Шестицилиндровый двигатель: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м переименовал Рядный шестицилиндровый двигатель в Шестицилиндровые двигатели: Для объединения смежных тем |
оформление |
||
Строка 1:
[[Файл:M20B25 block.jpg|thumb|right|250px|Рядный шестицилиндровый двигатель автомобиля BMW (M20B25)]]
[[Файл:Diesels-K6S310DR-Sakmarskaya.jpg|thumb|right|250px|L6 турбодизель K6S310DR тепловоза [[Тепловоз ЧМЭ3|ЧМЭ3]], рабочий объём 163 л]]
{{нет вступления}}
== Рядный шестицилиндровый двигатель ==
'''Рядный шестицилиндровый двигатель''' — конфигурация [[двигатель внутреннего сгорания|двигателя внутреннего сгорания]] с рядным расположением шести [[Цилиндр (двигатель)|цилиндров]], порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4, и поршнями, вращающими один общий [[коленчатый вал]]. Часто обозначается '''I6''' или '''L6''' («Straight-6», «In-Line-Six»). Плоскость, в которой находятся цилиндры, может быть строго вертикальной, или находиться под определённым углом к вертикали. Во втором случае двигатель иногда называют '''Slant-6''' ('''/6''').
Строка 14 ⟶ 16 :
Максимальный рабочий объём рядных шестицилиндровых двигателей практически не ограничен и на судовых дизелях может достигать 1820 дм³ на один цилиндр.
== V-образный шестицилиндровый двигатель ==
[[Файл:Lancia V6 engine v TCE.jpg|thumb|200px|V6 фирмы Lancia, первый серийный двигатель такой конфигурации.]]
'''V-образный шестицилиндровый двигатель''' — [[двигатель внутреннего сгорания]] с [[V-образный двигатель|V-образным]] расположением шести [[Цилиндр (двигатель)|цилиндров]] двумя рядами по три, и поршнями, вращающими один общий [[коленчатый вал]]. Часто обозначается '''V6''' ''(англ. «Vee-Six», «Ви-Сикс»)''.
Это второй по популярности в наши дни автомобильный двигатель после [[Рядный четырехцилиндровый двигатель|рядного четырехцилиндрового двигателя]].
Первый серийный V6 появился в [[1950 год]]у на [[Италия|итальянской]] модели [[Lancia Aurelia]].
=== Технические особенности ===
V6 — [[Балансировка двигателя|несбалансированный]] двигатель; он работает как два [[Рядный трёхцилиндровый двигатель|рядных трёхцилиндровых двигателя]], и без дополнительных мер может иметь весьма большой уровень [[Вибрация|вибраций]]. В двигателях V6 используется дисбаланс коленвала, создаваемый противовесами (иногда дополнительно применяют маховик и шкив с дисбалансом), уравновешивающий момент от сил инерции 1-го порядка поршней и верхних частей шатунов. Кроме того, иногда (при некоторых углах развала цилиндров) для этого дополнительно используют балансировочный вал, вращающийся со скоростью коленвала, но в противоположную сторону. Это позволяет приблизить их по плавности работы и уровню вибраций к [[Рядный шестицилиндровый двигатель|рядному шестицилиндровому двигателю]]. Момент инерции 2-го порядка, как правило оставляют свободным, так как он имеет небольшую величину и может быть поглощён опорами двигателя.
Как правило, [[угол развала]] цилиндров составляет 60, 90 или 120 градусов. Но встречаются и иные варианты, например 54°, 45°, 65°, 75° или 15° ([[VR6]]).
Угол развала 90° обычно встречается на двигателях, унифицированных с [[V-образный восьмицилиндровый двигатель|двигателями конфигурации V8]], для которых такой угол развала является основным. В первых двигателях такой конфигурации, по причине того, что технологии тогда не позволяли сделать достаточно прочный коленвал со смещёнными шатунными шейками, а делать полноопорный коленвал с отдельными шейками для каждого шатуна невыгодно, так как по длине двигатель становится сравнимым с исходным V8 (кроме того, это усложняет двигатель), на каждой шатунной шейке располагались (так же, как и в исходном V8) по два шатуна от противоположных цилиндров (пример — Buick Special, а также отечественный двигатель [[ЯМЗ-236]]). Такая конструкция при угле развала 90° позволяет уравновесить момент инерции 1-го порядка без применения балансировочных валов, однако равномерных интервалов поджига смеси она не обеспечивает (рабочие ходы в цилиндрах следуют не равномерно, а через 90 и 150° по углу поворота коленчатого вала, порядок работы цилиндров при этом 1-4-2-5-3-6). Следствием этого является заметная вибрация работающего двигателя, особенно при работе на малых оборотах коленчатого вала, а также грубый и неприятный на слух звук выхлопа, а по плавности хода двигатель больше напоминает трёхцилиндровый. Чтобы уменьшить вибрации и улучшить плавность хода, применяют маховик увеличенной массы. В более современных двигателях V6 с углом развала 90° используется усложнённый коленвал со смещёнными шатунными шейками, обеспечивающий равномерные интервалы поджига смеси, а момент инерции 1-го порядка уравновешивается при применении балансировочного вала (без него он уравновешивается не полностью, что потребует усовершенствованной подвески двигателя и часто неприемлемо для современного легкового автомобиля из-за повышенной вибрации).
