Причины роста количества цилиндров в автомобильных двигателях

Первый V-образный 8-цилиндровый двигатель производства Ford, выпущенный в 1932 году
Первый V-образный 8-цилиндровый двигатель производства Ford, выпущенный в 1932 году

Рассмотрев изменение числа цилиндров двигателей, остановимся на причинах, побуждавших конструкторов стремиться к увеличению числа цилиндров.

Прежде всего, увеличивая число цилиндров, можно повысить мощность двигателя и, кроме того, добиться большой равномерности крутящего момента. Доведя число цилиндров до четырех, конструкторы получили равномерное чередование рабочих ходов, но в то же время в моменты одновременного прохода мертвых точек всеми поршнями и в конце каждого рабочего хода, когда открыт выпускной клапан, нет полезной работы газов в цилиндрах, что является источником неравномерности хода двигателя. Кроме того, исследование динамики четырехцилиндрового двигателя с симметричным валом показывает, что можно уравновесить только силы инерции первого порядка и их моменты, а силы инерции второго порядка не уравновешиваются без применения дополнительных валов, вращающихся с удвоенной скоростью.

Неполная уравновешенность и недостаточная равномерность крутящего момента четырехцилиндрового двигателя заставили конструкторов обратиться к шестицилиндровым двигателям, полнее удовлетворяющим требованиям комфортабельности автомобилей. Анализ динамики шестицилиндрового двигателя показывает, что в нем уравновешиваются силы инерции как первого, так и второго порядка и их моменты, а кроме того, получается достаточно высокая равномерность хода двигателя, так как рабочие ходы, с учетом фазы выпуска, перекрывают друг друга.

Восьмицилиндровый V-образный двигатель с симметричным коленчатым валом, как у четырехцилиндрового, позволяет улучшить равномерность хода двигателя, но динамика его такова же, как и у четырехцилиндрового, т. е. силы инерции второго порядка остаются неуравновешенными, и в этом отношении он уступает шестицилиндровому линейному.

Восьмицилиндровый V-образный двигатель с крестообразным валом дает возможность при наличии противовесов уравновесить силы инерции первого и второго порядка и их моменты, хотя в отношении равномерности чередования рабочих ходов он уступает двигателю с симметричным валом, что, однако, не явилось препятствием к его применению.

В линейном восьмицилиндровом двигателе с симметричным коленчатым валом силы инерции первого и второго порядков и их моменты уравновешиваются. Совершенно очевидно, что двенадцати- и шестнадцатицилиндровые двигатели по динамике подобны соответственно шести- и восьмицилиндровым линейным двигателям.
К сказанному можно прибавить, что при увеличении числа цилиндров размеры их могут быть уменьшены и силы инерции по величине снижены как вследствие меньшей массы возвратно-поступательно движущихся деталей, так и вследствие уменьшения ускорений при укорочении хода поршня.

Mercedes-Benz 770 (1935) - один из самых дорогих и престижных европейских автомобилей
Mercedes-Benz 770 (1935) - один из самых дорогих и престижных европейских автомобилей


  • Купить ноутбук Dell в Харькове – красивый как самолет и надежный как трактор – можно на сайте Plaza.kh.ua.
  • Ужасная линкомаулия - вероятная причина скорого конца света!
  • Недорогая укладка мягкой кровли в Москве и области – это ООО СитиСнаб.

  • Автомобильные двигатели с 8, 12 и 16 цилиндрами

    Кадиллак 1931 г. - первый в мире автомобиль с 16-цилиндровым двигателем
    Кадиллак 1931 г. - первый в мире автомобиль с 16-цилиндровым двигателем

    В погоне за комфортабельностью, с целью достичь высоких мощностей, а также учитывая рекламу, ряд фирм, претендовавших на первенство в области производства первоклассных автомобилей, начал выпуск восьми-, двенадцати- и даже шестнадцатицилиндровых моделей. Так, в 1910 г. появились новый автомобиль Лион — Бутон с восьмицилиндровым двигателем, вслед за ним автомобили Даррак (Франция), Паккард и Кадиллак (США) также с восьмицилиндровыми V-образными двигателями.

    Затем появились вскоре V-образные двенадцатицилиндровые двигатели на французских автомобилях Лелонэ — Бельвиль (выпускаемых по заказу), Паккард (США) и ряде других. После первой мировой войны двенадцатицилиндровые двигатели не ставили на автомобили до начала 1930-х годов, когда снова появились Паккарды и Кадиллаки с двенадцатицилиндровыми двигателями. В это же время начался выпуск шестнадцатицилиндровых двигателей Кадиллак и Мармон (США), вошедших в моду среди богачей.

    Необходимо заметить, что многие конструкторы после освоения постройки шестицилиндровых двигателей пытались строить восьмицилиндровые двигатели с линейным расположением цилиндров, но терпели неудачу, так как длинные коленчатые валы, имевшие низкое критическое число оборотов, не выдерживали возникавших в них резонансных крутильных колебаний и ломались. Большинство конструкторов, не решив задачи демпфирования крутильных колебаний, обратилось к освоенным в то время V-образным восьмицилиндровым двигателям, оставив опыты с линейными двигателями. Однако инженер Ланчестер (Англия) решил эту задачу постановкой фрикционного демпфера на конце коленчатого вала, противоположном маховику. Особенно много занимались вопросом усовершенствования восьмицилиндровых двигателей конструкторы фирмы Паккард и Кадиллак. Завод Паккард после тщательных исследований остановился на линейной конструкции восьмицилиндровых двигателей и с успехом выпускал их 30 лет.

