Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»?

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Рядный шестицилиндровый двигатель — редкий пример абсолютно уравновешенного мотора. Вымирающий вид. А какой ещё архитектуры бывают ДВС и на что она влияет?

В начале XX века, когда конструкторская мысль бушевала вовсю, двигатель рабочим объёмом 10 л мог быть как одноцилиндровым, так, к примеру, и рядной «восьмёркой». Тогда никого особо не удивляли установленная на автомобиле рядная «шестёрка» объёмом 23 л или семицилиндровый звездообразный мотор с аэроплана.

Однако рост мощностей, оборотов и ожесточенная борьба за снижение себестоимости всё расставили по местам. Простейший одноцилиндровый мотор для автомобилестроителей остался в далёком прошлом. Средний объём цилиндра двигателя обычного автомобиля сейчас — от трёхсот до шестисот кубических сантиметров. Литровая мощность — от 35 для безнаддувного дизеля до 100 для форсированного бензинового «атмосферника». Для серийных двигателей это оптимум, выходить за рамки которого просто невыгодно.

Сегодня двигатель мощностью 100 л.с. в большинстве случаев окажется четырёхцилиндровым, у будет четыре, пять или шесть цилиндров, у восемь. Но как эти цилиндры расположить? Иными словами — по какой схеме строить многоцилиндровый двигатель?

Простота хуже компактности

О чём болит голова у конструктора? Во-первых, о том, как упростить конструкцию двигателя, чтобы он был дешевле в производстве и легче в обслуживании. Самый простой двигатель — рядный (мы будем обозначать такие моторы индексами R2, R3, R4 и т. д.). Располагаем в ряд нужное количество цилиндров — получаем необходимый рабочий объём.

  • Двигатель R3 (А). Угол между кривошипами — 120°.
  • Добиться равномерности вспышек в двухцилиндровом двигателе (В) можно только при двухтактном цикле.
  • А такой мотор (C), например, стоит на «Оке». Поршни движутся синфазно.

Двух- и трёхцилиндровые двигатели встречаются на автомобилях нечасто, хотя мода на «двухгоршковые» моторчики набирает обороты. Тому способствуют продвинутые системы смесеобразования и применение турбонаддува (как, например, на двухцилиндровой турбоверсии хэтчбека Fiat 500). А вот рядная «четвёрка» попала в самый массовый диапазон рабочего объёма легковых автомобилей — от 1,0 до 2,4 л.

Пятицилиндровые рядные моторы появились на серийных автомобилях сравнительно недавно — в середине годов. Первым был Mercedes-Benz со своими дизельными «пятёрками» — они появились в 1974 году (на модели 300D с кузовом W123). Через два года увидел свет пятицилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце годов такие моторы сделали Volvo и FIAT.

Рядные «шестёрки», до недавнего времени столь популярные в Европе, нынче во мгновение ока стали вымирающим видом. А про рядную «восьмёрку» и говорить нечего — с ней практически распрощались еще в годах. Почему?

Ответ прост. С ростом числа цилиндров двигатель становится длиннее, и это создаёт массу неудобств при компоновке. Например, втиснуть поперёк моторного отсека переднеприводного автомобиля рядную «шестёрку» удавалось в считанных случаях — можно припомнить лишь английский Austin Maxi 2200 середины годов (тогда конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем) и Volvo S80 с суперкомпактной коробкой передач.

Как укоротить рядный мотор? Его можно «распилить» пополам, поставить две половинки рядом друг с другом и заставить работать на один коленвал. Такие моторы, у которых цилиндры расположены в виде латинской буквы V, вдвое короче рядных — наибольшее распространение получили двигатели с углом развала блока 60° и 90°. А мотор с углом развала блока 180°, в котором цилиндры расположены друг против друга, называют оппозитным (или «боксером» — обозначения В2, В4, В6 и т. д. происходят именно от слова boxer).

Такие моторы сложнее рядных — например, у них две головки цилиндров (каждая со своей прокладкой и коллекторами), больше распредвалов, сложнее схема их привода. А оппозитные двигатели ещё и занимают много места в ширину. Поэтому из компоновочных соображений они применяются довольно редко — производителей «боксеров» можно пересчитать по пальцам.

А как сделать двигатель еще компактнее? Одно из простых, на первый взгляд, решений — установить угол развала блока менее 60°. Действительно, такие моторы были, но редко — можно вспомнить, например, автомобили Lancia Fulvia годов с моторами V4, угол развала блока которых составлял 23°. Почему же этим не пользовались все? Дело в том, что перед конструктором двигателя всегда стоит ещё одна проблема — вибрации.

О силах и моментах

Вообще без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может — так уж он устроен. Но бороться с ними нужно, и не только для повышения комфорта пассажиров. Сильные неуравновешенные вибрации могут вызвать разрушения деталей мотора — со всеми вылетающими и выпадающими оттуда последствиями.

Отчего возникают вибрации? , в некоторых схемах двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Таких схем конструкторы по возможности избегают или стараются делать массивней маховик — это помогает сгладить пульсации крутящего момента. Во-вторых, при движении поршней вверх-вниз они то разгоняются, то замедляются, из-за чего возникают силы инерции — сродни тем силам, что заставляют пассажиров автомобиля кланяться при торможении или вдавливают их в спинки сидений при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе движется вовсе не вверх-вниз, а совершает сложное движение. Да и возвратно-поступательное перемещение поршня от верхней мёртвой точки к нижней тоже нельзя описать простой синусоидой.

  • Силы инерции от двух масс, вращающихся на одном валу поодаль друг от друга, создают свободный момент.
  • В простейшем моторе есть свободные силы инерции, но нет моментов. Цилиндр-то один.

Поэтому среди сил инерции появляются составляющие с удвоенной, утроенной, учетверённой частотой вращения коленвала. Этими так называемыми силами инерции высших порядков, как правило, пренебрегают — они по сравнению с основной силой инерции (которой присвоили первый порядок) очень малы. Исключение составляют силы инерции второго порядка, с которыми приходится считаться. Плюс к этому, пары сил, приложенные на определённом расстоянии, образуют моменты — так происходит, когда в соседних цилиндрах силы инерции направлены в разные стороны.

Что сделать для того, чтобы уравновесить силы и моменты? Во-первых, можно выбрать схему мотора, в которой цилиндры и кривошипы коленчатого вала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг друга — всегда будут равны и направлены в противоположные стороны.

