. Но «раздувать» цилиндры — значит ухудшать плавность работы двигателя. Наращивать его длину тоже не дело, хотя попытки соорудить рядные 12‑цилиндровые агрегаты предпринимались. Значит, логичный путь — мотор V12.

    Материалы по теме

    10 двигателей, которые перевернули мир

    В этом очень помогла авиация. Двигатели для автомобилей и самолетов в начале века были очень близки, и проектировали их, как правило, одни и те же инженеры. На первые, еще не серийные, а рекордные автомобили пристраивали именно авиационные двигатели. В частности, на британский Sunbeam 1913 года — один из претендентов на первенство в номинации «автомобиль с двигателем V12». Его девятилитровый мотор развивал, по приблизительным оценкам, колоссальные для тех лет 200 сил. Развал цилиндров составлял 60 градусов, что и сейчас считается наиболее удачной с точки зрения уравновешенности схемой. Алюминиевый блок цилиндров — со стальными гильзами.

    Следующий шаг сделала в 1915 году американская компания Packard, выпустив серийную модель Twin Six. Ни в одной стране мира, помимо США, не было тогда достаточного количества покупателей на такой автомобиль. Двигатель V12 с 60‑градусным развалом цилиндров был нижнеклапанным (представьте акробатику, которая требовалась для их регулировки) и с несъемными головками блока. Впервые в США применили алюминиевые поршни. Агрегат объемом 7 литров развивал смешные по наших меркам, но очень солидные по тем временам 90 л.с.

    Packard Twin Six — первый серийный легковой автомобиль с двигателем V12 (1915 год). Он оказался весьма успешным на рынке.

    Packard Twin Six — первый серийный легковой автомобиль с двигателем V12 (1915 год). Он оказался весьма успешным на рынке.

    Нижнеклапанный мотор Паккарда с одним распредвалом развивал внушительные по тем временам 90 сил.

    Нижнеклапанный мотор Паккарда с одним распредвалом развивал внушительные по тем временам 90 сил.

    Главным достоинством 12‑цилиндрового Паккарда считали даже не стремительный разгон и не максимальную скорость, а способность без рывков ехать на прямой третьей передаче на скорости около 8 км/ч. Несмотря на грянувшую мировую войну, спрос на 12‑цилиндровые машины стабильно рос. Только за первые пять лет продали более 35 тысяч таких Паккардов. Компания стала всемирно знаменитой, а конкуренты бросились вдогонку. Фирма Cadillac запустила модели с V12 лишь в 1930 году, а Lincoln (подразделение концерна Ford) — двумя годами позже. Но в 1930‑м Cadillac нанес конкурентам существенный удар — в производство пошел первый серийный двигатель V16.

    Одним из самых больших и мощных моторов V12 в 1930‑е годы стал восьмилитровый 200‑сильный агрегат, которым оснащали Maybach DS7 Zeppelin. Фирма делала моторы и шасси, кузовá заказывали отдельно.

    Одним из самых больших и мощных моторов V12 в 1930‑е годы стал восьмилитровый 200‑сильный агрегат, которым оснащали Maybach DS7 Zeppelin. Фирма делала моторы и шасси, кузовá заказывали отдельно.

    Строго говоря, первый такой мотор еще в 1927 году готовила для серийного автомобиля американская компания Marmon, но в производство смогла запустить его на полгода позже Кадиллака. Восьмилитровый агрегат автомобиля Marmon Sixteen был заметно мощнее кадиллаковского: развивал 200 л.с. против 165 сил. Но Мармоны делали всего три года и собрали за это время лишь 350 машин — раз в десять меньше, чем Кадиллаков V16 всех модификаций.

    Первым дорожным автомобилем с мотором V16 был Marmon Sixteen, но на рынок он вышел позже 16‑цилиндрового Кадиллака.

    Первым дорожным автомобилем с мотором V16 был Marmon Sixteen, но на рынок он вышел позже 16‑цилиндрового Кадиллака.

    Огромный верхнеклапанный двигатель Marmon питал один карбюратор, как было принято в те времена.

    Огромный верхнеклапанный двигатель Marmon питал один карбюратор, как было принято в те времена.

    Кадиллаковский двигатель с развалом всего 45 градусов и двумя карбюраторами имел рабочий объем 7,4 литра, был верхнеклапанным, с гидротолкателями клапанов. На прямой передаче машина уверенно, без рывков ускорялась аж с 4 км/ч. А главное было в том, что концерн GM, куда входила компания Cadillac, успешнее, чем небольшая фирма Marmon, обеспечивал высокое качество сложных агрегатов при относительно невысокой цене.

    Cadillac Series 452, с 1938 года - Series 90, стал самым массовым в истории легковым автомобилем с мотором V16. За 11 лет продали 4076 машин двух поколений.

    Cadillac Series 452, с 1938 года - Series 90, стал самым массовым в истории легковым автомобилем с мотором V16. За 11 лет продали 4076 машин двух поколений.

    Материалы по теме

    Так ли сильно изменился автомобиль за 130 лет?

