страница - 12
Рис, 1,1 Эа ЧатырехтаюныЙ рядный трехцилиндровый двигатель с чередованием вспышек через 120 градусов
тяжести, Кроме того, для компании BMW, которая произвол иг мот оциклы исключительно с карданным вапом, выбор такой схемы вполне разумен, поскольку расположение коленвала идеально подходит для такой схемы привода.
Трехцилиндровый V-образный двухтактный двигатель
Согласно любым стандартам, трехцилиндро-вый V-образный двухтактный двигатель - причуда, и кажется, что такая конструкция двигателя вряд пи может получить развитие (см. рис. 1.19в), Впервые такой двигатель появился в роли силовой установки для 500-кубового мотоцикла класса Grand Prix. Странное расположение цилиндров было выбрано с целью избежать проблемы увеличения ширины, присущей двухтактным рядным трехиилинд-ровым двигателям; дажееслиуменьшить длину коленчатого вала до минимально возможных размеров, при разделенных кривошипных камерах двигатель все же остается большим из-за широких цилиндров с продувочными каналами. Благодаря смешению центрального цилиндра допускается их частичное наложение, и общая ширина, таким образом, снижается. После удачного выступления на соревнованиях компания Honda выпустила дорожную версию - NS400R.
Рис. 1.196 Четырехтактный рядный трехцилиндровый двигатель с чередованием вспышек через 180/360 градусов
Рис. 1.19в Двухтактный V-обраэный трехцилиндровый двигатель
SO Схемы двигателей -
четырехцилиндровые двигатели
Рядный чатырехцилиндровый двигатель
Когда в 1969 году компания Honda представила СВ750 Four мотоциклетной публике, до сих пор не мечтавшей о сложности, она на доброе десятилетие утвердила основную кон-
струкцию мотоциклетных двигателей среднего и большого объемов. Конечно, в конструкции рядного четырехципиндрового двигателя не было ничего нового - десятки лет назад производители автомобилей остановили свой выбор на этой конструкции, как на лучшем компромиссе между уравновешенностью и компактностью, но большинство малолитражных четырехцилиндровых автомобильных двигателей слишком велики и тяжелы для мотоцикла. Однако у компании Honda в 60-х годах было несколько четырехцилиндровых двигателей для небольших спортивных автомобилей, которые получились компактнее, чем у других изготовителей. Тогда их и перадепали для применения на мотоцикле. Получившийся в результате двигатель был не намного шире
рядного двухцилиндрового, который он заменил, хотя все-таки получившийся двигатель был достаточно широким,
Устанавливаемый поперечна рядный четырехцилиндровый двигатель в своей основе заключает две двухцилиндровых, объединенных междусобойобщимкэртером со смещением шатунных шеек коленчатых валов на 180 градусов (см.рис. 1.20а,стр. 1.32). Вбопьшинстве двигатепейтакоготипа коленчатый вал устроен так, чтобы два центральных поршня двигались вверх и вниз вместе, со смешением на 1 ВО градусов относительно двух других поршней. Хотя коленчатый вал неизбежно получается длинным из-за необходимости разместить коранные подшипники и четыра шатуна, его диаметр на должен быть большим. Это связано
Рис. 1.20а Рядный четырехцилиндровый двигатель
с тем, что рабочие хода происходят относительно часто, один за каждый полуоборот коленчатого вала, следовательно, потребность в больших маховиках для поддержания движения отпадает.
Также важеннебольшойразмери вес поршней и шатунов, отражающийся в невысоких значениях сил первого порядка от каждого цилиндра в отдельности. Распределение сил получается более равномерным, чем в одно-, двух- или трехцилиндровом двигателе. За счет хорошейуравновещенностиколенчатоговапа и относительно небольшого диаметра маховиков четырехцилиндровый двигатель об падает достаточно небольшим ходом поршня, поэтому он динамичен и может предназначаться для работы с достаточно высокими частотами вращения двигателя. Это получило одобрение в рядах как потребителей, так и производителей.
