V образный двигатель. V образный двигатель мотоцикла


Обзор V образного двигателя, его преимущества и недостатки

Сегодня уже никто не может представить свою жизнь без машин, а значит и без двигателей. Самой известным типом внутреннего сгорания мотора  является V образный двигатель. Он получил свое название за характерное расположение цилиндров, которые имеет различный уровень наклона по отношению друг другу. Диапазон угла вели, с 10 градусов и до 120.Рассматриваемый тип мотора работает по такому же принципу, как и любой двигатель внутреннего сгорания, различия состоят только в положении цилиндров.

v образный двигатель

Область применения

Главной причиной большой популярности рассматриваемой модели состоит в том, что данный мотор иметь большую область применения. Он успешно используется в таких отраслях, как машиностроение, постройка самолетов и кораблей. Помимо этого, стоит отметить, что v двигатели используются и в мотоциклах. Как правило, сфера и область применения зависит от того, сколько цилиндров имеет рассматриваемая модели, а также особенности их расположения. Особенности размещения цилиндров имеют немалое  влияние на такие технические характеристики, как плавность работы, величина вибрации, сложность балансировки и так далее.

v образный двигатель для авиации

Классификация v двигателя

Обычно двигатели классифицируются по порядку работы, в данном случае порядок работы не так важен, так как основной критерий является наличие определенного количества цилиндров и особенности их расположения.  Стоит сразу отметить, то наиболее часто используемые углы в моделях двигателей составляют 45, 90 и 60 градусов. Обычно они применятся на машинах и мотоциклах. В зависимости от количества цилиндров выделяют следующие типы двигателей:

  • V2 используют в стандартных автомобилях
  • V3
  • V4
  • V5
  • V6 – наиболее популярный тип, применяется в машинах
  • V8 часто используется в спорткарах
  • V10
  • V12
  • V14
  • V16
  • V18
  • V20
  • V24

Сразу стоит выделить те отрасли, где применяется каждая модель двигателя.  Моторы, которые обладают двумя и четырьмя  цилиндрами используются в мотоциклах.  Но встречаются случаи, когда на спортивных моделях вы можете встретить двигатель, который обладает пятью или даже шестью цилиндрами. Такие виды обладают невероятно большой мощностью по меркам мотоциклов, которая позволяет им достигать самых высоких скоростей.

Если вести речь об автомобилях, то тут самыми распространенными являются модели, которые имеют по 6 или 8 цилиндров, правда, также в спортивных моделях их число может достигать 10 а иногда даже 12. Это также производится для того, чтобы достичь максимальной мощности. Правда, при установке такой модели следует подготовить и все остальные системы.

В авиации и кораблестроение применятся больший ряд двигателей. Здесь вы можете встретить четырех, пяти, восьми,  десяти, двенадцати, четырнадцати, шестнадцати, восемнадцати двадцати и двадцати четырех цилиндровые двигатели. Применение их вызвано тем, что существует особый порядок работы во многих системах, которые требуют не только большой, но также порой и малой мощности, которая нужна для выполнения менее больших, но все же значимых задач. Примером их могут послужит внутренние системы корабля, которые не требуют большого двигателя для полноценного обслуживания.

Как правило, рассматриваемое устройство располагается вверх. Это наиболее часто используемая форма расположения. Но встречаются случаи, когда инженеры делают наоборот и направляют их вниз. Как и для чего это делается. Дело в том, что при определенной конструкции того или иного аппарата, стандартное расположение просто напросто неудобно, так как создает лишние проблемы, например, занимая большое количество места. Говоря о примерах, можно отметить авиацию. Именно здесь активно применяется обратное расположение, которое нужно для того, чтобы ничего не мешало пилоту управлять самолетом, так как это может привести к необратимым последствиям. Но, все же всем больше нравиться стандартное расположение, так как именно его видят люди под капотом своих автомобилей.

v образный двигатель дна мотоцикле

Положительные и отрицательные стороны

Если затронуть такую тему, как преимущества, которые имеет v образный двигатель над моделью R образного мотора, то можно столкнуться с большим количеством различных мнений, которые говорят о том, то каждый специалист выделяет свои особенности эксплуатации каждого вышеупомянутого типа. Итак, в чем же основные преимущества двигателя, который имеет цилиндры, расположенные под углом?