    Cadillac выпускал многоцилиндровые моторы дольше всех американских конкурентов. Двенадцатицилиндровый восьмилитровый 160‑сильный Packard Twelve — преемник прославленной модели Twin Six — был снят с производства в 1939 году. Lincoln с 150‑сильным мотором V12 рабочим объемом 6,8 литра — в 1940‑м. А Кадиллаки V12 и V16 — лишь в 1941‑м, когда автозаводы США переходили на выпуск военной продукции. Причем с 1938 года для Кадиллака выпускали совершенно новый V16 с развалом цилиндров 135 градусов. Прежний, высокий мотор не помещался под капот нового, более приземистого кузова. Нижнеклапанный агрегат, развивавший 185 л.с., снабдили не только двумя карбюраторами, но и двумя прерывателями-распределителями.

    К началу 1940‑х моторы V8 в эффективности практически не уступали гигантам. Но, продержав в производстве V12 и V16 дольше конкурентов, концерн GM подчеркнул свое величие. Ведь такие двигатели — важный элемент престижа марки. Еще и поэтому они появились по другую сторону океана — в Европе.

    Объемами мериться

    Серийные двигатели V16 в Старом Cвете так и не создали (о гоночных речь пойдет ниже), а V12 старались выпускать многие производители представительских моделей, в первую очередь — связанные с авиацией.

    Так, немецкая моторостроительная компания Maybach, понемногу выпускавшая с 1921 года и автомобили, начала в 1928‑м производство модели Maybach 12, позднее получившей обозначение DS7 Zeppelin — в честь знаменитых дирижаблей, для которых Maybach делал двигатели. Верхнеклапанный мотор модели DS7 с развалом 60 градусов был создан на основе двух серийных «шестерок» и при рабочем объеме 7,0 литра развивал 150 сил при 2800 об/мин.

    Ferrari 125 1947 года имел 12‑цилиндровый двигатель объемом всего полтора литра. Позднее из этого мотора выросли более ­объемные.

    Ferrari 125 1947 года имел 12‑цилиндровый двигатель объемом всего полтора литра. Позднее из этого мотора выросли более ­объемные.

    Более поздняя версия DS8 с рабочим объемом 8,0 литра выдавала уже 200 сил. Если майбаховский мотор справедливо считали одной из вершин двигателестроения 1930‑х, то первый в истории британской марки Rolls-Royce автомобильный мотор V12 числили не слишком удачным. Верхнеклапанный 7,3‑литровый агрегат (мощность фирма традиционно не указывала) имел мокрые гильзы и гидрокомпенсаторы клапанов, и эта система оказалась ненадежной из-за частых засоров. Правда, в 1936–1939 годах построили-таки 710 шасси Rolls-Royce Phantom III, но после войны фирма долго не возвращалась к схеме V12.

    Авиационные корни имел и мотор V12 с верхними клапанами, который ставили с 1931 года на европейские автомобили Hispano-Suiza. Рабочий объем составлял 9,4 литра, а у позднего варианта — аж 11,0 литра, мощность довели до 210 л.с. - рекорд для серийных легковых автомобилей тех лет. Как и на многих подобных машинах, двигатель питали два карбюратора Solex и обслуживали две независимые системы зажигания — с двумя катушками и прерывателями. В мощности европейские моторы, как правило, не уступали американским, хотя для европейского топлива степень сжатия обычно была низкой — около 5,0, в то время как у американцев — около 7,0.

    Первым седаном с мотором V12 нового времени стал в 1973 году Jaguar XJ12 мощностью 265 л. с.

    Первым седаном с мотором V12 нового времени стал в 1973 году Jaguar XJ12 мощностью 265 л.с.

    Хотя продажи подобных машин в Европе были мизерными, выпуском автомобилей с моторами V12 отметились и немецкая фирма Horch, построившая, правда, всего 80 экземпляров моделей 670 и 600 с 120‑сильным мотором, и даже два чешских завода. В Копр­шивнице сделали представительскую Татру 80 с шестилитровым двигателем V12 мощностью около 120 л.с. Аналог представил и пражский завод Walter: модель Royal тоже имела шестилитровый 120‑сильный мотор V12 с одним карбюратором Solex или парой — марки Stromberg. Серийным Walter Royal можно назвать лишь условно — сделали всего пять машин, автомобилей Tatra 80 — два с половиной десятка.

    Наконец, британская компания Daimler (не путать с немецкой Daimler-Benz) создала в 1931 году Double-Six c 7,1‑литровым беcклапанным (с золотниковым газораспределением) двигателем V12 мощностью 150 л.с.

    Британский Daimler Double-Six вооружили 12‑цилиндровым бесклапанным мотором системы Найта, построенным из двух рядных «шестерок».

    Британский Daimler Double-Six вооружили 12‑цилиндровым бесклапанным мотором системы Найта, построенным из двух рядных «шестерок».

    Основным преимуществом таких моторов была тихая и плавная работа, недостатком — огромный расход масла и, соответственно, дымность. Впрочем, тех, кто сидел в роскошном салоне сзади, это не сильно волновало. Но двигатель Daimler, построенный, как и большинство европейских моторов, из двух рядных «шестерок», с двумя распредвалами, соеди­ненными цепью в задней части, и двумя карбюраторами, оказался не слишком удачным.

    Материалы по теме

    10 автоизобретений, которые придумали, забыли и придумали снова

    Дольше всех в довоенной Европе в производстве продержалась британская Lagonda. В 1938–1940 годы с разными кузовами собрали 189 автомобилей с моторами 4.5 V12 мощностью 180 л.с. Серийные двигатели оснащали двумя карбюраторами, а вариант для 24‑часовых гонок в Ле-Мане — четырьмя. Именно гоночные моторы стали инженерной вершиной конца 1930‑х.

