Невероятные двигателя внутреннего сгорания

Содержание
  1. Инновационные автомобильные двигатели 2020: ТОП-6
  2. Инновационные автомобильные моторы
  3. 1. Skyactiv-G
  4. 2. Skyactiv-D
  5. 3. Формула идеального мотора
  6. 4. Сколковские инновации
  7. 5. Скандинавские свободные клапаны
  8. 6. На благо экологии
  9. Необычные двигатели
  10. Нестандартные серийные двигатели
  11. Gobron-Brillié Opposed Piston
  12. Knight Sleeve Valve
  13. Mazda/NSU Wankel Rotary
  14. Cizeta-Moroder/Cizeta V16T
  15. Bugatti Veyron W-16
  16. Самые большие двигатели
  17. Fiat Blitzen Benz
  18. Convair B-36
  19. Union Pacific Railroad
  20. Wärtsilä-Sulzer RTA96
  21. 1750 MWe ARABELLE
  22. SaturnV
  23. Альтернативные двигатели
  24. Naturmobil
  25. Volkswagen Golf на масле
  26. Volkswagen Scirocco на кофе
  27. Бумажный V-8
  28. 10 самых необычных серийных двигателей всех времен
  29. Необычные технологии моторов с начала XX и до начала XXI веков
  30. Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)
  31. Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)
  32. Knight Sleeve Valve (1903-1933)
  33. Knight Sleeve Valve (1903-1933)
  34. Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)
  35. Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)
  36. Eisenhuth Compound (1904-1907)
  37. Eisenhuth Compound (1904-1907)
  38. Panhard Flat-Twin (1947-1967)
  39. Panhard Flat-Twin (1947-1967)
  40. Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)
  41. Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)
  42. Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)
  43. Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)
  44. Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)
  45. Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)
  46. Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)
  47. Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)
  48. Adams-Farwell (1904-1913)
  49. Adams-Farwell (1904-1913)
  50. 10 двигателей, которые перевернули мир
  51. 10-е место: родоначальник даунсайзинга
  52. 01 TopEngines zr04–11
  53. 9-е место: верность ротору
  54. 02 TopEngines zr04–11
  55. 8-е место: «восьмерка» планеты Земля
  56. 03 TopEngines zr04–11
  57. 7-е место: единственный в своем роде
  58. 04 TopEngines zr04–11
  59. 6-е место: легенда гонок
  60. 05 TopEngines zr04–11
  61. 5-е место: сложнее не бывает
  62. 06 TopEngines zr04–11
  63. 4-е место: основоположник американской мечты
  64. 07 TopEngines zr04–11
  65. 3-е место: изменивший сознание
  66. 08 TopEngines zr04–11
  67. 2-е место: любимец всех континентов
  68. 09 TopEngines zr04–11
  69. 1-е место: первый массовый
  70. 10 TopEngines zr04–11
  71. Новости и тест-драйвы › Изучаем странные двигатели, застрявшие на обочине прогресса

Инновационные автомобильные двигатели 2020: ТОП-6

Описание и обзор наиболее интересных разработок инновационных двигателей: топ-6 моделей, технические подробности. Видео про необычные двигатели.

Инновационные автомобильные двигатели 2020: ТОП-6

О самых инновационных разработках в сфере двигателестроения – в нашем обзоре.

Инновационные автомобильные моторы

1. Skyactiv-G

Skyactiv-G

Новая разработка от Mazda состоит в снижении температуры цикла для увеличения уровня сжатия бензинового мотора. С этой целью инженеры компании изменили выпускную систему, использовав схему 4-2-1, при которой выхлопные газы поочередно направляются в воздух. Таким образом, за счет снижения попадающих в цилиндры газов улучшается их продувка и снижается температура горючей смеси.

Объем отработанных газов снижается ровно вполовину, тем самым повышая степень сжатия на 3 единицы. Одновременно система корректировки фаз на впускном и выпускном распредвалах улучшает газообмен, а цилиндры небольшого диаметра и увеличенный ход поршня способствуют более слабому нагреву камер сгорания.

Вся проделанная работа позволила повысить крутящий момент на низких оборотах, а уменьшение объема вредных выбросов и экономия топлива получена путем того, что модернизированный двигатель имеет сниженные на 15% обороты по сравнению с традиционными моторами.

В результате те водители, которые не готовы отказаться от классических ДВС, получают атмосферный 2-литровый двигатель, превосходящий экономичностью 1,4-литровый турбированный мотор.

2. Skyactiv-D

Skyactiv-D

Поработали японские специалисты и над дизельным мотором, считая, что турбированные двигатели обладают слишком высоким давлением и температурой, мешающей топливу равномерно перемешаться с воздухом.

Такой механизм дает быстро осуществлять впрыск и воспламенение, повышая КПД двигателя, а заодно расширяет рабочий диапазон до 5200 об/мин.

Двигатель оснастили двумя последовательными турбокомпрессорами, выдающими 1,4 атм, а эффективный запуск даже при низких температурах обеспечивает система изменения фаз газораспределения. В процессе такта впуска выпускные клапаны открываются, направляя часть отработанных газов обратно в цилиндр и нагревая смесь.

Вес нового двигателя снизился на 10%, тогда как крутящий момент и экономичность лишь немного уступают предыдущему «хиту» Mazda MZR-CD 2.2.

3. Формула идеального мотора

Немецкие инженеры изучили такие параметры, как коэффициент полезного действия, тепловой баланс и механические потери, и вывели формулу идеального рабочего объема цилиндра, который равен 0,5 литра. При этом правильная камера сгорания должна иметь в центре форсунку непосредственного впрыска, а также 4 клапана и свечу. Двигатель с таким устройством будет гораздо проще конструировать – словно «из кубиков», по высказыванию специалистов BMW.

В 3-цилиндровом исполнении двигатель будет обладать одной турбиной, в 4-цилиндровом – двухпоточной, а в 6-цилиндровом – битурбированной. Едиными будут цепной привод распредвалов, газораспределительная система и ходы клапанов.

Кроме того, для одинаковых по объему турбированных бензиновых и дизельных двигателей допустимо будет применять одни и те же детали и агрегаты. То есть, автопроизводителю будет проще контролировать объемы производства в зависимости от потребительского спроса и изготавливать на единой производственной линии порядка четырех моделей одновременно.

4. Сколковские инновации

Сколково

Не отстают от немецких коллег и ученые отечественного центра «Сколково», которые также сумели существенно повысить КПД двигателей внутреннего сгорания.

Все автопроизводители годами работают над тем, чтобы улучшить достаточно невысокий КПД классических двигателей. Они изменяют тягу, оснащают современными технологиями, становятся экономичными и экологичными. Теперь и российские инженеры разработали революционную технологию, достойную внедрения во всем мире.

Проект «Мотор» в данный момент не имеет мировых аналогов и позволяет более чем на 30% снизить потребление даже у наиболее экономичных двигателей.

Инженеры заменили кривошипно-шатунный механизм на уникальную запатентованную кинематическую схему по отбору мощности. Специальное устройство будет «гасить» инерционные силы, совершенствуя показатели любого ДВС, в том числе улучшает крутящий момент, вдвойне снижает частоту вращения, упрощает трансмиссионный узел.

Подобная тестовая схема показала отличные результаты и функциональность, поэтому не за горами новые, высокопроизводительные двигатели российского производства.

5. Скандинавские свободные клапаны

Скандинавские свободные клапаны

Дочерняя фирма шведского производителя Koenigseggпод названием FreeValve проводит интересные изыскания в области усовершенствования распредвала двигателя. Подход специалистов компании состоит в том, чтобы заменить привязку к конкретной, статической формуле гибкостью в ходе работы двигателя.

