Все о двс: Двигатель внутреннего сгорания — Википедия – ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия

  • 02.04.2020

V образный двигатель: особенности, достоинства и недостатки

В общем случае v образный двигатель – это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), цилиндры которого конструктивно расположены друг против друга под определенным углом. Как и любой другой мотор, он во многом определяет конструкцию автомобиля.

Немного истории

Впервые ДВС, имеющий практическое применение, был построен немецкими инженерами Г. Даймлером и В. Майбахом в 1883 году. Этот одноцилиндровый силовой агрегат объемом 462 куб. см. развивал мощность 1,1 л. с. Однако этой мощности было недостаточно и в дальнейшем ее наращивание осуществлялось путем увеличения рабочего объема цилиндра. Но этот процесс не мог продолжаться бесконечно, поэтому конструкторы начали постепенно увеличивать количество цилиндров.

Так появились рядные двух- четырех- шести- и даже восьмицилиндровые двигатели. Правда, увеличение количества установленных в один ряд цилиндров более 6-ти значительно увеличивало габаритные размеры подкапотного пространства автомобиля. Кроме большой длины рядные моторы имеют и другие недостатки, например:

  • большой вес;
  • ограничение мощности;
  • недостаточную сбалансированность и др.

В настоящее время разработкой рядных силовых агрегатов занимаются все ведущие производители автомобилей. Связано это с тем, что они просты как в изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Отличаются они и высокой ремонтопригодностью.

Понимая, что расположение цилиндров в один ряд – это временное решение, тот же В. Майбах в 1889 году изобрел и запатентовал v образный двигатель. Однако первые такие ДВС начали изготавливать только начиная с 1905 года, причем не в Германии, а в США и Франции.

Особенности конструкции

Конструктивно v образный двигатель значительно сложнее стандартного рядного мотора. Ведь они оснащаются двумя головками блока цилиндров (ГБЦ) и имеют более сложные механизмы газораспределения (ГРМ) и впрыска топлива.

Большое значение в конструкции v образных двигателей играет угол размещения цилиндров относительно друг друга. В процессе эволюции создавались различные конструкции, в которых углы развала цилиндров изменялись от 1 до 180 градусов.

В результате многочисленных экспериментов разработчики пришли к выводу, что наиболее оптимальными являются углы 45, 60 и 90 градусов. Именно эти углы развала цилиндров имеет большинство современных v образных силовых агрегатов.

Основным достоинством v образных моторов является их компактность. При этом, их несколько увеличенная ширина существенного значения на размеры подкапотного пространства автомобиля не оказывает.

Разные углы развала цилиндров используются в различных силовых агрегатах. Некоторые их конфигурации сбалансированы очень хорошо, другие требуют использования дополнительных механизмов. Так, например, v образные двигатели с оптимальным углом развала, такие как:

  1. v 16 – прекрасно уравновешены и обеспечивают равномерную работу всех цилиндров;
  2. v 12 (состоящий как-бы из 2-х шестицилиндровых силовых агрегатов) – независимо от угла развала цилиндров отлично уравновешен;
  3. v 10 и v 8 – требуют наличия противовесов на коленчатом валу;
  4. v 2, v 4, v 6 – отличаются повышенной вибрацией и требуют дополнительной балансировки.

Достоинства и недостатки

Широкое распространение v образные двигатели получили, в первую очередь, благодаря возможности получения максимального крутящего момента. Достигается это за счет того, что в отличие от рядного мотора (R двигатель), в котором силы, направленные на коленчатый вал, ориентированы перпендикулярно, в v образном силовом агрегате они действуют по касательной с двух сторон. При этом достигается максимальное ускорение коленчатого вала, так как инерция, создаваемая при работе, значительно выше той, которая используется в R-образных моторах.

Кроме того, v образный двигатель имеет большую жесткость коленчатого вала, что :

  • повышает прочность всей конструкции силового агрегата;
  • увеличивает срок службы мотора;
  • позволяет динамично работать как на низких, так и на высоких (предельных) оборотах.

Силовые агрегаты с v-образным расположением цилиндров не свободны от недостатков. Среди них отмечают:

  • высокую стоимость;
  • большой уровень вибраций;
  • сложности при балансировке и др.

Однако в настоящее время разработчики владеют соответствующими конструкторскими решениями и технологическими возможностями, позволяющими минимизировать влияние этих недостатков и улучшить ряд технических характеристик этих моторов.

Несмотря на то, что с момента изобретения v образных силовых агрегатов прошло более 100 лет, их потенциал полностью еще не раскрыт. Будущее автомобилестроения несомненно связано именно с этими моторами. Поэтому в этом направлении и работают сейчас многочисленные коллективы разработчиков, стараясь, чтобы их производство стало более технологичным и менее затратным.