    Еще до появления 16‑цилиндрового Кадиллака подобный двигатель освоила итальянская компания Maserati. Он имел W‑образную конфигурацию, поскольку создали его из двух V‑образных «восьмерок» объемом по два литра, поставленных под углом 25 градусов друг к другу. Двигатель с отдельными для каждых восьми цилиндров системами питания и зажигания развивал около 300 сил. Увы, этих моторов удостоились лишь два гоночных автомобиля.

    Самые прославленные гоночные шедевры конца 1930‑х созданы немецкими фирмами Daimler-Benz и Auto Union. Лидировали, благодаря Фердинанду Порше, инженеры Auto Union. В 1934 году на заднемоторный гоночный автомобиль поставили 4,3‑литровый мотор V16 с довольно высокой для Европы степенью сжатия 7,1. Он имел лишь один распредвал на 32 клапана, но выдавал 295 л.с. при 4500 об/мин. Вершиной же стала шестилитровая версия 16‑цилиндрового мотора: 520 л.с. при 5000 об/мин.

    Вершиной двигателестро­ения 1930-х годов стали немецкие гоночные моторы — в частности, 16-цилиндровый Auto Union. Двигатели работали на смеси спирта ­и бензина, мощность удалось довести до 520 л.с.!

    Вершиной двигателестро­ения 1930-х годов стали немецкие гоночные моторы — в частности, 16-цилиндровый Auto Union. Двигатели работали на смеси спирта ­и бензина, мощность удалось довести до 520 л.с.!

    Гоночные автомобили Mercedes-Benz долго снаряжали лишь рядными «восьмерками». В 1938 году на смену им пришел-таки двигатель V12 c четырьмя верхними распредвалами. С трех литров рабочего объема снимали до 483 л.с. при 7800 об/мин. Аналогичный 12‑цилиндровый трехлитровый 485‑сильный двигатель Auto Union имел оригинальную конструкцию с тремя распредвалами. Центральный, расположенный в развале головок, отвечал за впускные клапаны, а два боковых — за выпускные. Гоночные агрегаты 80‑летней давности выдавали мощность, вполне сравнимую с сегодняшней, - правда, развиваемой серийными машинами, куда более долговечными.

    Меньше, но мощнее

    После Второй мировой войны Европе было не до роскошных машин и огромных двигателей. Американцы тоже довольствовались массовыми, а потому более дешевыми моторами V8. Агрегаты V12 надолго стали элементами лишь гоночных и мелкосерийных спортивных моделей. А сами моторы сильно изменились.

    В 1929 году, еще до появления 16‑цилиндрового Кадиллака, 16‑цилиндровый W‑образный агрегат, созданный из пары двухлитровых моторов V8, поставили на два гоночных Maserati V4.

    В 1929 году, еще до появления 16‑цилиндрового Кадиллака, 16‑цилиндровый W‑образный агрегат, созданный из пары двухлитровых моторов V8, поставили на два гоночных Maserati V4.

    Материалы по теме

    Война шасси и моторов — в воздухе и на земле

    Первый послевоенный Ferrari V12 имел рабочий объем всего полтора литра и развивал лишь 72 силы. Но маленькие цилиндры позволяли интенсивнее форсировать двигатель, повышая степень сжатия. Мощность постепенно довели до 140 л.с., а потом на этой основе сделали двигатели большего объема.

    На спортивных и гоночных моделях помимо V12 применяли и оппозитные (с углом развала 180 градусов) агрегаты. Они были ниже, что особенно хорошо для гоночного автомобиля, но — шире, что не всегда приемлемо для дорожного. Двенадцатицилиндровые моторы требовали продвинутой системы питания. Сводилось это долгие годы к четырем, а иногда и к шести карбюраторам, грамотная настройка которых требовала высочайшей квалификации и недюжинного терпения.

    Шесть карбюраторов Weber питали, например, знаменитый 48‑клапанный мотор V12 (в ранней четырехлитровой версии — 375‑сильный, поздние двигатели объемом 5,2 литра развивали до 455 л.с.), который с 1974 года ставили на Lamborghini Countach, а потом и на внедорожник LM002. Поздние автомобили для рынка США оснащали системой впрыска.

    Двигатель V12, установленный на Lamborghini Countach, а потом и на внедорожник LM002, поначалу питали шесть карбюраторов. На поздних версиях появилась система впрыска.

    Двигатель V12, установленный на Lamborghini Countach, а потом и на внедорожник LM002, поначалу питали шесть карбюраторов. На поздних версиях появилась система впрыска.

    На суперкаре Cizeta-Moroder поперечно расположен 16‑цилиндровый двигатель, «склеенный» из двух стоящих последовательно «восьмерок» Lamborghini.

    На суперкаре Cizeta-Moroder поперечно расположен 16‑цилиндровый двигатель, «склеенный» из двух стоящих последовательно «восьмерок» Lamborghini.

    Из восьмицилиндровых моторов фирмы Lamborghini «склеили» 16‑цилиндровый агрегат мощностью около 560 л.с., который поперечно установили в итальянский суперкар Cizeta-Moroder. Его можно считать серийным, хотя в 1991–1995 годах сделали лишь 20 экземпляров.