Классический распредвал в силу конструктивных особенностей далеко не идеален, вызывая определенные проблемы: повышенный расход топлива от увеличения мощности или сниженный крутящий момент на высоких оборотах для улучшения пиковой мощности. Тогда как FreeValve заменил его клапанами, приводимыми в действие отдельным приводом, контролируемым электроникой.

Шведская технология делает двигатель максимально эффективным при разных режимах работы и на разных оборотах без риска провалов в процессе холостого хода, слабой динамики или усиленного расхода топлива.

Лишенная распредвала система затрачивает на 10% меньше энергии, которая обычно тратится на работу привода «головных» систем, преодоления трения. На выходе такой двигатель получается дешевле аналогичного дизельного агрегата, имея более высокую эффективность, меньший расход топлива и улучшенные показатели крутящего момента.

Наконец, специалисты шведской компании предусмотрели вариант аварийной работы силового агрегата, во время которого даже при работе лишь четверти приводов клапанов водитель сможет продолжить движение и добраться до техцентра.

6. На благо экологии

экологические изыскания Феррари

В силу экологических требований Евро-7 все автопроизводители бьются над задачей разработки двигателей одновременно мощных и имеющих соответствующий уровень выбросов. Не избежала этой участи и легендарная компания Ferrari, исследователи которой уже направили в Американское Бюро по патентам и товарным знакам сразу два эскиза новой технологии впрыска топливо-воздушной смеси.

Одна из них предполагает впрыск малой доли топлива перед свечой зажигания сразу перед ее включением, чтобы таким путем улучшить продувку камеры сгорания и повысить температуру топливо-воздушной смеси. В таком случае двигатель прогреется в разы быстрее и станет менее токсичен для окружающей среды.

Другой разработкой является дополнительная компактная камера сгорания, помещенная над центром основной камеры сгорания, отделенная от нее перегородкой и имеющая собственную свечу зажигания. Задача подобной конструкции аналогичная – снизить уровень выброса токсичных веществ и повысить топливную эффективность.

Конструкция современных двигателей мало отличается от «отцов-основателей», имея те же коленвалы, поршни, цилиндры и прочие элементы. Поэтому основные новшества касаются модернизации этих узлов, оснащении их электронным управлением, замены материалов изготовления на более лучшие и надежные.

Создание же по-настоящему нового силового агрегата – процесс длительный. Поэтому при частой смене модельных рядов новые двигатели они преимущественно получают от предыдущих «собратьев».

Видео про необычные двигатели:

Источник

Необычные двигатели

Конкуренция на рынке двигателей в мире огромна. Чтобы привлечь внимание потенциальных покупателей, инженеры пытаются уже больше века постоянно придумывать самые необычные решения, пытаясь превзойти соперников. Но есть и те, кто занимается исследованиями просто ради развлечения, создавая порой странные конструкции.

Двигатели внутреннего сгорания

Нестандартные серийные двигатели

Ежегодно создаются десятки новых моделей автомобильных «сердец». Но нестандартность — не единственное, что интересует производителей. Важно, чтобы товар мог обеспечить конкурентное преимущество. Поэтому далеко не все удивительные двигатели были сделаны больше 1 раза. И все же, некоторые из них задержались на рынке десятки лет.

Gobron-Brillié Opposed Piston

Двигатель производился с 1898 по 1922 годы и был одним из первых, установленных на гоночные автомобили. Его особенность в том, что поршни устанавливались друг напротив друга, создавая общую камеру сгорания. Серийно выпускались модели с разным количеством поршней: от 2 до 6 и максимальным объемом в 11,4 литра.

Эксклюзивная 13,5-литровая версия дала возможность Луи Риголи стать первым сумасшедшим гонщиком, разогнавшимся аж до 160 км/ч.

Gobron-Brillié Opposed Piston

Knight Sleeve Valve

В начале 20 века Чарльз Найт Йельский заметил, что классические тарельчатые клапаны были очень уж неэффективными и постоянно западали. Он решил изменить конструкцию, создав клапаны, названные впоследствии «золотниковыми». Для эффективной работы, специальная скользящая муфта двигалась вокруг поршня, периодически открывая выпускные отверстия.

У инженера все получилось. В 1903 году он создал прототип и запатентовал его через 5 лет. Двигатель необычной конструкции получил широкую популярность и устанавливался на автомобили Mercedes-Benz, Peugeot и других ведущих производителей вплоть до 1933 года. К тому времени стандартная клапанная система получила новый толчок к развитию и обогнала разработку Найта.

Knight Sleeve Valve

Mazda/NSU Wankel Rotary

В 1958 немецкий инженер-любитель по Имени Феликс предложил совершенно необычную конструкцию для двигателя внутреннего сгорания. В ней треугольный поршень вращался внутри овального цилиндра. Самое странное, что двигатель оказался достаточно мощным, а конструкция — эффективной. Единственной сложностью была необходимость невероятно точной балансировки и подгонки всех деталей, но немцев это не остановило.

Была и другая проблема — слишком высокий расход топлива. С ней боролись вплоть до 2012 года, постоянно модифицируя систему. Но после выпуска спорткара Mazda RX-8 решили все же отказаться от дальнейших попыток довести ее до совершенства.

Mazda/NSU Wankel Rotary

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T

Необычный 16-цилиндровый двигатель был установлен на суперкаре Cizeta. Из-за малой популярности с 1991 по 1995 годы было выпущено всего 20 автомобилей с таким «сердцем». Но несмотря на печальную судьбу, необычный мотор достоен упоминания:

Несмотря на то, что в свое время двигатель оказался одним из наиболее разрекламированных, это не спасло его от провала.

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T

Bugatti Veyron W-16

Один из мощнейших и наиболее знаменитых автомобилей современности, суперкар Bugatti 2005 года выпуска оснащен 8-литровым двигателем, более, чем на 1000 лошадиных сил. Для обеспечения таких показателей был создан уникальный 64-клапанный W-образный мотор с 4 турбонагнетателями.

Пальма первенства по мощности среди серийных легковых автомобилей на данный момент принадлежит шведскому Koenigsegg Regera мощностью в 1790 лошадиных сил.

Bugatti Veyron W-16

Самые большие двигатели

Автомобили — не единственные технические средства в мире, которые нуждаются в посоянном обновлении. Необычные двигатели постоянно разрабатываются для многих сфер деятельности. Но начать лучше, все-таки, с привычных 4-колесных автомобилей.

Fiat Blitzen Benz

Гоночный болид 1911 года оснащался двигателем объемом 28,2 литра, чтобы обеспечить мощность в 300 лошадиных сил. Было собрано всего 2 таких автомобиля. Один был выкуплен русским князем Сухановым, но после Революции попал в Австралию, где благополучно разбился без возможности восстановления. Другой концерн Фиат оставил себе, в 1920 году заменив двигатель на более совершенную конструкцию.

Fiat Blitzen Benz

Convair B-36

Для этого бомбардировщика был разработан самый мощный поршневой авиационный 36-цилиндровый двигатель в мире. При небольших размерах (3 м в высоту и 1,5 м в поперечнике) и весе в 2,7 т. он способен выдавать мощность в 5000 лошадиных сил. Но особо популярным мотор не стал и остался штучной уникальной моделью.

Convair B-36

Union Pacific Railroad

В годы Второй мировой войны был создан самый большой и мощный паровой двигатель Big Boy с силой тяги в 15290 нм. Но прослужил он недолго. В 1959 году паровозы окончательно оказались вытесненными дизельным железнодорожным транспортом.

Чтобы не терять первое место, в 1955 году та же компания Union Pacific создала локомотив мощностью 8500 лошадиных сил. Он весил 410 т. и был снабжен баком на 9500 л. До сих пор этот рекорд еще не был побит.

