Рядные двигатели: типы, структура, преимущества и недостатки

Опубликованно 20.12.2018 06:20

Рядный двигатель-это один из самых простых двигателей. Как таковые, эти единицы называются из-за того, что цилиндры расположены в ряд. Поршни во время работы двигательной силы, чтобы повернуть один коленвал. Прямоточный двигатель был одним из первых, кто строят машины. Спроектированы и построены они были на заре автомобильной промышленности. Как все начиналось?

Прародителем современного рядный двигатель был одноцилиндровым двигателем. Изобрел и построил Этьен Ленуар в 1860 году. Рассматривал этот способ, хотя попытки получить патент на этот двигатель и до Ленуар. Но это была его развития, похожи на те конструкции, на сегодняшний день установлен под капотом большинства бюджетных серийных легковых автомобилей.

Двигатель имел только один цилиндр, а его мощность была равна огромный на тот момент в 1,23 лошадиных сил. Для сравнения, современный Ока 1111 имеет два цилиндра и его толщина составляет от 30 до 53 лошадиных сил. Больше и мощнее

Идея Ленуар был блестящим. Многие инженеры и изобретатели потратили годы и энергию на то, чтобы улучшить двигатель (конечно, на уровне существующих на тот момент технических возможностей). Основной акцент был сделан на улучшении питания.

Первоначально внимание было сосредоточено на одном цилиндре – пытался увеличить его размер. Тогда все думали, что увеличивая размер, вы можете получить больше власти. И рост тогда было проще. Но один цилиндр не сделали. Значительно увеличить и другие части, шатун, поршень, блок.

Все эти системы были очень нестабильны, была большая масса. В процессе этого мотора была огромная разница во времени между тиками воспламенить смесь. Буквально каждая деталь в этом блоке дребезжало и тряслось, что заставило инженеров задуматься над решением. И они оборудовали системой со стабилизатором. Тупиковый путь

Вскоре выяснилось, что исследование зашло в тупик. Двигатель Ленуара не может нормально и правильно работать, как соотношение мощности, массы и размер был ужасный. Требуется много дополнительной энергии, чтобы снова увеличить объем цилиндра. Многие начали рассматривать идею отказа двигателя. И люди до сих пор ездили на лошадях и телегах, если не техническое решение.

Дизайнеры начали осознавать, что вы можете вращать коленвал, поршень, а несколько. Самый простой в изготовлении в-линии двигатель – добавил еще несколько цилиндров.

Первые четыре-цилиндровый агрегат мир смог увидеть в конце XIX века. Сравнивать его мощность с современным двигателем невозможно. Однако, для эффективности, он был выше всех остальных своих предшественников. Мощность удалось увеличить благодаря увеличению рабочего объема, то есть путем добавления цилиндров. Довольно быстро специалисты различных компаний удалось создать многоцилиндровых двигателях до 12-цилиндровых монстров. Принцип работы

Как работает ДВС? Помимо того, что каждый двигатель имеет разное количество цилиндров, рядный двигатель с шестью или четырьмя цилиндрами работает одинаково. Принцип основан на традиционной характеристики любого двигателя.

Все цилиндры в блоке расположены в один ряд. Коленчатый вал приводимый в действие поршня за счет энергии сгорания топлива только для всех деталей цилиндропоршневой группы. То же самое касается головки блока цилиндров. Она единственная на всю катушку. Из всех существующих рядных двигателей можно выделить сбалансированные и несбалансированные конструкции. Оба варианта будут обсуждаться. Баланс

Важно из-за сложной конструкции коленвала. Необходимость балансировки зависит от количества цилиндров. Более конкретный двигатель, тем больше должен быть баланс.

Несбалансированный двигатель, который может быть только дизайн, где цилиндры не более четырех. В противном случае процесс будет появляться вибрации, которая способна разрушить коленвала. Даже самые дешевые двигатели с шестью цилиндрами с балансир будет лучше, чем дороже рядных четверок без уравновешивающих валов. Так, чтобы улучшить баланс, рядный двигатель с четырьмя поршнями также иногда может потребоваться успокоительное валы. Расположение двигателя

Традиционные четырехцилиндровые агрегаты обычно устанавливаются под капотом автомобиля продольно, или поперечно. Но шести-цилиндровый агрегат может быть установлен только в продольном направлении и не более того (за исключением некоторых моделей "Volvo" и автомобиля "Шевроле Epica").

Рядный двигатель внутреннего сгорания, имеющих асимметричный рисунок относительно коленвала, также имеет особенности. Часто вал выполнен с компенсирующей отливы – эти приливы должны погасить силу инерции, создаваемых системой работы поршня.

Сегодня шесть подряд менее популярен из-за значительного расхода топлива и больших размеров. Но даже несмотря на большую длину блока цилиндров, двигатель отлично сбалансирован. Преимущества и недостатки агрегата

За исключением нескольких нюансов, рядный двигатель внутреннего сгорания имеет все те же преимущества и те же недостатки, что большинство V-образных двигателей и двигателей других конструкций. Четырех-цилиндровый двигатель является наиболее распространенным, наиболее простым и надежным. Масса относительно легко, затраты на ремонт относительно малы. Единственным недостатком является отсутствие в конструкции балансировочных валов. Это лучший двигатель современных автомобилей даже среднего класса. Есть небольшие смещения рядные двигатели с меньшим количеством цилиндров. Как пример – экономичный двухцилиндровый "СеАЗ Ока" 1111.

Шести-цилиндровые блоки имеют идеальный баланс и отсутствие "четверки" компенсирует. Но для баланса должны быть оплачены размеров. Поэтому, несмотря на гораздо лучшую по сравнению с "четверкой" характеристик, данных двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением цилиндров двигателя менее общее. Коленчатый вал больше, себестоимость продукции достаточно высока, размер довольно большой.

Технический предел

Сейчас не XIX век, но современные двигатели еще далеки от технического совершенства. И это не поможет, даже современные турбины и высокооктанового топлива. КПД двигателя внутреннего сгорания составляет около 20%, и все другие энергии тратится на трение, инерция и детонации. Только пятая часть бензина или дизельного пойти на полезную работу.

Уже разработаны основные свойства двигатели с высоким КПД. Камеры сгорания и поршневой группы имеет существенно меньшие объемы и размеры. Из-за компактных размеров детали имеют меньшую силу инерции и снижает вероятность повреждения из-за детонации.

Конструкция имеет компактные поршни принять определенные ограничения. С высокой степенью сжатия из-за малого размера снижается передача давления поршень с шатуном. Если поршни большего, невозможно получить точную сбалансированную работу из-за огромной сложности. Даже современный мотор БМВ имеет этих недостатков, хотя он был разработан немецкими инженерами. Заключение

К сожалению, движок достиг своего технологического предела. Маловероятно, что ученые сделают важные технические открытия и получить больше эффективности от двигателя внутреннего сгорания. Так что вся надежда, что наступит эра электромобилей. Автор: Юрий Афанасьев 2 декабря 2018

14

Категория: Автотехника