Перспективные разработки

Наиболее распространенным среди v образных силовых агрегатов является двигатель v6.

Однако именно он отличается высоким уровнем вибраций и требует достаточно трудоемкой балансировки. В настоящее время существует несколько направлений, в которых эволюционируют двигатели v 6:

  • Оппозитные силовые агрегаты

Оппозитный мотор – это v образный мотор, у которого угол развала цилиндров составляет 180 градусов. Такая конструкция позволяет значительно снизить центр тяжести и, что особенно важно, взаимно нейтрализовать вибрацию поршней, сделав рабочие характеристики мотора более плавными. Лидером этого направления моторостроения является компания Fuji Heavy Indastries Ltd., которая уже много лет разрабатывает такие двигатели для автомобилей марки Subaru. Оппозитная компоновка позволяет придать блоку цилиндров очень высокую прочность и жесткость, однако значительно усложняет ремонт мотора.

Для справки: оппозитные силовые агрегаты устанавливаются практически на все автомобили Subaru начиная с 1963 года.

  • VR образные моторы

Разработка VR образных силовых агрегатов – еще одно направление, по которому развиваются v-образные двигатели. Конструктивно такие моторы представляют собой симбиоз v образного и рядного силового агрегата и отличаются от обычныхŸ малым углом развала цилиндров (15 градусов) иŸ наличием одной ГБЦ, которая накрывает оба ряда цилиндров.

Такая компоновка позволяет получить компактный силовой агрегат, который меньше по длине, чем рядный 6-ти цилиндровый мотор и ширине, чем обычный двигатель v6.

Для справки: моторы VR 6 устанавливались на автомобили компании Volkswagen (Passat, Golf, Sharan и др.). Они имели заводские обозначения ААА (объем 2,8 л., мощность 174 л. с.) и ABV (объем 2,9 л., мощность 192 л. с.).

Технические характеристики двигателя и на что они влияют

Приобретая автомобиль, большинство из нас в первую очередь обращают внимание именно на технические характеристики двигателя.

Зачастую от мотора напрямую зависит удобство эксплуатации автомобиля, его показатели потребления топлива, динамика и стоимость обслуживания. Поговорим поподробнее том, какие бывают основные характеристики двигателя, на которые необходимо обращать внимание при выборе машины.

Основные технические характеристики

Рабочий объем

Одной из основных технических характеристик двигателя является его рабочий объем. Зачастую от рабочего объема зависят его показатели топливной экономичности и мощности. Так, малолитражки, рабочий объем которых не превышает двух литров, могут иметь мощность порядка 100 лошадиных сил, и при этом они потребляют в городских условиях не более 10 литров топлива.

По статистике наибольшей популярностью сегодня пользуются автомобили с двигателями, рабочий объем которых составляет 2-3 литра. Такие машины одновременно отличаются великолепной динамикой и при этом гарантируют хорошую топливную экономичность.

А вот спорткары и мощные представительские седаны могут оснащаться моторами в четыре и более литров. В целом отметим, что в последние годы отмечается широкое использование турбонаддува, поэтому рабочий объем неизменно уменьшается, при этом отмечается улучшение показателей топливной экономичности.

Материал блока цилиндров

В зависимости от материала, из которого изготовлен блок цилиндров, принято разделять силовые агрегаты на чугунные, алюминиевые и из стальных сплавов. Изготовленные из чугуна элементы блока цилиндров отличаются повышенной прочностью, но при этом они имеют большой вес и не столь устойчивы к температурным воздействиям. Именно поэтому сегодня большинство силовых агрегатов отливаются из легкого алюминия, который одновременно отличается устойчивостью к высоким температурам.

Система питания

В зависимости от используемых систем питания все двигатели можно разделить на две основные категории: карбюраторные и инжекторные. В инжекторных системах питания обеспечивается непосредственный впрыск топлива через форсунки в каждый из цилиндров, что позволяет обеспечить экономию топлива, снизить его расход и улучшает мощностные характеристики двигателя.

А вот карбюраторная система питания, которая была популярна в середине прошлого века, сегодня в автомобилестроении практически не используется. Из преимуществ подобной системы питания можно отметить лишь ее простоту конструкции, надежность и легкость последующего ремонта. Дизельные автомобили имеют отличающуюся от бензиновых моторов систему питания, в которой топливо под высоким давлением подается в цилиндры, где и происходит воспламенение смеси с последующим полным сгоранием солярки в цилиндрах.

Количество клапанов

Количество клапанов в моторе напрямую зависит от числа цилиндров. Необходимо сказать, что от конкретной конструкции мотора напрямую зависят технические характеристики двигателей.

В настоящее время изготавливают силовые агрегаты с двумя клапанами на каждый цилиндр или же современные экономичные моторы с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, два из которых ответственны за впуск рабочей смеси, а два – за выпуск.