Union Pacific Railroad

Wärtsilä-Sulzer RTA96

Крупнейший в мире серийный двигатель производится для морских судов. Его длина составляет почти 27 м, а высота — 13,5 м. Машина весит 2,3 млн килограмм. Затратив 13 тыс. литров мазута в час можно получить невероятную мощность 107 тыс. лошадиных сил.

Wärtsilä-Sulzer RTA96

1750 MWe ARABELLE

Это крупнейший генератор в мире. Каждая его турбина весит 120 тонн. Благодаря пару двигатель способен выдавать мощность почти в 2,35 млн лошадиных сил. Но для установки такой необычной конструкции понадобилась целая атомная станция во Франции.

1750 MWe ARABELLE

SaturnV

Общепризнанный король двигателей. Только с его помощью оказалось возможным отправиться на Луну. Хоть высота самого агрегата чуть меньше 6 м, в ракетоносителе она составила 110, 65 м (примерно с 40-этажный дом). Чтобы поднять 130 т. космического корабля на орбиту потребовалась мощность в 190 млн лошадиных сил. Для сравнения затраченной энергии оказалось бы достаточно почти для 1000 кругосветных путешествий на обычном автомобиле.

SaturnV

Альтернативные двигатели

Зная об ограниченности запасов нефти и вреде выхлопных газов для окружающей среды, многие инженеры пытаются своими руками построить необычный двигатель, который изменит мир к лучшему. Или сможет использоваться после энергетического апокалипсиса.

В Бразилии, к примеру, нашли другой путь. Там растет дизельное дерево, чей сок можно без дополнительной обработки заливать в бак. Но из-за медленной скорости его выработки биодизель не обрел популярности.

Читайте также:  Проверьте двигатель ваз 21124

Naturmobil

Если задуматься, то раз мощность двигателя измеряется в лошадиных силах, то надо заставить лошадь его и передвигать. Примерно так считал разработчик Naturmobil. Он установил в кузове беговую дорожку и запустил коня. Единственное животное оказалось способно разогнать транспорт до 80 км/ч, если его уговорить бежать и вовремя успокаивать.

Volkswagen Golf на масле

В попытках сэкономить немцы также решили отказаться от дизельного топлива и бензина. За неимением лучших вариантов они залили в свой старенький Volkswagen Golf обычное подсолнечное масло. Конечно, без подогрева двигатель на необычном топливе не заведется уже при +10 о С. Да и динамические характеристики авто упали. Зато даже без модификаций оказалось, что дизель может работать и от дешевого масла, а эксперимент успешно повторяется по всему миру.

Volkswagen Golf на масле

Volkswagen Scirocco на кофе

Мартин Бэкон искренне верит, что раз кружечка горячего кофе способна ежедневно заставлять его встать с постели и начать двигаться, то и автомобиль она тоже сдвинет с места. Чтобы воплотить такую идею, пришлось вначале переработать бензиновый двигатель Ford F-150. когда он начал потреблять водород, пришло время эксперимента.

Пересев на аналогично модифицированный Volkswagen Scirocco, британец подсоединил чан с кипящим кофе к двигателю и смог проехать почти 350 км без дозаправок.

Бумажный V-8

Титул самого экологически чистого двигателя можно смело присуждать необычной модели Алексея Жолнера. Умелец из Беларуси смог полностью воссоздать и заснять на видео работу 8-цилиндрового моторчика, выполненного из бумаги. Детали закреплены клеем. Роль топлива может выполнять ручной привод или сжатый воздух. Вместо масла скольжение поршней обеспечивает слой скотча.

К сожалению, рабочая модель слишком мала и вряд ли сможет быть эффективно использована. Но можно смело утверждать, что это один из уникальных двигателей в мире.

Источник

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Необычные технологии моторов с начала XX и до начала XXI веков

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Большинство автомобильных двигателей на сегодня технологически очень похожи друг на друга. Даже те силовые агрегаты, что мы с вами называли и называем необычными оппозитными моторами «Porsche», а вместе с ними например и двухцилиндровые двигатели от «Fiat», становятся, как правило, своеобразными лекалами для молодых начинающих инженеров, которые черпают от них вдохновение в поисках идеальной компоновки нашей современности. Но не каждый производитель автомобилей играет по нужным правилам при проектировании своих двигателей. Некоторые из авто- нонконформистов бывают достаточно странными и вызывают повышенный интерес к примененным в них технологиями. А еще существует совсем уж выходящая за рамки привычного и такая категория автоагрегатов, которая с самого первого дня своего появления стала просто авангардной и по сей день остающаяся таковой.

И неважно для чего были сделаны эти сумасшедшие по своим параметрам и технологиям двигатели, или в попытке создания самого экономичного мотора, или наоборот, самого мощного агрегата. Важен другой совсем факт- эти двигатели были когда-то созданы и они существуют сегодня в реальных рабочих экземплярах. Мы безусловно рады этому и поэтому предлагаем нашим читателям вместе с нами посмотреть на 10 (десять) самых сумасшедших автомобильных двигателей, которые нам удалось найти и подобрать из истории мирового автомобилестроения.

Для составления такого списка 10 (десяти) сумасшедших автомобильных двигателей мы придерживались определенных правил, а именно: в него попали, только силовые установки (агрегаты) серийных легковых автомобилей; никаких гоночных экземпляров двигателей или экспериментальных и специальных моделей, потому что они являются необычными уже по определению. Также мы не стали использовать двигатели из разряда «самых-самых» что ни на есть уникальных, и естественно самые большие или самые мощные агрегаты в мире, исключительность двигателей нами рассчитывалась по иным критериям. Ну а непосредственная цель данной статьи заключалась в следующем- подчеркнуть необычную, а иногда и просто сумасшедшую конструкцию таких двигателей.

Господа, заводите ваши моторы!

Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

8,0 литров и более 1000 л.с. Этот W-16 является самым мощным и достаточно сложным в своем производстве двигателем за всю историю. Он имеет и несет на себе 64 клапана, четыре турбонагнетателя и достаточный крутящий момент чтобы изменить направление вращения Земли, а именно,- 1500 Нм при 3.000 тыс. оборотах в минуту. Его W-образный 16-ти цилиндровый агрегат, по сути соединивший в себе несколько двигателей, никогда не существовал до этого и вероятнее всего никогда не будет производиться снова, т.е., ни на какой-либо другой модели авто кроме нового автомобиля марки Bugatti он устанавливаться не будет. Кстати, хочется сказать, что этот самый двигатель гарантировано отработает весь срок своей службы без поломок в чем уверяет его производитель.

Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Модель Bugatti Veyron, это единственный автомобиль на сегодняшнее время на котором можно увидеть в действии такого W-образного монстра. Данный автомобиль Bugatti открывает наш сегодняшний список (На фото: 2011 Bugatti Veyron 16.4 Super Sport).

Knight Sleeve Valve (1903-1933)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

В начале прошлого века у автомобильного инженера Чарльза Найта Йельского случилось наитие и взошло прозрение. Традиционные тарельчатые клапаны, как он рассуждал, были слишком уж сложными, а возвратные пружины и толкатели слишком неэффективными. Ему удалось создать собственный вид клапанов. Это его решение-новинку окрестили «золотниковым клапаном» суть которого заключалась,- в скользящей вокруг поршня муфте с приводом от редукторного вала, который открывает впускные и выпускные порты в стенке цилиндра.