А если ни одна из уравновешенных схем не подходит — например, из компоновочных соображений? Тогда можно попытаться по-другому расположить шейки коленвала и применить всякого рода противовесы, создающие силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это можно сделать, разместив противовесы на коленчатом валу мотора. А иногда — на дополнительных валах, которые называют балансирными валами противовращения. Называются они так потому, что крутятся в другую сторону, нежели коленвал. Но это усложняет и удорожает двигатель.

Чтобы облегчить описание степени уравновешенности разных двигателей, мы подготовили сводную таблицу. Зелёным в ней выделены самоуравновешенные силы и моменты, а красным — свободные (те, что не уравновешены и вырываются на свободу — через опоры силового агрегата проходят на кузов автомобиля).

Степень уравновешенности (зелёная ячейка — уравновешенные силы или моменты, красная — свободные)
1R2R2*V2B2R3R4V4B4R5VR5R6V6VR6B6R8V8B8V10V12B12
Силы инерции первого порядка
Силы инерции второго порядка
Центробежные силы**
Моменты от сил инерции первого порядка
Моменты от сил инерции второго порядка
Моменты от центробежных сил
* Поршни в противофазе.
** Уравновешиваются противовесами на коленчатом вале.

Что же получается? Из распространённых типов двигателей абсолютно уравновешенных всего два — это рядная и оппозитная «шестёрки». Теперь понимаете, почему BMW и Porsche так крепко держатся за такие моторы? Ну а о причинах, по которым от них отказываются остальные, мы уже упоминали. Теперь рассмотрим поподробнее остальные схемы.

Уравновешенные и не очень

Из двухцилиндровых двигателей на автомобилях нынче применяется только один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, у которого кривошипы направлены в одну сторону (такой, например, стоял на отечественной «Оке»). Как видно, этот двигатель по степени уравновешенности похож на одноцилиндровый, поскольку оба поршня движутся вверх и вниз одновременно, в фазе. Для того чтобы уравновесить свободные силы инерции первого порядка, в моторе «Оки» слева и справа от коленвала применялись два вала с противовесами. А как же быть с силами второго порядка? Для того чтобы с ними справиться, пришлось бы добавить ещё два балансирных вала, что на двухцилиндровом моторе, изначально предназначенном для маленьких и дешёвых автомобилей, было бы совершенно неуместным.

Впрочем, это ещё ничего — много двухцилиндровых моторов выпускалось вообще без балансирных валов. Так было, например, на малышках Fiat 500 образца 1957 года. Да, вибрации были, их старались погасить подвеской силового агрегата. Но мотор зато получался простым и дешёвым! Дешевизна двухцилиндровых двигателей соблазняет разработчиков и сегодня: не зря же эту схему использовали создатели самого доступного автомобиля планеты, индийского хэтчбека Tata Nano.

Двухцилиндровый двигатель, у которого кривошипы направлены в разные стороны (под углом 180°), можно встретить сегодня только на мотоциклах. Поскольку поршни в нём всегда движутся в противофазе, то он уравновешен лучше. Однако равномерного чередования вспышек в цилиндрах можно добиться только на двухтактных моторах — такие двигатели устанавливались на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. По причине простоты и дешевизны никаких балансирных валов на них тоже не было, а с возникающими вибрациями просто мирились.

Автомобиль с двухцилиндровым мотором припоминается только один — отечественный . А до наших дней этот тип двигателя дожил только на мотоциклах — вспомните американский Harley Davidson и его японских последователей с их «двойками» во всей хромированной красе. Такой мотор можно уравновесить практически полностью с помощью противовесов на коленчатом валу, но достичь равномерного чередования вспышек невозможно. Хорошо, что байкеры особого внимания на вибрации не обращают.

Трёхцилиндровый двигатель уравновешен хуже, чем рядная «четвёрка», и поэтому производители трёхцилиндровых моторов — например, Subaru и Daihatsu — стараются оснащать их балансирными валами. В своё время опелевские двигателисты решили отказаться от балансирного вала, разрабатывая трёхцилиндровый мотор семейства Ecotec для Корсы второго поколения — в целях удешевления и уменьшения механических потерь. И трёхцилиндровая Corsa после дебюта в была раскритикована немецкими автожурналистами: «По городу на переменных режимах ездить совершенно невозможно».

В самой популярной среди двигателистов рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка. Её можно уравновесить только балансирным валом, вращающимся с удвоенной скоростью. (Вы не забыли — сила инерции второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от балансирного вала придётся ставить ещё один, вращающийся в противоположную сторону. Дорого? Безусловно. Однако моторы с балансирными валами можно встретить на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и самых разных марок концерна Volkswagen.

Кстати, оппозитная «четвёрка» уравновешена лучше, чем рядная, — здесь есть только момент от сил инерции второго порядка, который стремится развернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Однако и «оппозитник» воздушного охлаждения легендарного «Жука», и знаменитые «боксеры» Subaru обходились и обходятся без балансирных валов.

У рядных «пятёрок» с уравновешенностью дела обстоят не очень. Силы инерции компенсируются, но вот моменты от этих сил. Во время работы двигателя по блоку постоянно «пробегает» волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть весьма жёстким. Однако и Mercedes-Benz, и Audi, и Volvo борются с вибрациями, дорабатывая подвеску силового агрегата или применяя специальные противовесы (как у наддувной «пятёрки» 2.5 TFSI на Audi TT RS). И только фиатовские мотористы применяли балансирный вал, который полностью уравновешивал все моменты.

  • На картинке FIAT JTD от хэтчбека Croma — потомок пятицилиндрового турбодизеля Fiat TD 125 объёмом 2387 см³, образованного путём добавления одного цилиндра к «четвёрке» TD 100. Балансирный вал — слева, в нижней части картера.
  • Под каким углом расположить кривошипы коленвала рядной «пятёрки»? 360° делим на пять. Правильно — 72°!

Кстати, практически все «пятёрки» образованы путём прибавления ещё одного цилиндра к четырёхцилиндровому двигателю — как кубики в конструкторе. Делают это для того, чтобы с минимальными производственными и конструкторскими затратами получить более мощные моторы. При этом всю начинку, включая поршни, шатуны, клапаны и т. д., можно взять от «четвёрки». Понадобятся иные блок и головка цилиндров и, само собой, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.

