Автомобили с 16-цилиндровыми моторами

Рядный шестицилиндровый двигатель

В рядном шестицилиндровом двигателе поршни также вращают общий коленвал. С точки зрения теории, четырёхтактный шестицилиндровый двигатель полностью сбалансирован, так как силы инерции разных цилиндров компенсируют друг друга. К тому же, в отличие от рядного четырехцилиндрового двигателя, силы инерции 2-го порядка также взаимно компенсируются. В итоге шестицилиндровые рядные двигатели просты конструктивно и обеспечивают высокую плавность хода. Опять же, согласно теории, взаимная компенсация всех сил роднит его со схемой V12, которая представляет собой два расположенных под углом друг к другу шестицилиндровых двигателя с единым коленвалом.

На что влияет объём мотора

Среднее потребление бензина в смешанном цикле (трасса – город), для моторов объёмом 0.8 – 1.0 литр составляет, согласно данных завода изготовителя, в среднем 5 – 6 л. на 100 км езды. Мотор 1.2 -1.6 средний расход составляет 6 – 7 л. . 3 – 5 литров 12 – 18 л.. Это приблизительные данные для новых и современных агрегатов.

Альтернативным решением между получением большой мощности и маленьким потреблением топлива является двигатель с турбонаддувом или механическим нагнетателем. С помощью его можно существенно повысить эффективность движка, в среднем на 30 – 50%, и при этом затраты на горючее увеличатся не существенно. Например, средняя мощь атмосферного (обычного) агрегата объёмом 1.4 литра составляет 75 – 100 лошадиных сил.

Атмосферным называется, потому что он всасывает воздух в камеры сгорания за счёт разряжения, то есть когда поршень движется вниз, он затягивает воздух. А если на него установить турбонаддув его эффективность поднимется до 150 -170 л. с., так как он принудительно надувает воздух в цилиндры и в нём оказывается его в несколько раз больше, чем при атмосферном втягивании, а если в цилиндрах больше воздуха значить можно подать больше горючего. Вот и в чём вся разница.

Шестицилиндровые двигатели

После четырехцилиндровых и трехцилиндровых моторов это еще один тип двигателей, популярных во всем мире. Да, в последнее время в автопромышленности наметилась тенденция по уменьшению количества цилиндров в двигателях за счет установки турбин, но тем не менее шестицилиндровые моторы еще рано списывать на пенсию.

Например, многие автомобильные компании в последние годы стали отказываться от восьмицилиндровых двигателей в пользу шестицилиндровых. Особенно это касается мощных легковых автомобилей. В случае с 6 цилиндрами, конечно, классическим мотором является V-образная шестерка двигателя BMW.

История развития 12-цилиндровых моторов

Первым конструктором, которому удалось создать действующий прототип 12-цилиндрового мотора, является Даймлер Готлиб, при этом за основу своего мотора он взял проект, разработанный Леоном Левавассором. В начале 20 столетия такие силовые агрегаты устанавливались на морские катера и моторные лодки от фирмы Société Antoinette. Замена четырёх цилиндров на 12 позволила существенно увеличить мощь и производительность, так что эти двигатели пользовались большой популярностью.

В 1904 году компания Putney Motor Works, используя наработки предшественников, разработала и запустила в серию первые V-образные двигатели, получившие широкое распространение в самых разных областях. В 1909 году компания Renault выпустила мотор, ориентированный на авиационную промышленность, в котором впервые ряды поршней были расположены под углом 60° и использовалось воздушное охлаждение.

Характеристики двигателя по сегодняшним меркам не впечатляют: при объёме 12,3 литров диаметр цилиндра составлял 95 мм., а ход поршня – 140 мм. В 2010 французы выпустили более компактный вариант мотора, предназначенный для моторных лодок и катеров. Ещё через два года появился 17,5-литровый силовой агрегат с жидкостным охлаждением, развивающий мощность 135 кВт и раскручивающий коленвал до 1400 оборотов/минуту.

В 2013 году в Sunbeam Motor Car удалось сконструировать двигатель с аналогичными характеристиками, предназначенный для установки в автомобили (L поршня – 15,0 см., D цилиндра – 8,0 см.). Первой моделью, на которой был апробирован двигатель с 12 поршнями, стал Toodles V, которому сумели покориться несколько рекордов скорости.