Knight Sleeve Valve (1903-1933)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Удивительно, но это действительно работало. Двигатели с такими золотниковыми клапанами предлагали очень высокую объемную производительность, низкий уровень шума и отсутствие риска в западании клапана(ов). Недостатков было немного, в них входило и увеличенное потребление масла самим мотором. Найт запатентовал свою идею в 1908 году. Впоследствии она стала применяться всеми автомарками производителями, от Mercedes-Benz и до автомобилей Panhard и Peugeot. Технология постепенно ушла в прошлое, т.е. когда классические клапаны стали лучше справляться с высокими температурами и с высокими оборотами. (1913 Mercedes-Knight 16/45).

Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Представьте себе такое, в 1950-е годы вы являетесь автопроизводителем, который пытается разработать совершенно новую модель автомобиля. И однажды к вам в офис приходит какой-то немецкий парень по имени Феликс и пытается продать вам идею трехгранного поршня, который вращается внутри необычной овальной коробки (вокруг цилиндра специального профиля), чтоб вы установили на вашу будущую модель авто его изобретение. Вы согласились бы на такое? Скорее всего да, согласились бы. Работа этого вида двигателя настолько завораживает, что от созерцания этого процесса невозможно и сложно оторвать глаза.

Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Необычный мотор, не так ли? А знаете друзья, что еще более странное? А вот что. Этот мотор был в производстве вплоть до 2012 года и ставился на автомобиль спорткар Mazda RX-8! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).

Eisenhuth Compound (1904-1907)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Коннектикутская компания «Eisenhuth Horseless Vehicle» была основана Джоном Айзенхутом, т.е. человеком из Нью-Йорка который утверждал, что изобрел бензиновый двигатель и имел неприятную привычку получать в свой адрес иски от своих деловых партнеров.

Eisenhuth Compound (1904-1907)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Модель Eisenhuth сулила 47% увеличение топливной экономичности, чем это было в стандартных двигателях аналогичного размера. Такая гуманная идея пришлась в начале XX века не ко двору. Об экономии тогда никто и не помышлял. Итог плачевен- банкротство в 1907 году. (на фото: 1906 Eisenhuth Compound Model 7.5)

Panhard Flat-Twin (1947-1967)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Оставьте пожалуйста для французов возможность разрабатывать интересные двигатели, которые на первый взгляд выглядят как обычные силовые агрегаты. Известный Гальский производитель «Panhard» в основном запомнился специалистам своей одноименной реактивной штангой- тягой Панара, которую он устанавливал в свои послевоенные автомобили с серией оппозитных моторов с воздушным охлаждением и алюминиевыми блоками.

Panhard Flat-Twin (1947-1967)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Объем мотора варьировался от 610 до 850 куб. см. Выходная мощность находилась между 42 л.с. и 60 л.с., в зависимости от модели авто. Лучшая часть автомобилей марки Panhard twin остается с самым странным для многих двигателем когда-либо изобретенных, сумевших когда-то побеждать в 24 Часовых гонках Ле-Ман. (на фото: 1954 Panhard Dyna Z).

Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Фирма «Rootes Group» придумала этот мотор для своих марок грузовых автомобилей и для автобусов Commer. (Автобус Commer TS3)

Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Результатом стали следующие показатели: 10,5 л.с. при 1250 оборотах в минуту с отсутствием заметных вибраций. Если вы когда-нибудь друзья задумывались над тем, как выглядит инженерная элегантность, то посмотрите пожалуйста на двигатель установленный в этом автомобиле (на фото: 1901 Lanchester).

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Как и модель Veyron эта лимитированная версия суперкара Cizeta (урожденная Cizeta-Moroder) V16T тоже определяется своим двигателем. 560-сильный 6,0 литровый V16 в утробе авто Cizeta стал одним из самых раскрученных моторов своего времени. Интрига заключалась в том, что двигатель, установленный в Cizeta на поверку не являлся истинным V16 мотором. По факту это было два вместе взятых двигателя V8 объединенных в один агрегат. Для двух моторов V8 использовался единый блок с одним центральным ГРМ, что делает его каким-то безумным и невероятным. А что делает данный мотор еще более безумным? Отвечаем,- так это его конкретное расположение. Данный двигатель установлен в машине поперечно, а центральный вал подает энергию прямо на задние колеса.

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Этот супер-кар производился с 1991 по 1995 годы, автомобиль имел ручную сборку. Изначально планировалось выпускать по 40 экземпляров супер-каров в год, потом эта планка была снижена и дошла до 10 штук автомобилей, но, в конечном итоге, получилось не так как хотелось, почти за 5 лет такого производства было выпущено всего 20 штук (экземпляров) автомобилей. (Фото: 1991 Cizeta-16T Moroder)

Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Многие из этих серийных двигателей производились в диапазоне от 2.3-литровых агрегатов «двоек» и до 11,4-литровых шестерок. Была также создана и 13,5-литровая монстрообразная четырехцилиндровая гоночная версия мотора. На автомобиле с таким мотором гонщик Луи Риголи впервые достиг скорости 160 км/ч, случилось это в 1904 году. (Фото: 1900 Nagant-Gobron).

Adams-Farwell (1904-1913)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Adams-Farwell (1904-1913)

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Сами эти автомобили были с задним расположением двигателя, где пассажирский салон находился впереди, то есть, прямо перед тяжелым двигателем. Такая компоновка идеально подходила для получения конкретного максимального урона для самих пассажиров ввиду внезапного несчастного случая. На заре автомобилестроения о качественных материалах и о надежных конструкциях даже и не задумывались. В первых самодвижущихся каретах по старинке использовалось обычное дерево, медь и изредко металл, и то не самого высокого качества. Наверное, не очень приятно было ощущать позади себя работу 120 килограммового мотора раскручивавшегося до 1.000 об/мин.(?) Тем не менее, этот автомобиль производился в течение 9 лет. (Фото: 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Тридцать цилиндров, пять блоков, пять карбюраторов, объемом в 20,5 литра. Этот двигатель в Детройте разработали специально для войны. Компания «Chrysler» пошла на создание этого A57 прежде всего из-за того, чтобы удовлетворить заказ на танковый двигатель для Второй мировой войны. Инженерам пришлось работать в спешке, т.е. максимально настолько, насколько это было возможным использовать имеющиеся в наличии компоненты.

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Данный двигатель состоял из пяти 251-кубовых рядных шестерок от легковых автомобилей, которые располагались радиально вокруг центрального выходного вала. На выходе получилось 425 л.с., которые использовались в танках M3A4 Lee и M4A4 Sherman.

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

Вторым бонусом идет единственный гоночный двигатель попавший в наш обзор. Это 3,0-литровый мотор использовавшийся «BRM» (British Racing Motors). 32-клапанный двигатель Н-16 сочетающий в себе по существу две плоских восьмерки (Н-образный двигатель — это такой двигатель, конфигурация блока цилиндров которого представляет собой букву «Н» в вертикальном или в горизонтальном расположении. H-образный двигатель можно рассматривать как два оппозитных двигателя, расположенных один сверху другого или один рядом с другим, у каждого из которых есть свои собственные коленчатые валы). Мощность спортивного двигателя конца 60-х годов была более чем высокой, т.е. более 400 л.с., но этот H-16 серьезно уступал другим модификациям двигателей по весу и по надежности. Автомобиль F1 один раз все-же увидел подиум, случилось это на Grand Prix U.S., когда Джим Кларк в 1966 году одержал победу.

10 самых необычных серийных двигателей всех времен

16-цилиндровый мотор был не единственным агрегатом над которым колдовали ребята из «BRM». Они также разработали еще и наддувный 1,5-литровый двигатель V16. Он раскручивался до 12.000 об/мин и выдавал примерно 485 л.с. Наверное, было бы классно установиться такой двигатель на автомобиль Toyota Corolla AE86, над этим не раз задумывались энтузиасты со всего мира.