О шестицилиндровых моторах — мечте с точки зрения уравновешенности — мы уже упоминали. А вот в моторах V6, которые вытесняют рядные «шестёрки», ситуация с уравновешенностью такая же, как у «трёшки», то есть не ахти. Поэтому, например, балансирным валом в развале блока цилиндров был оснащён самый первый двигатель V6 фирмы Mercedes-Benz — заслуженный М112 с тремя клапанами на цилиндр. У трёхлитровой «шестёрки» концерна PSA вал находился в одной из головок блока. На других моторах того времени инженеры пытались не усложнять конструкцию и старались свести уровень вибраций к минимуму за счёт усовершенствованной подвески силового агрегата и хитроумного смещённого расположения шатунных шеек коленчатого вала (как, например, на Audi V6).

  • В моторе V6 с углом развала блока 90° сдвоенные кривошипы расположены под углом 120°. А в моторах с развалом 60° каждый шатун приходится устанавливать на своём кривошипе.
  • Для уравновешивания свободного момента от сил второго порядка мотору V6 90° необходим один балансирный вал (показан стрелкой). В двигателе Citroen 3.0 V6 он был установлен в одной из головок блока.

Добавим сюда ещё одно замечание — в моторах V6 с развалом в 90° не обеспечивается равномерное чередование вспышек в цилиндрах. Возникающая неравномерность хода может компенсироваться за счёт утяжелённого маховика, но лишь отчасти. Вот вам и ещё один источник вибраций.

Двигатели V8 с углом развала цилиндров в 90° и коленвалом, кривошипы которых располагаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, весьма неплохо уравновешены. В таком моторе можно обеспечить равномерное чередование вспышек, что тоже работает на плавность хода. Остаются неуравновешенными два момента, которые можно полностью утихомирить с помощью двух противовесов на коленчатом валу — на щеках крайних цилиндров. Понимаете, почему американцы раньше других прочувствовали всю прелесть моторов? Вибрации и тряски в своих автомобилях они очень не любят.

Напоследок можно поговорить о схемах необычных. Сначала вспомнить о моторах V4. Таких было немного — европейский Ford образца годов (который стоял на автомобилях Ford Taunus, Capri и Saab 96) да чудо-двигатель отечественного «Запорожца». Здесь не обошлось без уравновешивающего вала для момента от сил инерции первого порядка. Впрочем, конструкторы вышеупомянутых автомобилей выбирали эту схему из условий компактности и отчасти экономии, а не за хорошую уравновешенность.

  • Ford и ЗАЗ выбрали экзотику: мотор V4, в котором и угол развала блока, и угол между кривошипами составляют 90°.
  • Угол развала цилиндров моторов V2 колеблется от 25° до 90°.

А что насчёт «десяток»? Как можно видеть, степень уравновешенности таких моторов точно такая же, как и у моторов R5. Впрочем, конструкторы прежних моторов Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, где стоят двигатели V10, о вибрациях думали далеко не в первую очередь.

Ну а прочие схемы легко свести к предыдущим. Например, оппозитная «восьмёрка» (пример применения — гоночные болиды Porsche 917) — это две «четвёрки», работающие на один коленвал. А и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным «шестёркам».

VR6, VR5, W12.

Помните, мы упоминали о моторах с малым углом развала блока — как на Лянчах? Раньше таких схем избегали — уравновесить их сложнее, чем моторы с развалом в 60° или 90°, а выигрыш в компактности тогда ценили не так.

Но теперь ситуация изменилась. Во-первых, повсеместно применяются гидроопоры силового агрегата, которые значительно ослабляют вибрации. Во-вторых, пространство под капотом нынче на вес золота. Ведь кто раньше мог себе представить скромный хэтчбек с мотором? А теперь — пожалуйста! Всё началось с Фольксвагена Golf VR6 третьего поколения.

Знаменитый фольксвагеновский двигатель VR6, «V-образно-рядный» мотор (об этом и говорит обозначение VR), стал дальнейшим развитием двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого мотора разведены на ещё меньший угол, чем на Лянчах, — всего на 15°. Угол настолько мал, что такой мотор называют ещё «смещённо-рядным». Гениальное решение — «шестёрка» 2.8 компактнее, чем обычный мотор V6, да ещё и имеет одну головку блока! Потом появился двигатель VR5 — это VR6, от которого «отрезали» один цилиндр. После этого мотористы концерна Volkswagen вообще словно с цепи сорвались.

Они придумали суперкомпактный двигатель W12, который дебютировал в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя VR6, установленные под углом 72° на одном коленвале. Но прежде в серию пошёл мотор W8, которым оснащалась топ-модель седана Passat. Там тоже два мотора VR6, от которых «отрезано» по два цилиндра и которые тоже объединены в одном блоке на одном коленвале. Когда-то в Вольфсбурге подумывали и о восемнадцатицилиндровом двигателе — но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч.

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал двигателя W12 — такое технологу и в страшном сне не приснится! Создателям новых схем должен помогать компьютер. Чтобы просчитать все варианты угла развала блока, расположения шатунных шеек, порядка вспышек в цилиндрах и выбрать самый уравновешенный, без помощи вычислительных мощностей обойтись очень сложно.

Теория и практика

Как видно, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла вовсе не степень уравновешенности. Главное — это удачно вписать в моторный отсек такой двигатель, который будет обладать наилучшим соотношением массы, размеров и мощности. Потом, двигатели сейчас всё чаще строятся по модульному принципу. Говоря упрощённо, на одной поршневой группе можно построить любой мотор — и трёхцилиндровый, и W12. Вслед за Фольксвагеном на модульные конструкции переходит всё больше производителей. Новейшая линейка моторов Mercedes — тому отличное подтверждение.

А вибрации. Во-первых, следует различать теоретическую и действительную уравновешенность двигателя. Если коленчатый вал в сборе с маховиком не отбалансирован, а поршни и шатуны заметно отличаются по массе, то трясти будет даже рядную «шестёрку». А потом, действительная уравновешенность всегда значительно хуже теоретической — по причинам отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации узлов под нагрузкой. Так что вибрации «прорываются» из двигателя наружу при любой схеме. Поэтому автомобильные инженеры и уделяют такое внимание подвеске силового агрегата. На самом деле конструкция и расположение опор двигателя — не менее важный фактор, чем степень уравновешенности самого мотора.

