Что такое квадратный мотор

В возвратно — поступательном движении поршневого двигателя , то соотношение хода , определяется либо / отношение хода ствола или инсультом / отношением ствола , представляет собой термин , чтобы описать соотношение между отверстием цилиндра диаметром и поршнем ходом длиной. Это может использоваться либо для двигателя внутреннего сгорания , где топливо сжигается в цилиндрах двигателя, либо для двигателя внешнего сгорания , такого как паровой двигатель , где сгорание топлива происходит вне рабочих цилиндров двигателя.

Достаточно всестороннее, но понятное исследование эффектов удара / заточки было опубликовано в « Horseless Age» , 1916 год.

Видео:Одинаковые моторы, разные КВ. Какой мощнее? / ALNADOСкачать

Условные обозначения

В поршневом двигателе существует два разных способа описания отношения хода его цилиндров , а именно: отношение диаметр / ход и отношение ход / диаметр .

Отношение диаметр цилиндра / ход поршня

Диаметр цилиндра / ход поршня — это более часто используемый термин, который используется в Северной Америке , Европе , Великобритании , Азии и Австралии .

Диаметр отверстия цилиндра делится на длину поршневого хода , чтобы дать соотношение.

Видео:НАСТОЯЩАЯ ГЕОМЕТРИЯ ДВИГАТЕЛЯ B/SСкачать

Квадратные, квадратные и подквадратные двигатели

Следующие термины описывают соглашения об именах для конфигураций различных соотношений диаметр цилиндра / ход поршня:

Квадратный двигатель

Квадратный двигатель имеет равное отверстие и размеры инсульта, давая значение отверстия / ход точно , 1: 1.

Примеры квадратного двигателя

1953 — У Ferrari 250 Europa был Lampredi V12 с диаметром цилиндра 68,0 × 68,0 мм (2,7 × 2,7 дюйма).

1967 — FIAT 125, 124Sport двигатель 125A000-90 л.с., 125B000-100 л.с., 125BC000-110 л.с., 1608 куб.см, DOHC, диаметр цилиндра и ход поршня 80,0 мм × 80,0 мм (3,15 дюйма × 3,15 дюйма).

1970 — Ford 400 имел диаметр ствола и ход поршня 101,6 × 101,6 мм (4,00 × 4,00 дюйма).

1973 — Kawasaki Z1 и KZ (Z) 900 имели диаметр цилиндра и ход поршня 66,0 × 66,0 мм (2,60 × 2,60 дюйма).

1973 — Австралийское подразделение British Leyland создало 4,4-литровую версию двигателя Rover V8 с диаметром цилиндра и ходом поршня 88,9 мм. Этот двигатель использовался исключительно в Leyland P76 .

1982 — Honda Nighthawk 250 и Honda CMX250C Rebel имеют диаметр цилиндра и ход поршня 53,0 × 53,0 мм (2,09 × 2,09 дюйма), что делает его квадратным двигателем.

1983 — Рядный четырехцилиндровый двигатель Mazda FE объемом 2,0 л с квадратным диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,4 × 3,4 дюйма). Этот двигатель также отличается идеальным соотношением шток / ход 1,75: 1.

1987 — Двигатели Opel / Vauxhall 2.0 L GM Family II имеют квадратную форму с диаметром цилиндра 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 дюйма × 3,39 дюйма); например C20XE C20NE C20LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.

1989 — Nissan SR20DE представляет собой квадратный двигатель с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

1990 — Maserati Shamal имел 3217 куб.см (3,2 л) битурбированный двигатель V8 AM 479 с диаметром цилиндра и ходом 80,0 × 80,0 мм (3,1 × 3,1 дюйма). Этот двигатель, после доработок, позже был установлен на Quattroporte IV и 3200 GT.

1990–2010 Saab B234 / B235 — квадратный двигатель с диаметром цилиндра и ходом поршня 90,0 мм × 90,0 мм (3,54 дюйма × 3,54 дюйма).

1991 — Двигатель Ford 4.6 V8 OHC имеет диаметр цилиндра и ход поршня 90,2 мм × 90,0 мм (3,552 дюйма × 3,543 дюйма). На протяжении двух десятилетий он составлял основу легковых и грузовых автомобилей Ford с двигателями V8 с различными уровнями мощности и конструкциями головок.