Источник

10 двигателей, которые перевернули мир

10-е место: родоначальник даунсайзинга

01 TopEngines zr04–11

Приличные характеристики двигателя при скромном рабочем объеме уже не особенно удивляют. Мы начинаем привыкать к понятию «даунсайзинг», понимая, что эра двигателей большого литража постепенно уходит. А началось это, на мой взгляд, с дебюта в середине 1990-х годов наддувного мотора в 1,8 л, разработанного «Ауди». При умеренном рабочем объеме он должен был удовлетворить владельцев автомобилей самых различных классов. Поэтому даже в самой простой версии двигатель выдавал 148 сил, чего вполне хватало, чтобы превратить в маленькую зажигалку хэтчбек «СЕАТ-Ибица» и не заставлять гореть со стыда владельца престижного «Ауди-А6».

Собственно, литраж ничего не говорил о способностях агрегата. Это был небольшой (в том числе по габаритам — ставь его хоть вдоль, хоть поперек) шедевр своего времени: пять клапанов на цилиндр, изменяемые фазы на впуске, кованые алюминиевые поршни и, конечно, турбонаддув.

Читайте также:  Разборка большого асинхронного двигателя

С его помощью мощность мотора поднимали все выше и выше, дойдя в спецверсии «Ауди-ТТ кваттро Спорт» до 236 сил. Данный предел был обусловлен лишь спецификой дорожного автомобиля. В гоночной формуле «Палмер Ауди», где ресурс не так важен, с новым блоком управления и агрегатом наддува с 1800-кубового двигателя сняли 365 сил. В Формуле-2, превращая серийный двигатель в чисто гоночный агрегат, достигли и вовсе фантастических 480 сил. Поэтому переход Формулы-1 на «шестерки» объемом 1,6 л в свете достижений мотора «Ауди» не выглядит абсурдным.

9-е место: верность ротору

02 TopEngines zr04–11

Исключительный случай — когда автомобильная компания прочно ассоциируется с одним типом двигателя. Конечно, «Мазда» не сама изобрела роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Зато она в труднейшие времена энергетического кризиса 1970-х пересилила обстоятельства: не бросила, как другие, эту весьма сложную в доводке конструкцию, а продолжила совершенствовать «Ванкель» в узком, зато перспективном для имиджа сегменте форсированных спортивных машин. Хотя первоначально планировалось, что все модели «Мазды», вплоть до грузовиков и автобусов, перейдут со временем на двигатель Ванкеля.

Когда в 1975 году двухсекционный мотор с индексом 13В появился на серийных машинах, никто не мог предположить, что он станет самым массовым РПД в мире и продержится в производстве более 30 лет. Более того, даже современный маздовский РПД «Ренезис» — лишь результат эволюции 13B. Именно этот мотор стал проводником в серию большинства впервые примененных на РПД новинок, которые и обеспечили ему столь долгую жизнь, — настроенного впуска с изменяемой геометрией, электронного впрыска топлива, турбонаддува. В итоге мотор, который начал жизнь под капотом утилитарного пикапа с мощности чуть больше 100 сил, превратился в короля автогонок, выдававшего даже в серийном варианте минимум 280. Повышенный расход топлива и большой угар масла — неизбежные проблемы любого РПД — были оправданной расплатой за скромный вес, низкий центр тяжести и способность крутить свыше 10 тысяч оборотов в минуту. Маздовские купе RX-7 доминировали в американских кузовных чемпионатах на протяжении 1980-х годов во многом благодаря роторно-поршневому мотору 13B.

8-е место: «восьмерка» планеты Земля

03 TopEngines zr04–11

Любой, кто хоть немного интересуется американским автомобилестроением, наверняка слышал о «восьмерке» «Шевроле» семейства Small Block. Неудивительно, ведь ее в почти неизменном виде можно было встретить на различных моделях концерна «Дженерал моторс» с 1955 по 2004 год. Долгая карьера сделала этот нижневальный двигатель самым распространенным V8 на Земле. Small Block первого поколения (не путать с аналогичными моторами второй и третьей генераций серий LT и LS!) выпускается и сейчас, правда, только на рынок запчастей. Общее число изготовленных моторов превысило 90 миллионов.

Не стоит соотносить слово Small с небольшим литражом двигателя. Рабочий объем «восьмерки» никогда не опускался ниже 4,3 л, а в лучшие времена достигал 6,6 л. Свое имя мотор получил за небольшую высоту блока, обусловленную соотношением диаметра цилиндра и хода поршня: на первом образце 95,2х76,2 мм. Такая короткоходность обусловлена техзаданием: новую «восьмерку» следовало вписать под низкий капот родстера «Шевроле-Корвет», который до этого едва не лишился спроса из-за слабой для него рядной «шестерки». Не появись этот мощный V8, подхлестнувший интерес к первому массовому американскому спорткару, «Корвет» вряд ли пережил бы середину 1950-х.

Вскоре удачного шевролетовского «малыша» назначили базовой «восьмеркой» для всего GM, хотя двигатели V8 собственной конструкции были у каждого отделения концерна. Простой, надежный и неприхотливый мотор пережил все уровни признания: участвовал в гонках, трудился в качестве движущей силы катеров и изредка монтировался даже на легкие самолеты. И хотя в последние годы полноценной жизни двигателя его предлагали только для пикапов и фургонов, все автомобильные фанаты знали, что именно этот заслуженный V8 когда-то был рожден для спасения «Шевроле-Корвет».

7-е место: единственный в своем роде

04 TopEngines zr04–11

Какой же рейтинг моторов обойдется без БМВ! Марка попала бы в наш перечень уже за исключительную приверженность рядной «шестерке» — когда-то такая компоновка легковых двигателей была широко распространена. Помимо баварцев, на легковых машинах (вседорожники и пикапы не в счет) ее применяют сейчас только «Вольво» и австралийский филиал «Форда» (остальные сдались в пользу менее уравновешенного, зато гораздо более компактного V6). Но БМВ стоит особняком: только эта компания смогла выжать из расположенных в ряд шести цилиндров все преимущества — от потрясающе плавной работы до способности легко раскручиваться до самых высоких оборотов.

С каждым поколением, начиная с «шестерки» БМВ образца 1968 года, которую получили, добавив пару цилиндров к уже выпускавшейся «четверке», эти двигатели становились легче, мощнее, совершеннее. Многоцилиндровые схемы для баварцев были практически под запретом — первый V12 появился лишь в 1986 году, а V8 вообще только в 1992-м. Создание этих двигателей легче оправдать маркетингом, нежели истинной любовью инженеров — они всю душу и умение вкладывали именно в шесть расположенных в ряд цилиндров.

Апофеоз атмосферной «шестерки» БМВ — мотор S54 образца 2000 года, предназначенный для М3. Это гимн совершенству гоночного по сути двигателя, водруженного на гражданский автомобиль. Тяжелого на подъем вначале, но расцветающего при малейшем намеке на спортивный стиль езды. С 3,2 л рабочего объема сняли 343 силы (с литра — 107) — для атмосферного мотора даже сейчас великолепный результат.

Его было бы трудно достичь без применения всех новейших на тот момент технологий — индивидуальных дросселей на каждый цилиндр с электронным управлением, системы регулирования фаз, причем как впуска, так и выпуска. Чтобы мотор выдерживал любые нагрузки, его даже перевели на чугунный блок цилиндров, что для БМВ редкость.

К сожалению, следующее поколение M3 отказалось от семейных ценностей в пользу V8. Это тоже очень неплохой мотор — но радость от укрощения разъяренного зверя ушла вместе с прежней «шестеркой». Подобные ей двигатели в нынешних условиях считаются, как бы точнее сказать, неполиткорректными.

