Сплит-одиночный двигатель

В двигателях внутреннего сгорания сплит -сингл представляет собой тип двухтактного двигателя , в котором два цилиндра имеют одну камеру сгорания .

Первый серийный двигатель с раздельным одинарным двигателем был построен в 1918 году, и его конструкция использовалась на нескольких мотоциклах и автомобилях до середины 1950-х годов, хотя Пуч продолжал производить двигатели с раздельным одинарным двигателем для мотоциклов до 1970 года. В это время эта конструкция иногда использовалась для двигатели с четырьмя и более цилиндрами.

Принцип работы

В сплит-сингле используется двухтактный цикл (т.е. каждый ход вниз производит мощность) со следующими фазами:

Поршни движутся вверх, сжимая топливно-воздушную смесь в обоих цилиндрах. Свеча зажигания воспламеняет смесь (в правом цилиндре в анимации), когда поршни находятся в верхней части цилиндров.
Давление воспламенившейся топливно-воздушной смеси толкает оба поршня вниз. В нижней части хода открывается выхлопное отверстие (в левом цилиндре в анимации), в результате чего выхлопные газы выходят из обоих цилиндров. ^[1] В то же время впускной канал открывается на другом цилиндре, в результате чего свежая топливовоздушная смесь (которая была сжата в картере движением поршней вниз) всасывается в цилиндр для следующего цикла.

Характеристики

Преимущество одноцилиндрового двигателя по сравнению с обычным двухтактным двигателем заключается в том, что однотактный двигатель может обеспечить лучшую очистку выхлопных газов , одновременно сводя к минимуму потери свежего заряда топлива/воздуха через выхлопное отверстие. Как следствие, сплит-сингловый двигатель может обеспечить более высокую экономичность и лучше работать при небольшом открытии дроссельной заслонки. Недостатком сплит-сингла является то, что, несмотря на лишь незначительное улучшение по сравнению с одноцилиндровым двигателем, сплит-сингл больше, тяжелее и дороже. Поскольку производитель может производить обычный двухцилиндровый двигатель по той же цене, что и одноцилиндровый двигатель, двухцилиндровый двигатель обычно является более компактной и экономичной конструкцией. ^[2] В большинстве двигателей с разделенным одинарным двигателем использовалась одна камера сгорания (т. е. два цилиндра), однако в некоторых двигателях использовались две камеры сгорания (т. е. четыре цилиндра) или более. ^[3]

В первоначальных конструкциях раздельных одинарных двигателей с 1905 по 1939 год использовался одиночный Y-образный или V-образный шатун. Внешне эти двигатели были очень похожи на обычный одноцилиндровый двухтактный двигатель; у них был один выхлоп, один карбюратор на обычном месте за цилиндрами и одна свеча зажигания. Но в Puch GS 350 1938 года и Triumph BD 250 1939 года на каждый поршень использовался один шток.

После Второй мировой войны более сложные внутренние механизмы повысили механическую надежность и привели к тому, что карбюратор был размещен перед стволом, спрятанным под выхлопной трубой и сбоку от нее. Пример такой компоновки использовался на Puch 250 SGS 1953-1969 годов .

Ранние двигатели, использовавшие компоновку «бок о бок» (с карбюратором в «нормальном» месте за цилиндром), имели те же проблемы со смазкой и загрязнением, что и обычные двухтактные двигатели того времени, однако конструкции были пересмотрены после Второй мировой войны. обратился к этим проблемам. ^{[ нужна ссылка ]}

Примеры до Второй мировой войны

Лукас

Первым сплит-одинарным двигателем был Lucas. ^[4] построен в Великобритании в 1905 году. ^{[ нужна ссылка ]} В нем использовались два отдельных коленчатых вала, соединенных шестернями для привода двух отдельных поршней, так что двигатель имел идеальный первичный баланс.