В первую очередь стоит обратиться к истории создания рассматриваемого мотора. Дело  в том, что на начальном этапе разработки основной задачей, которая стояла перед инженерами, являлось достижение максимальной компактности при сохранении мощности у высокого крутящего момента. Сразу можно сказать, то обе проблемы бы успешно решены, что и дало начало плюсам рассматриваемого типа.  Итак, как же были решены данные проблемы?

В первую очередь стоит объяснить такое явление, как увеличение крутящего момента. Дело в том, что в отличие от R образного мотора, где силы направлены прямо перпендикулярно, такая модель, как v образный двигатель имеет такой порядок работы, при котором силы действуют на вал по касательной с двух сторон.  Это позволяет достичь максимального ускорения вала, так как инерция, которая создается при работе значительно выше, чем та, которая появляется при функционирования моделей R.

Помимо увеличения крутящего модели можно отметить компактность. Мотор обладает меньшей высотой и длинной. Но не только эти положительные моменты можно выделить из порядка работы.  Итак, у моделей V  типа можно отметить большую жесткость коленчатого вала, которая влияет не только на прочность конструкции, но также и на срок службы всей системы, большим диапазоном рабочих частот, это дает возможность двигателю не только быстро набирать обороты, но и динамично работать даже на пределе возможностей.

К сожалению, модели V состоят не толь из плюсов. Дело в том, что они обладают более сложной конструкцией, а поэтому стоят на порядок дороже, а также большая  ширина мотора. Но особенно важно  то, что практически все они имеет немалый уровень вибрации и определенные сложность при балансировке. Правда сейчас, чтобы избежать данных недостатков в работе, инженеры компаний намеренно  утяжеляют ту или иную часть.

Будущее V двигателей

Несмотря на все недостатки, можно уверенно сказать, что будущее за данным видом двигателей. Конечно, каждый из них имеет ряд недостатков, но инженеры уже сегодня знают, как их ликвидировать.  Также стоит отметить, что данный тип гораздо легче модифицировать и уже на сегодняшний день известно, что практически любой вид V двигателя, не полностью раскрыл свой потенциал, иными словами, для большинства есть еще определенный резерв, который позволит увеличить большое количество технических характеристик.

V образный двигатель был запатентован в США еще в 1905 году, сто лет назад, но за это время люди все еще полностью не раскрыли все его особенности. Сегодня инженеры работают над тем, чтобы производство моделей стало менее затратным, что позволит приобрести автомашину с хорошим мотором мог себе каждый человек, даже с малым или низким доходом.

Вам понравилась статья? Она была полезной?

Да Нет

Похожие статьи:

autodont.ru

Пламенное сердце машины, часть 3

Двигатель. Вибрации и уравновешенность. Конфигурация цилиндров.Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

 

У каждого мотоциклетного двигателя есть ряд вращающихся деталей. А есть еще и такие, которые движутся возвратно-поступательно (только в роторном двигателе таких деталей нет). Вот они-то в основном и являются «возмутителями спокойствия», задорно раскачивая моторчик на разные лады.

Возьмем, например, маховик. Этот большой парень свободно вращается на своих подшипниках и не создает вообще никаких вибраций. Но к вращению маховика добавляются движения других вращающихся элементов: палец кривошипа, нижняя часть шатуна, подшипник нижней головки шатуна. И уже эта сумма (а не отдельные элементы общей «вращающейся картины») создает проблему вибрации, вызванную разбалансировкой вращающихся или центробежных сил.