Накануне Второй мировой войны именно двигатели с 12 поршнями стали основными для тяжёлой военной техники. После её окончания и длительного периода рецессии и восстановления промышленности эти моторы были незаслуженно преданы забвению.

И только в 1972 году известный британский автоконцерн Jaguar выпустил инновационный для того времени 5,3-литровый двигатель типа X12, который возродил массовое производство 12-цилиндровых силовых агрегатов. Модель оказалась настолько успешной, что её выпускали вплоть до 1996 года. Сегодня такие моторы стали ещё более совершенными, мощными и экономичными (по отношению к своим предшественникам).

Сколько бывает цилиндров у двигателей?

Большинству из нас хорошо знакомы четырехцилиндровые автомобильные двигатели. Все дело в том, что во многих автомобилях под капотом стоит классический двигатель с четырьмя цилиндрами. Да, конечно, в автомобилях также можно встретить сегодня и 3-, и 6-цилиндровые моторы. Реже в наши дни можно встретить 8- и 10- или 12-цилиндровые силовые агрегаты. Но известно ли вам, каков предел количества цилиндров для двигателей? Все ли двигатели знаете, начиная от одноцилиндровых, а также знакомы ли с теми транспортными средствами, где они используются? Сегодня мы расскажем вам подробно об этом.

Зачем нужно проверять объем двигателя

Чаще всего узнают объем двигателя когда хотят увеличить степень сжатия, то есть если хотят расточить цилиндры с целью тюнинга. Поскольку чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно, двигатель будет более мощным. Технология изменения объема в большую сторону, дабы нарастить степень сжатия, очень выгодна — ведь порция топливной смеси такая же, а полезной работы больше. Но всему есть свой предел и чрезмерное её увеличение грозит самовоспламенением, вследствие чего происходит детонация, которая не только уменьшает мощность, но и грозит разрушением мотора.

Сколько лошадок должно быть в современном авто – выбираем по мощности

Мощность в автомобиле является одним из главных критериев. Сегодня можно подыскать машины с разными показателями мощности, но какие решения выбрать для наиболее качественной поездки? Иногда в компании предложения двигателей настолько обширные, что одна и та самая модель предлагает с силовыми агрегатами от 100 до 250 лошадиных сил. Так, к примеру, происходит в британской корпорации Mini. Но эксперты и опытные водители называют это нонсенсом и нехорошей идеей. Поскольку каждый автомобиль обладает достаточно большим количеством преимуществ в конкретном исполнении. Вся подвеска, кузов, элементы салона — все рассчитывается под конкретную мощность, динамику и скорость. А также важен вес двигателя и прочие параметры. Поэтому при большом разбросе сложно сделать хорошее авто для каждого агрегата одновременно с учетом всех характеристик.

Тем не менее, у корпорации Mercedes есть прецеденты, как один и тот самый автомобиль может быть оптимальным предложением с двигателем на 120 и на 350 лошадиных сил. Серия AMG немного переделана во всем — подвеска, салон, органы управления. Поэтому самые мощные автомобили зачастую полностью оправдывают себя. Впрочем, так ведут себя откровенно единицы представителей транспорта. В большинстве ситуаций есть определенная проблема, которая должна быть решена. И автомобиль решает конкретную задачу. Поэтому зачастую ставить в обычное городское авто двигатель с тремя сотнями лошадей совершенно бесполезно. Это просто увеличивает расход топлива и не приносит ничего хорошего покупателю. Так что стоит внимательнее относится к выбору двигателя и его технических характеристик.

Главные отличия.

У 8-клапанного двигателя головка блока узкая, так как он имеет один распредвал. Свечи расположены на блоке горизонтально и под определенным углом. Распределительный вал контролирует поочередность их открытия – вначале открывает впускной, затем выпускной. Открытие клапана происходит с помощью конусных частей расположенных на распредвале, а закрытие происходит с помощью пружин, находящихся на нем. В четырехцилиндровом – на каждый один цилиндр мотора по два клапана – впускной и выпускной. Собственно, поэтому их получается восемь на силовой агрегат.