Гарелли

С 1911 по 1914 год итальянский инженер Адальберто Гарелли запатентовал разделенный одиночный двигатель, в котором использовался один шатун и длинный палец, проходивший через оба поршня. Компания Garelli Motorcycles была основана после Первой мировой войны и с 1918 по 1926 год производила одинарный мотоциклетный двигатель объемом 350 куб.см (21 куб.дюйм) для дорожного использования и гонок. ^[5]

Троянская программа

Двухтактный двигатель Trojan, который использовался с 1913 года в автомобиле Trojan в Великобритании, был изобретен независимо, но теперь его можно назвать сплит-сингл. На фотографиях модели-близнеца 1927 года из Лондонского музея науки показаны внутренние органы. ^[6] Расположение цилиндров «вперед-назад» означает, что V-образный шатун должен слегка прогибаться при каждом обороте. В отличие от немецких/австрийских мотоциклетных двигателей, этот двигатель имел водяное охлаждение . Правила налогообложения мощности в лошадиных силах в Соединенном Королевстве привели к снижению дорожного налога для Trojan по сравнению с обычным двигателем аналогичного объема. ^[7]

Позже Trojan также изготовил еще один сплит-одинарный двигатель с цилиндрами, расположенными в форме буквы «V». Необычная конструкция «V6» имела два отдельных комплекта цилиндров (всего 4 цилиндра) на одном ряду V и два цилиндра продувочного вентилятора на другом ряду V. ^[8]^{[ не удалось пройти проверку ]}

Вниз

После окончания Первой мировой войны австрийская промышленность изо всех сил пыталась восстановиться. Итальянский инженер Джованни Марчеллино прибыл на главный завод Пуха с указанием свернуть производство. Вместо того, чтобы ликвидировать завод, он поселился в городе, спроектировал и начал производство нового сплит-одинарного двигателя, который дебютировал на гоночном мотоцикле Puch LM 1923 года . ^[9] Под влиянием промышленных двигателей с оппозитными поршнями двигатель Пуха имел асимметричное расположение портов и поршни, расположенные один за другим (вместо расположения из стороны в сторону, используемого Гарелли). Чтобы избежать изгиба шатуна, подшипник малого конца впускного поршня охладителя был устроен так, чтобы слегка скользить в поршне вперед-назад. ^[10] В 1931 году Пуч выиграл Гран-при Германии на сплит-сингле с наддувом. ^[9] К 1935 году четырехцилиндровая версия сплит-цилиндра Puch производила 10 кВт (14 л.с.) и использовалась в мотоциклах. ^[11] С 1938 года компания Puch выпускала модель GS 350 , каждый поршень имел свой шатун.

Триумф Воркс Нюрнберг

модель BD 250 В 1939-1943 годах выпускалась с асимметричным портом ГРМ. Каждый поршень имел свой шатун.

Автогонки

С 1931 по 1939 год гоночные мотоциклы DKW с раздельными одинарными двигателями доминировали в гоночных классах легких и юниоров. ^[12]

На гонках Indianapolis 500 1931 и 1932 годов Леон Дюрей соревновался с автомобилями, оснащенными 16-цилиндровым двигателем Duray U16 с раздельным расположением цилиндров. ^[13]

В 1935 году на Гран-при Монако-Тросси был построен 16-цилиндровый радиальный двигатель с раздельным расположением цилиндров. ^[14]

Примеры после Второй мировой войны

Вниз

. Производство сплит-синглов и гонок Пуха были возобновлены в 1949 году ^{[ нужна ссылка ]} использовался раздельно-одинарный двигатель а в модели Puch 125T . ^[15]

1953–1969 годов Puch 250 SGS (продаваемый в США компанией Sears как «Allstate 250» или «Twingle») использовался с улучшенной системой, в которой один шатун шарнирно закреплен на задней части другого. В этих двигателях обычно используется передний поршень для управления как впускными, так и выпускными отверстиями, в результате чего карбюратор оказывается в передней части двигателя, под выпускной трубой и сбоку от нее. Задний поршень управляет портом передачи из картера в цилиндр. ^[16] Все чаще эти модели оснащались масляным смесительным насосом, питаемым из резервуара, встроенного в бензобак. Некоторые из них также имеют систему зажигания с двумя свечами зажигания, в которой камера сгорания имеет форму почти восьмерки. Усовершенствования укротили, если не практически устранили, предыдущую проблему загрязнения свечей двухтактных двигателей. ^{[ нужна ссылка ]} Всего с 1953 по 1970 год было выпущено 38 584 мотоцикла Puch 250 SGS. ^[17]

Пуч прекратил производство сплит-одинарных двигателей примерно в 1970 году. ^[18]

Мотоциклы ЕМС

EMC Motorcycles в Соединенном Королевстве произвела одинарный двигатель объемом 350 куб. См (21 куб. Дюйм), который использовался в EMC 350 1947–1952 годов . ^[19] После 1948 года двигатель также был оснащен масляным насосом, управляемым дроссельной заслонкой, который подавал масло для двухтактных двигателей в топливо с переменной скоростью в зависимости от открытия дроссельной заслонки, вместо необходимости предварительного смешивания масла с топливом. ^[20]