Соответственно четырехцилиндровые двигатели могут иметь 8 или 16 клапанов. Их количество напрямую влияет на динамические характеристики автомобильных двигателей, топливную экономичность и стабильность работы на холостом ходу и низких оборотах.

Экологические нормы

Силовые агрегаты также могут отличаться своими экологическими нормами. Экологичность автомобиля зависит от используемых катализаторов, системы питания и ряда других устройств, которые позволяют обеспечить полное сгорание топлива и фильтрацию вредных элементов.

Экологические нормы принято различать по индексу показателя Евро. Чем выше этот показатель, тем лучше экологичные характеристики двигателя автомобиля. В настоящее время получили распространение машины с показателями экологичности Euro 4 — Euro 6.

Мощностные характеристики автомобильных двигателей

Мощность агрегата может выражаться как в киловаттах, так и в лошадиных силах. Также вам следует учитывать крутящий момент, который отвечает за динамику автомобиля. Если мощность в лошадиных силах в большей степени характеризует максимальную скорость, то крутящий момент отвечает за ускорение автомобиля и его разгон до определённой скорости.

Следует сказать, что от мощностных характеристик двигателя напрямую зависят его показатели топливной экономичности. Из особенностей показателей мощности в зависимости от вида топлива мотора можем отметить, что у дизелей пик мощности отмечается на низких оборотах, что позволяет гарантировать эффективный разгон и отличную тягу уже с самых низов. А вот бензиновые силовые агрегаты показывают максимальную мощность на высоких оборотах, что отрицательно сказывается на их приемистости и динамических показателях.

Расход топлива

Расход топлива для многих покупателей является едва ли не определяющим фактором при покупке нового авто. Следует сказать, что еще несколько десятков лет назад используемые двигатели хоть и отличались простотой конструкции, но при этом потребляли большое количество топлива, что приводило к увеличению расходов автовладельцев на эксплуатацию машин.

Сегодня же благодаря широкому внедрению технологии турбонаддува удалось без потери мощностных характеристик двигателя значительно снизить расход топлива автомобилями. Так, небольшие по своему объему двухлитровые турбодизели способны при крейсерской скорости в 100-120 километров в час потреблять около 5 литров солярки на 100 километров. У бензиновых силовых агрегатов показатели топливной экономичности не столь хороши, такие моторы способны потреблять в зависимости от своего объема 8-10 литров бензина на 100 километров.

Двигатель В 2: характеристики, неисправности и тюнинг

Дизельный двигатель В 2 – это 12 цилиндровый четырёхтактный дизельный силовой агрегат, который разработан специально для использования на танках. Этот мотор появился в военное время и в последующем длительное время находился на конвейере, а на его базе были изготовлены различные агрегаты, которые широко использовались на грузовиках и тяжелой спецтехнике. Даже сегодня, по прошествии более чем 50 лет с начала производства, модификации этого силового агрегата всё также находятся на конвейере и изготавливаются на Уральском моторном и Челябинском тракторном заводе.

Технические характеристики

Скачать .xls-файл

Скачать картинку

Отправить на email

mail

ПАРАМЕТРЫЗНАЧЕНИЕ
Годы выпуска30-е годы
Вес двигателя, кг874
Материал блока цилиндровалюминий
Система питанияпрямой впрыск
ТипV-образный (под углом 60°)
Рабочий объем, л38.8
Мощность (при 1800 об/мин), л. с.500
Количество цилиндров12
Количество клапанов48
Ход поршня, мм180 в левой группе и 186,7 в правой
Диаметр цилиндра, мм150
Степень сжатия14 (15)
Мах крутящий момент, Нм при 1200 об/мин1960
Топливодизель
Расход топлива, лЧасовой расход топлива 4,5
МаслоДизельное минеральное масло
Замена масла проводится, ч200
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода15 000 мото-часов
— на практике15 000 мото-часов

Двигатель серии В2 и его модификации устанавливаются на танки Т-34, БТ-7М, КВ-1, КВ-2.

Описание

Разработка силового агрегата водяного охлаждения со струйным распылением топлива началась еще в тридцатых годах прошлого века на Харьковском паровозостроительном заводе.

Новый двигатель планировалось использовать сначала на самолетах, а затем на тяжелых танках, поэтому к силовому агрегату предъявлялись повышенные требования. Изначально специалисты Харьковского паровозостроительного завода изготовили одноцилиндровый двигатель, и в последующем из таких отдельных элементов был выполнен 12-цилиндровый мощный дизельный двигатель, объем которого составляет 38,8 литров. Показатели мощности этого силового агрегата в базовой модификации составляли 500 лошадиных сил. Подобной мощности было достаточно для тяжёлых танков, речных судов и другой максимально тяжелой технике.