В 16-клапанном двигателе головка блока широкая по отношению к однорядному четырехцилиндровому блоку, так как на ней расположены два распредвала. Сама конструкция усложненная, клапана регулируются с помощью гидрокомпенсаторов. Открытие и закрытие имеют принцип такой же, как в 8-клапанном двигателе. Свечи в таких двигателях расположены строго вертикально, как бы утопая в крышке блока цилиндров. На каждый один цилиндр двигателя уже по 4 клапана – значит, соответственно, 16 на двигатель. А что если вместо двух маленьких клапанов вставить два больших по размеру клапана… В принципе можно, но тогда газ камеру сгорания будет заполнять неравномерно, двигатель будет работать не так бесшумно, как хотелось бы.

Достоинства двигателя с 8 клапанами:

Изначально двигатель по конструкции, относительно, очень простой и, соответственно, прост в обслуживании.
Отсутствие гидрокомпенсаторов, несомненно, упрощает конструкцию силовой установки в целом.
Нетребователен к маслу.

Недостатки:

Мощность меньше по отношению к 16 клапанному двигателю. Таких высоких оборотов достигнуть тоже не получается – два клапана на цилиндр не позволяет ускорить впуск и выпуск топлива и газов из камеры. Процесс происходит медленнее, чем бы хотелось.
Увеличен расход топлива. По причине того, что газ выходит через один клапан, который не может пропустить больше, чем ему положено.
Такие двигатели, в сущности, более шумные, особенно когда передвигаешься на больших оборотах.
Отсутствие гидрокомпенсаторов требует регулировку клапанов по мере нарушения их четкой синхронизации (даже при небольшой деформации профиля кулачков распедвала), в худшем случае – появление стука.

Двигатель 16-клапанный и его значимые достоинства:

Более мощный. Лучше разгоняется и, следовательно, максимальная скорость будет значительно выше, чем у 8-клапанного двигателяБолее мощный

Лучше разгоняется и, следовательно, максимальная скорость будет значительно выше, чем у 8-клапанного двигателя.
Немаловажно, что расход топлива заметно меньше (должен быть).
Шумность двигателя меньше.
Клапана регулируются гидрокомпенсаторами.

Недостатки:

Присутствие гидрокомпенсаторов требует своевременно менять масло в двигателе во избежание закоксовывания гидрокомпенсаторов.
Обслуживание двигателя обходится дороже. Ведь конструкция такого двигателя на порядок сложнее, нежели конструкция 8-клапанного двигателя.

Несколько слов об еще одной из причин, почему клапана должны плотно сидеть в седле. Помимо обеспечения полной герметичности камеры сгорания, следует учитывать то, что тарелки на клапанах работают в тяжелых условиях сильного нагревания. К тому же тарелки должны плотно соприкасаться с седлом, которое расположено на головке цилиндра, которая охлаждается. Ведь нагретая тарелка передает седлу большую часть тепла. Особенно это касается выпускного клапана, так как он охлаждается только через плотное пролегание тарелки к седлу, а охлаждение впускного – при поступающей воздушно-топливной смеси в контакте с седлом. При плохом контакте с седлом никакой (даже самый жаростойкий) клапан не выдержит такого сильного перегрева. Он просто-напросто прогорит и разрушится, поэтому плотная его посадка в седло очень важна. Поэтому они делаются из жаростойких металлических сплавов. К тому же, они не обладают магнитными свойствами.

Шестицилиндровые двигатели

16 цилиндров в моторе.

Автомобильный транспорт с шестнадцатью цилиндровыми силовыми агрегатами как ни странно, достаточно распространен на некоторых классах автомашин. Самый известный агрегат V16, это мотор от фирмы «Кадиллак», который устанавливается на автомодель Phaeton. Более современной моделью, где устанавливается этот мотор, является концепция автомобиля Caddy.

Компания «Alfa Romeo» экспериментировала с этими шестнадцатьцилиндровыми двигателями еще на автомобиле 6C Bimotore (на первой модели Ferrari). Но там стоял неполноценный 16-ти цилиндровый двигатель а сразу два мотора, которые имели по 8 цилиндров (один с передней части машины, другой с задней части).

Только потом появился гоночный автомобиль с двигателем V16 марки Альфа-Ромео Tipo 162.

Далее после него появляется концепт-кар Tipo 163.

Этот автомобиль напоминает модель автомобиля Buckminster Fuller Dymaxion.

