Плоский шестицилиндровый двигатель
Плоский шестицилиндровый двигатель , также известный как горизонтально-оппозитный шестицилиндровый двигатель , представляет собой шестицилиндровый поршневой двигатель с тремя цилиндрами на каждой стороне центрального коленчатого вала . Наиболее распространенным типом оппозитного шестицилиндрового двигателя является оппозитный шестицилиндровый двигатель, в котором каждая пара противоположных цилиндров движется внутрь и наружу одновременно. Альтернативной конфигурацией оппозитных двигателей является V-образный двигатель с углом развала 180 градусов, в котором оба цилиндра одновременно перемещаются вправо, а затем влево.
Преимуществами оппозитной шестицилиндровой конструкции являются хорошая балансировка двигателя (для снижения вибрации), низкий центр тяжести, небольшая длина (по сравнению с рядным шестицилиндровым двигателем ) и хорошая совместимость с воздушным охлаждением. Недостатками являются большая ширина (которая может ограничивать максимальный угол поворота при использовании в автомобиле с передним расположением двигателя), необходимость большого впускного коллектора при использовании центрального карбюратора , а также дублирование впускных и выпускных патрубков для двигателей с водяным охлаждением. . [ 1 ]
Первый серийный оппозитный шестицилиндровый двигатель был установлен на автомобиле Wilson-Pilcher мощностью 18/24 л.с. 1904 года . Наиболее заметным примером использования оппозитных шестицилиндровых двигателей является спортивный автомобиль Porsche 911 , который постоянно использует оппозитные шестицилиндровые двигатели с 1963 года. Некоторые другие производители автомобилей, включая Subaru, время от времени производили оппозитные шестицилиндровые двигатели. Плоские шестицилиндровые двигатели также иногда использовались в мотоциклах и обычно в самолетах авиации общего назначения вместе с оппозитными четырехцилиндровыми двигателями .
Баланс двигателя
[ редактировать ]Оппозитный оппозитный шестицилиндровый двигатель способен иметь идеальный первичный и вторичный баланс . Как и в других шестицилиндровых двигателях, перекрытие рабочих тактов разных цилиндров (с интервалом зажигания 120 градусов в четырехтактном двигателе) уменьшает пульсацию подачи мощности по сравнению с аналогичными двигателями с меньшим количеством цилиндров.
В оппозитной конфигурации оппозитный шестицилиндровый двигатель не имеет качающейся пары . Симметрия конструкции, в которой один ряд из трех цилиндров зеркально отражает другой ряд, означает, что нет результирующей силы от любой данной пары зеркальных цилиндров вдоль оси движения поршней. Таким образом, не только отсутствует чистый первичный или вторичный эффект возвратно-поступательного движения, но и нет чистой вращающей силы (момента), которая пыталась бы вращать двигатель вперед и назад вокруг его опор. (На практике момент не совсем равен нулю, поскольку каждая пара цилиндров слегка смещена относительно другой, иначе они столкнулись бы с коленчатым валом.) В этом отношении шестицилиндровый оппозитный двигатель аналогичен оппозитному четырехцилиндровому двигателю, который тоже не испытывает никакой раскачивающей пары. [ 2 ]
Эти характеристики приводят к низкой вибрации оппозитных шестицилиндровых двигателей (как и рядных шестицилиндровых двигателей ), особенно по сравнению с дисбалансом, который присутствует в двигателях V6 с углом крена 90 градусов.
Использование в самолетах
[ редактировать ]
К ранним шестицилиндровым двигателям относятся Franklin O-265 , производство которого началось в 1940 году, и Lycoming O-435 , производство которого началось в 1942 году. Некоторые производители используют букву O в кодах своих моделей двигателей с плоской компоновкой как обозначение «оппозитных» двигателей. » компоновка цилиндров. Франклин О-335 использовался в легком вертолете Bell 47 .