С возвратно-поступательными движениями деталей тоже все отнюдь не просто: верхняя половина шатуна и поршень движутся именно так. Объяснить, откуда берутся вибрации в этом случае непросто, но я постараюсь. Как только поршень достигает вершины своего хода (верхней мертвой точки, ВМТ), он должен резко замедлиться и практически мгновенно остановиться, после чего ускориться в обратном направлении. Безумный поршень достигает своей максимальной скорости где-то в середине хода, после чего снова следует резкое замедление, «оттормаживание» в нижней мертвой точке (НМТ), после чего опять происходит ускорение при движении вверх. Снова, снова и снова. Каждая остановка в ВМТ и НМТ вызывает импульс вибрации, которая расходится по всему двигателю. Физические силы, которые вызывают вибрацию, называют инерционными или возвратно-поступательными, они равны нулю в середине хода поршня и максимальны в ВМТ и НМТ.

Поршни маленького Ninja 250R порхают со скоростью 15,11 метров в секунду!

Со всеми этими проблемами нужно как-то бороться, потому что ездить на брыкающемся и вздрагивающем всем телом байке просто невозможно.

Решение проблем

Устранить вредное влияние вращающих сил довольно просто: надо удалить часть материала с маховика рядом с пальцем кривошипа или прибавить такое же количество материала напротив него, и конструкция снова сбалансирована. Для компенсации возвратно-поступательных сил можно продолжать увеличивать массу маховиков с противоположной пальцу кривошипа стороны так, чтобы был сбалансирован общий вес узлов, перемещающихся возвратно-поступательно. Таким способом исключается неуравновешенность в ВМТ и НМТ хода поршня. Проблема вибрации решена!

А вот и нет. Такой подход не работает в промежутке хода поршня между ВМТ и НМТ, потому что добавленная масса на маховиках создает постоянную крутящую силу, в то время как возвратно-поступательно движущаяся сила (да, от этих поршней одни проблемы) изменяется от максимума до нуля и наоборот. В итоге получается горизонтальная вибрация. И хотя масса вращающихся частей коленвала постоянна (если только он еще не рассыпается от вибраций, которыми мы с вами, как заправские инженеры, его наградили), часть этой массы постоянно изменяет свое положение, изменяя таким образом крутящие силы. Процесс вращения коленвала и действие сил, которые при этом возникают, частично показан в ролике о принципе работы крестообразного коленвала Yamaha R1 2009, советую посмотреть для лучшего понимания того, что я тут понаписал (начиная с 2.30 минут ).

Проблема уравновешивания двигателя с математической точки зрения очень сложна. Существующие методы представляют собой компромисс по сравнению с идеальной ситуацией. Исходя из этого, становится понятно, зачем конструкторы испробовали огромное количество различных схем двигателя и коленвала: чтобы исследовать и попытаться устранить присущие им проблемы вибрации и уравновешенности.

Думаю, вы уже догадались, что задача усложняется с увеленичем размеров двигателя. На 50-кубовом скутере вибрация проявляется лишь в мелкой дрожи на руле, совершенно не напрягающей. Проблема вибрации ограничивает объем одноцилиндровых двигателей – 650 кубических сантиметров. Спортивные одностволки-эндуро такого объема от KTM не зря называют «молотилками» - вибрации на руле настолько сильны, что можно закрыть глаза и представить себя на дорожных работах с отбойным молотком в руках. Большая мощность означает увеличение частоты вращения элементов двигателя, так что возникает потребность в увеличении количества цилиндров.

Подавление вибраций

Есть несколько способов снижения вибрации, которые избавляют разработчиков от трудной необходимости устранения самой причины. Конструкция рамы играет огромную роль: грамотно спроектированная, она снижает уровень вибраций. Еще можно закрепить двигатель в раме с помощью резиновых втулок, которые выполняют виброизоляционную роль. Рукоятки руля утяжеляют: это приводит к изменению резонансной частоты руля, что уменьшает «дрожь». Подобный метод применяется и в случае с зеркалами заднего вида. Явный аутсайдер в этом вопросе – Hyosung GT250R, заводские зеркала которого часто лопаются вследствие непродуманной конструкции.