Материал адаптирован к публикации с разрешения ООО «Газета «Авторевю». Все права на перепечатку принадлежат Авторевю.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтор: Максим Маркин
Источник: Drom.ru

В одном из прошлых материалов мы рассказывали о том, что «немолодые» японские 4-цилиндровые двигатели — пусть даже большинство из них было разработано еще в 70–80-х годах прошлого века — до сих пор актуальны. Имеют большой ресурс, без особых проблем капиталятся, поэтому распространены в мире тюнинга — в качестве заготовок для силового апгрейда либо SWAP’а. А что же бензиновые «шестерки» той же эпохи? В частности, рядные. Если вынести за скобки линейку JZ (она заслуживает отдельного материала), то островные «рядники» готовят ограниченно. Тем не менее они и поныне в строю — эксплуатируются достаточно широко и радуют владельцев потребительскими качествами. Или не радуют — еще детскими «болячками» и капризами уже пенсионного возраста?

Для начала — общая картина по японским straight six, как на английском называются рядные «шестерки». Страна Восходящего солнца — не Европа и тем более не Штаты. Как мы знаем, поднимаясь из послевоенных руин, Япония долгое время могла позволить себе лишь кей-кары. Когда же благосостояние населения выросло, на сцену вышли более крупные, но все еще компактные модели. Им ни к чему были моторы, имевшие больше четырех цилиндров. Добавьте сюда узкую специализацию большинства островных фирм, и станет понятно, почему у Daihatsu, Suzuki, Subaru никогда не было 6-цилиндровых «рядников». В Isuzu непродолжительное время получали такой агрегат от патронов из GM. Honda ограничилась выпуском рядных «пятерок». Mazda, чей модельный ряд на 99% состоял из автомобилей с поперечным расположением силовой установки, как-то сразу пришла к выпуску V-«образников». И лишь в Mitsubishi специально для представительского седана Debonair разработали пару 2,0-литровых «шестерок». Но было то в 60–70-х годах, после которых в MMC за эту тему не брались. В итоге планомерно и масштабно рядные «шестерки» строили только Toyota и Nissan. О них наш рассказ.

Преданья старины

Почему, собственно, Toyota и Nissan? Вероятно, из-за выбранной изначально стратегии делать все подряд, затыкать любую рыночную нишу. Еще, возможно, по причине того, что эти компании сразу взяли серьезный модельный старт. Выпускали не какие-то четырехколесные «дырчики» — аналоги Willys/Ford JPW с 3,9- и 4,0-литровыми «шестерками». Причем Toyota подобные моторы по лицензии GM производила еще до Второй мировой. Через десятилетие после войны компания запустила собственную линейку 6-цилиндровых «рядников» — под литерой F.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

В 50-е годы ранние F-агрегаты устанавливались на полицейские версии седанов Toyopet RH и Toyota Crown, но создавались они под тяжелую технику — внедорожники и грузовики. В итоге 4,5-литровый 1FZ как продолжение серии F (с карбюратором или впрыском и уже верхним расположением двух распредвалов), появившийся в 1993-м, существовал даже на TLC 100 и прожил на Land Cruiser J70 аж до 2009 года. Чем прославился? Внушительным ресурсом, нескромным топливным аппетитом и отсутствием каких бы то ни было проблем. Не считать же за таковую выход из строя катушки зажигания, расположенной внутри трамблера, на первых партиях двигателей.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

F и FZ предлагались на многих рынках, но преимущественно на Ближнем Востоке. У нас какой-то массовой ностальгии по себе не оставили. Все-таки бензина потребляли много, и им предпочитали дизели.

По-настоящему легковые «шестерки» в Toyota разработали только к середине 60-х. Так появилась серия M, на ряде рынков (например, в Северной Америке) просуществовавшая до начала 90-х.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

M, 2M, 3M, 4M, 5M, 6M и 7M. 2,0; 2,3; 2,6; 2,8 и 3,0 л. SOHC и DOHC, цепной и ременный привод распредвалов, карбюратор и впрыск, обычные шайбы и гидрокомпенсаторы зазоров клапанов. Наконец, турбонаддув. За почти 30 лет в строю моторы сильно эволюционировали. Сперва ведь предлагались в «овощных» 125-сильных версиях. Потом начали «обрастать» клапанами, электроникой-«экологией», турбинами. И поэтому наряду с «беззубым» M-E (фото вверху слева) был сконструирован также 2,0-литровый 3M (в центре) с «головой» Yamaha и отдачей в 150 сил. На вершине семейства находились 7M-GE (справа) и 7M-GTE, развивавшие 190–267 л. с. В движение M-установки приводили фактически все модели с продольным расположением силового агрегата. Скажем, Crown в кузове S40, Celica XX, в том числе в раллийном варианте, и такой редкий автомобиль, как 2000GT. Специально, кстати, под него разрабатывался упомянутый 3M.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

Ну а у нас моторы стали известны в основном по Crown в 120-м и 130-м кузовах, где оставались 2,8- и 3,0-литровые 5M, 6M и 7M. К тому времени их менее объемных «родственников» сменил двигатель нового семейства.

Массовая, народная

Отчасти именно мотор 1G со всеми своими производными продемонстрировал бывшему советскому автолюбителю, что ДВС может работать без нервной дрожи (хоть монетку на клапанную крышку ребром ставь) и почти беззвучно. Во всяком случае, сделал это в восточной части страны.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Эта рядная «шестерка» появилась в 1979-м (Crown шестого поколения на верхнем фото — как раз того модельного года), в 80-е и 90-е устанавливалась практически на все модели с продольным расположением силовой установки, в том числе на Lexus IS200. А на Mark II Blit и Crown Sedan Mild Hybrid дожила, соответственно, до 2007-го и 2008 гг.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

По-своему это был знаковый двигатель. Именно на нем Toyota раз и навсегда отказалась от карбюратора применительно к 6-цилиндровым агрегатам. Причем впрыск использовался исключительно распределенный. Вместо цепи в приводе ГРМ, как на схожих по объему версиях предыдущих «шестерок» серии M, здесь применялся зубчатый ремень. Не изменили себе инженеры разве что в выборе материала блока, в гидрокомпенсаторах, регулирующих зазоры клапанов, и в «квадратности» мотора — ход поршня по-прежнему равнялся диаметру цилиндра. Последняя особенность говорила о желании получить универсальный агрегат, что должен был уверенно тягать тяжелые седаны-универсалы на «низах» и быть «живым» на «верхах».