Несколько лет спустя компания «Alfa Romeo» выпускает еще один гоночный автомобиль модель Tipo 316 с тем же 16-ти цилиндровым мотором.

Вот еще друзья один двигатель с шестнадцатью цилиндрами. Это мотор BRM P83 от компании «British Racing Motors».

Компания «Porsche» оснастила свою «917» модель 16-ти цилиндровым силовым агрегатом, который был менее мощным, чем сам автомобиль оснащенный мотором с 12-ти цилиндрами.

CIZETA V16T — это псевдо 16-ти цилиндровый мотор от фирмы «Giorgio Moroder».

Два двигателя автомобиля Ferrari V8 были модернизированы в один единый шестнадцатицилиндровый блок.

В то время публика жаждала, чтоб на машинах было еще больше цилиндров, что заставляло разработчиков и инженеров автофирм вести в этом направлении разработки, чтобы однажды удивить весь р новыми мощными моторами.

И конечно же не стоит забывать о том самом знаменитом двигателе W16, который был установлен на модели Bugatti Veyron.

Слабые места моторов K20A (B, Z), K20A4, K24A (A2)

Выпускной распределительный вал

Более детально про слабые места K20A (B, Z), K20A4, K24A (A2)

Выпускной распределительный вал

У новых двигателей проблем не возникало. В 2004 году, по мере увеличения наработки впервые возникла проблема с износом распредвалов. Если конкретнее, то изнашивались кулачки вала, что прямым образом влияет на корректную работу клапанов. У двигателя теряется мощность, медленнее набирает обороты, повышен расход топлива, по звуку — слышно «троение». Со временем, выпускные клапана перестают открываться вообще из-за предельного износа кулачков, доводя до такой крайности приходит каюк и постели распредвала, что в совокупности приводит к большим затратам денежных средств на покупку новых запчастей и ремонт. В таких случаях не исключено, что ремонт будет возможен заменой ГБЦ в сборе. Причина проблемы с распредвалом точно не определена. Возникает данная проблема не на всех движках, а на какой-то части. А самая потерпевшая модель движка с этой проблемой — нефорсированный К20А, у него более интенсивно стачиваются кулачки.

Долго с данной проблемой разбирались специалисты и вот что было выявлено:

Подвергнуты проблеме нефорсированные двигатели серии «K» с выпускным распредвалом у которого нет VTEC — кулачков. На каждый кулачок выпускного распредвала приходится два клапана на которые, кулачки давят через рокеры, на впускном VTEC — распредвале количество кулачков соответствует количеству клапанов, то есть один кулачок давит на один клапан.
Такая конструкция способствует возникновению практически незаметных перекосов разрегулированных зазорах клапанов, при этом возникают ударные нагрузки на кулачки распредвал через рокер.
При нарушении периодичности регулировки зазоров клапанов, может быть и в совокупности с масляным голоданием (возникает при несоответствии масла, малого уровня, несвоевременной заменой масла) износ вала ускоряется. На впускных распредвалах этих моторов такой проблемы нет.

Компрессор

Данный механизм создан для сжимания топлива, т.е. впускной смеси. Компрессоры могут быть механическими и турбонаддувными. Механический компрессор работает за счет коленчатого вала двигателя. Недостаток данной системы в том, что он приводит к значительной потере мощности и увеличению потребляемого топлива. Турбонаддувные компрессоры оснащены крыльчаткой турбины, раскручивающейся от давления выхлопных газов. Турбонаддувные механизмы более экономичны, они не затрачивают большого количества впускной смеси, но на малых оборотах уменьшают крутящий момент.

Для улучшения мощностных характеристик двигателей некоторых автомобилей, производители устанавливают несколько устройств. Последовательно установленные компрессоры обеспечивают бесперебойность в работе мотора, параллельно установленные компрессоры увеличивают характеристики автомобиля в пиковых режимах.

Моторы с 14, 16, 18, 20 и более цилиндров.

Сколько цилиндров у вашего автомобиля? Мы уверенны, что большинство из Вас ответят — что три или четыре. К нашему сожалению, большинство автопроизводителей стали уменьшать количество цилиндров в двигателях сохраняя при этом машине прежнюю мощность, и все за счет новых технологий и естественно с помощью турбин. Поэтому за последние годы автомобили с восьми и более цилиндрами в двигателе становятся редкостью. Тем не менее, определённые автофирмы продолжают все же выпускать мощные автомобили с V8 или с W12 силовыми агрегатами. А как Вы думаете, есть ли автотранспорт с мощными двигателями больше 12 цилиндров, который к примеру имеет 14, 16, 18 или более цилиндров в двигателе?