    Новая эра многоцилиндровых моторов началась в 1973 году, когда впервые после войны V12 поставили на серийный седан Jaguar XJ. Такую версию с 5,3‑литровым мотором мощностью 265 л.с., который прежде ставили на спортивный E‑Type, делали в основном для американского рынка. Лишь через полтора десятилетия 12‑цилиндровый седан запустила в производство и фирма BMW. А уже за ней пошли Mercedes-Benz и концерн Volkswagen со своим мотором W12, который, несколько модернизировав, делают и сегодня.

    На опытном BMW 767 с 16‑цилиндровым мотором по причине перегрева сзади поставили дополнительные радиаторы и соорудили мощные воздухозаборники. До ума этот агрегат так и не довели.

    На опытном BMW 767 с 16‑цилиндровым мотором по причине перегрева сзади поставили дополнительные радиаторы и соорудили мощные воздухозаборники. До ума этот агрегат так и не довели.

    Пятилитровый 300-сильный V12 BMW.

    Пятилитровый 300-сильный V12 BMW.

    Серийный мотор W12 концерна Volkswagen выпускают в нескольких версиях, мощностью от 500 до 590 л.с.

    Серийный мотор W12 концерна Volkswagen выпускают в нескольких версиях, мощностью от 500 до 590 л. с.

    Практически одновременно с запуском в производство 12‑цилиндрового 300‑сильного BMW 750i фирма начала испытания версии 767L с мотором V16 мощностью 408 л.с., сделанным из 12‑цилиндрового (84 × 75 мм). Но схема V16 оказалась неудачной — мотор сильно перегревался — и доводить его до ума сочли нецелесообразным.

    А в 1998 году появился прототип Bugatti EB 118, оснащенный двигателем W18 с непосредственным впрыском топлива. Шесть распредвалов связаны зубчатыми передачами с единой шестерней на коленвалу. Агрегат при объеме 6,3 литра выдавал 555 л.с. Примечательно, что 18‑цилиндровый мотор был всего на 100 мм длиннее, чем W12 концерна Volkswagen, созданный из «шестерок» VR6 с минимальным развалом цилиндров. До серийного W18 дело, правда, не дошло, но 16‑цилиндровые моторы мощностью 1001–1500 л.с. сегодня ставят на Bugatti. Десяти- и 12‑цилиндровые агрегаты мы знаем по самым престижным седанам, спорткарам и даже кроссоверам Bentley.

    На прототипе Bugatti EB 118 в базе стоял мотор W18 мощностью 555 л. с. Вскоре такая мощность перестала казаться феноме­нальной.

    На прототипе Bugatti EB 118 в базе стоял мотор W18 мощностью 555 л.с. Вскоре такая мощность перестала казаться феноме­нальной.

    Двигатель W18, установленный в 1998 году на Bugatti, в серию не пошел. Впрочем, на это никто особо и не рассчитывал.

    Двигатель W18, установленный в 1998 году на Bugatti, в серию не пошел. Впрочем, на это никто особо и не рассчитывал.

    Самый большой серийный легковой мотор сегодня — W16 мощностью до 1500 л.с. - ставят на Bugatti.

    Самый большой серийный легковой мотор сегодня — W16 мощностью до 1500 л.с. - ставят на Bugatti.

    Кому и зачем нынче нужны эти монстры? Если относиться к автомобилю лишь как к средству передвижения — никому. Но ведь и в живописном полотне, скажем, за полмиллиона долларов можно видеть лишь предмет, закрывающий изъян на стене. Многоцилиндровые двигатели — гордость мотористов, элемент престижа, плод инженерного искусства. А без искусства жизнь была бы скучнее.

    С третьей попытки

    В советском двигателестроении большие легковые моторы V8 унифицировали с грузовыми. О схеме V12 для серийного легкового автомобиля речь никогда не шла. Впрочем, когда еще перед войной в Москве проектировали и испытывали бронированный ЗИС‑101Э, стало понятно, что серийный рядный восьмицилиндровый агрегат слаб, и появилась идея создать V12, скопировав его с двигателя Packard. Но этот проект, как и бронированный ЗИС‑101, продолжения не имел.

    Сокол‑650 с двигателем V12 формально можно считать советским.

    Сокол‑650 с двигателем V12 формально можно считать советским.

    Прототип мотора V12 для лимузина Aurus.

    Прототип мотора V12 для лимузина Aurus.

    Единственный советский автомобиль с V12 — гоночный ­Сокол‑650. Строго говоря, нашим он не был, хотя его и сделали в советско-германском акционерном обществе Автовело (AWO). Гоночную машину с двухлитровым мотором мощностью 152 л.с. при 8000 об/мин, с четырьмя распредвалами и четырьмя карбюраторами создали в бывшем СКБ Auto Union в Хемнице. Том самом, где в конце 1930‑х делали легендарные гоночные машины. На трассу Соколы вывели один раз, оба не финишировали…

    И вот теперь для автомобилей Aurus заложили мотор V12 объемом 6,6 литра. Алюминиевый агрегат (88 × 90 мм) с чугунными гильзами, четырьмя турбинами и четырьмя топливными насосами высокого давления развивает 856 л.с., максимальный крутящий момент — 1000 Н·м. В серию этот двигатель пока не пошел, но шансы есть. Интересно, сколько к тому времени в мире останется серийных моторов V12?