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

Уверенно — это, конечно, сильно громко сказано. 12-клапанный 1G-EU (сверху слева) развивал всего 105 л.с., и если речь шла о Crown, то определял крайне флегматичное передвижение. Версия DOHC 1G-GEU (в центре модернизированная версия GE) с 24 клапанами, разработанная в соавторстве с Yamaha, дебютировала в 1981-м. Благодаря широкому расположению валов, оптимальному позиционированию клапанов и каналов отдачу удалось поднять до 160 сил. До появления серийной турбоверсии оставалось еще пять лет, но в 1983-м к Токийскому автосалону тойотовцы на базе GEU создали опытную установку (справа) с двумя турбинами и фазовращателями на обоих распредвалах. Та «шестерка» устанавливалась на концепт FX-1 (внизу).

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

В 1986-м в семействе 1G появились сразу две модификации — GTEU с twin turbo и GZEU с компрессором. Первая в различных исполнениях развивала 185 л.с., вторая — 170.

Линейку модернизировали в 1988-м. Перешли с лопаточного расходомера воздуха на MAP, который составляет информацию по разрежению в коллекторе. Отказались от гидрокомпенсаторов клапанов и частично от T-VIS — Toyota Variable Induction System — системы изменения геометрии впускного тракта, которая обеспечивала лучшую тягу на низах крутильным GEU. Все индексы лишились буквы U в конце. GE стал развивать 150 сил, GTE — 210. А одновальный 1G-E в том же году превратился в двухвальный 1G-FE. Клапанов в нем было 24, но находились они в так называемой «узкой» головке. Подобное решение обусловило максимум мощности в 135, чуть позже в 140 сил. В начале 90-х вовсе отказались от всех заряженных версий — появилось семейство JZ.

Зато клапаны при обрыве ремня ГРМ не гнет, а по ресурсу 1G, по-моему, первыми получили народный титул «миллионники». Жаль, что в 1998 году в надежде продлить конвейерную жизнь Toyota этот мотор «разжаловала». Тогда произошла последняя модернизация 1G-FE.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

У двигателя не изменился индекс, но в дополнение к нему он (и, кстати, другие моторы тех лет, например, 3S) получил приставку Beams — Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System. Что-то вроде «прорывный двигатель с усовершенствованной системой механизмов». «Прорыв» заключался в электронном дросселе, системе изменения геометрии впускного тракта, фазовращателе на впуске, отказе от трамблера и увеличении степени сжатия, отчего клапаны при обрыве ремня начали встречаться с поршнями. Главное же, что изменили поршневую группу — поршни сделали меньше, кольца и шейки коленвала — тоньше. Агрегат стал крайне критичен к качеству масла, кольца могут залегать уже после 100 тыс. км.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Максим Кулинкин Эксплуатирует и ремонтирует двигатели семейства 1G

— Отличные моторы, практически не имеющие врожденных недостатков и слабых мест. Да, любят качественное масло, но и отвечают полной взаимностью. Оглянитесь, по дорогам еще бегают автомобили выпуска 80-х годов с 1G. И последние нередко вполне исправны. Могут даже не потреблять масло на угар либо делать это в разумных пределах. А каков может быть пробег! Приведу конкретные примеры. Был Soarer в кузове Z20, на нем 1G-GTE отходил порядка полумиллиона км. Crown с 1G-FE, не Beams — 650 тыс. км. Это, заметьте, без замены колец. Масло уже, конечно, горело, но насколько помню, не так, чтобы многими литрами. Недавно сделал себе Cresta с 1G-GTE. Пробег у мотора был около 200 тыс. км, расход масла — 300 г от замены до замены. Если обновлять смазку через 5 тыс. км, то, поверьте, даже Beams способен по нынешним меркам удивить пробегами. Да, у него тоньше поршневые кольца, слабее шатуны и шейки коленвала уже не рассчитаны ни на какой тюнинг. Однако вот опять же пример из личной практики — сейчас передвигаюсь как раз на последней модификации 1G-FE. Пробег 300 тыс. км, сгорает при указанной периодичности замены около литра. Еще не кольца виновны — маслосъемные колпачки.

Безусловно, 1G гробили. В основном когда упускали уровень смазки или поджимали поддон картера, от чего страдала трубка маслоприемника и происходило масляное голодание. Кроме того, на GTE были случаи, когда разрушалась горячая часть одной из турбин. Она могла быть выполнена как в металле, так и в керамике. Разлеталось керамическое колесо. Так, что его частички попадали в цилиндры и даже забивали каналы в головке и уродовали ее привалочную поверхность. Но это, скорее, исключение из правил.

У нас считается, что ранние 1G не приспособлены для тюнинга. Все оттого, что сразу был доступен другой, лучше рассчитанный на это мотор — JZ. А вот в Японии есть комплекты на 1G-GTE — к примеру, от HKS.

Впереди Тойоты

У Nissan богатая история создания 6-цилиндровых моторов. Пока основной конкурент с 50-х до 80-х годов штамповал, по сути, две серии рядных «шестерок» (F и M), в этой компании легко меняли моторные линейки, за тот же период представив четыре семейства двигателей.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

Были среди них как настоящие спортивные шедевры, в которых с двух литров «на атмосфере» и трех карбюраторах снималось без малого 200 «лошадей». Такой, например, приводил спорткар R380 (сверху слева). Так и «полугражданские» моторы, где в тех же условиях получали 160 сил. В центре — «шестерка» S20, которая разрабатывалась для Skyline C10 (справа). Гоночные исполнения этого агрегата с механическим впрыском топлива фирмы Lucas развивали до 250 сил. К сожалению, эти двигатели, выпускавшиеся в 60-70-х, до нас не дошли.

Практически не добрались до России и появившиеся в середине 60-х и прожившие на конвейере два десятилетия двигатели серии L. Они были скопированы с мерседесовских, выделялись внушительным запасом прочности механической части. Однако несмотря на то, что их турбовали, эти моторы не отличались какой-то сверхординарной заряженностью. Даже головки были сплошь одновальными и 12-клапанными. Зато на «рядниках» серии RB Nissan опять «выстрелил». И их мы узнали хорошо и надолго.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

Они появились в 1985 году, сперва в 2,0-литровой модификации, но сразу в нескольких исполнениях: RB20E с одним валом (вверху слева), RB20DE с DOHC, RB20ET и RB20DET (вверху справа). Чугунный блок, ременный привод, мощность от 130 до 215 л.с. Дебют новых моторов состоялся на Fairlady Z31 и Skyline R31. Хотя есть информация, что первые RB обкатывали еще на Skyline R30.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