Отличные эксплуатационные характеристики были достигнуты за счёт использования инновационной для тех времён четырех клапанной компоновке каждого цилиндра. Подобное позволяло обеспечить качественное сгорание топливно-воздушной смеси, а сам двигатель работал ровно, обеспечивая танки и тяжёлую технику необходимой тягой.

Использование алюминия для изготовления ГБЦ и блока цилиндров является также нестандартным решением для середины прошлого века. Это позволило существенно облегчить мотор, обеспечив его прочность и устойчивость к температурным деформациям.

Мотор имеет сухой картер и верхнее расположение распределительного вала. В каждой головке двигателя имеется два таких распределительных вала. Непосредственный впрыск топлива позволяет существенно улучшить отдачу силового агрегата и упрощает последующее использование двигателя. Несмотря на свои показатели мощности и рекордные характеристики рабочего объема этот силовой агрегат получился компактным, что позволяло устанавливать его на небольшие по размерам легкие танки.

Одним из требований, которые предъявлялись к данному силовому агрегату, является его надежность и простота ремонта с обслуживанием. На танковые двигатели в процессе эксплуатации приходится максимально возможная нагрузка, поэтому такой мотор должен быть надежным и простым в обслуживании. Большинство систем, в том числе топливная, у данного мотора дублируется, что позволяет даже при наличии серьёзных поломок функционировать двигателю, обеспечивая необходимое использование техники.

Модификации

В процессе эксплуатации этого силового агрегата и нахождении его на конвейере было выпущено несколько модификаций, которые отличались своими показателями мощности:

  • Например, для тяжёлых танков выпускали модификацию В-2ИС, которая представляет собой форсированный вариант мощностью в 650 лошадиных сил. Эта модификация отличается наличием электроинерционного стартера и наличием дополнительного воздушного пуска.
  • Из интересных модификаций можем отметить В-2СН и В-2СФ, которые оснащались центробежным нагнетателем от авиационного мотора АМ 38. В подобном исполнении эти силовые агрегаты развивали мощность до 850 лошадиных сил.

В общей сложности на базе модификации дизеля В 2 было выпущено 5 различных силовых агрегатов, которые в последующем были выделены в отдельные семейства и также использовались на лёгких и тяжёлых танках.

Техническое обслуживание

Обслуживание В 2 не представляло какой-либо особой сложности. Необходимо было, в зависимости от условий эксплуатации, раз в 200-300 мото-часов работы силового агрегата проводить смену масла и выполнять общий осмотр состояния навесного оборудования.

А вот капитальный ремонт силового агрегата в силу его конструкции и увеличенных размеров представлял определённую сложность, так как двигатель необходимо было при помощи специального оборудования демонтировать и проводить соответствующий ремонт и обслуживание.

Неисправности

НЕИСПРАВНОСТЬПРИЧИНА
Двигатель потерял часть своей мощности.Проблема может быть в вышедшем из строя топливном насосе. Необходимо в первую очередь проверить состояние топливной системы и лишь после этого вскрывать двигатель.
Появление выраженных протечек масла.Причиной подобного может стать прохудившаяся прокладка клапанной крышки. Необходимо осмотреть двигатель, определить место протечки и после этого провести замену повреждённой прокладки.
При работе двигателя В 2 появились посторонние стуки.Вполне возможно нарушен зазор клапанов и требуется их регулировка.
Появилась соответствующая сигнализация о недостаточном давлении масла.Причиной подобных проблем может стать масляный насос, который является слабым местом этого двигателя.

Тюнинг

Тюнинг данного силового агрегата представляет собой определенные сложности. Возможна расточка картера с установкой кожуха демпфера крутильных колебаний. Подобная работа позволяет повысить мощность силового агрегата на 20-50 лошадиных сил. Мотор В 2 является форсированным, и увеличение его мощности представляет определенные сложности. При проведении таких работ неизменно страдает надежность силового агрегата. Переделка и увеличение его мощности экономически неоправданно.

DVIGATELS — Все о твоем двигателе

Свежие публикации

Загрузить ещё

Блоги о тюнинге

Сергей Митрофанов

Сергей Митрофанов

Публикаций: 1

Игорь Михайлов

Игорь Михайлов

Публикаций: 1

Сергей Митрофанов Сергей Митрофанов Тюнинг двигателя 1,9D Ауди 80

Увеличение мощности этого силового агрегата не представляет особой сложности, поэтому многие автовладельцы решаются на выполнение тюнинга: Самым простым и эффективным…

Игорь Михайлов Игорь Михайлов Тюнинг двигателя VW 1,6 bfq Шкода Октавия

Силовой агрегат VW 1,6 bfq – это двигатель, предназначенный для использования в составе обычных городских автомобилей. Он практически не приспособлен…

admin

E-mail : admin@volonter61.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о