Плоские двигатели в значительной степени заменили исторически более популярные радиальные двигатели в малых самолетах после Второй мировой войны, поскольку их производство было дешевле. Меньшая лобовая площадь по сравнению с радиальным двигателем также приводит к меньшему лобовому сопротивлению.
На некоторых самолетах используются шестицилиндровые оппозитные двигатели, изначально разработанные для автомобилей. Двигатель Porsche PFM 3200 , выпускавшийся с 1985 по 1991 год, был основан на двигателе, используемом в спортивном автомобиле Porsche 911. В нескольких экземплярах самодельных самолетов-монопланов Pietenpol Air Camper использовался двигатель воздушного охлаждения от компактного автомобиля Chevrolet Corvair . [ 3 ] По сравнению с двигателями, используемыми в автомобилях, шестицилиндровые оппозитные двигатели, используемые на вертолетах, имеют большой рабочий объем и низкие обороты, обеспечивая больший крутящий момент и меньшую мощность. [ 4 ]
Примечательным недавним оппозитным шестицилиндровым авиационным двигателем является 4-литровый с боковыми клапанами бельгийский двигатель D-Motor LF39 , модульный вариант 2,7-литрового оппозитного четырехцилиндрового двигателя D-Motor LF26 . Хотя от формата бокового клапана уже давно отказались в большинстве автомобильных применений, поскольку его камера сгорания является препятствием для высоких оборотов двигателя , двигатель D-Motor с огромной площадью (1,295:1) представляет собой очень простой, низкооборотный, компактный, надежный легкий авиационный двигатель (без тяжелых (и громоздких) усложнений в виде верхнего расположения ). клапанного механизма [ 5 ]
Использование в автомобилях
[ редактировать ]Порше
[ редактировать ]
Рядный шестицилиндровый двигатель часто ассоциируется с Porsche 911 , спортивным автомобилем с задним расположением двигателя, в котором с 1963 года использовались исключительно оппозитные шестицилиндровые двигатели. Двигатели имели воздушное охлаждение до 1999 года, когда Porsche начал использовать двигатели с водяным охлаждением . [ 6 ]
Другими моделями Porsche, в которых используются шестицилиндровые оппозитные двигатели, являются Porsche 914/6 1970–1972 годов ( среднемоторный ), Porsche 959 1986–1993 годов ( заднемоторный ) и Porsche Boxster/Cayman 1996–2021 годов (среднемоторный). .
Другие производители
[ редактировать ]
Первым автомобилем, в котором использовался шестицилиндровый оппозитный двигатель, был Wilson-Pilcher 1904–1907 годов 18/24 л.с. мощностью [ 7 ] в котором использовался двигатель на основе четырехцилиндрового оппозитного двигателя с добавленными двумя цилиндрами. Wilson-Pilcher представлял собой автомобиль с передним расположением двигателя, коленчатый вал находился на одной линии с шасси, а цилиндры располагались между направляющими шасси. В отчетах об этом автомобиле говорится, что он «удивительно тихий и плавный» и «почти полное отсутствие вибрации». [ 8 ]
Два американских производителя некоторое время производили автомобили с шестицилиндровыми оппозитными двигателями — Tucker 48 1948 года (с водяным охлаждением, на базе Franklin O-335) и Chevrolet Corvair 1960–1969 годов (с воздушным охлаждением). [ 9 ] Оба заднемоторные автомобили с задним приводом. Chevrolet произвела более 1,8 миллиона автомобилей Corvair различных типов и на некоторых моделях использовала турбокомпрессор; одно из первых применений турбокомпрессора на серийном автомобиле.
Японский производитель Subaru производил шестицилиндровые оппозитные двигатели с водяным охлаждением в 1988–1996 и 2000–2019 годах. [ 10 ] Их первый оппозитный шестицилиндровый двигатель Subaru ER27 был добавлен в модельный ряд купе Subaru XT . В 1991 году двигатель Subaru EG33 использовался в Subaru Alcyone SVX , пришедшем на замену Subaru XT. [ 11 ] После четырехлетнего перерыва в производстве шестицилиндровых оппозитных двигателей двигатель Subaru EZ30 был представлен в Subaru Legacy/Outback 2000 года . Двигатель Subaru EZ36 был представлен в 2007 году и производился до 2019 года. Все двигатели использовались в переднемоторных автомобилях с полным приводом, плюс XT и Alcyone SVX были доступны и с передним приводом.