Следующим в семействе появился легендарный 280-сильный 2,6-литровый RB26DETT с twin turbo.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Двигатель создавали под Skyline GT-R, который представили в 1989-м, хотя во второй половине 90-х он устанавливался еще на универсал Stagea. Таким образом, пусть на недолгое время, но Nissan по части заряженных моторов снова оказался впереди Toyota. Ведь 1JZ-GTE появился в 1990-м, а 3,0-литровый 2JZ-GTE через год. Седан внизу справа — производства ателье Autech, имел атмосферный RB26DE. Разумеется, строило свои версии турбодвигателя и Nismo. Одна была с увеличенным до 2,8 л объемом, вторая без изменения такового. Развивали более 500 сил.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

Что интересно, 2,5-литровый атмосферный RB25DE (180–200 л.с., уже, естественно, с двумя валами) появился лишь в 1991-м, а его турбоверсия (245 л.с.) — вообще в 1993 году. В 1998 году моторам подогнали экологию, и в таком виде они продержались до 2001-02 гг.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

В 1985-91 гг. выпускались двигатели RB30 — в карбюраторном, одновальном варианте, а также с наддувом (от 130 до 200 л.с.). Устанавливались на Patrol для австралийского рынка, ограниченно на Skyline R31 и на австралийский же Holden Commodore (справа). Логично, что распространение 3,0-литровый RB имеет на Зеленом континенте. Там на основе его блока строили так называемый RB30DET — с DOHC-«головами» от RB25 или RB26 и турбиной. Делали подобное и в Японии, в том числе без наддува. На фото слева — пример постройки боевого мотора на базе «заокеанского» блока в российской дрифт-серии. Пример единичный…

Чем же отличаются RB с точки зрения надежности и ресурса от 1G и серии JZ?

Автомобили с 6-ти рядными двигателями
Артем Пауль Поклонник старых Nissan

— По «низу», то есть по шатунам и коленвалу, RB20 мощнее 1G и, что удивительно, RB25. А RB26 вряд ли много уступают «Джей зетам». Причем у версий RB25DE NEO и DET NEO, появившихся в 1998 году на Skyline R34, «железо» сделали крепче. Турбомотор при этом получил иную турбину большей производительности и был форсирован до 280 сил (до этого до 250).

2,0-литровый двигатель на стоковом «низе» без проблем можно раскачать до 350–400 сил. Плюс 500 «кубиков» — до 500 «лошадей». RB26 — до всех 600. Все будет зависеть от грамотности настройки, непосредственно самого электронного обеспечения и, конечно, качества топлива. Правда, абсолютный максимум будет все-таки пониже, чем у 2JZ-GTE. Где-то 1500 л.с. против едва ли не двух тысяч. Впрочем, дело даже не в этом. У разных версий этих «шестерок» есть принципиальные недостатки, из-за которых их приговаривали при гражданской эксплуатации и в спорте.

Скажем, неудачная форма поддона картера и неоптимальная для такого двигателя (речь об RB20) конструкция маслозаборника. Взгляните на снимки внизу. Слева приемная трубка маслонасоса RB, справа — JZ.

Автомобили с 6-ти рядными двигателямиАвтомобили с 6-ти рядными двигателями

В первом случае просто сеточка, во втором некая емкость, играющая роль своего рода «ресивера». В результате «джейзеты» никогда по «естественным» причинам не страдали масляным голоданием. Разумеется, не только из-за маслоприемника. У тойотовской «шестерки» вся «масляная ванна» и подача масла до коленвала организованы более грамотно. А у RB20 резкие старты-торможения и дрифт вызывают отлив масла от приемника и потерю давления. RB25 и RB26 имели узлы, предотвращающие голодание. Также вся серия моторов лишена адекватного слива масла из головки обратно в поддон. Отверстий мало, имеющиеся «закупоривают» картерные газы. Чтобы этого не происходило, сверлятся дополнительные каналы на задней стенке головки, а на подаче вверх устанавливается рестриктор меньшего сечения, ограничивающий объем масла, поступающий к ГБЦ.

У RB26 из-за большей нагрузки от полного привода своя беда — узкая шейка масляного насоса. Стоковую, выполненную в виде проточек в посадочном на коленвал месте, при большой мощности может сворачивать буквально от нескольких стартов на высоких оборотах. К появлению GT-R R33 посадочную часть шестерни насоса сделали длиннее, однако проблему полностью это не устранило. Вопрос решается установкой проставки для шестерни на шлицах (фото ниже), как на том же JZ.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Как все ниссановские моторы тех лет, серия RB (кстати, полученная из «четверки» CA) страдает электрикой. Индивидуальные катушки зажигания на всех версиях с DOHC и турбиной не любят большого свечного зазора и со временем отказываются работать при увеличении «буста», при нагреве и т. д. Бюджетное решение — переход на катушки от 1JZ-FSE. Проводка гниет, датчики глючат. Сигнал о положении коленвала, что берется с механизма газораспределения, часто некорректный. Расходомеры воздуха сильно подвержены внешним воздействиям. Все эти проблемы решаемы, что стоит денег, времени. В конце концов предполагает знания предмета и грамотный подход.

Вот такие разные «шестерки». Одна удивляет своей невосприимчивостью к внешним воздействиям российской среды. Причем начала это делать еще тогда, когда эта самая среда была советской и крайне агрессивной. Но по причинам нетехнического характера не востребована у нас в качестве агрегата для силовой подготовки. Зато до сих пор передвигает целую часть модельного ряда Toyota сразу нескольких поколений. Вторая же — будто принцесса на горошине. Потенциал есть, однако для того, чтобы он раскрылся, нужно перетерпеть и победить все прихоти. Выдержат подобное единицы.

Какой двигатель лучше? V-образный, рядный, оппозитный

«Линейка двигателей представлена рядным 4-цилиндровым агрегатом объёмом 2,5 л и 3,5-литровым V6», — гласит рекламный проспект какой-нибудь Toyota Camry. А чем отличаются эти моторы, кроме количества «кубиков» и лошадиных сил? Почему в «Безумном Максе» молились богу V8, и что особенного в «оппозитниках» Subaru? Просто о сложном: разбираем на пальцах особенности автомобильных двигателей.