1995 — Двигатель BMW M52 с рабочим объемом 2793 кубических сантиметра является примером двигателя идеального квадрата с диаметром цилиндра 84,0 мм × 84,0 мм (3,31 дюйма × 3,31 дюйма).

1996 — Двигатель Jaguar AJ-V8 объемом 4,0 литра имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 мм.

2000 — Mercedes-Benz 4,0-литровый (3996 куб. См; 243,9 куб. Дюймов) дизельный двигатель OM628 V8 является примером двигателя квадратного сечения — с диаметром цилиндра 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 дюйма × 3,39 дюйма).

Двигатель W16 от Volkswagen Group 2005 года, который использовался в Bugatti Veyron, также имел диаметр цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Peugeot XU10 двигатель линия — с рабочим объемом 1998 кубических сантиметров — это пример идеального квадратного двигателя с 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 × 3,39 в в) Диаметр цилиндра и ход.

2JZ и 4U от Toyota — квадратные двигатели с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Двигатель Honda J30A имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Двигатель Suzuki AX100 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 50,0 × 50,0 мм (1,97 × 1,97 дюйма).

Двигатель Yamaha YBR125 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 54,0 × 54,0 мм (2,13 × 2,13 дюйма).

Квадратный или короткоходный двигатель

Двигатель описывается как сверхквадратный или короткоходный, если его цилиндры имеют больший диаметр отверстия, чем длина его хода, что дает соотношение диаметр цилиндра / ход поршня более 1: 1.

Двигатель с квадратной формой позволяет использовать больше и больше клапанов в головке цилиндра, более высокие возможные обороты за счет снижения максимальной скорости поршня и более низкое напряжение кривошипа из-за более низкого пикового ускорения поршня для той же скорости вращения двигателя. Поскольку эти характеристики благоприятствуют более высоким оборотам двигателя, двигатели с прямоугольной формой часто настраиваются на достижение максимального крутящего момента на относительно высокой скорости.

Из-за увеличенной площади поверхности поршня и головки потери тепла увеличиваются по мере увеличения соотношения диаметр цилиндра / ход поршня. Таким образом, слишком высокое передаточное число может привести к снижению теплового КПД по сравнению с двигателями других конфигураций. Большой размер / ширина камеры сгорания при зажигании может вызвать повышенную неоднородность топливно-воздушной смеси во время сгорания, что приведет к увеличению выбросов.

Уменьшенная длина хода позволяет использовать более короткий цилиндр, а иногда и более короткий шатун, что, как правило, делает более квадратные двигатели менее высокими, но более широкими, чем квадратные двигатели с аналогичным рабочим объемом .

Примеры движка Oversquare

Двигатели Oversquare (также известные как «двигатели с коротким ходом») очень распространены, поскольку они позволяют более высокие обороты (и, следовательно, большую мощность) без чрезмерной скорости поршня.

Примеры включают малые блоки V8 как Chevrolet, так и Ford; GMC 478 V6 имеет отношение отверстия / ход 1,33. БМВ N45 бензиновый двигатель имеет отношение отверстия / обводки 1.167.

Читайте также: В холод не греется мотор

Горизонтально расположенные двигатели, также известные как «боксеры» или «плоские», обычно имеют прямоугольную конструкцию, поскольку любое увеличение длины хода приведет к двукратному увеличению общей ширины двигателя. Это особенно верно в компоновке Subaru с передним расположением двигателя, где угол поворота передних колес ограничен шириной двигателя. Хотя квадратные двигатели имеют репутацию высоконагруженных машин с низким крутящим моментом, двигатель Subaru EJ181 развивает пиковый крутящий момент уже на скорости 3200 об / мин.

Двигатели Nissan RB, VQ, VK, VH и VR38DETT очень просты. Кроме того, двигатель SR16VE, установленный в Nissan Pulsar VZ-R и VZ-R N1, представляет собой двигатель квадратной формы с диаметром цилиндра 86 мм (3,39 дюйма) и ходом поршня 68,7 мм (2,70 дюйма), что дает ему 175–200 лошадиных сил (130–150 кВт), но относительно небольшой крутящий момент 119–134 фунт-фут (161–182 Н · м; 16,5–18,5 кг · м)

Двигатели с экстремальной квадратной формой встречаются в гоночных автомобилях Формулы-1 , где строгие правила ограничивают рабочий объем, что требует достижения мощности за счет высоких оборотов двигателя. Допустимое соотношение ходов приближается к 2,5: 1, что позволяет двигателю достигать 18 000 об / мин, оставаясь при этом надежным для нескольких гонок.