В одной страховой компании нам на глаза попалась вроде бы обычная анкета, которая заполняется при оформление полиса Каско, в которой был такой вопрос:

«Укажите количество цилиндров у двигателя Вашего автомобиля». К данному вопросу предлагались варианты ответов: от 1 до 24 цилиндров. Нас это очень удивило и мы решили выяснить для себя, какие автомобили и транспортные средства имеют моторы с цилиндрами больше 12.

На что влияет степень сжатия двигателя

Она оказывает влияние на количество работы, производимой двигателем. Чем выше степень сжатия, тем больше энергии выделяется при сжигании топливно-воздушной смеси. Соответственно, это отражается на мощности силового агрегата. В конце прошлого века автопроизводители добивались увеличения мощности именно путем повышения степени сжатия.

Производительность двигателя и степень сжатия

Этот метод имеет определенные ограничения. Дело в том, что нельзя сжимать смесь до бесконечности. Есть определенный предел и если этот предел превысить, то происходит самопроизвольное воспламенение смеси (детонация). Но это правило относится только к бензиновым двигателям.

Происхождение двигателей внутреннего сгорания

Большинство водителей любит обсуждать мощность своих транспортных средств с друзьями, а также читать соответствующие статьи и изучать рейтинги. При этом не каждый знает, как и в каком виде существовали дизельные и бензиновые двигатели ранее.

Вид двигателя внутреннего сгорания История двигателей внутреннего сгорания уходит корнями в самый конец восемнадцатого века. Так, в 1799 году француз Филипп Лебон запатентовал своё изобретение — мотор, который работает на светильном газе, также открытым инженером. С тех пор последовало множество исследований (преимущественно неудачных) и ряд изобретений, благодаря которым двигатель стал таким, которым мы его знаем.

Рекомендуем: Как работает катушка зажигания в автомобиле?

Первый бензиновый двигатель появился после череды испытаний и предложений от инженеров того времени — они искали новые виды топлива. В числе прочих смесей был испробован керосин, но он отличался тем, что плохо испарялся. На замену ему пришёл бензин, ранее известный только домохозяйкам — он продавался в аптеках как чистящее средство. В 1888 году россиянин Огнеслав Костович посетил Департамент торговли и мануфактур с просьбой выдать разрешение на использование нового двигателя. «Усовершенствованный, действующий керосином, бензином, нефтью, светильными и прочими газами и взрывчатыми веществами» — этот мотор стал основополагающим в современном производстве. Разрешение Костович получил только в 1892 году. За срок 4 года он успел запатентовать изобретение в Великобритании и США.

Бензиновый двигатель Огнеслав Костович изобрёл не для того, чтобы облегчить жизнь автомобилистов, а для создания своего дирижабля с инновационной конструкцией, в том числе типом питания. Проект так и не увидел свет, но мотор отлично подошёл для наземных транспортных средств. Двигатель Костовича имел систему водяного охлаждения, электрическое зажигание и оппозитное расположение цилиндров.

Первый дизельный двигатель, технология которых также широко распространена сегодня, имеет более популярную историю происхождения. Создал его известный многим Рудольф Дизель — технология и вид топлива назван в его честь. В 1890 Дизель подал идею о том, что для лучшей экономии топлива нужно применять технологию быстрого сжатия. В 1893 году Рудольф получил патент на Дизель-мотор, спустя 4 года выпустив первый рабочий прототип. Двигатель отличался высоким КПД, но имел слишком большие габариты, поэтому долгое время в приоритете были бензиновые агрегаты.