ИСО Автомобили

Итальянский производитель начал производство одинарного двигателя объемом 236 куб.см (14 куб.см) в 1952 году для своего мотоцикла Iso Moto . Этот двигатель затем использовался в автомобиле-пузыре Iso Isetta с 1953 по 1956 год. ^[21]

Триумф Воркс Нюрнберг

Компания Triumph-Werke Nürnberg (TWN) в Германии продолжила производство двигателей с раздельной системой газораспределения для своих мотоциклов в 1946 году, но не с асимметричным расположением портов газораспределения, как у довоенного BD 250 . объемом 125 куб.см (8 куб.дюймов) Модели TWN BDG 125 объемом 250 куб.см (15 куб.дюйма) и TWN BDG 250 , выпускавшиеся с 1946 по 1957 год, ^[22] использовался Y-образный шатун, поэтому поршни расположены «бок о бок», что делает двигатель визуально мало отличающимся от обычного двухтактного двигателя. Другими моделями сплит-сингла от TWN были TWN Cornet 1954–1957 годов (200 куб.см с электрикой на 12 В и опционально электростартером), TWN Boss 1953–1957 годов (350 куб.см) с 2 карбюраторами и скутер Contessa 1954–1957 годов (200 куб.см). ). ^[1] Луковицеобразная форма выхлопа Корнета и Босса – это противошумная особенность двухтактных TWN. Все производство мотоциклов TWN было прекращено в 1957 году.

модель Duplex В 1953 году TWN представила на ярмарке . Это 250 см. ³ Двигатель представлял собой 2-цилиндровый сплит-одинарный с 4 поршнями. Этот мотоцикл не производился.

Дальнейшее развитие

Фазовый сдвиг между поршнями также позволяет использовать нагнетатель , который может быть эффективен для двухтактных дизельных двигателей.

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Триумп ТВН» . www.classicmotorcycles.org.uk . Архивировано из оригинала 17 января 2012 года.
^ «Сплит-сингл крутящий момент и экономичность конкурируют с четырехтактным двигателем» . www.sammymiller.co.uk .
^ Уокер, Мик (11 октября 2018 г.). Европейские гоночные мотоциклы Мика Уокера . Книги Красной линии. ISBN 9780953131136 – через Google Книги.
^ «Февраль 1906 года: Бесклапанный автомобиль» . www.theengineer.co.uk . Проверено 30 июля 2019 г.
^ Уокер, Мик (1998). Итальянские гоночные мотоциклы Мика Уокера . Соединенное Королевство: Книги Красной Линии. п. 99. ИСБН 0-9531311-1-4 . Проверено 24 июня 2021 г.
^ Троянский двухтактный двигатель, фотография из Музея науки 1927 года, сплит-сингл с V-образным шатуном.
^ «Троян» . www.uniquecarsandparts.com . Проверено 21 июля 2019 г.
^ «Троянский музейный трест» . www.trojanmuseumtrust.org . Проверено 11 ноября 2016 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Уокер, Мик (2000), Европейские гоночные мотоциклы Мика Уокера , ISBN 9780953131136 , получено 28 августа 2011 г.
^ Двухтактные двухпоршневые двигатели Пуха. Архивировано 9 октября 2007 г. на открытии асимметричного порта Wayback Machine , дизайн Puch Marcellino 1923 года, вдохновленный промышленными двигателями с оппозитными поршнями.
^ «Двухпоршневые цилиндры, используемые в мотоциклетных двигателях» . Популярная механика . Журналы Hearst: 843. Декабрь 1935 г. Проверено 12 июля 2019 г.
^ «Триумф ТВН» . www.classicmotorcycles.org.uk . Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 года.
^ «Самый замечательный двигатель: Duray U16» . www.macsmotorcitygarage.com . 30 января 2016 года . Проверено 26 июля 2019 г.
^ «Гонщик Гран-при Монако Тросси 1935 года» . www.oldmachinepress.com . 2 сентября 2012 года . Проверено 26 июля 2019 г.
^ «Реставрации Пуча» . www.motorwestmotorcycles.com . Проверено 27 июля 2019 г.
^ «Сирс Олстейт 250 1966 года» . www.sprynet.com . Архивировано из оригинала 4 ноября 2018 года.
^ Фридрих Ф. Эн: Большая книга Пуха. Вайсхаупт, Грац, 1993 г., ISBN 3-900310-49-1 (немецкий). С 1953 по 1970 год было произведено 38 584 Puch 250 SGS.
^ «ОлстейтТвингл» . www.mbvmc.org . Проверено 27 июля 2019 г.
^ «EMC 350 1948 года — Марк I» . www.nationalmcmuseum.org . 5 июля 2019 года . Проверено 27 июля 2019 г.
^ «Старый велосипед Австралии: разделение сингла — EMC 350cc» . www.shannons.com.au . Проверено 27 июля 2019 г.
^ «1957 Изеттакарро» . www.microcarmuseum.com . Проверено 27 июля 2019 г.
^ «1953 TWN BDG250 — Сиамский Twn» . www.bsmotoring.com . 27 июля 2019 года . Проверено 27 июля 2019 г.

