Двигатели с вътрешно горене

Историята на конструкцията на двигателя се образува спонтанно и хаотично. Първите двигатели са значителни по размер и обем. В същото време двигателите бяха прости по отношение на дизайн. Запознах с обем 1 цилиндрови двигатели на около 8 литра. Има много причини, първо технологията, и второ ниска ефективност в края на липсата на основни познания и опит.

Считано от днес, дори в съвременната ефективност на двигателя е около 20%, което е незначително. Това е само около 2 литра бензин от резервоара 10 попълнено изразходвани за създаване на точки въртящ момент работи върху вала на двигателя, а останалите просто излъчвана в тръбата, се превръща в топлинна енергия се превръща в детонация да бъдат изразходвани за сила на триене и инерцията и т.н. Въпреки това, общото мнение е образувано ефективен двигател с вътрешно горене. В същото време буталата на двигателя и по този начин работните камери са по-скоро ограничени по размер. Работата е там, че компактните договорености имат по-малко инерционните сили, са по-малко склонни към детонация, но повече за това по-късно. Сега на първо място съм искал да кажа, че отношението на цилиндъра, и общия обем на двигателя включва цилиндър с съотношение 1 към 170-900 кубически видите една работна камера. Твърде малки бутала са ограничени в техните конструктивни характеристики, като дори при висока компресия от порядъка на 14-16 атмосфери (бензин) ограничава миниатюризация и мощност на предаване от буталото на мотовилката. Твърде големи количества буталата е невъзможно да се постигне точен механизъм баланс и по този начин да се обороти на двигателя с висока скорост, или по-скоро това е много трудно и хай-тек.

Фиг. 1 Например малките автомобили с малки цилиндри са: ред "квартет" в Subaru R1 - 658 НК. трицилиндров Смарт - 799 сс. трицилиндров Matiz - 796 сс. четири-цилиндров 995 куб.см. Matiz-. четири-цилиндров Hyundai i10 и Kia Picanto- 1086 cm³. Автомобили с двигател с която цилиндъра появят гиганти: V-образен "осем" купе Chevrolet Corvette Z06 - 7011 cm³, ред "шест» Nissan Patrol TB48DE - 4758 cm³.

инлайн двигател

Име на търсачката говори за себе си. В такъв двигател всички бутала са разположени в груб платното за глава на цилиндровия блок - в един ред. Тези двигатели са най-простите по своя дизайн и технология на производство на части за тях. Тези двигатели са за поддържане в частни работилници. Говори се, че в класика.
Маркиране двигатели започва с буквата С. Както означава R2, че в цилиндъра на двигателя ред 2, R3 три цилиндъра в един ред, и така нататък. Ако относителното местоположение на всички цилиндри разбира, че те се основават на коляновия вал може да се променя. Обърнете внимание на фигура 2 по-долу

Фиг. Пример 2: три цилиндъра в линия двигател с ъгъл между колена 120 градуса еднородна смес време запалване за един период (на коляновия вал въртене) се осъществява в конструкцията на двигателя съгласно схема - работен цикъл инсулт (между коляновите ъглите на 180 градуса). Вариант С е всъщност алтернатива на един голям буталото, при което двигателят е по-компактна (такава структура се прилага към автомобила "Ока")

Най-често срещаните в онлайн търсачките в момента са четири-цилиндрови двигатели. Техният обем viriruetsya обикновено в обхвата от 1 литър до 2.4 литра. Голяма част от ефективността на двигателя зависи от доставките на гориво и въздух смес, но това е тема за друга статия. Асиметрична дизайн на роднината двигател с коляновия вал е различен. Тъй коляновия вал се адаптира за компенсиране на приливи и отливи. В действителност те забавят инерционни сили от транслационно движение на буталата с въртенето на коляновия вал (вижда ясно на фигура 7)

Фиг. Пример 3. Когато двигателят двуцилиндров с турбокомпресор достига реализация на такава висока мощност на двигателя Fiat 500 0.9 L - 85 к.с. и най-прости и евтини представителите двуцилиндрови на български Ока и Индийския Tata Nano

Фиг. 4 Row петцилиндров двигател на Mercedes Benz

Двигателите с шест цилиндъра в един ред не са популярни. Всичко това дори не е в това, че те консумират много бензин, проблема с вградени двигатели е техния размер. Тези двигатели са добри само се вписват в фюзелажа на самолета и в предния капак на колата не е всеки. Когато инсталирате многоцилиндрови двигатели, оборудвани са с двигателя и да се отличат поберат в един PPC двигателното отделение. Така Austin Maxi 2200 е произведен в Англия в средата на 60-те години имаше скоростна кутия поставена под двигателя. Кар Volvo S80 с шест цилиндъра в ред е много компактен кутия (Фигура 5). Има един и същ разтвор, ако е необходимо увеличение на мощността, при условие, че двигателят трябва да е по-компактна форма. Отговорът е прост цилиндри половина симетрично противоположни прехвърлени - един срещу друг. Това означава, че ъгълът между цилиндрите е 180 градуса. Оттам идва и името противоположни двигатели.