Компоновка. Продольно или поперечно

Прежде чем говорить о конструкции двигателей, нужно упомянуть о компоновке автомобиля — ведь именно она во многом определяет, какой мотор будет установлен под капотом. Хотя не всегда под капотом: существуют автомобили (в основном спортивные) со средне- и заднемоторной компоновкой, но у большинства гражданских машин двигатель всё-таки находится впереди. О них и поговорим.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Мотор может располагаться в машине продольно или поперечно. Первую схему называют классической, она характерна для автомобилей с задними приводом (или полным, но на основе заднего). Продольная схема почти не накладывает ограничений на размеры силовой установки, как и трансмиссии — коробка передач может быть огромной, с большим запасом прочности, и заканчиваться хоть в центре машины. Такая компоновка характерна для больших автомобилей с мощными двигателями и КПП: грузовиков, внедорожников, премиальных седанов. Хотя раньше так были устроены почти все машины — взять ту же классическую линейку «Жигулей». Но с массовым внедрением переднего привода понадобилась иная, более компактная компоновка.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Для переднего привода необходимо устанавливать двигатель не продольно, а поперечно — вместе с коробкой передач он должен разместиться под капотом между лонжеронами. Ограниченное пространство требует компактности как от трансмиссии, так и от самого мотора, поэтому далеко не все силовые установки подходят для поперечной схемы. Такая компоновка характерна как для переднеприводных машин, так и для полноприводных, система 4WD которых имеет переднеприводные корни — а это почти все современные кроссоверы.

Разобравшись в особенностях компоновок, можно переходить к самим двигателям.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Рядные двигатели

Классический двигатель внутреннего сгорания — рядный, где все цилиндры расположены в один ряд. В литературе такая конструкция обозначается буквой I или R (от английского Row или немецкого Reihe— ряд), а цифра, стоящая рядом, указывает на число цилиндров (R3, R4, R5, R6). Хотя в жизни обозначение «R» встречается редко — автопроизводители не стремятся отдельно выделять «рядность» мотора, считая такую схему обыденной. Вы никогда не встретите шильдик R6 на крышке багажника, в отличие от V6 — хотя рядная «шестёрка» во многом превосходит V-образную. Но об этом ниже.

Рядный 4-цилиндровый двигатель (R4) — самый распространённый в мире, поскольку попадает в наиболее ходовой диапазон рабочего объёма: от 1 до 3 литров. Есть и более объёмные представители: например, тойотовский турбодизель 15B с кубатурой 4,1 л, который ставят на Mega Cruiser, грузовик Dyna и другие модели. Обратный пример — рядный моторчик Subaru EN07 (модели R1, R2, Pleo) объёмом всего 658 «кубиков». Но это всё-таки исключения: оптимальным объёмом одного цилиндра мотористы считают 0,3–0,7 л. Соответственно, большинство 4-цилиндровых двигателей имеют рабочий объём от 1,2 до 2,8 л.

Ещё одна причина популярности рядной «четвёрки» — её относительная компактность. Мотор R4 можно установить почти на любой автомобиль как продольно, так и поперечно. Чего не скажешь о рядной «шестёрке» R6 — дополнительные 2 цилиндра существенно увеличивают длину агрегата. Установить такой двигатель поперечно инженерам удавалось в единичных случаях (Volvo S80 и XC90, Chevrolet Epica) в паре с компактной коробкой передач. В основном моторы R6 устанавливают продольно.

6 цилиндров в ряд (Straight-6) является одной из лучших конструкций двигателя — такая схема полностью сбалансирована и лишена вибраций, отличается плавной работой и эластичностью. Моторы R6 традиционно применяли немецкие производители (BMW, Mercedes-Benz), а также японские: Nissan (серии RB25/RB26, TB45/TB48, дизель TD42), Toyota (серии M, 1G, 1JZ/2JZ, дизели 1HZ/1HD). К сожалению, почти все эти двигатели в настоящий момент вытеснены более универсальными моторами V6.

У рядной «восьмёрки» проблем из-за исполинских размеров ещё больше. Моторы R8 встречались на американских машинах середины прошлого века, советских лимузинах ЗИС-101 и ЗИС-110. Сегодня такие двигатели работают только на судах и тепловозах, а на автомобилях их полностью вытеснили моторы V8.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Рядные двигатели с нечётным числом цилиндров также встречаются (R3, R5). В большинстве случаев они созданы на базе рядной «четвёрки», которой добавили или отняли один цилиндр. Существуют и двухцилиндровые автомобили (Fiat 500, отечественная «Ока»), но в основном моторы R2, как и двигатели с 1 цилиндром, применяются на мотоциклах.

V-образные двигатели

Очевидно, что главная проблема рядного мотора с 6 и более цилиндрами — чрезмерная длина. Как сделать его компактнее? «Распилить», расположив цилиндры в виде латинской буквы V (отсюда и обозначение).

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

V-образные моторы заметно сложнее рядных: у них две головки блока цилиндров (каждая со своей прокладкой, распредвалами, коллекторами), причудливее схема привода ГРМ. А ещё «вэшки» вибрируют: V8 чуть меньше, V6 и V10 — сильнее. И лишь грозный V12 уравновешен полностью, как и R6 — по сути, он и представляет собой две рядных «шестёрки», соединённых вместе. Но встретить V12 можно только на люксовых машинах и суперкарах.

Основа популярности мотора V6 — его универсальность: он достаточно компактен, поэтому может быть установлен как продольно, так и поперечно. Та же Toyota перестала ставить рядные двигатели серии JZ на свои большие седаны (Mark II, Crown и их производные), перейдя на V-образную серию GR, которую можно встретить на доброй половине модельного ряда: от переднеприводных Camry до внедорожников Land Cruiser Prado. Выпускать универсальные двигатели намного выгоднее, чем специфичные.

Балансировка мотора V6 вызывает определённые сложности у инженеров из-за блуждающих в нём моментов от сил инерции поршней и центробежных сил — чаще всего приходится использовать балансировочные валы, что дополнительно усложняет и без того не самую простую конструкцию двигателя. Угол развала цилиндров у V-образных моторов может быть разным: обычно это 45, 60, 65 или 90 градусов — оптимальные значения с точки зрения вибраций.

Рядно-смещённые двигатели VR и W

Компромиссом между рядной и V-образной схемой стала рядно-смещённая компоновка (VR). Такие моторы активно применяет концерн Volkswagen. VR представляет собой V-образный мотор с экстремально малым углом развала цилиндров (10–20°), что позволяет накрыть их общей головкой блока, как у рядного мотора.

Плюсы такого решения — отказ от второй головки (а значит упрощение и удешевление конструкции) и компактные размеры. Минусы — чудовищные вибрации: чтобы хоть как-то сбалансировать рядно-смещённый мотор, приходится значительно утяжелять коленчатый вал и маховик, применять балансировочные валы, особые подушки двигателя и другие технические решения. Из-за этого схема VR не получила распространения у других автопроизводителей, став фирменной чертой автомобилей VAG.

