Найнезвичайніші двигуни та принцип роботи

Опубликованно 16.07.2019 21:10

Якщо ви подивитеся на двигуни більшості автомобілів, то помітите між ними багато спільних рис. Проте в різний час було багато спроб запропонувати щось нове, що тотально змінило б дизайн і функції більшості моторів. Деякі моделі незвичайних двигунів все-таки були використані в спортивних автомобілях і навіть стали частиною конструкції популярних машин. Інші ж були визнані тупиковою гілкою еволюції автомобільної промисловості. Всі незвичайні двигуни, тим не менш, дають уявлення про унікальний інженерному мисленні конструкторів різних часів, настільки необхідному для просування будь-якої моделі автомобіля. Про це ви дізнаєтеся в нашому новому матеріалі. Отже, зустрічайте - самі незвичайні двигуни в історії світового автопрому. Одноциліндровий (1885)

Одноциліндровий двигун внутрішнього згоряння сходить до першого оригінальному автомобілю - Benz Patent-Motorwagen 1885 року. Чотиритактний двигун об'ємом 954 кубічних сантиметрів був встановлений під сидінням пасажира і розвивав потужність менше 1 кінської сили.

Тим не менш, його було просто виробляти, а працювати з ним - ще легше, і пізніше він був доопрацьований для того, щоб мати потужність двох кінських сил. З тих пір одноциліндрові моделі використовувалися в багатьох легких і економічних автомобілях, і пізніше цей тип незвичайних двигунів пережив своєрідний ренесанс завдяки своїй придатності в якості пристрою розширення діапазону для електромобілів. V-образний (1889)

V-подібний двигун в свій час мав ряд привабливих властивостей, якими і можна пояснити його тривале використання в автопромі. Цей незвичайний двигун компактний і легкий, так як спочатку створювався для мотоциклів. Першим автомобілем, в якому використовувалася V-подібна модель, був Stahlradwagen Daimler, але вона стала по-справжньому популярна в 1920-х роках, коли такі компанії, як GN і Morgan, використовували його для створення своїх легендарних спортивних моделей. Єдиним сучасним автомобілем, використовують V-образний мотор, як і раніше є Morgan, який має потужність 82 кінських сили. Якби автору цих рядків довелося скласти свій топ-6 незвичайних двигун, цей якраз замикав шістку. А ось на інших позиціях розмістилися б наступні 5 моторів, про яких мова піде нижче.

V4 (1897)

Протягом багатьох років V4 (один з самих незвичайних двигунів внутрішнього згоряння) користувався поганою репутацією, багато в чому завдяки автомобілів компанії Ford, яка в 1960-х і 1970-х заполонила ринок не самими якісними моделями. Незважаючи на це, його компактні розміри і притаманна йому плавність повинні були зробити його ідеальним для використання в автомобілях, а інженер Еміль Морс був першим, хто використав його в 1897 році.

Самим потужним двигуном серед автомобілів, що беруть участь у Гран-прі, був якраз V4, використовувався в машині Дж. Уолтера Крісті 1907 року, яка мала ємність 19 891 куб. Компанія Lancia розробила версію для класичних моделей, таких як Appia і Fulvia, в той час як компанія Porsche використовувала класичний V4 у багатьох моделях гоночних карів. Ці моделі також стали своєрідною класикою. "Чітка вісімка" (1919)

Як і багато інші види обладнання, що використовувався у ранніх автомобілях, "вісімка" була вперше розроблена для використання в літаках. Потужність восьми циліндрів в поєднанні з довгою, тонкою аеродинамічною формою цього типу незвичайних двигунів зробила його ідеальним придбанням для спритних авіабудівників. Вперше він був прийнятий для використання в автомобілі Isotta Fraschini, а потім в 1920 році в машинах компанії Leyland Motors, але саме Bugatti в Європі і Duesenberg в США популяризували "вісімку", зробивши її мейнстрімом.

Автокомпанія Bugatti дуже довгий час домінувала на ринку легкових автомобілів, випускаючи як дешеві, так і дорогі моделі, в той час як Duesenberg залишалася на плаву в Америці не так вже й довго. Straight-12, або "чітка двунашка" (1920)

Сама по собі довжина цього типу незвичайних двигунів для автомобілів означала, що його можна використовувати тільки в розкішних авто, як у випадку з французької Corona. Значні габарити, досягають 7238 кубічних сантиметрів, робили його дуже потужним. Але висока вартість і непрактичність конструкції прирекли його на дуже вузьку популярність. Його могли собі дозволити тільки багаті компанії, що випускали машини для еліти.