Единственными существеными проблемами, помимо соображений явной сложности конструкции, являются длина коленчатого вала и неизбежней высокочастотная вибрация, выз-
ванная силами второго порядка и эффектом "качающейся пары". Хотя этого не избежать, но силы невелики, и уровень вибрации лишь немного превышает порог раздражения. В большинстве случаев она можетбыть снижена благодаря грамотной конструкции рамы, опор двигателяивсех окружающих двигатель узлов. Чтобы уменьшить ширину картера, некоторые производители, ранее устанавливавшие генератор на одной из цапф коленчатого вала, обратились к схеме его расположения над картером с цепным или шестеренчатым приводом от коленчатого вала. Сейчас, когда небольшие приборы электронного зажигания сменили механизмы ограничения оборотов и контактные прерыватели с механическим регулятором опережения [которые обычно устанавливались на противоположной генератору цапфе коленчатого вала), ширина картерананакоторых двигателях стала меньше ширины блока цилиндров. Также можно установить двигатель в раме не поперечно, а продольно, как на традиционном автомобиле с задним приводом. Существуют
примеры такой конструкции в продукции компаний Brough Superior, Wilkinson. Hender-50пиЫ1ап,ноудлинениесиповогоагрегатаи, следовательно.колесной базысо многих точек зрения неприемлемо.
Что касается двухтактного четырехцилиндрового двигателя - четыре разделенные кривошипные камеры получаются слишком громоздкими, чтобы иметь практическое применение, и поэтому такая схема всегда воспринималась нежизнеспособной.
Рядный четырехцилиндровый двигатель горизонтального расположения
Как и в версии рядного трехципиндрового, четырехцилиндровый рядный двигатель компании BMW, аналогичный тому, что используется на К10Ц установлен горизонтально, его цилиндры располагаются поперек рамы, а коленчатый вал - вдоль нее [см, рис. 1.206). По стандартам нормальных четырехцилиндровых двигателей ширина данного силового агрегата очень невелика, а его высота причиняет меньше беспокойства, чем при вертикальном расположении двигателя. Он также обладает преимуществами низкого центра тяжести и простоты с точки зрения использования карданного вала.
Двигатель с четырьмя противолежащими цилиндрами горизонтального расположения (четырехцилиндровый оппозитный двигатель] По аналогии с тем, как двухцилиндровый рядный двигатель превратился в четырехцилиндровый, такие два цилиндра добавились к двухцилиндровому оппозитному двигателю для получения четырехципиндрового [см. рис, 1.20в). Получившийся двигатель может быть проиллюстрирован моделями Gold Wing компании Honda объемом 10ОО, 110Ои 1200
Рис. 1.20в Четырехцилиндровый оппозитный двигетель
Рис. 1,20г Четырехцилиндровый двигатель с квадратным расположением цилиндров
Рис. 1.20д Четырехтактный V-образный четырехцилиндровый двигатель
куб.см. - наверное, единственным примером этой схемы в современном мире мотоциклов. Мотор необычайно уравновешен и придает мотоциклу Honda Gold Wing превосходную управляемость за счет низкого центра тяжести. Главный недостаток - чрезмерная ширина двигателя, делающая его непригодным для всех мотоциклов, кроме "туреров" и "круизе-ров". Ширине двигателя -постояннаяпроблема, с которой сталкивается мотоциклетный кон-структор,и,хотя"четырехцилиндровыйоппозит" идеален почти во всех отношениях, этот единственный фактор служит главной причиной,сдерживающей егоповсеместное использование.