    Самые большие моторы от V12 до W18: полная история

    Многоцилиндровые двигатели — гордость мотористов, престиж компании, плод инженерного искусства.

    Самые большие моторы от V12 до W18: полная история

    Фото: фирмы-производители

    Двигатели v образного типа, описание появления и использования — Auto-Self.

    ru

    История автомобиля может служить своеобразной демонстрацией пытливости и настойчивости человеческого ума. Казалось бы, изобрели в 1883 году Даймлер с Майбахом двигатель внутреннего сгорания (одноцилиндровый), так пользуйтесь люди. Нет же, сразу обнаружились недостатки – маломощный он, нужен посильней. И процесс пошел – моторы стали больше и сильнее, число цилиндров начало увеличиваться, появились новые варианты их компоновки, одной из которых явился V образный двигатель.

    Содержание

    • О ДВС и его типах
    • О конструкции V образного двигателя
    • Появление v образного двигателя
    • V образный мотор на мотоцикле
    • V образный дизель

    О ДВС и его типах

    Двигатель внутреннего сгорания может быть с внешним образованием топливной смеси (бензиновый) и с внутренним смесеобразованием – дизельный. Все они являются четырехтактными, и это надо отметить как одно из свойств, которыми обладает такой двигатель. Первый двигатель был мощностью чуть больше одной лошадиной силы, что оказалось явно недостаточно для его практического использования. Он был одноцилиндровый, само собой напрашивалось решение увеличить число цилиндров для увеличения мощности.

    А как только число цилиндров становится больше одного, возникает вопрос, об их расположении. Невзирая на то, бензиновый это или дизельный двигатель, возможны такие варианты:

    • рядный, все цилиндры располагаются друг за другом на одной линии;
    • V образный, в нем цилиндры находятся под острым углом (обычно шестьдесят или девяносто градусов) друг относительно друга;
    • оппозитный, его можно считать частным случаем V образного. В нем цилиндры находятся под углом 180°. Такой двигатель чаще всего используют в конструкции мотоцикла;
    • W образный, его можно рассматривать как комбинацию оппозитного и V образного, установленного поверх оппозитного, и работающих на один коленчатый вал;
    • звездообразный, это своеобразная комбинация из нескольких V образных двигателей, в которой цилиндры располагаются под углом между собой по всей окружности и работают на один коленвал. Используется в основном в самолетостроении.

    Некоторые из этих вариантов построения двигателей можно увидеть на приведенном ниже рисунке:

    1- рядный; 2 – V образный; 3 – оппозитный; 4 – совмещенный V образный и рядный двигатель; 5 – W образный; 6 – совмещенный в W образной компоновке.

    Для каждого из перечисленных вариантов свойственны свои достоинства и недостатки, но в настоящий момент более подробно будут рассмотрены V образные двигатели.

    О конструкции V образного двигателя

    Что собой представляет современный V образный двигатель, можно понять, посмотрев приведенное фото

    Даже беглого взгляда достаточно для понимания, какое это сложное изделие. Тем не менее, его можно считать закономерным этапом в развитии, которое прошел двигатель, в первую очередь, имея ввиду его практическое использование для автомобиля и мотоцикла.

    После того, как резервы роста мощности, заложенные в увеличении диаметра цилиндра, были исчерпаны, стало расти их число. Тогда мотор начали делать с использованием нескольких цилиндров. Проще всего их оказалось разместить в ряд друг за другом. Так появился рядный двигатель, как бензиновый, так и дизельный.

    Казалось бы, все хорошо, наращивай число цилиндров и увеличивай отдаваемую мотором мощность. Но при этом растут его габариты, а если учесть, что основное применение было рассчитано на конструкцию автомобиля и мотоцикла, то большой двигатель туда не помещался. В ходе проведения всех таких работ было установлено, что для автомобиля оптимальным является рядный четырех- или шестициндровый силовой агрегат. Такие двигатели используются также в настоящее время, как самые простые в производстве.

    Появление v образного двигателя

    Борьба за компактность привела к тому, что родился V образный двигатель, в нем цилиндры размещены под углом. Такое расположение позволило решить как минимум две задачи:

    1. уменьшить габариты мотора, правда, надо отметить, что уменьшение длины сопровождалось увеличением ширины;
    2. увеличить число цилиндров в одном моторе.

    Однако следствием такого технического решения стало усложнение конструкции силового агрегата. Если для рядного требуется один блок цилиндров и один газораспределительный механизм, то для V образных силовых агрегатов их число увеличивается как минимум вдвое. Это приводит к значительному усложнению производства.

    Кроме уже отмеченных, есть и другие недостатки, присущие V образной компоновке, но они тем или иным способом решаются, и на сегодняшний день такой силовой агрегат является чрезвычайно распространенным в мире моторов. В то же время, кроме использования на легковом автомобиле у таких моторов есть и другие варианты применения, для примера можно остановиться на следующих:

    V образный мотор на мотоцикле

    Особого внимания заслуживает оппозитный двигатель как разновидность V образного. Такая его конструкция оказалась подходящей для мотоцикла, хотя некоторые производители применяют его в автомобилях.

    Первоначально, в течение длительного времени для мотоцикла хватало одноцилиндрового мотора. Однако проблема роста мощности силового агрегата коснулась и мотоцикла, вследствие чего на нем появился V образный мотор (2-цилиндровый). Сейчас можно только отметить – в конструкции мотоцикла характерно использование большого числа самых разнообразных типов моторов. Но стоит учесть, в настоящее время для всех видов мотоцикла характерно увеличение числа цилиндров, что позволяет поднять общую, «литровую» мощность мотора.