6-е место: легенда гонок

05 TopEngines zr04–11

Последние образцы настоящего V8 «Хеми» собрали в 1971 году (современное одноименное семейство не имеет с ним ничего общего), но еще более четверти века этот двигатель служил любимой игрушкой любителям дрэг-рейсинга. Мотор, появившийся в 1964 году как чисто гоночный для серии NASCAR, был идеальным образцом спортивного V8 (рабочий объем 7 л, или 426 куб. дюймов по американской системе, стандартная мощность 425 сил) с минимальным применением сложных технологий: нижневальный, с двумя клапанами на цилиндр.

Важнейшим отличием от конкурентов стала полусферическая (отсюда «хеми», происходит от HEMIspherical — «полусферический») камера сгорания, позволившая оптимизировать процесс — получить большую мощность при меньшей степени сжатия. Впрочем, это тоже изобрел не «Крайслер». Его заслуга в том, что на основе известной технологии он создал непобедимый мотор, отличавшийся помимо характеристик еще и нереальной прочностью, способный выдержать самые ужасные методы форсировки. Недаром «Хеми» весил заметно больше, чем любой другой V8 начала 1960-х, — почти 400 кг. Но это обстоятельство совершенно не мешало автомобилям с 426-м «Хеми» уверенно громить соперников в гонках.

Гегемонию крайслеровского мотора не раз пытались ограничить — переписывая правила, изменяя количество требуемых для омологации серийных моторов, но он не сдавался и удерживал лидирующие позиции в NASCAR вплоть до 1970-х годов. К тому времени он стал не только спортивной, но и уличной легендой: серийные машины, снабженные дорожной версией «Хеми», выпускались в мизерных количествах — их сделали не более 11 тысяч, причем и эту малость распределили среди нескольких моделей «Доджа» и «Плимута». Ныне автомобили с оригинальным «Хеми», несмотря на примитивную конструкцию, стоят бешеные деньги — легенда пошла на новый круг.

5-е место: сложнее не бывает

06 TopEngines zr04–11

Самый необычный и амбициозный проект двигателя уникальной компоновки W16 выпестовали ради возрожденной марки «Бугатти». На самом деле этот двигатель, за исключением грандиозной мощности в 1001 л.с., является логичным развитием семейства компактных VR-образных моторов «Фольксвагена». Они отличались критически малым углом развала цилиндров — всего 15 градусов, что позволяло использовать на оба ряда одну головку. Мотор VR6 появился на «фольксвагенах» еще в 1991 году. Американский рынок требовал машин с шестью цилиндрами, и немцы умудрились выйти из положения, применив оригинальную схему, позволявшую без увеличения подкапотного пространства легко втиснуть «шестерку» (как вдоль, так и поперек) взамен стандартных четырех цилиндров.

Позже удачная находка получила развитие в более крупных масштабах. Амбиции Фердинанда Пиха, желавшего сделать «Фольксваген» топ-брендом, привели к созданию W8, представлявшего собой два VR4, установленных на общий картер под углом 72 градуса. Появился W12, «собранный» из двух VR6. Но мотор «Бугатти» даже в этой компании стоит особняком. Перед его создателями стояла задача почти неразрешимая — выдать рекордную мощность при минимальной массе. Поэтому мотор даже при схожей схеме получился иного уровня — сделанный на грани инженерного безумства. Конструкторы максимально уплотняли пространство вокруг двигателя. Блоки двух VR8 развалили под углом 90 градусов, разместив между ними сразу четыре турбонагнетателя.

Серьезная проблема возникла с охлаждением — решая ее, только для одних интеркулеров предусмотрели 15 л охлаждающей жидкости. Обычно данного количества хватало на весь мотор. Но «Вейрон» не вписывался в стандартные схемы — на охлаждение его двигателя в предельных режимах работали три отдельных радиатора, перегоняя 40 л антифриза. Возникли сложности с диагностикой, ведь определить сбои в одном из 16 цилиндров на слух практически невозможно. Поэтому мотор оснастили системой самодиагоностики, способной оперативно решать проблему, вплоть до отключения проблемного цилиндра.

А теперь самое интересное. При всей сложности и грандиозности замысла (одних только клапанов — вдумайтесь! — 64 штуки) создателям удалось удержать массу W16 в пределах 400 кг. Финансовый фактор при создании этого двигателя не имел почти никакого значения, поэтому титановые шатуны или полностью алюминиевый масляный насос для мотора «Бугатти» в порядке вещей.

4-е место: основоположник американской мечты

07 TopEngines zr04–11

Теперь о воплощении одной из последних замечательных идей Генри Форда, перевернувшей автомобильный мир. До него никто не предполагал, что массовый автомобиль можно запросто комплектовать престижной и мощной «восьмеркой», которая считалась принадлежностью лишь дорогих, роскошных машин. Появившийся в 1932 году фордовский V8 кардинально изменил на последующие полвека представление об автомобилях из-за океана. Они и до того заметно превосходили по размерам европейские модели аналогичной стоимости, а появление массового V8 окончательно развело процесс развития автомобилестроения на разных берегах Атлантики в противоположных направлениях.

Но как Генри Форду удалось снизить себестоимость довольно-таки сложного и массивного агрегата до уровня ширпотреба? О, здесь была масса ухищрений. К примеру, оба блока цилиндров и картер в фордовском V8 отливали как единую деталь. У «восьмерок» старой школы это были как минимум три отдельных элемента, скреплявшихся воедино болтами. Коленчатый вал, вместо того чтобы ковать, отливали с последующим термоупрочнением, что также снижало себестоимость.

Распредвал располагался в блоке, клапаны и выпускная система размещались внутри развала цилиндров — это упрощало конструкцию двигателя, однако приводило к перегреву при малейших проблемах с охлаждением. Даже в начальном варианте «восьмерка» при рабочем объеме 3,2 л выдавала приличные 65 сил, что быстро сделало «Форд- V8» любимцем гангстеров и полиции. Джон Диллинджер и Клайд Берроу в перерывах между кровавыми делами умудрились черкнуть пару строк Генри Форду с благодарностью за столь быстрый автомобиль.

Когда у первых V8 наступил пенсионный возраст, они оказались в руках молодых людей, творивших на их базе диковинные тачки по кличке «хот-род». Простая, мощная и легко поддающаяся форсировке фордовская «восьмерка» поспособствовала рождению сверхпопулярной автоконтркультуры. Ну а сама фирма отправила мотор на пенсию лишь в 1953 году, когда восьмицилиндровые двигатели в американских машинах стали уже повсеместным явлением.

3-е место: изменивший сознание

08 TopEngines zr04–11

В 1993 году в недрах исследовательского подразделения «Тойоты» была создана группа по разработке перспективных машин с минимальными выбросами, которые смогли бы занять нишу между традиционными машинами с ДВС и электромобилями. Результатом стала появившаяся в 1997 году «Тойота-Приус» — первый массовый автомобиль с гибридным приводом. Тогда он воспринимался как любопытный эксперимент, игрушка, продаваемая заведомо в убыток, которая вряд ли выйдет за пределы обожающих экзотику Японских островов. Но «Тойота» строила более серьезные планы.

Коренное отличие «Приуса» от прочих гибридных машин, уже существовавших в то время (речь идет о множестве экспериментальных и чуть раньше вышедшей на рынок серийной «Хонде-Инсайт»), заключалось в новом подходе к построению подобной модели. «Приус» создавали как гибрид с самого начала, без упрощений и компромиссов вроде заимствования кузова у традиционной модели или использования обычной механической коробки передач (как было сделано на «Инсайте»).

«Тойота» внедрила гибридную трансмиссию как неотъемлемую часть машины. Даже 1,5-литровый бензиновый двигатель специально модифицировали для работы с электромотором, переведя его на цикл Аткинсона, отличающийся укороченным тактом сжатия за счет увеличенной продолжительности открытия впускных клапанов. Это позволило получить необычно высокую степень сжатия (13–13,5) и дополнительные плюсы в копилку экономичности и экологичности.

