Сравнивая современные автомобильные моторы, как правило, в первую очередь, обращают внимание на два основных параметра – число и расположение цилиндров. Но если первый понятен даже новичку, то второй показатель требует более детального объяснения.
Сравнивая современные автомобильные моторы, как правило, в первую очередь, обращают внимание на два основных параметра – число и расположение цилиндров. Но если первый понятен даже новичку, то второй показатель требует более детального объяснения. Ведь сегодня известно множество конфигураций двигателя: R, V, W, VR… И у каждой есть свои особенности.
В ряд: литерой “R” принято обозначать двигатели с рядным расположением цилиндров, то есть, размещенным друг за другом в одной плоскости. Такие моторы – самые простые и легкие в изготовлении, поэтому именно по рядной схеме долгое время строились автомобильные силовые агрегаты. Стремясь увеличить мощность своих моделей, многие автопроизводители начала прошлого века просто «добавляли» к уже имеющемуся двигателю дополнительные цилиндры. В результате подчас получались поистине гигантские конструкции. Например, фирма Voisin в 1930-е годы построила опытный образец 12-цилиндрового рядного мотора!
Но времена таких проектов быстро прошли. Инженеры стали экономить пространство кузова, ведь чем длиннее силовой агрегат, тем меньше места остается на пассажирский салон. Кроме того, многоцилиндровые двигатели имеют ограниченный запас по форсировке. В частности, у них есть проблемы с жесткостью и прочностью коленчатых валов, решить которые можно лишь применением дорогих материалов и технологий. А с распространением переднеприводных моделей с поперечным расположением мотора проблема размещения громоздких агрегатов под капотом стала еще более актуальной. Поэтому сегодня большинство рядных моторов имеет всего четыре цилиндра. Впрочем, бывают и исключения. Некоторые автопроизводители (например, BMW, Volvo, Chevrolet) устанавливают на свои модели шестицилиндровые двигатели. Причем «Volvo» размещает их поперечно! Для этого шведам даже пришлось разработать сверхкомпактную коробку передач. Но, по мнению создателей, игра стоила свеч. Все дело в том, что рядные агрегаты с четным числом цилиндров очень неплохо сбалансированы, а “шестерки” вообще порождают минимум вибраций и шума.
Кстати, именно поэтому трех- и пятицилиндровые моторы не снискали особой популярности. Поскольку для придания им требуемой плавности конструкторам приходится идти на различные ухищрения. Например, использовать специальные балансирные валы, дополнительно усложняя двигатель.
Тем не менее, несмотря на все недостатки, рядные моторы остаются самыми распространенными в категории “до 2,5 л рабочего объема” и повсеместно применяются на самых разных автомобилях: от малолитражек до кроссоверов.
Два в одном: цилиндры в V-образных моторах располагаются в два ряда, напоминая латинскую букву «V». По сути, это два рядных двигателя с общим коленвалом. Угол между ними называют «углом развала». Как правило, он составляет 60° или 90°.
По сравнению с рядными агрегатами при одинаковом количестве цилиндров “V-образники” заметно компактнее: они практически в два раза короче, ниже, но при этом немного шире. Поэтому современные многоцилиндровые моторы обычно построены именно по такой компоновке.
Но есть у этих двигателей и существенные недостатки. Прежде всего –сложная конструкция. Ведь два ряда цилиндров приводят к удвоению головок блока, распредвалов, ремней или цепей, коллекторов и других деталей… Кроме того, V-образные моторы от природы плохо уравновешены. Особенно повышенной вибронагруженностью грешат популярные V6, поскольку каждая их половинка – трясучая «трешка». В результате для повышения комфорта машин с такими двигателями инженерам приходится применять уже упомянутые балансирные валы, специальные опоры и т.д. Кстати, порой даже эти меры не приносят желаемого результата. К примеру, двигатели с конфигурацией V4, известные по прежним моделям Ford и Saab, вообще канули в Лету по причине чрезмерных вибраций и шумов.
Со смещением: рядно-смещенная компоновка, которая обозначается буквами «VR», зародилась в 20-е годы прошлого века. Именно тогда компания Lancia наладила выпуск семейства V-образных моторов с очень маленьким углом развала цилиндров (всего 10-20°).
Как видно из названия, такие двигатели сочетают в себе преимущества двух схем. От рядных они унаследовали простую конструкцию, от V-образных – компактность. Тем не менее, впоследствии подобные агрегаты не нашли распространения. Главным образом из-за чрезмерной вибронагруженности.
Лишь в конце 90-х годов Volkswagen возродил рядно-смещенную схему, поскольку в то время немецкому концерну был необходим мощный шестицилиндровый мотор для установки на компактные модели Audi, Seat и Volkswagen. Традиционный V6 оказался для них излишне широким. Кстати, новые двигатели получили обозначение VR, и с тех пор это название стало официальным для рядно-смещенных агрегатов.
Оппозиты: такие двигатели еще принято называть – Boxer, это разновидность V-образных моторов с углом развала цилиндров 180°. Они расположены напротив друг друга, а поршни двигаются параллельно земле.
Такие агрегаты обладают всеми преимуществами традиционных V-образников, но при этом плоский двигатель лучше уравновешен и позволяет понизить центр тяжести машины, тем самым, улучшив ее устойчивость и управляемость.
Но при этом Boxer очень сложен в изготовлении, а особенно – в обслуживании. Он занимает практически все пространство моторного отсека, поэтому иногда для замены свечей приходится даже частично разбирать двигатель и снимать его с креплений.
В результате, сегодня “оппозиты” применяют только две компании: Porsche и Subaru, хотя первые образцы таких моторов появились практически одновременно с рождением автомобиля. Причем если раньше встречались даже 12-цилиндровые плоские двигатели, (а «Porsche» вообще экспериментировала с 16-цилиндровыми вариантами) то в наше время число цилиндров в таких агрегатах не превышает шести.
W-образные: такие агрегаты ранее встречались лишь в авиации. Но концерн Volkswagen принял эту компоновку и для автомобильных моторов, соединив общим коленвалом два рядно-смещенных двигателя.
Тем самым, немцам удалось придать многоцилиндровым моторам очень скромные размеры, что дало инженерам больше возможностей для изменения развесовки и компоновки машин. Да и по сложности конструкции и стоимости с W-образными двигателями пока не может соперничать ни один силовой агрегат. Поэтому сегодня они применяются лишь на самых престижных моделях концерна вроде Bentley Continental GT или эксклюзивного суперкара Bugatti Veyron.
источник rus-auto.net