    При этом наблюдается все большее использование четырехтактных моторов для мотоцикла, двухтактные из-за своей низкой надежности и ограниченном ресурсе остаются только в мотогонках. А для многоцилиндровых двигателей в условиях ограниченного места, характерного для мотоцикла, наиболее приемлемым будет применение V образного мотора.

    Конечно, у мотоцикла есть свои, присущие только ему особенности, но это не имеет отношения к его типу. А V образные многоцилиндровые, в том числе и оппозитные моторы, используемые при создании мотоцикла, не собираются уступать свое место другим.

    V образный дизель

    На сегодняшний день наибольшей популярностью в Европе пользуются автомобили, в которых применяется дизельный силовой агрегат. Обусловлено это его высокой экономичностью, а также отличными эксплуатационными показателями. Как пример можно привести дизельный двигатель TD6.

    По своим техническим характеристикам он соответствует самым высоким требованиям, этот дизельный мотор имеет шесть, расположенных по V образной схеме, цилиндров, общий объем может составлять до 2,7 литров, он способен развивать мощность до двухсот семи л.с., обеспечивая крутящий момент до четырехсот сорока Нм. При этом его вес не превышает двухсот двух кг.

    Не касаясь других его характеристик, используемых в конструкции технических решений, стоит просто отметить, что по экспертным оценкам подобный дизельный силовой агрегат является несомненным лидером в классе шестицилиндровых V образных дизелей.

    Однако это не единственный пример применения подобной концепции в построении двигателей. В тех случаях, когда требуется повышенная мощность при достаточно компактных размерах, чаще всего находит применение аналогичный дизельный силовой агрегат. Вот пример из прошлого столетия – 12 цилиндровый четырехтактный дизельный двигатель, устанавливаемый на легендарных танках Т-34. Это не единственный случай – высокая мощность и относительная компактность делает V образный двигатель незаменимым при создании самых разных устройств – от автомобилей до танков.

    За не такую уж и длительную историю развития ДВС, были разработаны разные его модификации, отличающиеся различным исполнением и сложностью. Тем не менее, несмотря на все имеющиеся трудности в производстве и недостатки конструкции, V образный двигатель в настоящее время является одним из самых массовых вариантов ДВС.

    Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

    Двигатели: рядные, V-образные, оппозитные — АвтоТема

    В начале прошлого века мощные автомобили можно было отличить по размерам капота. Так под капотом этого Duesenberg J скрывается рядный 8-цилиндровый двигатель длиной 1,2 м, развивающий 265 л. с. (рабочий объем 6,9 л)

    Сегодня мощные моторы занимают гораздо меньше места. На фото 16-цилиндровый W-образный двигатель мощностью 1001 л. с. (рабочий объем 8,0 л), устанавливаемый на Bugatti Veyron

    А) Рядная схема. Такая схема используется при небольшом количестве цилиндров (от двух до шести). Главным преимуществом является то, что моторы такого типа легче всего поддаются уравновешиванию. Недостаток – внушительная длина

    Б) V-образная схема. Такая компоновка позволяет значительно сократить длину мотора, но при этом увеличивает его ширину. Наиболее распространенные V6 и V8

    В) Оппозитный двигатель – V-образный мотор с углом развала 180 градусов. Главным преимуществом является наименьшая высота и, как следствие, снижение центра тяжести автомобиля. Недостаток – неравномерный износ. В основном встречаются 4- и 6-цилиндровые дви

    Г) VR-образная схема. Моторы с небольшим углом развала (около 15 градусов). Такой угол позволил установить оба ряда цилиндров в одном блоке цилиндров, что позволило уменьшить не только длину, но и ширину двигателя. Главный недостаток – высокая тепловая на

    Д), Е) W-образная схема. Существует два варианта компоновки – три ряда цилиндров с большим углом развала (д) и совмещение двух VR-образных схем (е). В настоящее время выпускаются W8 и W12

    Сегодня встретить в описании автомобильных двигателей можно не только величины мощности и крутящего момента, но и приставки: рядные, V-образные и оппозитные, характеризующие расположение цилиндров. Несмотря на то что каждая из этих схем – эволюционный шаг в двигателестроении, ни от одной из них до сих пор еще не отказались. А все потому, что все они имеют свои плюсы и минусы, на которые также необходимо обращать  внимание при выборе транспортного средства.

    Первым запатентованным двигателем внутреннего сгорания стал мотор, разработанный в 1883 году Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом. Это был одноцилиндровый двигатель, развивающий всего 1,1 л. с. Разумеется, мощностью таких моторов довольствоваться не приходилось. Ведь автомобили должны были заменить конные экипажи, перенимая на себя все их задачи: перевозка людей, грузов и так далее.