Использование в мотоциклах
[ редактировать ]
На большинстве мотоциклов используются двигатели с четырьмя или менее цилиндрами, однако туристический мотоцикл Honda Gold Wing с 1988 года использует шестицилиндровый оппозитный двигатель с водяным охлаждением. [ 12 ] Первоначально объем двигателя составлял 1,5 л (92 куб. Дюймов), пока в 2001 году он не был увеличен до 1,8 л (110 куб. Дюймов). [ 13 ] : 208
Honda Valkyrie F6C (1997–2003) — круизер на базе GL1500 Gold Wing. [ 13 ] : 198, 218 Ограниченная серия Valkyrie Rune 2004 года была основана на GL1800. [ 13 ] : 218, 220
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Нанни, MJ (2007). Технология легких и тяжелых транспортных средств . Баттерворт-Хайнеманн. п. 13. ISBN 978-0-7506-8037-0 . Проверено 24 сентября 2019 г.
- ^ «Физика: углы расположения цилиндров двигателя» . www.caranddriver.com . Проверено 9 сентября 2019 г.
- ^ «Официальный веб-сайт семейства Pietenpol Air Camper» . Community.pressenter.net . Питенпольская авиастроительная компания. Архивировано из оригинала 23 апреля 2017 года . Проверено 6 мая 2017 г.
Шли годы, Бернар Питенполь сам научился ремонтировать телевизоры и радиоприемники. К 1960 году Chevrolet представила шестицилиндровый Chevrolet Corvair с воздушным охлаждением. Это будет последний двигатель, с которым Бернард будет экспериментировать в своем Air Camper. В 1966 году Бернард завершил свой первый Air Camper с двигателем Corvair, а затем еще один в 1970 году, получивший название «Последний оригинал».
- ^ «Двигатель Lycoming O-540 и почему мы его используем» . www.hieldsaviation.co.uk . 18 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 19 сентября 2019 г. . Проверено 10 сентября 2019 г.
- ^ Примечание. Для привода гребного винта идеально подходит низкооборотный двигатель, который обычно наиболее эффективен при частоте вращения около 2000 об/мин. Если клапан в двигателе с боковым клапаном застрянет в открытом положении, он не сможет ударить поршень и вызвать отказ двигателя; двигатель будет продолжать работать только с этим неработающим цилиндром. Это важная функция безопасности авиационных двигателей.
- ^ «Flat Sixy: эволюция размера двигателя, технологий и мощности Porsche 911 в США» www.caranddriver.com . 13 декабря 2013 года . Проверено 21 сентября 2019 г.
- ^ «7 автомобилей с оппозитным шестицилиндровым двигателем, не являющихся Porsche» . www.carthrottle.com . Проверено 21 сентября 2019 г.
- ^ "Бензиновые автомобили Wilson-Pilcher", The Automotor Journal, 16 апреля 1904 г., стр. 463-468.
- ^ «История Корвайра» . www.corvair.org . Архивировано из оригинала 22 июня 2014 года.
- ^ «Клуб Flat-6: Subaru Impreza 1993 года с 6-цилиндровым двигателем Legacy» . www.dailyturismo.com . Архивировано из оригинала 21 сентября 2019 года . Проверено 21 сентября 2019 г.
- ^ «История Subaru в США: модели, изменения» . www.cars101.com . Проверено 23 сентября 2019 г.
- ^ «Гастроли» . www.honda.com . Проверено 23 сентября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Митчел, Дуг (2005). Мотоциклы Honda: все, что вам нужно знать о каждом мотоцикле Honda, когда-либо созданном . Публикации Краузе. ISBN 9780873499668 .