120-градусный развал позволяет получить широкий, но низкий силовой агрегат, что лучше подходит для низких, например, спортивных машин. В нём так же на каждой шатунной шейке располагаются по два шатуна (число шатунных шеек — 3), но за счёт угла развала цилиндров 120° обеспечиваются равномерные интервалы поджига смеси. Такая конфигурация имеет довольно большой момент 1-го порядка, который можно скомпенсировать только при применении балансировочного вала. При всех остальных углах развала (отличных от 120°), чтобы обеспечить равномерные интервалы поджига смеси (через каждые 120° по углу поворота коленвала) и тем самым уменьшить вибрацию двигателя, а также обеспечить плавный ход, каждый шатун располагают на отдельной шатунной шейке коленвала, либо применяют усложнённый коленвал со смещёнными шатунными шейками (это уменьшает длину двигателя, а также упрощает его, но требует усовершенствованния технологии изготовления коленвала).
60-градусный развал позволяет скомпенсировать момент 1-го порядка без применения балансировочных валов. По этой причине, а также благодаря компактности, этот угол развала считается «родным» для V-образных шестёрок. Иногда по каким-либо причинам применяют близкие углы развала, например 54° или 65° при незначительном увеличении вибраций, которые растут по мере отклонения от угла 60°.
Угол развала 15° позволяет сделать одну общую головку для всех цилиндров, а также позволяет использовать порядок зажигания такой же, как у [[Рядный шестицилиндровый двигатель|рядного шестицилиндрового двигателя]] и обладает удовлетворительной сбалансированностью без применения балансировочных валов, что вместе с усовершенствованной подвеской двигателя решает проблему вибраций.
Именно трудности балансировки и являлись основной причиной, сдерживавшей распространение серийных двигателей этого типа. До 1950-х годов такие двигатели создавались, но либо для стационарных установок (например бензогенераторов), либо как опытные образцы.
В 1959 году в США фирма [[General Motors|GM]] начала производство пятилитрового V6, которым оснащались пикапы и Сабёрбаны (гибрид универсала и микроавтобуса на шасси пикапа).
В 1962 году в США пошёл в производство «компакт» Buick Special с 90-градусным V6, разработанным на основе небольшой V-образной «восьмёрки», но он отличался высоким уровнем вибраций и вскоре был снят с производства.
Первый серийный японский V6 появился только в 1983 году у фирмы [[Nissan]] — серия [[:en:Nissan VG engine|Nissan VG]].
=== Использование в автомобилях ===
V6 — один из самых компактных двигателей, он обычно короче, чем [[Рядный четырехцилиндровый двигатель|I4]], и в большинстве исполнений у́же и короче, чем [[V8 двигатель|V8]].
В современных [[Передний привод|переднеприводных]] автомобилях с поперечным расположением двигателя по компоновочным соображениям как правило невозможна установка [[Рядный шестицилиндровый двигатель|рядных шестицилиндровых двигателей]], что, при повышенных требованиях к мощности в наши дни, обуславливает популярность V-образных шестицилиндровых моторов на автомобилях более высоких классов, несмотря на малую сбалансированность и сложность в производстве в сравнении с [[I6]]. Унификация двигателей различных автомобилей приводит к тому, что V6 устанавливают и в машинах с продольным расположением двигателя, в которых, в принципе, нет строгой компоновочной необходимости его применения, — хотя оно и даёт ряд преимуществ. Вместе с тем, на автомобилях того же класса с [[Задний привод|задним приводом]], вроде [[BMW 5|5-й серии BMW]], всё ещё довольно широко распространены и рядные «шестёрки».
Из отечественных двигателей серийными V6 были только дизели большого рабочего объёма для грузовиков и спецтехники: [[ЯМЗ-236]] и [[СМД-60]]. Трёхлитровый V6 моделей ГАЗ-24-14 и ГАЗ-24-18 планировался в качестве базового двигателя легкового автомобиля «Волга» [[ГАЗ-24]], но впоследствии в силу целого ряда причин был заменён на рядный четырёхцилиндровый. Однако, была выпущена опытно-промышленная партия этих двигателей, которые использовались на ряде спортивных автомобилей, в частности, на одном из серии «Эстония».
== Литература ==
* Light and Heavy Vehicle Technology. Nunney, M J.
== Примечания ==
| |||