Невозможно устранить силы служащие источником затруднений. Однако возможно создать равные им, но противоположно направленные силы для устранения уже существующих. Для этого используется один или несколько уравновешивающих валов (которые часто называют балансирными) с приводом от коленвала, которые вращаются в противоположном ему направлении. На валу размещают противовесы, масса и расположение которых тщательно рассчитывается. Такой подход оптимален в случаях, когда мощность и вес значат меньше, чем удобство и комфортабельность, либо когда п

motocafe.ru

V образный двигатель — Как работает и где применяется

Современный мир представить без частных автомобилей просто невозможно. Машины могут быть роскошью, увлечением, возможностью получать адреналин и даже «кормильцем» семьи. Собственно, сердцем любого автомобиля остается мотор, одним из самых популярных видов которого считается распространенный V двигатель. Он работает по тому же принципу, что и любой другой ДВС, но отличается расположением цилиндров, благодаря которому V-образный двигатель и получил свое название.

Где используют V-образные двигатели

Если говорить откровенно, то популярность такого движка обусловлена тем, что он может использоваться буквально в любой сфере и устанавливаться на любое транспортное средство. Так, V-двигатели можно встретить в областях производства автомобилей, постройки кораблей и самолетов. Многие «V» сегодня ставят на мощные модели мотоциклов.

В общем, все зависит только от того, какие именно мощности требуются и для каких целей. Но, в большинстве случаев, V-движки идеально подходят для обеспечения выполнения поставленных задач.

Немаловажным остается и то, какое количество цилиндров в двигателе и как они расположены, ведь от этого зависит сила вибрации при работе, плавность и сбалансированность.

Виды и модификации V-двигателя

Чаще всего классификация автомобильных двигателей происходит исходя из порядка работы. Когда мы говорим о V-двигателях, порядок оказывается совершенно не важным, так как разделение на типы и классы идет исключительно по количеству цилиндров в движке и особенностях их расположения относительно друг друга.

Наиболее распространенными считаются движки, которые имеют угол расположения цилиндров в сорок пять и девяносто градусов. Также популярен и шестидесяти градусный угол. Чаще всего их можно встретить в серийных автомобилях и мотоциклах.

Основная классификация V-образных моторов в современном автопроизводстве выглядит следующим образом – бюджетные и серийные автомобили среднего класса используют V2 и V6. Среди производителей спортивных машин чаще всего можно встретить обычный или турбированный V8. Также существуют «V» 3, 4, 5, 10, 12, 14, 16, 18, 20 и 24.

Двух- и четырехцилиндровые движки используются исключительно в мотоциклах. Впрочем, особо мощные спортивные мотоциклы могут быть оснащены и более сильным V-двигателем, вплоть до шестицилиндрового. Для мотоциклов такие моторы обладают просто невероятной мощностью, позволяя развивать очень большую скорость.

В обычных серийных автомобилях вы скорее всего найдете под капотом шести- или восьмицилиндровую «V». Но, когда мы говорим о моделях со спортивными характеристиками, работает то же правило, что и для мотоциклов – многие ставят более мощные и сильные двигатели. Так, в премиумных спорткарах используются движки вплоть до мощнейшего V 12, а дорогие авто бизнес-класса с функцией «sport» могут быть оснащены десяткой. Однако, установка более сильного мотора является очень сложной задачей, так как для обеспечения его корректной работы требуется переработка практически всех базовых систем машины.

Далее стоит взглянуть на «высшую лигу» — самолеты и корабли. Здесь действительно настоящий рай для «V». Используется большой диапазон мощностей – от четырех цилиндров до двадцати четырех. По сути, в кораблестроении и авиации можно встретить буквально любой из классов подобного двигателя – пятерки, восьмерки, десятки, с двенадцатью и восемнадцатью цилиндрами – все это активно эксплуатируется в данных сферах. Это обусловлено тем, что в этих отраслях нужны, как очень мощные двигатели, так и достаточно слабые, для выполнения каких-то определенных задач. Например, если посмотреть на современный корабль, то быстро становится понятно, что ряд его жизненно важных систем не требует большой мощности, но вот надежность, который славятся V-двигатели, всегда в цене.