    Поэтому для увеличения силы двигателей, стали увеличивать рабочий объем цилиндра. Но, как оказалось, всему есть предел. Вместе с цилиндром необходимо было увеличивать поршень и шатун, на эти детали возрастали нагрузки, и их также необходимо было учитывать при проектировании. Кроме того, воспламенение топливовоздушной смеси больших объемов в таком двигателе происходит с определенной паузой, из-за чего он работает неравномерно. В таком случае необходимо устанавливать тяжелый балансир, и тогда конструкция становится еще более тяжелой и, чтобы приводить ее в движение, необходима дополнительная энергия.  В результате одноцилиндровые двигатели становились слишком массивными, а масса увеличивалась не пропорционально мощности. Это приводило к тому, что заставить двигатель работать на высоких оборотах становилось невозможным, а, как известно, чем ниже скорость вращения коленчатого вала, тем меньше его мощность.

    В скором времени решили, что коленчатый вал может перемещать не только один поршень, и к одному цилиндру прибавились еще несколько. Цилиндры разместили в ряд (так проще всего). Сначала появились 2-цилиндровые двигатели, а в 1890 году появился первый 4-цилиндровый двигатель. Мощность этого мотора уже достигала 5 л. с. при 620 об/мин, но как по нынешним меркам, так и по меркам того времени этого было не достаточно, чтобы перемещать тяжелую технику. Поэтому создавались новые двигатели, число цилиндров которых достигало шести, восьми и даже двенадцати. И вот тут производители столкнулись со следующей проблемой. Таким двигателям требовалось большое количество свободного места под капотом. Кроме того, эти моторы за счет свого веса утяжеляли автомобиль, тем самым ухудшая его устойчивость и управляемость. Мысли инженеров направились на создание более компактного двигателя… К слову, сегодня рядные моторы можно встретить максимум с шестью  цилиндрами. В основном по такой схеме сегодня строятся 4-цилилндровые двигатели, так как наиболее просты при производстве.

    На самом деле идея компактного двигателя была запатентована еще до того, как появились многоцилиндровые монстры. Такой двигатель был создан в 1889 году. Он имел два цилиндра с углом развала  17 градусов и развивал 1,6 л. с. при  900 об/мин. V-образная компоновка, по сути, представляла из себя два двигателя, расположенных рядом друг с другом и приводящих в движение один общий коленчатый вал. Такая компоновка позволила сократить размеры мотора в длину почти вдвое.

    В автомобилестроении первый V-образный мотор появился в 1905 году. Это был авиационный двигатель, построенный французским изобретателем Леоном Левавассером. Вначале моторы, построенные по такой схеме, устанавливали на грузовики и автобусы, а со временем они стали встречаться и под капотами легковых автомобилей. И все же, несмотря на многие положительные качества такой схемы, она не вытеснила рядную. Ведь там где есть  плюсы, всегда есть и минусы. Главным образом это более сложная конструкция (два газораспределительных механизма вместо одного), и, следовательно, трудоемкость производства и дальнейшего ремонта. Кроме того, габаритные размеры хоть и уменьшились в длину, но моторы при этом «разрослись» в ширину.

    Одним из типов V-образных моторов, который удостоен отдельного внимания, является оппозитный двигатель. По сути, этот двигатель является V-образным с углом развала цилиндров 180 градусов.  В основном такие моторы нашли широкое применение на мотоциклах. Поперечное (направлению движения) размещение двигателя улучшало охлаждение цилиндров набегающим потоком воздуха. Однако и в автомобильной промышленности ему также нашлось место. С 1938 по 2003 года оппозитники устанавливали на Volkswagen Beetle, все по той же причине лучшего охлаждения (мотор имел воздушную систему охлаждения).

    В 60-е годы производители усердно занялись разработкой переднеприводных автомобилей. Машины с такой схемой по сравнению с приводом на заднюю ось имели преимущества на скользком покрытии, а также были проще и дешевле в изготовлении. Но как оказалось не все так просто. По причине тяжести двигателей переднеприводные автомобили того времени не могли похвастаться хорошей управляемостью и равновесием в поворотах. Конструкторы стали снижать центр тяжести двигателей, в основном этого добивались, «укладывая моторы на бок».  И пока одни автомобильные компании экспериментировали с расположением мотора, японские инженеры из Subaru в 1966 году представили свой первый переднеприводный автомобиль Subaru-1000, на котором был установлен оппозитный двигатель, размещенный вдоль оси автомобиля. За счет горизонтального расположения цилиндров мотора, значительно понизился центр тяжести автомобиля, улучшив тем самым устойчивость и управляемость машины.

    Тем не менее такие моторы не нашли массового применения. Обусловлено это рядом минусов:  неравномерный износ цилиндров (из-за точечного распределения нагрузок сечение цилиндра со временем становится эллипсным), большой расход масла и плохая вентиляция картера. Оппозитные двигатели сегодня можно встретить на автомобилях марки Subaru и Porsche, для которых на первом месте находится управляемость.

    Еще к одному из типов расположения цилиндров можно отнести рядно-смещенный двигатель, обозначаемый индексом VR. Этот мотор является комбинацией V-образного и рядного двигателей. Поршни перемещаются под углом 15 градусов, что позволяет расположить их в одном блоке цилиндров. Создавая этот двигатель, конструкторы пытались максимально использовать плюсы V-образного и рядного двигателя: небольшие габаритные данные (как в длину, так и в ширину), простота изготовления. Но создать идеальный мотор задача оказалась не из простых. Эти двигатели обладают высокой тепловой напряженностью. Тонкие стенки между рядами цилиндров не позволяют сделать достаточное количество каналов для охлаждающей жидкости, вследствие чего эти моторы хуже противостоят перегрузкам.

