Лучшие двигатели мира: топ-10 лучших моторов всех времен на планете

Бесклапанный мотор Knight Sleeve Valve

С начала 20 века инженеры трудились над разработкой двигателя внутреннего сгорания с большой мощностью и минимальным потреблением топлива. Рабочая скорость первых моторов долгое время оставалась минимальной — первые автомобили едва могли развить скорость в 50 км/ч.

Технологический прорыв совершил Чарльз Найт, когда в 1905 году начал проектировать моторы, где вместо тарельчатого впускного и выпускного клапана использовалась втулка.

Технология бесклапанного мотора с гильзовым распределением оказалась рабочей и весьма продуктивной. Бесшумные моторы «Тихий рыцарь» изобретатель запатентовал в 1908 году и в течение последующих 30 лет двигатели устанавливались в модели Panhard, Peugeot и Mercedes-Benz.

Преимущества моторов Найта были на 1909 год очевидны. Двигатели издавали минимальный шум, клапан с втулкой работал более плавно, но в Америке к 1910 году ни один производитель не был готов ставить моторы на поток.

Основным недостатком нового двигателя было его дорогое производство и точность расчетов — допуск между поршнем, стенками цилиндра и гильзой должен быть рассчитан до микрона. Изобретатель посчитал, что европейские компании, которые уже начали выпускать автомобили для элиты, будут более заинтересованы в его разработках.

Расчет оправдался, и в 1909 году контракт на поставку моторов Knight Sleeve Valve подписали компании Даймлер (Англия), Панхард, Левассор (Франция), Минерва (Бельгия).

Компания Mercedes пошла еще дальше — после успешных испытаний, они приобрели эксклюзивное право на 10 лет на производство лицензионного двигателя, и в 1910 дебютировал первый Mercedes-Knight (16/40 Mercedes).

Другой цикл

В начале ХХ века тихие бесклапанные моторы устанавливались на многие престижные модели. К примеру, под капотом этого шикарного “Daimler Double Six 40/50” стоял именно такой двигатель.

“Mazda Millenia/Xedos 9” – один из немногих массовых автомобилей, который оснащался двигателем Аткинсона.

ОБЫЧНЫЙ 4-тактный двигатель работает по циклу, изобретенному еще в 1876 году немецким инженером Николаусом Отто: в цилиндре при определенных условиях попеременно происходят определенные процессы – впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В 1886 году эту схему попытался усовершенствовать британский инженер Джеймс Аткинсон.

На первый взгляд его двигатель мало отличался от прародителя – тот же порядок тактов, схожий принцип работы… Однако на самом деле различий было немало. К примеру, за счет специального коленвала со смещенными точками крепления Аткинсону удалось снизить потери на трение в цилиндре и поднять степень сжатия мотора.

Также в подобных двигателях другие фазы газораспределения. Если на обычном ДВС впускной клапан закрывается практически сразу по прохождении поршнем нижней мертвой точки, то в цикле Аткинсона такт впуска значительно длиннее – клапан закрывается лишь на полпути поршня к верхней мертвой точке, когда в цикле Отто уже вовсю идет такт сжатия.

Что это дало? Самое главное – лучшее наполнение цилиндров благодаря снижению так называемых насосных потерь. Не вдаваясь в технические подробности, лишь скажем, что в результате двигатель Аткинсона примерно на 10% эффективнее (и экономичнее) обычного ДВС.

Однако на серийных автомобилях моторы, действующие по схеме Аткинсона, до последнего времени не встречались. Дело в том, что такой двигатель может правильно работать и выдавать хорошие показатели лишь на высоких оборотах. А на холостых он, наоборот, норовит заглохнуть. Чтобы решить проблему наполнения цилиндров на малых оборотах, на подобные моторы приходится устанавливать механические нагнетатели (такую схему иногда не совсем верно еще называют “двигатель Миллера”), что еще больше усложняет и удорожает конструкцию. К тому же потери на привод компрессора практически сводят на нет преимущества необычного мотора.

Поэтому серийные массовые автомобили с двигателями Аткинсона можно пересчитать по пальцам одной руки. Характерный пример – “Mazda Xedos 9/Millenia”, которая выпускалась с 1993-го по 2002 год и оснащалась 210-сильным 2,3-литровым V6.

Зато в чистом виде моторы Аткинсона оказались очень подходящими для гибридных моделей вроде знаменитого “Toyota Prius” или новейшего “Mercedes-Benz” S-класса, который вскоре пойдет в серийное производство. Ведь на малых скоростях такие машины передвигаются в основном на электротяге, а бензиновый двигатель подключается только при разгоне или при больших нагрузках. Эта схема, с одной стороны, позволяет нивелировать врожденные недостатки мотора Аткинсона, а c другой – максимально использовать его положительные качества.

Eisenhuth Compound

Еще один необычный двигатель, который стал серийным только на один год. Но сама идея, которую выдвинул Д. Айзенхат, достаточно интересна. В начале 20-го века он сконструировал мотор на три цилиндра, где рабочими были два крайних отсека, которые вбрасывали отработанные газы в средний цилиндр. Средний блок в свою очередь выдавал основные параметры КПД.

Изобретатель рассчитывал, что его мотор сможет сэкономить до 40%, но внезапный кризис обанкротил его компанию…

Изобретение инженера не было забыто. Его двигатель получил в дальнейшем техническое наименование «пятитактный двигатель Айзенхата».