[Triumph_TWN-1] Перейти обратно: ^а ^б «Триумп ТВН» . www.classicmotorcycles.org.uk . Архивировано из оригинала 17 января 2012 года.

[2] «Сплит-сингл крутящий момент и экономичность конкурируют с четырехтактным двигателем» . www.sammymiller.co.uk .

[3] Уокер, Мик (11 октября 2018 г.). Европейские гоночные мотоциклы Мика Уокера . Книги Красной линии. ISBN 9780953131136 – через Google Книги.

[4] «Февраль 1906 года: Бесклапанный автомобиль» . www.theengineer.co.uk . Проверено 30 июля 2019 г.

[Walker-5] Уокер, Мик (1998). Итальянские гоночные мотоциклы Мика Уокера . Соединенное Королевство: Книги Красной Линии. п. 99. ИСБН 0-9531311-1-4 . Проверено 24 июня 2021 г.

[6] Троянский двухтактный двигатель, фотография из Музея науки 1927 года, сплит-сингл с V-образным шатуном.

[7] «Троян» . www.uniquecarsandparts.com . Проверено 21 июля 2019 г.

[8] «Троянский музейный трест» . www.trojanmuseumtrust.org . Проверено 11 ноября 2016 г.

[WalkerPuch-9] Перейти обратно: ^а ^б Уокер, Мик (2000), Европейские гоночные мотоциклы Мика Уокера , ISBN 9780953131136 , получено 28 августа 2011 г.

[10] Двухтактные двухпоршневые двигатели Пуха. Архивировано 9 октября 2007 г. на открытии асимметричного порта Wayback Machine , дизайн Puch Marcellino 1923 года, вдохновленный промышленными двигателями с оппозитными поршнями.

[11] «Двухпоршневые цилиндры, используемые в мотоциклетных двигателях» . Популярная механика . Журналы Hearst: 843. Декабрь 1935 г. Проверено 12 июля 2019 г.

[12] «Триумф ТВН» . www.classicmotorcycles.org.uk . Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 года.

[13] «Самый замечательный двигатель: Duray U16» . www.macsmotorcitygarage.com . 30 января 2016 года . Проверено 26 июля 2019 г.

[14] «Гонщик Гран-при Монако Тросси 1935 года» . www.oldmachinepress.com . 2 сентября 2012 года . Проверено 26 июля 2019 г.

[15] «Реставрации Пуча» . www.motorwestmotorcycles.com . Проверено 27 июля 2019 г.

[16] «Сирс Олстейт 250 1966 года» . www.sprynet.com . Архивировано из оригинала 4 ноября 2018 года.

[17] Фридрих Ф. Эн: Большая книга Пуха. Вайсхаупт, Грац, 1993 г., ISBN 3-900310-49-1 (немецкий). С 1953 по 1970 год было произведено 38 584 Puch 250 SGS.

[18] «ОлстейтТвингл» . www.mbvmc.org . Проверено 27 июля 2019 г.

[19] «EMC 350 1948 года — Марк I» . www.nationalmcmuseum.org . 5 июля 2019 года . Проверено 27 июля 2019 г.

[20] «Старый велосипед Австралии: разделение сингла — EMC 350cc» . www.shannons.com.au . Проверено 27 июля 2019 г.

[21] «1957 Изеттакарро» . www.microcarmuseum.com . Проверено 27 июля 2019 г.

[22] «1953 TWN BDG250 — Сиамский Twn» . www.bsmotoring.com . 27 июля 2019 года . Проверено 27 июля 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]