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.

  • Увеличение мощности двигателей с 1945 по 1960 годы

    Ford Thunderbird 1960
    Ford Thunderbird 1960

    Вторая мировая война задержала развитие мощности двигателей автомобилей, и в 1949 г. автомобили по мощности двигателей были близки к показателям двигателей автомобилей предвоенных выпусков.
    В 1955 г. средняя мощность двигателей европейских автомобилей достигла 60—70 л. с., а малолитражных 40—45 л. с. (не считая микролитражных, мощность двигателей которых была 10—15 л. с.). Мощность двигателей автомобилей высокого класса достигла 200 л. с., включая получившие тогда широкое распространение спортивные автомобили Ягуар, Мерседес, Татра-спорт
    и др.

    Средняя мощность двигателей американских автомобилей к 1955 г. достигла почти 210 л. с., при максимальной мощности первоклассных автомобилей до 300 л. с. К 1961 г. мощность двигателей ряда первоклассных автомобилей поднялась до 375 л. с.

    Восьмицилиндровый двигатель Ford Thunderbird 1956-58 г.в. - Motor V8 Ford Thunderbird
    Восьмицилиндровый двигатель Ford Thunderbird 1956-58 г.в.

    Все сказанное выше относится к двигателям легковых автомобилей. Мощность двигателей грузовых автомобилей, как правило, была ниже мощности легковых, но двигатели грузовых автомобилей, по большей части, имели меньшее число оборотов коленчатого вала: на грузовых автомобилях средней и особенно малой грузоподъемности до сих пор часто используются двигатели, по конструкции подобные легковым вариантам с пониженным числом оборотов коленчатого вала и меньшими степенями сжатия. Удельный вес специальных двигателей грузовых автомобилей больше, чем у легковых вследствие большей износостойкости; детали их массивнее, поверхности трения более развиты, а литровая мощность ниже из-за пониженного числа оборотов коленчатого вала и меньшей степени сжатия. Особенностью двигателей грузовых автомобилей является работа на режимах, более близких к полной нагрузке, в то время как легковые автомобили, в особенности при большом запасе мощности, редко работают с полной нагрузкой двигателя.