У-двигатель
Двигатель U — это поршневой двигатель, состоящий из двух отдельных прямых двигателей (в комплекте с отдельными коленчатыми валами), расположенных рядом и соединенных с общим выходным валом. При взгляде спереди блок двигателя напоминает букву «U».
Хотя они гораздо менее распространены, чем аналогичная конструкция двигателя V , несколько двигателей U были произведены с 1915 по 1987 год для использования в самолетах, гоночных автомобилях, гоночных и дорожных мотоциклах, локомотивах и танках.
Дизайн
[ редактировать ] |
Основным преимуществом U-образной компоновки двигателя является возможность использовать общие детали с прямым двигателем, на котором он основан. Кроме того, если два коленчатых вала вращаются в противоположных направлениях, гироскопический эффект вращающихся компонентов каждого ряда цилиндров нейтрализует друг друга.
Двигатель AV обычно более компактен и легче, чем двигатель U, отчасти из-за отсутствия второго коленчатого вала , что делает двигатели V гораздо более распространенными, чем двигатели U. Однако двигатель V не отменяет гироскопического эффекта.
Компоновка двигателя H использует ту же концепцию, что и двигатели U, при которой два плоских двигателя расположены вертикально.
История
[ редактировать ]Бензиновые двигатели
[ редактировать ]
Первым известным двигателем U был авиационный двигатель Bugatti U-16 1915–1916 годов , который имел 16 цилиндров и рабочий объем 24,3 л (1483 куб. Дюймов). [1] было построено около 40 двигателей. Во время Первой мировой войны на заводе Дюзенберг в США [2] Небольшое количество двигателей на базе двигателя Bugatti U также производилось после войны компанией Breguet Aviation во Франции. [3]
Fiat 806 — гоночный автомобиль Гран-при 1927 года, оснащенный двенадцатицилиндровым U-образным двигателем объемом 1,5 л (92 куб. Дюйма). [4] Этот двигатель, получивший обозначение «Тип 406», использовал нагнетатель и имел один центрально расположенный впускной распределительный вал, который приводил в действие впускные клапаны, расположенные внутри каждого ряда цилиндров. [5] Два отдельных распределительных вала приводили в действие выпускные клапаны (по одному на каждый блок). На испытаниях агрегат выдавал 187 л.с. при 8500 об/мин и максимальном наддуве. [4] Автомобиль Fiat 806 участвовал только в одной гонке - Гран-при Милана на 50 км (31 милю) 4 сентября 1927 года (не путать с Гран-при Италии 1927 года на 500 км , проходившим в тот же день). Гонку выиграл Fiat 806; однако затем Fiat ушел из гонок Гран-при, и Type 806 больше не участвовал в гонках. [6] [7]
1931–1959 годов На мотоцикле Ariel Square Four использовался четырехцилиндровый двигатель (также называемый двигателем «квадратной четверки»). Двигатель был компактным и имел такую же узкую лобовую часть, как и параллельный двухцилиндровый двигатель объемом 500 куб.см. Задняя пара цилиндров этого двигателя с воздушным охлаждением была склонна к перегреву. [ нужна ссылка ]
1985–1987 годов Мотоцикл Suzuki RG500 и несколько связанных с ним гоночных мотоциклов использовали четырехцилиндровый двигатель U с водяным охлаждением. Хотя некоторый успех в гонках был достигнут, шоссейные велосипеды не очень хорошо продавались, и от их конструкции отказались в пользу обычного рядного четырехцилиндрового двигателя. [ нужна ссылка ]
Дизель
[ редактировать ]В 1930-х годах компания Sulzer Brothers Ltd. начала производство двенадцатицилиндровых U-образных двигателей серии LD для использования в железнодорожных локомотивах. Серия LD была заменена серией LDA, общий период производства которых составил более 50 лет. Двухрядный двигатель Sulzer 12LDA составил основу британских локомотивов, построенных в 1960-х годах, более 700 из них использовались в локомотивах Peak и Class 47 . [8] В двигателе Sulzer LDA на центральном выходном валу использовалась меньшая шестерня, чем на двух шестернях, прикрепленных к коленчатому валу. В результате выходной вал вращался со скоростью примерно 1000 об/мин, а коленчатые валы вращались со скоростью примерно 750 об/мин. Целью этой передачи было позволить использовать меньший по размеру и более легкий электрический генератор при использовании двигателя в дизель-электрическом локомотиве .
General Motors 6046 — двухмоторная установка, которая использовалась на танках «Шерман» во время Второй мировой войны. Модель 6046 была построена с использованием двух рядных шестицилиндровых двигателей, которые были отдельно соединены с одним выходным валом, который сам был соединен с трансмиссией. Всего было выпущено 10 968 M4A2 Sherman с двигателем 6046D. [9] После Второй мировой войны несколько танков Советского Союза были оснащены 16-цилиндровыми и 18-цилиндровыми двигателями, созданными на основе двигателя General Motors 6046. Эти советские двигатели получили обозначение «Русский Дизель» (Дизель Энерго) ДПН23/2Н30 и ДРПН23/2Н30. [10] [11]
Вариации
[ редактировать ]Тандемный двойной двигатель
[ редактировать ]
Тандемный сдвоенный двигатель, иногда используемый в мотоциклах и картингах, представляет собой двухцилиндровый двигатель, конструкция которого аналогична U-образным двигателям.Двигатель имеет два коленчатых вала, [12] [13] по одному на каждый цилиндр [14] [15] которые соединяются и согласовываются с помощью несущих нагрузку кривошипно-фазирующих шестерен, соединяющих два цилиндра. [16]
Тандемная двухтактная схема используется только с двухтактными двигателями, поскольку они должны иметь отдельную камеру картера на цилиндр. Основное преимущество двухтактного двигателя с тандемным двухцилиндровым двигателем заключается в том, что двигатель может быть очень узким, обеспечивая при этом цепную главную передачу без поворота на 90 °, приводящего к потере мощности.