Расплатой стала полная беспомощность ДВС на низких оборотах, но для гибрида, который всегда располагает поддержкой электродвигателя, это не проблема. Такой комплексный подход в итоге сделал «Приус» законодателем моды на гибриды. Он стоял в начале процесса, который уже не остановить.

2-е место: любимец всех континентов

09 TopEngines zr04–11

Что сказать про этот воздушник от «Фольксвагена»? Он так же легендарен, как и «Жук» — автомобиль, под который его сделали. Даже больше — ведь одним «Жуком» область применения данного мотора далеко не ограничивалась. Простой, надежный и легкий, четырехцилиндровый оппозитник воздушного охлаждения оказался столь эффективным, что его популярность намного превзошла признание даже самого распространенного в мире автомобиля.

Читайте также:  Привод остановки двигателя камаз

С той поры, как благодаря таланту Фердинанда Порше первые образцы мотора в 1933 году появились на прототипах «Жука», он перепробовал десятки профессий. Достаточная мощность (довоенные образцы выдавали минимум 24 силы, а самые мощные под конец серийного выпуска утроили этот показатель), беспроблемное в любом климате воздушное охлаждение и небольшая масса (цилиндры алюминиевые, картер — из магниевого сплава) позволили фольксвагеновскому мотору найти массу занятий. Он служил на амфибиях вермахта, примешивал свой выхлоп к запаху марихуаны в микробусах хиппи, приводил пожарные насосы, компрессоры, лесопилки, стал основой прогулочных багги и понтовых трайков, взмывал в небо более чем на 40 типах самолетов. И это далеко не полный список его талантов. Еще важнее, что именно из этого двигателя выросло семейство оппозитников «Порше».

На протяжении всех лет производства (моторы семейства окончательно прекратили выпускать только в 2006 году) принципиальная схема двигателя не менялась. Рос рабочий объем, на некоторых версиях применили впрыск топлива, но изначальная схема со штанговым приводом клапанов оставалась такой же, как на первых образцах 1930-х годов. Он радует сердца автомобилистов, да и не только их, более 70 лет — это ли не лучший показатель совершенства мотора?

1-е место: первый массовый

10 TopEngines zr04–11

С «Форда-Т» и его двигателя начал раскручиваться маховик массовой автомобилизации. Больше того, именно мотор «тэшки» стал в свое время самым распространенным ДВС в мире, с ним познакомилось подавляющее большинство жителей земного шара. Как и в случае с описанным выше оппозитником «Фольксвагена», мотор «Форда-Т» приводил не только одноименный автомобиль, которых с 1908 по 1927 год было построено более 15 миллионов.

Трактора, грузовики, моторные лодки, походные электростанции — он применялся везде, где была нужда в дешевом и простом в обращении моторе. Что касается автомобилей, то в какой-то период до 90% машин, колесивших по Земле, были одной-единственной модели Т. И приводил их этот самый двигатель необычно большого по сегодняшним меркам рабочего объема 2,9 л — при скромной мощности 20 сил. Но мощность тут была не принципиальна. Гораздо важнее крутящий момент и всеядность — помимо бензина «тэшку» официально разрешалось заправлять керосином и этанолом.

Двигатель удивительно прост. Собранный в одном блоке с двухступенчатой планетарной коробкой передач, четырехцилиндровый мотор делил с трансмиссией смазочное масло. Никакого давления в системе не создавалось, смазка осуществлялась разбрызгиванием. Водяную помпу через год производства отправили в отставку — Генри Форд решил, что дешевому автомобилю достаточно простого термосифонного принципа, когда жидкость циркулирует благодаря разности температур.

С другой стороны, фордовский мотор необычен для своего времени тем, что его блок и картер отливались как одно целое, а головка цилиндров впервые в мировой практике была сделана отдельной деталью. Но это дань массовости производства: ни один автомобиль в мире не выпускали в таких масштабах, как «Форд», поэтому его конструкция изначально рассчитана на максимально быструю и простую сборку.

Двигатель «тэшки» надолго пережил сам автомобиль. Последний экземпляр собрали в августе 1941 года. Он останется в истории как первый массовый ДВС человечества.

Источник

Новости и тест-драйвы › Изучаем странные двигатели, застрявшие на обочине прогресса

Двигатели Ванкеля, Стирлинга, разного рода газотурбинные установки так и не стали автомобильным мейнстримом. Ряд известных компаний (от Мазды до GM, от Мерседеса до Volvo) работали над ними десятки лет, упорствовали маленькие фирмы и отдельные изобретатели. Увы, в конце концов выяснялось, что подводных камней в той или иной конструкции намного больше, чем казалось вначале. Но это не значит, что развитие альтернативных агрегатов невозможно. Энтузиасты перебирают идею за идеей, и мне как инженеру-двигателисту интересно поделиться с вами рядом экзотических схем.

Некоторые создатели перспективных двигателей решили, что комбинация из цилиндра, поршня, шатуна и коленвала отлично себя зарекомендовала более чем за столетие и, чтобы улучшить параметры ДВС, не надо изобретать её заново — достаточно лишь подправить кое-какие аспекты. Поэтому первый в нашем обзоре — мотор американской компании Scuderi Group, который имеет классические такты впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, но происходят они не в одном и том же цилиндре, а в разных. Так называемый холодный цилиндр отвечает за впуск и сжатие, а второй, горячий — за рабочий ход и выпуск.

Пока в рабочем цилиндре идёт расширение газов, в холодном, компрессорном, — такт впуска. В рабочем — выпуск, в холодном — сжатие. В конце такта сжатия поршни приближаются к своим верхним мёртвым точкам, смесь через перепускной канал перебрасывается из холодного цилиндра в горячий и поджигается. Такой разделённый цикл (в принципе — тот же цикл Отто, пусть и модифицированный) американцы придумали в 2006 году, а в 2009-м построили опытный Scuderi Split Cycle Engine. У компрессорного и рабочего цилиндров могут быть разные диаметры и ходы поршней, что даёт гибко настраивать параметры — получается аналог цикла Миллера с дополнительным расширением газов.

Если к каналу между цилиндрами добавить ответвление с клапанами и баллоном высокого давления, можно заставить такой мотор собирать энергию при торможении и использовать её при разгоне (этот режим показан на последней минуте первого ролика). Однако на протяжении уже ряда лет деятельность компании Scuderi Group ограничивается лишь опытными образцами и участием в выставках. Похоже, реальная экономичность тут всё же не может перебить высокую сложность конструкции.

К разделённому рабочему циклу обратились было и разработчики хорватской фирмы Paut Motor. Их «разнесённая» конструкция привлекла меньшим числом деталей, низким трением и сниженным шумом. А необходимость внешнего бака для системы смазки, вызванная тем, что в картере масла не предусмотрено, не испугала. Изобретатели построили несколько опытных образцов. Для рабочего объёма в семь литров их габариты (500×440×440 мм) и вес (135 кг) оказались чуть ли не вдвое ниже, чем у традиционных ДВС. А отдачу так и не выяснили. Последний прототип был собран в 2011 году, а затем проект заглох.

Двухтактный двигатель Bonner (по имени спонсора, фирмы Bonner Motor), изобретённый в 2006 году в США Вальтером Шмидом, устроен ещё сложнее. Как и в проекте Paut Motor, цилиндры тут расположены буквой X, а коленвал тоже совершает планетарное движение за счёт системы шестерён.