Преимущества V-образных двигателей

Каждый конструктор в наше время может выделять какие-то определенные преимущество V-движков, в зависимости от тех задач, которые перед ними ставятся. Однако, если смотреть со стороны, то все моторы обладают рядом общих плюсов, которые просто нельзя не заметить, сравнивая с более простым и старым R-мотором. Таким образом, среди главных преимуществ двигателя с цилиндрами, расположенными под угловым наклоном, можно выделить сразу несколько.

Мощность и компактность. По сути, V-двигатель изначально разрабатывался как раз для достижения больших мощностей, при сохранении удобного и относительно небольшого размера. Стоит отметить, что и с первой, и со второй задачей, конструкторы сумели справиться. Более того, во многом новые двигатели в свое время даже превзошли ожидания инженеров.

Так, главной проблемой R-образного движка всегда было направление сил на вал. При перпендикулярной направленности, увеличение крутящего момента в каждой новой модификации требовало невероятных усилий и денежных затрат. С изобретением «V» эта проблема ушла сама собой, так как теперь на вал силы начали действовать с двух сторон не перпендикулярно, а по касательной. Таким образом, ускорение вала стало достаточным благодаря силе инерции. В то же время, предыдущие поколения ДВС считаются наиболее проблемными именно из-за отсутствия возможности увеличения максимального крутящего момента.

Кроме прочего, V-двигатели оказались очень компактным решением, при достижении такой большой мощности. Размеры, как высота, так и длина, значительно меньше, чем у других устаревших моделей двигателей внутреннего сгорания.

Из важных преимуществ стоит выделить жесткий коленвал, позволяющий увеличить срок эксплуатации двигателя и прочность всей его конструкции. Немаловажным остается и то, что конструкторы сумели значительно увеличить диапазон рабочих частот – теперь движок быстро набирает обороты и даже на пределе своих возможностей остается максимально стабильным.

Основные минусы V-двигателей

Как показывает практика, даже при самых впечатляющих преимуществах, любые моторы имеют и свои неоспоримые минусы. К сожалению, V-двигатели не являются исключением.

Первое, и самое важное, что мешает использовать «V» буквально везде – сложность их конструкции. Это отражается на стоимости, а значит, далеко не каждый автомобиль ниже премиум-класса может оснащаться таким двигателем.

Более того, немаловажным остается и вторая проблема – большая ширина мотора. Он буквально в полтора раза больше, чем R-модели.

Однако главная проблема – сильная вибрация. Двигатель действительно очень сильно вибрирует и требует просто колоссальных сил и знаний для тонкой сбалансированности работы. Именно поэтому встретить самые мощные V 12 можно только на очень дорогих автомобилях спорт-класса. Проблема частично решается утяжелением некоторых частей конструкции, но это идет в разрез с главным принципом современных спорткаров, при создании которых инженеры борются буквально за облегчение каждого болтика.

Развитие V-образных двигателей

Большинство специалистов уверены, что в будущем наиболее распространенными моторами во всех моделях и классах машин станут именно V-двигатели. Конечно, недостатки у них есть, но уже сегодня все они постепенно нивелируются за счет новых разработок автопроизводителей.