    Погоня за мощностью привела к тому, что на свет появились моторы, построенные по схеме W. Это, по сути, два VR двигателя, угол между которыми составляет 72 градуса или три рядных. Главный недостаток таких моторов заключается в том, что на коленчатом валу находится в два раза больше шатунов, чем на V-образном, и в четыре раза! больше, чем на рядном. Шатуны изготавливаются тонкими, а так как эти детали являются одними из наиболее нагруженных в двигателе, то в результате на больших оборотах они начинают изгибаться. Такие моторы, созданы не для массового использования. Их можно встретить лишь на спортивных автомобилях.

    Volkswagen «W» двигатель и Bugatti W16

    Точные совпадения только

    Точные совпадения только

    Поиск в заголовке

    Поиск в заголовке

    Поиск в содержимое

    Поиск в Содержании

    В Hidden

    Возможно, вы уже слышали о двигателе «W», но, возможно, никогда не задумывались о нем. Даже если вы не слышали о конструкции двигателя, вы наверняка слышали об автомобилях с этими удивительными силовыми установками. К автомобилям с двигателем W относятся: VW Phaeton, Audi A8, Bentley Continental GT и Bugatti Veyron, а также многие другие, менее известные автомобили.

    Почему конфигурация «W»?

    Все дело в мощности и весе. В свое время VW использовал почти исключительно рядные четырехцилиндровые двигатели (I4), хотя они очень мало весили, они могли обеспечить только определенную мощность. Они начали использовать двигатели V6, но они намного больше и весят намного больше, учитывая, что им нужны две головки блока цилиндров и т. д. Теперь это становится крутым. VW разработал двигатель VR6 со смещенными цилиндрами в очень узкой V-образной конструкции, у него есть еще 2 цилиндра того же веса и размера, что и у четырехцилиндрового двигателя. Великолепно!

    Нам нужно больше энергии!

    Как всегда, кому-то всегда нужно больше энергии. Поскольку VW предлагал больше автомобилей в ценовом диапазоне суперкаров от 100 000 до 1 000 000 долларов США, им требовалось как можно больше мощности, но вес всегда был фактором. Там, где многие экзотики до сих пор используют платформы двигателей V8 и V12, VW увидел возможность для величия. VW по существу объединил два двигателя VR6, создав конфигурацию W. Используя двигатель W12, они получают всю мощность, которая исходила бы от V12 в пакете размером с V8. Двойной блеск!

    Как будто W12 не обеспечивает достаточную мощность, VW разработал вариант W16 мощностью более 1000 лошадиных сил с 4 турбинами для своего бренда Bugatti в своем суперкаре Veyron на 250 миль на галлон.

    Посмотрите потрясающую анимацию Autodesk W16.

    Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже.

    • Биография
    • Последние сообщения

    Директор по маркетингу CADENAS PARTsolutions | Выпускник отдела маркетинга Фермерской школы бизнеса Университета Майами в Оксфорде, штат Огайо, Адам имеет многолетний опыт работы в области маркетинга и дизайна для различных отраслей.

    ← Цифровые каталоги запчастей 101: Справочное руководство для руководителей производства, маркетологов и отделов продаж Онлайн-конфигуратор продаж DE-STA-CO Опубликован в журнале AME Target →

    Загрузите наше бесплатное приложение 3D CAD Catalogs

    Лучший электронный информационный бюллетень в районе!

    Свяжитесь с нами

    Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив ссылки на надежные источники. Неисходный материал может быть оспорен и удален. (декабрь 2009 г.)

    На этой странице используется некоторый контент из Википедии . Оригинальная статья была на W engine. Список авторов можно увидеть в история страниц . Как и в случае с Tractor & Construction Plant Wiki, текст Википедии доступен по лицензии Creative Commons по лицензии Attribution и/или GNU Free Documentation License. Пожалуйста, проверьте историю страниц, чтобы узнать, когда исходная статья была скопирована в Wikia.

    Конфигурации поршневого двигателя

    Это поле: просмотреть • обсудить • изменить

    Тип Bourke • Контролируемое сгорание • Дельтообразный • Орбитальный • Поршневой • Беспоршневой (Wankel) •
    Радиальный • Роторный • Одинарный • Разделенный цикл • Stelzer • Tschudi
    Встраиваемые типы H · U · Квадратная четверка · VR · Оппозитная · X
    Циклы хода Двухтактный цикл • Четырехтактный цикл • Шеститактный цикл
    Прямой Одинарный · 2 · 3 · 4 · 5 · 6 · 8 · 10 · 12 · 14
    Плоский 2 · 4 · 6 · 8 · 10 · 12 · 16
    В 4 · 5 · 6 · 8 · 10 · 12 · 16 · 20 · 24
    Вт 8 · 12 · 16 · 18
    Клапаны Портирование головки блока цилиндров • Corliss • Салазки • Коллектор • Мульти • Поршень • Тарельчатый •
    Втулка • Поворотный клапан • Изменяемая фаза газораспределения • Бескулачковый
    Механизмы Кулачок • Шатун • Кривошип • Заменитель кривошипа • Коленчатый вал •
    Кулисный кулачок • Перекосная шайба • Ромбический привод
    Связи Evans • Peaucellier–Lipkin • Секторная прямая • Watt’s (параллельная)
    Прочее Hemi • Рекуператор • Турбокомпаундирование