Четырехцилиндровый двигатель С квадратным расположением цилиндров
Четырехиипиндровый двигатель с квадратным расположением цилиндров представляет собой другой вариант объединения рядных двухцилиндровых двигателей для попучения четырехципиндрового. На сей раз - с двумя отдельными коленчатыми валами, располагающимися один за другим и объединенными иапнымилишестеренчэтымприводом(см.рис. 1,20г1.Этасхемапозволяетсохранить ширину двигателя на уровне двухцилиндрового при небопьшомувеличении его длины и предлагает преимущества рядного четырехцилиндрового двигателя без проблем, связанных с увеличением ширины.
Такая конструкция получила наибольшее распространение на моделях Square Four компании Ariel. Все эти модели оснащались четырехтактными двигателями, которые обладали поразительным по тем временам объемом 10ОО куб.см. Немного позже эта схема успешна использовалась на спортивных двухтактных двигателях, так как позволяла применить дисковый клапан для улучшения
наполнения. Она нашла свое продолжение в модели RG500компании Suzuki. Главная проблема четырехцилиндрового двигателя с квадратным расположением цилиндров заключается в ухудшении охлаждения задних цилиндров. При использовании воздушного охлаждения два передних цилиндра сильно затеняют задние, и даже при тщательной проработке оребрения очевидна склонность к перегреву во время движения. Единственный способ решить эту проблему -использовать жидкостное охлаждение, но это приводит к увеличению веса и сложности конструкции.
V-образный четырехцилиндровый двигатель
Еще одним способам компановки четырех цилиндров является V-образное расположение, служащее альтернативой квадратному с точки зрения компактности, но частично лишенное проблем, связанных с перегревом, за счеттого, что задние цилиндры чуть более открыты воздушному потоку [хотя, опять же, исполь-зованиежидкостногоохлаждения-единствен-ный эффективный путьрешенияэтойпроблемы) -см, рис. 1.20д.
Вообще, V-образный четырехцилиндровый - не более чем сдвоенный V-образный двухцилиндровый двигатель, и, таким образом, большинство замечаний, относящихся к последнему, могут быть применены и в данном случае. При этой схеме коленчатый вал можно выполнить так, чтобы пара шатунных шеек располагалась параллельно [коленчатый вале расположением шатунных шеек под угпо м 360 градусов],итакоераспопожениесточкиэрения снижения вибрации и устранения эффекта "качающейся пары" является наилучшим. Другой подход состоит в том, чтобы разместить шатунные шейки под углом 180 градусов друг к другу. Несмотря на то, что вибрация уси-
ливается, она уравновешивается более регулярными вспышками в этих четырех цилиндрах [через каждые 13Оградусов). Как и в случае V-□брэзных двухцилиндровых двигателей, оптимальный угол развала блоков составляет 90 градусов, но могут применяться и меньшие углы развала.
Хотя данный двигатель сложен с точки зрения обслуживания и дорог с точки зрения производства, V-образные четырехцилиндровые двигатели прославились благодаря широкому использованию в модельном ряде VFR компании Honda и достигли успеха в гонках в качестве силового агрегата мотоциклов RC30 и RC45. Другими знаменетельными примерами использования V-образных четырехцилиндровых двигателей стали: модель Wvlax объемом 1200 куб.см. компании Yamaha, двухтактный RD500 той же компании, ну и, конечно, двухтактные V-обраэные четырехцилиндровые двигатели, использованные в соревнованиях класса Grand Prix Конечно, наиболее совершенным V-образным четырехцилиндровым двигателем с точки зрения технологии должен быть двигатель модели NR750, выпущенной в ограниченном количестве компанией Honda. Применив технологию производства и материелы авиационной промышленности, компания Honda разработала V-образный четырехцилиндровый двигатель с овальными поршнями и 32-мя клапанами.
21 Схемы двигателей -
более четырех цилиндров
В предшествующих главах мы рассмотрели различные пути, по которым двигались разработчики в поиске совершенного двигателя, пытаясь улучшить базовую одноцилиндровую конструкцию в отношении мощности и уровня
Exeed цены: только качественный товар tts-exeed.ru.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74]