В период с 1975 по 1982 год Кавасаки использовала эту конструкцию, чтобы выиграть четыре чемпионата мира с двигателями 250 куб.см и четыре чемпионата мира с двигателями 350 куб.см, прежде чем уйти из гонок Гран-при. [17] Конструкция двигателя также была использована для серийного дорожного мотоцикла, вдохновленного гонщиком. [18] [19] Модели Kawasaki KR сыграли важную роль в становлении компании как производителя высокопроизводительных мотоциклов. [20]
Компания Rotax разработала аналогичную конструкцию тандемного сдвоенного двигателя, модель 256, которую продала независимым конструкторам. Этот двигатель использовался на гонщиках CCM Armstrong 250 куб.см, Waddon, EMC , Hejira, Decorite и Cotton. Компания CCM Armstrong разработала версию двигателя объемом 350 куб.см. [21] В гоночных мотоциклах Aprilia GP 1985 года также использовалась модель Rotax 256. [22]
Одиночный коленчатый вал
[ редактировать ]Необычной вариацией двигателя U является использование одного коленчатого вала, который связан с поршнями обоих рядов цилиндров посредством качающихся балок. Эта система использовалась в восьмицилиндровом бензиновом двигателе, выпускавшемся All-British Car Company в период с 1906 по 1908 год. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ L'Ebé Bugatti, 1966, «История Bugatti», Editions de la Table Ronde и L'Action Automobile, первое британское издание 1967 года, Лен Орцен (переводчик) и Souvenir Press Ltd, Лондон, стр. 70–72, стр. 162
- ^ «Бугатти Модель 100 Гонщик» . Museum.eaa.org. 21 августа 1947 г. Архивировано из оригинала 21 декабря 2011 г. Проверено 6 декабря 2011 г.
- ^ «Лицензионные авиационные двигатели Bugatti» . ревю Бугатти . Проверено 6 декабря 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Людвигсен, Карл (2005). Двигатель V12 . Спаркфорд, Йовил: Haynes Publishing. стр. 70–73. ISBN 978-1-84425-004-2 .
- ^ США 1711882 , Гвидо Форнака, «Двигатель внутреннего сгорания», опубликовано 7 мая 1929 г.
- ^ «Рецензия на книгу: Fiat en Grand Prix, 1920–1930» . www.velocetoday.com . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ «Фиат 806 GP (1927)» . www.motor-car.net . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ «Двигатель Sulzer на дизельной тяге: законченная и неполная история, 1912–1990» .
- ^ Уэр, П., 2012, «Танк Шерман, 1941 г. и далее (все варианты M4); Руководство по ремонту для владельца», Haynes Publishing, Йовил, Сомерсет, BA227JJ, ISBN 978-0-85733-101-4
- ^ http://www.propulsionplant.ru/content/50/dvigateli/dizelnye-dvigateli/proizvodstvennoe-obedinenie-russkii-dizel/dizeli-tipa-dpn232h30-i-drpn232h30.html [ мертвая ссылка ]
- ^ «Был ли M4 Sherman действительно так плох? Советский взгляд» . www.knowledgeglue.com . 21 августа 2016 года . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Cycle World, Том 46. Публикации CBS, 2007 г.
- ^ Технические данные BRC250FE, 5 сентября.
- ^ Труды Международного инженерного конгресса, 1916 г.
- ^ Андерсон, Стив (ноябрь 1984 г.). Дин, Пол (ред.). «Велосипеды Японии» . Циклический мир . 23 (11). Ньюпорт-Бич, Калифорния, США: Журналы CBS: 30. ISSN 0011-4286 . Проверено 15 мая 2015 г.
Оба имеют в основе двухцилиндровый двухтактный двигатель, который, по сути, представляет собой два одноцилиндровых двигателя объемом 125 куб.см, установленных один за другим в общем картере, а их кривошипы соединены большими шестернями.
- ^ Верхняя мертвая точка 2: Гонки и мучения с Кевином Кэмероном из Cycle World. Кевин Кэмерон, Эрик Бьюэлл. Издательская компания МБИ, 12 ноября 2009 г.
- ^ Уокер, Мик (1 ноября 2002 г.). «5: Кавасаки» . Гоночные мотоциклы Мика Уокера на Гран-при Японии . Книги Красной линии. стр. 91–97, 100. ISBN. 0-9531-3118-1 .
Сато, как и Кааден, понял, что традиционный двухцилиндровый двухтактный двигатель с цилиндрами поперек рамы, соединенными с обращенными наружу карбюраторами двухцилиндрового двигателя с дисковыми клапанами, имел серьезный недостаток из-за чрезмерной ширины.
- ^ Андерсон 1984 , с. 30.
- ^ Уокер, Мик (2003). Гоночные мотоциклы японского производства . Лоу Фелл, Тайн и Уир, Великобритания: Redline Books. п. 152. ИСБН 0954435702 . Проверено 15 мая 2015 г.
- ^ Уокер 2003 , с. 130.
- ^ Уокер, Мик (29 мая 2000 г.). "Австрия". Европейские гоночные мотоциклы Мика Уокера . Книги Красной линии. стр. 25–27, Рядный двухцилиндровый двигатель Rotax 256. ISBN 0-9531-3113-0 .
Эти надежды были связаны с появлением рядного двухцилиндрового двигателя модели 256...
- ^ Итальянские гоночные мотоциклы . Мик Уокер. Redline Books, 1 января 2000 г.