Volkswagen же активно развивал своё «дитя», придумав W-образный двигатель — V-образный мотор из двух блоков VR на одном коленвале. Такие силовые агрегаты встречаются на флагманах VW, Audi и Bentley.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Оппозитные двигатели («боксёры»)

Оппозитный двигатель иногда называют V-образным с углом развала 180°, но это не совсем верно. В V-образной схеме поршни двигаются синхронно, в то время как в оппозитной — зеркально, словно боксируя друг с другом. Из-за этого оппозитные двигатели называют «боксёрами» (Boxer), обозначая буквой B: B2, B4, B6, B8. Хотя свой 6-цилиндровый «боксёр» EZ30 Subaru называет H6.

Самый популярный оппозитный двигатель стоял на легендарном «Жуке» Volkswagen Old Beetle (Käfer), которых за полвека выпустили 21,5 млн штук. В современных машинах «боксёры» используют только Porsche и Subaru, хотя в мототехнике они широко представлены на моделях BMW и «Уралах».

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Плоский горизонтальный «боксёр» — весьма широкий двигатель, что не позволяет записать ему в преимущества компактность. В чём же плюсы такой компоновки? Во-первых, в низком центре тяжести (мотор находится очень близко к земле), что даёт лучшую устойчивость и управляемость автомобиля. Во-вторых, коленвал таких двигателей намного короче, легче и прочнее, по сравнению с рядной схемой. Да и вибрирует оппозитная «четвёрка» меньше, чем рядная, поскольку зеркальное движение поршней взаимно компенсирует их силы инерции. А оппозитная «шестёрка» B6/H6 вообще полностью уравновешена, как и рядная.

Характерные минусы «боксёров»: две головки блока (что для мотора с 4 цилиндрами явно избыточно), затруднённое облуживание и переусложнённая конструкция. А их ключевое преимущество в виде низкого центра тяжести играет роль в автоспорте, но не при повседневной городской езде — обычный водитель вряд ли заметит разницу между «рядником» и «боксёром».

Вибрации и балансировка двигателей

Что водитель чувствует сразу, так это вибрации двигателя — они ухудшают комфорт и могут весьма серьёзно досаждать пассажирам. Помимо этого, вибрации снижают надёжность техники, поэтому инженеры тщательно балансируют моторы. В ход идут противовесы на коленвалах, двухмассовые маховики, продвинутые опоры двигателя, балансировочные валы… Но главное — изначально выбрать удачную конструкцию мотора.

В основном двигатель вибрирует от инерции поршней, совершающих возвратно-поступательные движения. Вспомните, как кивают головой пассажиры при резких разгонах и торможениях — примерно так же ведут себя поршни в конце каждого рабочего такта. В одних двигателях силы инерции и моменты от них взаимно компенсируются, в других остаются свободными, вызывая вибрацию.

Автомобили с 6-ти рядными двигателями

Как видно из таблицы, в рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка — не столь неприятная, как первого порядка, но тоже чувствительная. Характерная дрожь мотора в определённых режимах работы — её «заслуга». В оппозитной «четвёрке» эта сила скомпенсирована, но остаётся свободный момент от неё, стремящийся повернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Хотя его воздействие почти незаметно для водителя.

У двигателя V6 свободных моментов множество, поэтому в нём приходится применять балансировочные валы. Кстати, трёх- и пятицилиндровые рядные моторы идентичны V6 в уравновешенности, несмотря на нечётное количество цилиндров.

Худшие с точки зрения разгула свободных сил и вибраций — одно- и двухцилиндровые моторы, а также детища Volkswagen: двигатели VR5 и VR6. А лучшие, самые уравновешенные двигатели — рядные и оппозитные «шестёрки». Ну и роскошный V12, конечно.

Какой двигатель лучше

Сравнение двигателей — непростая задача, ведь у каждого автомобилиста свои требования и критерии выбора. Одним важнее надёжность и простота обслуживания, другим нужна максимальная мощность, а третьи смотрят прежде всего на расход топлива. Идеальный мотор должен совмещать все эти преимущества — быть простым и надёжным, мощным и экономичным. Но чаще всего инженерам приходится идти на компромиссы. Хороший пример сложности прямого сравнения моторов — международный конкурс «Двигатель года» (Engine of the Year), лауреаты которого являются произведением инженерного искусства, но не всегда отвечают запросам реальных автомобилистов.

Удачным получится двигатель, или не очень, определяет множество факторов: общая продуманность конструкции и степень форсировки (количество лошадиных сил на рабочий объём), применённые технические решения и экологические рамки. Но при прочих равных можно сделать общие выводы по компоновке мотора. Так, рядная «четвёрка» — базовый и самый простой двигатель большинства автомобилей, который должен быть экономичным и недорогим (конечно, бывают и исключения). Трёхцилиндровый «рядник» — бюджетный вариант для малолитражек, но он не так плох, как многие считают. V6 — агрегат более сложный и дорогой в обслуживании, хотя малофорсированные «вэшки» вполне могут быть «рабочими лошадками». V8 — показатель премиума и единственная возможность разместить сразу 8 цилиндров под капотом современного автомобиля. Рядная «шестёрка» — самая сбалансированная, простая и заслуженно любимая многими компоновка, которая встречается всё реже и реже. «Боксёры» B4 и B6 — специфичные двигатели, которые, безусловно, имеют свои плюсы и армию фанатов. Ну а с автомобильной экзотикой вроде V4, VR5 или VR6 лучше иметь дело, пока она на гарантии…

Источник http://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html
Источник Источник Источник http://www.toyota-club.net/files/2018/18-09-20_exp_d_motor_r6.htm
Источник Источник http://hyperauto.ru/articles/encyclopedia/kakoy-dvigatel-luchshe-v-obraznyy-ryadnyy-oppozitnyy/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожее

Geely: путь от малоизвестного бренда к глобальному игроку

Geely: путь от малоизвестного бренда к глобальному игроку

Начало пути: 1986 — 2000 гг. История Джили началась в 1986 году с небольшого предприятия по производству холодильников в городе Ханчжоу. В 1997 году, под руководством предпринимателя Ли Шуфу, компания вступила в автомобильную индустрию, начав сборку недорогих легковых автомобилей под собственным брендом. Ранние модели отличались простой конструкцией, невысокой ценой и скромным дизайном. Взлет: 2001 — […]