Корпорація Peccard прийняла виклик у 1920-х роках і побудувала один прототип, який використовувався одним членом сім'ї Паккард з 1929 року до самої його смерті, коли автомобіль був зданий в утиль. Це було незвичайне особисте авто для витонченого багатія, креслення якого назавжди канули в Лету. W12 (1927)

Можливо, ми звикли до виду W12 завдяки машинам від Bentley, але історія цього двигуна сходить аж до 1920-м рокам. Тоді піонери в будівництві швидких автомобілів, такі як Джон Кобб і сер Малкольм Кемпбелл, адаптували спочатку непрактичний W12 для використання в інноваційних махина Blue Bird від Campbell.

Однак після цього незвичайні двигуни на магнітах W12 довгий час залишалися непопулярними, аж до появи автомобіля Life F35 Grand Prix 1990 року, який виявився недостатньо потужним і дуже ненадійним. Потім Audi вибрала цю модель для свого концептуального авто Avus 1991 року. V16 (1929)

Maserati були першою з компаній, що випускали авто з двигуном V16. Зокрема, вони використовували його в своєму Tipo V4, за яким відразу ж прямували машини від фірми Cord в США. Alfa Romeo купила V16 для будівництва свого відомого автомобіля Tipo 162, в той час як Auto Union розробили свою власну модифікацію цього двигуна для використання в моделі Type C.

Після Другої світової війни тільки BRM бавився з конфігурацією V16 з його кричущим 1,5-літровим мотором для використання в Гран-прі. Цей двигун розвивав потужність 600 л. с., але проблеми з його системою наддуву означали, що він не був досить надійним, щоб виконати свої обіцянки.

Радіальний двигун (РД, 1935)

Легка вага і простота конструкції РД не могли не бути поміченими виробниками літаків, і він також використовувався у багатьох танках. Тим не менш розмір і конструкція клапана робили його менш привабливим для автомобільних компаній, тому перше його застосування було лише на одній з машин-учасниць Гран-прі Монако-Троссі 1935 року.

Обретший обмежену популярність двотактний радіальний двигун з повітряним охолодженням також був навантажений і забезпечений двома рядами по вісім циліндрів. Потужність становила 250 кінських сил, що було не так вражаюче для передового двигуна того періоду. Перегрів виявився проблемою, але автомобіль не зміг конкурувати з-за жахливої недостатньою маневреності, викликаної тим, що 75 % ваги автомобіля припадало на його передню вісь.

Flat-12 (1946)

Porsche поклав початок так званої плоскої моделі Flat-12 в 1947 році, коли Фердинанд Порше запропонував цей 1,5-літровий агрегат для машини Cisitalia. Він повинен був використовуватися в гоночному каре на черговому Гран-прі, який так і не вийшов у світ з-за його конструкційної складності. У 1964 році хлопці з Ferrari використовували Flat-12 на своїх автомобілях Формули 1.

Ferrari була першою корпорацією, яка повноцінний автомобіль з двигуном цього типу.

Газова турбіна (1950)

Бачити перше використання газотурбінного двигуна консервативним британським автовиробником було досить незвично. Автомобіль Rover Jet 1 був результатом успіхів Великобританії в роботі з цією технологією після Другої світової війни, і він був заснований на шасі P4. Швидкість цієї машини була хорошою для того часу, коливаючись в діапазоні від 10 до 60 миль в годину. Вважається, що цей автомобіль може розвивати швидкість до 90 миль в годину.

Подальший досвід показав, що він може розвивати потужність в 230 кінських сил, а його максимальна швидкість досягає 152 миль в годину. І "Дженерал Моторс" і "Крайслер" в свій час експериментували з газотурбінним двигуном, але різні змагання в Ле-Мане, Індіанаполісі і на Формулі 1 не змогли показати його справжню потужність, бо більше їм ніхто не цікавився. Однак у наші дні є плани використовувати газову турбіну з модифікаціями від британської фірми Delta Motorsport. Мабуть, саме помітне застосування наземних транспортних засобів на газотурбінних двигунах сьогодні - це основний бойовий танк армії США, M1 Abrams. Потрійний (1951)

Потрійний двигун являє собою трициліндровий двигун, який існує набагато довше, ніж нинішні моделі авто, на яких він використовується, такі як машини від Ford і Volkswagen. Він придбав популярність в 1950-х роках, коли DKW і Saab використовували його двотактні модифікації для своїх невеликих сімейних автомоделей.