Более того, их конструкция значительно более удобна для различных модификаций – любой V-движок, который эксплуатируется в наше время, еще не до конца доработан, в плане использования всего потенциала. То есть, с 1905 года, когда первые был приобретен патент на такой вид мотора, до сегодняшнего дня, когда автомобилестроение достигло небывалых высот, у V-образного двигателя все еще впереди. В ближайших планах переработка конструкции и снижение стоимости, чтобы была возможность оснащать даже бюджетные серийные авто популярных производителей.

servicing-auto.ru

Самодельный V-образный мотор из Днепровского

Нашел в группе hamsky_garage фото такой вот интересной работы из мотора мотоцикла Днепр сделали V-образный. Довольно интересная работа, далее постараюсь найти автора и залить видео, как он работает! Молодцы ребята))))

mmoto.tk

V-образный двигатель - технические особенности и история появления

Одним из ныне популярных видов двигателей внутреннего сгорания является V-образный двигатель. Этот вид моторов считается одной из стадий развития ДВС, поэтому его появление считается вполне логичным и не ассоциируется как великое достижение. История создания V-образного двигателя и его технические особенности – тема нашей сегодняшней статьи.

Как появился этот вид двигателей?

Традиционным двигателем считается рядный, и когда-то увеличение мощности осуществлялось только путем увеличения объема цилиндров. Но, разумеется, всему есть свой предел, так же как и размерам цилиндров. В этой свези, конструкторы вынуждены были придумать новый способ увеличения мощности, но в то же время, сохраняя габариты мотора. И выход был найден, для получения большей мощности были созданы двигатели с 6-цилиндрами, что, пожалуй, является максимальным количеством для легкового автомобиля.

Однако и этого стало недостаточно, поэтому спустя некоторое время удалось сделать еще одно открытие – двигатель, в котором цилиндры располагались под углом напротив друг друга, то есть V-образный мотор. Его конструкция позволяла сэкономить драгоценное место под капотом, и в результате широкое распространение получает как 6 цилиндровый v образный двигатель, так и 8-цилиндровый, что является идеальным сочетанием между габаритами и мощностью мотора.

Технические особенности V-образного двигателя

Несложно догадаться, что такой мотор очень сложен в техническом плане. По сути, так же как и бензиновый, дизельный v образный двигатель имеет 2 головки блока цилиндров, а также очень сложную систему ГРМ. При этом такой двигатель оснащен одним коленчатым валом, который может приводить в движение сразу 8-поршней. Разумеется, что и в обслуживании такой мотор крайне не дешевый.

Вместе с этим, имеющиеся недостатки не повлияли на популярность этого типа моторов, поэтому встретить можно v образный двигатель и у мотоцикла. Причиной такого массового распространения является экономичность мотора совместно с высокой мощностью. V-образные двигатели полюбили многие знаменитые автоконцерны: BMW, Ford, Toyota, Mercedes, Mazda и многие другие. В-образная конструкция позволяет создать максимально облегченный агрегат, что для многих автомобилей имеет огромное значение, так как вопрос снижение веса связан с другим не мене важным – вопросом расхода топлива.

Поэтому смело можно говорить о том, что после рядного двигателя по популярности идет V-образный, который во многих странах считается более перспективным и интересным с технологической точки зрения.

Читайте также:
  • Должен ли кипеть автомобильный аккумулятор при зарядке — что делать в таком случае

    Когда при зарядке аккумулятора начинает кипеть электролит, у многих автолюбителей возникают вопросы о возможных последствиях данного явления. У каждой АКБ подобные процессы имеют разную интенсивность: от выделения небольших пузырьков до активного бурления. Расскажем, почему это происходит, и какие меры необходимо принимать в подобных случаях. Причины возникновения процесса кипения Чтобы ...

  • О чем рассказывает краш-тест?

    Краш-тест – один из параметров, который интересует нас при покупке нового автомобиля. Он неизменно связан с обозначением степени безопасностью автомобиля, определяя, какие травмы может получить водитель и пассажир при различных видах столкновения. На сегодняшний день практически все автомобили, запущенные в серийное производство, проходили ...

  • Коробка передач DSG

    Одной из вариаций автоматической коробки передач, является так называемая Direct Shift Gearbox, или более привычное название – коробка DSG. На сегодняшний день этот вид автоматической коробки считается самым совершенным, самым надежным и по прогнозам экспертов в ближайшие годы она будет устанавливаться на 25% производимых автомобилей. Особенностью этой коробки передач является наличие ...

pro-tachku.ru