Фиг. Ред 5 мулти-цилиндрови двигатели в Остин Maxi 2200 и Volvo S80

боксьор двигател

Насрещни двигатели са с буквата Б. Какво е Boxer -analogs движи ръцете си от противника на противника в боксовия ринг маркирани. Например B2 е двуцилиндров двигател, B4 четири и т.н. Плюсове oppozitnik очевидно те са по-къси линии двигатели два пъти. Това е като две редови двигател, една противоположна на другите трансфери му въртящ момент на коляновия вал. (Фиг. 6)

Фиг. 6 двуцилиндров боксьор, запознат с мотоциклет двигател на Съветския съюз Урал и френски Ситроен 2CV

Фиг. 7 боксьор двигател с четири цилиндъра

Друго важно предимство е относително равновесие боксьор. В действителност, всички елементи са симетрични, което значително намалява вибрациите. В допълнение, функцията за дизайн е твърд блок, с централно заключване на вал, който също има положителен ефект върху затихване на вибрациите.
Трябва да се отбележи, че за разлика двуцилиндров двигател не е балансиран по отношение на възникването на вибрации в резултат на факта, че двата цилиндъра, които се движат заедно или отделно, опитващи се създава въртящ момент колянов вал във вертикална ос. въртящ момент на въртене център се намира между автомати на коляновия вал мотовилки. Струва си да се добави, че ще има още две бутилки работещи в противоположни първо и ние се компенсира тази липса на противоположно на двигателя.
Тъй като ние разбираме, боксьорът добавки, но това не се случи всичко това добро. Да, разбира се, боксьор всъщност изискват две глави, раздвоена система за доставки, по-сложен дизайн и технология за производство единица (Фигура 8)

Фиг. 8 Boxer двигател от Porsche има две идентични клапан глави. Задвижването на вала - верига за предаване има предна и задна, към разпределителния вал и втора глава.

V-образен двигател

Всъщност V образни двигатели oppozitnik специален случай, когато няма вградени двигатели монтирани един срещу друг на 180 градуса, а ъгълът на например 60 или 90 градуса. Възниква желание да намали ъгъла между цилиндрите за такива сведе до минимум размера на двигателя. Така например за производство на автомобили Lancia Fulvia през 70-те години на миналия век имаше V-образен двигател с блок на ъгъла на 23 ° (фиг. 8).
Така че какъв е проблемът? Това не е, че е невъзможно да се постави конструктивни бутала толкова близо един до друг. Фактът, че ние получаваме много небалансирана система. Движение на буталата и инертната сила няма да бъде балансиран, а напротив, ще се формира. Отново се оказва, комплексно проектиране на коляновия вал с противотежести значителни. По-малката е ъгълът, толкова по-трудно да се опитоми инертната сила на буталата.

Фиг. 8 Lancia Fulvia с ъгъла на задвижващия блок 23 градуса между цилиндрите

Освен това може да има противотежести компенсиране шахти. В действителност, тези въртящи валове създават обратния ефект на вибрациите сили. Например тези валове се използват при Audi, VW, Saab, Ford, Fiat (фиг. 9)

Фиг. 9 двигател с четири цилиндъра в линия и компенсиране на вала. Компенсаторни валове са верижно задвижване на коляновия вал. В някои случаи, валове се задвижват от два независими предаване верига от коляновия вал.

Специфични случаи на V тип двигател

Днес въпросът за властта и компактност на дизайнерите на водещите производители на автомобили е на първо място. В тази връзка, там мотори W форма с минимален ъгъл на цилиндрите - 15 градуса. В началото на тази революционна серия konstrutskii мотор сложи WV Golf VR6 трето поколение.

Излишно е обозначение на двигателя VR говори за себе си. V-образен с минимален ъгъл на наклон на предните, така че можете да добавите писмо R в линия. И все пак тези двигатели се наричат ​​компенсирани инлайн. Нещо повече гледачки компания Volkswagen взе две VR двигателя и разположен под ъгъл един към друг (под ъгъл от 72 градуса).

Обобщение на детонация в различни видове двигатели

Сега, след като отидохме на сондажната всички двигатели дизайн сухата статистика потвърждават нашата теория. Таблицата по-долу дава информация за настоящите двигатели с вътрешно горене и силата на техния баланс по време на работа. Така зелени клетки показват баланса или липсата на детонации. Red върху проблемните сили проявява в определен дизайн на двигателя.

* Пистънс в опозиция.
** е базирана противотежести на коляновия вал.
Това означава, че в съответствие с таблицата по-възможно най-много балансирани двигатели редови шестцилиндров, осемцилиндров и шест-цилиндров боксер. За съжаление, тези договорености не са евтини и обикновено са били използвани за бизнес класа автомобили.