Показником того, наскільки гарні ці двигуни, було те, що саме автомобіль від DKW дав дворазовому чемпіону Формули 1 Джиму Кларку його перший гоночний досвід, а гонщик, пилотирующий машину від Saab, виграв ралі Монте-Карло з 93-м. В наш час "потрійний" все ще цінується за свій невеликий розмір, ефективність і широкий функціонал. Останній фактор сильно виділяє його серед всіх інших незвичайних двигунів зовнішнього згоряння. BRM H16 (1966)

Компанія British Racing Motors була не чим іншим, як новатором у своєму підході до нових у Формулі-1, введеним в 1966 році. Там, де інші використовували двигуни V8 і V12, BRM запропонували H16, що представляє собою, по суті, два плоских двигуна, накладених один поверх іншого.

У цього мотора був колінчастий вал, до якого були приєднані шестерні, але ця конструкція робила його дуже важким. Він використовувався в Lotus 43 і був привезений Джимом Кларком до перемоги на Гран-прі США в Уоткінс-Глене в 1966 році. Тим не менш, це повинна була бути єдина перемога H16, і незабаром цю модель відкинули на користь дизайну V12. Роторний двигун (1967)

Компанія "Мазда" назавжди буде пов'язана з роторним двигуном. Багато з її найпопулярніших моделей використовували цей дизайн двигуна, і він погано підходить під нові спортивні автомобілі, засновані на стандарті, закладеному RX-Vision Concept.

Однак двигун був створений німецьким інженером Феліксом Ванкелем, який розробив його в NSU до того, як компанія уклала угоду з Mazda. Це призвело до створення в 1967 році купе Cosmo 110S і до виробництва цілої лінійки спортивних автомобілів, в яких з великим успіхом використовувався плавний, високообертовий принцип роторного двигуна. Flat-8 (1968)

"Вісімка" давно користується популярністю в літаках, але її переваги переважують вартістю виробництва, і тому Porsche 908 знадобилося кілька років для переробки цього агрегату. Створений для гонок на спортивних автомобілях, цей двигун в 1968 році виявився як не можна до речі, враховуючи тодішні правила Формули-1. V5 (1983)

Подумайте про V5, і ви, швидше за все, згадайте Mk4 Golf і його модифіковані моделі, такі як Bora і SEAT Toledo. Цей 2.3-літровий мотор дебютував у Passat в 1997 році і мав потужність в 148 кінських сил. Він був покликаний скоротити розрив між двигунами V4 і V6.

Він мав обмежений успіх, незважаючи на те, що для створення такого компактного пристрою потрібна була хитра техніка. До цього тільки «Дженерал Моторс» експериментувала з такими типами мотора, але пізніше вирішила не запускати у виробництво моделі, отримані в результаті цих експериментів. W16 (1995)

Bugatti у більшості асоціюється якраз з двигуном W16 (завдяки автомобілям Veyron і Chiron), але саме інженер Рамон Хіменес був першим, хто створив суперкар з цим агрегатом всередині. Француз поєднав чотири мотоциклетних двигуна Yamaha розміром в 1000 кубічних сантиметрів, щоб отримати W12 з двома колінчатими валами і 80 клапанами, здатними розвивати потужність в 560 кінських сил.

Інженери компанії Bugatti значно збільшили цей мотор, дозволивши йому розвивати потужність в 987 кінських сил, після чого він був успішно використаний в моделях Veyron і тепер може похвалитися 1479 кінськими силами, використовуючись в моделі Chiron. W8 (2001)

Можливо, цей двигун виявився технологічним тупиком, але в конструкції автомобіля Volkswagen він все ще виглядає напрочуд гармонійно. W8 поєднує в собі два узкоугольных двигуна V4 на загальному колінчастому валу, що дозволяє восьмициліндровому мотору займати простір, зазвичай відведений для V6.

Більше циліндрів дає більшу потужність, обтічність і плавність ходу. Продажі авто з таким монстром усередині ніколи не знижувалися, але чомусь загальне виробництво цих моторів досягло лише 11 000 примірників. Висновок

Незважаючи на те що цей перелік самих незвичайних двигунів внутрішнього згоряння призначений для вузького кола людей, що цікавляться автомобільною промисловістю, будь-який читач, присвячений не в тему, відразу помітить, що якщо вони і використовувалися в авто серійного виробництва, то дуже недовгий час. Це пов'язано з тим, що дуже часто такі агрегати були занадто великими. Принцип роботи незвичайних двигунів також відрізняється від стандартних моторів, і більше нагадує принцип роботи літакових турбін. Тим не менш подібні механізми прекрасно показали себе як частину конструкції гоночних машин, дозволяючи карам розвивати величезні швидкості на Формулі-1 і інших подібних змаганнях. Зважаючи на те, що в мейнстрімному автопромі вони так і не прижилися, умовних "Газелей" з незвичайними двигунами ми побачимо ще не скоро.

Катерина Кирилова

Категория: Новости