    Линейная конструкция восьмицилиндровых двигателей получила широкое распространение, как в США, так и в Европе. В то же время на автомобилях Кадиллак и Ла Саль был принят к производству V-образный двигатель с крестообразным коленчатым валом; такую же конструкцию приняли на автомобилях Линкольн и Форд. Как увидим дальше, V-образные восьмицилиндровые двигатели оказались более перспективными, и в начале 1950-х годов во всем мире линейные двигатели были сняты с производства и заменены V-образными. Шестнадцатицилиндровые двигатели, выпускавшиеся только двумя американскими фирмами, не продержались и десяти лет. Их производство вместе с двенадцатицилиндровыми двигателями прекратилось во время второй мировой войны. Реклама могла создать только скоропереходящую моду на автомобили с многоцилиндровыми двигателями, и если применение двенадцатицилиндровых двигателей иногда оправдывалась получением повышенной мощности, первоклассной динамики, долговечности и комфортабельности, то шестнадцатицилиндровый двигатель не имел никаких технических преимуществ, и его постройка не была продиктована ни конструктивными соображениями, ни требованиями динамики.

    16-цилиндровый двигатель автомобиля Бугатти Вейрон, развивающий мощность в 1001 л.с.
    16-цилиндровый двигатель автомобиля Бугатти Вейрон, развивающий мощность в 1001 л.с.


    Увлекательный симулятор шопинга «Модный бутик 2», который не оставит равнодушными любителей покупок, а также другие увлекательные мини игры можно найти на сайте Gameboss.Su.

    О технологической составляющей бизнеса в сети Интернет вам расскажет IT-блог Enabledweb.Org.

    Сегодня немногие могут ответить на вопрос – «Что такое флюгер?». А между тем этот полезный инструмент для измерения скорости и направления ветра может одновременно служить украшением вашего загородного дома.


    Увеличение мощности двигателей с 1925 по 1945 годы

    Citroen Traction Avant - Ситроен в 1930-х
    Citroen Traction Avant

    В 1925 г. средняя мощность европейских автомобилей немногим превосходила 30 л. с., так как получили широкое распространение малолитражные автомобили с мощностью 15—20, а иногда и 10 л. с., например, английский Остин 10 л. с., германский Ганомаг 10 л. с., французский Ситроен 11. л. с.
    Наряду с малолитражными выпускались в Европе и автомобили высокого класса, например, английский Даймлер, германский Мерседес и французский Рено с двигателями мощностью более 100 л. с.

    Средняя мощность американских автомобилей в 1925 г. значительно превосходила 50 л. с. (Пирс — Арроу, Локомобиль, Линкольн, Дюзенберг, Кэннингхем), хотя были широко распространены и такие автомобили, как Форд-Т с двигателем мощностью 20 л. с. и автомобиль Шевроле с двигателем мощностью 26 л. с.

    В 1935 г. средняя эффективная мощность двигателей европейских автомобилей, считая по моделям, приблизилась к 50 л. с., в то время как по общему числу малолитражные автомобили, имеющие двигатели мощностью 20-35 л. с., стали составлять большую часть европейских машин. Автомобили высокого класса имели двигатели мощностью около 200 л. с. В это время в США средняя мощность автомобильных двигателей достигла 100 л.с., а в автомобилях высокого класса до 185 л. с.

    Этапы эволюции автомобиля: 1945-1960 годы

     Фиат 500, Fiat 500
    Fiat 500

    Развитие автомобильной промышленности после второй мировой войны характеризуется необычайной концентрацией автомобильных предприятий не только в США, но и в Европе. К 1955 г. в CШA исчезли все самостоятельные заводы, а оставшиеся объединились в шесть концернов, из которых три являются наиболее крупными (Дженерал Моторс, Форд и Крайслер) и производят основную массу автомобилей. По данным 1960 г., эти три концерна, так называемая «большая тройка», выпустили 91,07% всего числа легковых автомобилей. Наблюдается дальнейшее повышение мощности двигателей и комфортабельности автомобилей и снижение расхода топлива благодаря совершенствованию конструкции двигателей, повышению степени сжатия, улучшению обтекаемости кузовов, повышается также механический к. п. д. всех агрегатов автомобиля.

    В европейском автомобилестроении в этот период продолжается стремление повысить экономичность автомобилей и обеспечить при небольшом литраже двигателя достаточную скорость и элементарную комфортабельность их. Наиболее распространены автомобили, имеющие двигатели литражом 1 — 1,5л. Кроме того, особенно в Италии, Франции и Германии получают распространение «микролитражные» автомобили с двигателями, имеющими литраж менее 0,5 л. Эти наиболее дешевые, экономичные и легкие автомобили благодаря своей компактности, маневренности, невысокой цене, топливной экономичности, простоте конструкции более всего удовлетворяют требованиям массовых потребителей. Особенно удачно удается выполнять подобные автомобили итальянским конструкторам. Итальянские автомобили Изетта, Весла, Фиат 500 и другие вызвали подражание в большинстве европейских стран.