За газораспределение в Боннере отвечают клапаны в донышках цилиндров и вращающиеся золотники в корпусе мотора. При этом внешние поршни могут немного смещаться под давлением масла, обеспечивая переменную степень сжатия. Запутанная схема! А всё — ради высокой мощности на единицу веса. В теории Bonner выглядит интересно, но на практике о нём уже давно нет никаких новостей — судя по всему, надежд он не оправдал.

Другие изобретатели не меняли рабочие циклы ДВС, а сосредотачивались на расположении его частей. Таковы, например, аксиальные моторы, которым уже больше ста лет (один из ранних патентов — на рисунке выше). Все они отличаются деталями, но объединены общим принципом — цилиндры располагаются, как патроны в барабане револьвера, с соосным выходным валом. За преобразование возвратно-поступательных движений поршней во вращение вала отвечают разные системы вроде наклонённых к продольной оси двигателя штифтов, косых шайб и тому подобного.


Разновидностью аксиальных агрегатов является новозеландский проект фирмы Duke Engines — пятицилиндровый четырёхтактник рабочим объёмом три литра. По сравнению с классическим ДВС того же литража этот был, по расчётам авторов, на 19% легче и на 36% компактнее. Ему сулили применение в самых разных областях, но мечты о завоевании целого мира остались мечтами.

Ещё более сложный аксиальный пример — двигатель RadMax канадской фирмы Reg Technologies. Здесь вместо цилиндров в общем барабане с помощью тонких лопастей организована дюжина отсеков. В прорезях ротора установлены пластины, которые сдвигаются вдоль них по мере его вращения. С торцов полученные переменные объёмы ограничивают изогнутые поверхности: они задают траекторию движения лопастей и заведуют газообменом.

Схема RadMax позволяет создавать двигатели под разные виды топлива, хотя изначально изобретатели выбрали дизельное. В 2003 году был построен образец диаметром и длиной всего 152 мм. Он развивал 42 силы — в разы больше, чем схожий по габаритам ДВС. Позже фирма отчиталась о создании более крупных прототипов на 127 и 380 сил. Но, судя по релизам, вся её деятельность по-прежнему не выходит за рамки экспериментов.

Ещё один пример превосходства теории над практикой — тороидальный мотор Round Engine (или VGT Engine) уже исчезнувшей канадской компании VGT Technologies. Первые прототипы двигателя с тором переменной геометрии (отсюда и буквы VGT — Variable Geometry Toroidal Engine) инженеры испытывали ещё в 2005 году.

Тор здесь играет роль цилиндра, внутри которого вращается ротор с парой закреплённых на нём поршней. Необходимые для обеспечения рабочих тактов переменные объёмы образуются между поршнями с помощью тонкого распределительного диска с вырезом под поршни, который ремённым или иным приводом вращается поперёк тора. Этот диск ограничивает топливно-воздушную смесь в процессе сжатия и рабочего хода.

В 2009 году свой тороидальный мотор, принципиально повторяющий канадский, разработали американцы Гарри Келли и Рик Айвас (видео выше). По их оценке, тор полуметрового диаметра обеспечивал бы 230 л.с. и около 1000 Н•м всего при 1050 об/мин. Но… На сайте их фирмы Garric Engines сейчас висит заглушка «Спасибо за интерес. В будущем страница может быть обновлена». Возможно, чуть лучшая судьба ждёт так называемый нутационный двигатель, придуманный американцем Леонардом Мейером в 2006 году — его хотя бы построили в нескольких экземплярах.

Нутация по-латински означает «кивать». Мейер сформировал четыре рабочие камеры переменного объёма между корпусом мотора и «кивающим» по сторонам диском, который играет роль поршня. Диск разрезан пополам вдоль своего диаметра и нанизан на Z-образный вал, с которого и снимается мощность. За газообмен отвечают каналы и клапаны в корпусе.

Прототипы мотора Мейера построила компания Baker Engineering и родственная ей Kinetic BEI. С единственным диском диаметром 102 мм агрегат развивает семь сил, а с парой дисков по 203 мм — уже 120! Длина двухдискового двигателя — 500 мм, диаметр — 300, а рабочий объём — 3,8 л. На килограмм веса — 2,5−3 «лошади» против одной-двух у массовых атмосферных ДВС (из немассовых некоторые моторы Ferrari выдают больше трёх сил на килограмм, но при высоченных 9000 об/мин). Литровая мощность, правда, не впечатляет. Ныне Baker и Kinetic вроде как доводят проекты до ума, хотя особой активности на их сайтах не видно.

Идея роторных агрегатов различного типа так часто привлекает новаторов, будто один лишь отход от знакомой схемы даёт существенное повышение характеристик. Так, Николай Школьник, выходец из СССР, давно перебравшийся в США, с сыном Александром разработал мотор, напоминающий двигатель Ванкеля, вывернутый наизнанку. Ротор арахисовой формы также вращается в треугольной камере, но в отличие от агрегата Ванкеля уплотнители закреплены не на поршне, а на стенках камеры.

Для развития конструкции Школьники основали фирму LiquidPiston, которой заинтересовалось оборонное агентство DARPA — теперь оно софинансирует эксперименты в расчёте на перспективы работы «арахисовых» агрегатов в лёгких летательных аппаратах, включая беспилотники, и в переносных генераторах. Опытный моторчик рабочим объёмом 23 см³ обладает неплохим для таких габаритов КПД в 20%. Теперь авторы нацелены на дизельный прототип весом около 13 кг и мощностью 40 л.с. для установки на гибридный автомобиль. Его КПД якобы вырастет уже до 45%.

Последний рассмотренный нами мотор демонстрирует, что идея плоского агрегата (ротор ведь можно сделать очень узким) заманчива. Вместе с тем для её реализации сами роторы не так обязательны — достаточно «оквадратить» традиционный поршень и, соответственно, сделать прямоугольным на виде сверху цилиндр.

Этой странной разработке фирмы Pivotal Engineering уже несколько лет, в течение которых создан ряд образцов, приводивших в движение мотоциклы и самолёты. Авторы адресуют так называемый качающийся поршень в первую очередь авиации. Помимо высоких выходных характеристик по отношению к весу и габаритам, такой двухтактный агрегат отлично поддаётся форсировке за счёт прохождения сквозь неподвижную ось поршня (рисунок ниже) жидкостного канала охлаждения. С иной схемой такой трюк затруднителен.

За пределами нашего обзора осталось ещё много экзотических разработок вроде 12-роторного мотора Ванкеля, двигателя Найта или агрегатов со встречными поршнями, ДВС с изменяемой степенью сжатия или с пятью тактами (есть и такие!), а ещё роторно-лопастные агрегаты, в которых составные части ротора совершают движения, будто сходящиеся и расходящиеся лезвия ножниц.

Даже беглый экскурс за пределы классических ДВС показал, сколь большое количество идей не находит массового воплощения. Роторы часто губит проблема износа уплотнений. Роторно-лопастные варианты вдобавок страдают от высоких знакопеременных нагрузок, разрушающих механизм связи лопастей и вала. Это только одна из причин, почему мы не встречаем такие «чудеса» на серийных автомобилях.

Вторая — в том, что и традиционные ДВС не стоят на месте. У последних бензиновых образцов с циклом Миллера термический КПД доходит до 40% даже без турбонаддува. Это много. У большинства бензиновых агрегатов — 20−30%. У дизелей — 30−40% (на крупных судах — до 50). А главное — глобальная альтернатива ДВС уже найдена. Это электромоторы и силовые установки на топливных элементах. Поэтому если изобретатели диковинок не решат все технические проблемы в самое ближайшее время, вырулить с обочины прогресса перед электричками они попросту не успеют.

Леонид Попов, 8 июля 2016 в 14:03. Иллюстрации компаний-производителей

Источник

Adblock
detector