Что такое степень сжатия двигателя

Есть распространенное заблуждение, что степень сжатия — едва ли не самый главный параметр любого автомобильного двигателя. На самом деле, это не совсем так. Степень сжатия двигателя влияет на топливо, которое лучше использовать для мотора. Также от степени сжатия зависят параметры воспламенения. Если на автомобиле используется искровое зажигание (бензиновый двигатель), степень сжатия специалисты стремятся повысить, а если сгорание в цилиндрах происходит от сжатия (дизельный двигатель), то, наоборот, снизить.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас бензиновый двигатель с объемом в 2,4 литра. Если в таком моторе степень сжатия равна 6 единицам, то мощность такого двигателя составит около 100 лошадиных сил. При этом, если оставить тот же мотор, но повысить степень сжатия в дважды — до 12 единиц, то мощность составит около 135-140 лошадиных сил. При этом в обоих рассмотренных случаях расход бензина будет одинаковый. Если сжатие выше, то ниже температура выхлопных газов, соответственно, больше высвободившейся энергии может быть преобразовано в механическую работу.

Если углубиться в физику процесса, можно вспомнить, что чем выше уровень расширения газов после произошедшего воспламенения, тем ниже температура этих газов. Соответственно, больше механической энергии в результате взрыва высвобождается. Поскольку в автомобильных двигателях степень сжатия и степень расширения газов в процессе взрыва практически идентичны (поскольку взрыв происходит в замкнутом цилиндре), отсюда следует, что с повышением степени сжатия удается повысить эффективность работы двигателя.

Само собой, повышать степень сжатия можно не до бесконечности — есть определенная граница. В зависимости от того, насколько высока температура и давление смеси в момент создания искры, определяется риск возникновения детонации. Если не просчитывать данный фактор, могут создаться серьезные проблемы в работе двигателя.

Обратите внимание: Чтобы нивелировать проблему с возникновением детонации в ходе повышения температуры, производители автомобилей ввели в двигателях пятый цикл. Смысл его в том, что закрытие впускных клапанов происходит позже, чем ранее. Соответственно, это позволяет лучше использовать топливо в цилиндрах, что снижает степень сжатия, но увеличивает уровень расширения

Такая схема используется на современных автомобильных моторах

Соответственно, это позволяет лучше использовать топливо в цилиндрах, что снижает степень сжатия, но увеличивает уровень расширения. Такая схема используется на современных автомобильных моторах.

Если ознакомиться с технической информацией по автомобилю, можно заметить, что степень сжатия фигурирует в документации в качестве одного из параметров. Данная степень сжатия является постоянной для двигателя, и изменить заложенные производителем значения практически невозможно.

Степень сжатия можно измерить самостоятельно. Чтобы это сделать, необходимо поделить общий объём двигателя на число цилиндров. В результате данных вычислений удастся узнать полный объем одного цилиндра. Далее потребуется один из поршней мотора перевести в верхнюю мертвую точку и залить в данный цилиндр масло, отмерив его объем. Полученный объем — это объем камеры сгорания. Далее остается разделить общий объём цилиндра на объем камеры сгорания и узнать степень сжатия двигателя.

Рядный четырёхцилиндровый двигатель

Наиболее распространенная в наше время конфигурация двигателя с рядным расположением четырёх цилиндров. Плоскость расположения цилиндров может быть строго вертикальной или находиться под углом, как у некоторых двигателей Volkswagen.

Четырехтактные двигатели L4 не сбалансированы, но, так же как и трехцилиндровые, просты в производстве. Современные рядные четырехцилиндровые двигатели редко имеют рабочий объем более 2,3 – 2,4 литра. Ограничение связано с возрастанием уровня вибраций, поэтому на современных двигателях большого объема часто используются успокоительные валы. Применяется на огромном количестве автомобилей разных марок и моделей.

Процесс сжатия в дизельных двигателях

Как правило, в дизельных двигателях степень сжатия значительно выше. Если в бензиновых двигателях она в среднем составляет 10:1 – 12:1, то у дизелей значение может достигать от 15:1 до 22:1. Рабочий процесс в дизельном моторе происходит следующим образом: вначале в цилиндр попадает чистый воздух, который за счет большой степени сжатия разогревается до 700-900°С. Дизтопливо впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания при подходе поршня к ВМТ. А так как воздух уже сильно разогрет, после смешивания с ним происходит воспламенение топлива. Возгорание под давлением (без необходимости применения сложной системы зажигания) является главным преимуществом дизельного двигателя. Но, с другой стороны, повышаются требования к герметичности. Также необходим насос высокого давления, который является одним из слабых мест такого типа силовых агрегатов.