Ducati Panigale двигатель мотоцикла чрезвычайно oversquare с отношением отверстия / хода 1,84: 1. Ducati дал ему название «SuperQuadro» , что примерно переводится с итальянского как «суперквадрат» .

Боковой клапан Бельгийского Д-Мотор LF26 авиационные двигатели имеют отношение отверстия / ход 1,4: 1.

Ранние двигатели Mercedes-Benz M116 имели диаметр цилиндра 92 мм (3,62 дюйма) и ход поршня 65,6 мм (2,58 дюйма) для 3,5-литрового двигателя V8.

Подквадратный или длинноходный двигатель

Двигатель описывается как недостаточно квадратный или длинноходный, если его цилиндры имеют меньшее отверстие (ширина, диаметр), чем его ход (длина хода поршня), что дает значение передаточного отношения менее 1: 1.

При заданной частоте вращения двигателя более длинный ход увеличивает трение двигателя и увеличивает нагрузку на коленчатый вал из-за более высокого пикового ускорения поршня. Меньшее отверстие также уменьшает площадь, доступную для клапанов в головке блока цилиндров, требуя, чтобы их было меньше или меньше.

Двигатели с прямоугольной формой часто демонстрируют пиковый крутящий момент на более низких оборотах, чем двигатель с прямоугольной формой, из-за их меньших размеров клапанов и высокой скорости поршня, что ограничивает их потенциал для увеличения скорости вращения.

В последнее время более распространены двигатели Undersquare, поскольку производители стремятся к созданию все более эффективных двигателей и более высокой экономии топлива.

Примеры движка Undersquare

Многие рядные двигатели, особенно те, которые устанавливаются поперечно в переднеприводных автомобилях, имеют конструкцию под квадратом. Меньшее отверстие позволяет использовать более короткий двигатель, что увеличивает пространство для управления передними колесами. Примеры этого включают многие двигатели Volkswagen , Nissan , Honda и Mazda . Двигатель 1KR-FE, используемый, в частности, в Toyota Aygo , Citroën C1 и Peugeot 107, является примером современного длинноходного двигателя, широко используемого в автомобилях с компоновкой FF . Этот двигатель имеет диаметр цилиндра и ход поршня 71 мм × 84 мм (2,8 дюйма × 3,3 дюйма), что дает ему отношение диаметра цилиндра к ходу 0,845: 1. Некоторые автомобили с задним приводом, которые заимствуют двигатели от автомобилей с передним приводом (например, Mazda MX-5 ), используют конструкцию под квадрат.

Знаменитый двигатель BMW S54B32 был квадратным с диаметром цилиндра и ходом 87 мм × 91 мм (3,4 × 3,6 дюйма), предлагая мировой рекорд крутящего момента на литр (114 Н · м / л, 1,38 фунт-фут / куб. в) для серийных двигателей без наддува в то время; этот рекорд сохранялся до тех пор, пока Ferrari не представила 458 Italia .

Многие британские автомобильные компании использовали квадратную конструкцию до 1950-х годов, в основном из-за системы налога на автомобили, которая облагала автомобили налогом по диаметру цилиндра . Сюда входят двигатель BMC A-Series и многие производные от Nissan . Троян автомобили использовали undersquare, сплит поршень , два хода , двухцилиндровый рядный двигатель; Отчасти это было связано с этим налоговым преимуществом, а отчасти потому, что его пропорции позволяли изгибать V-образные шатуны для двух поршней каждого U-образного цилиндра, что было дешевле и проще, чем два шатуна, соединенных с дополнительным подшипником.

Двигатель Chrysler Slant-6 объемом 225 куб. Дюймов (3,7 литра ) имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86 мм × 105 мм (3,4 дюйма × 4,1 дюйма) (соотношение диаметр цилиндра / ход = 0,819: 1).

Модульный двигатель Ford 5.4L имеет диаметр цилиндра и ход поршня 90,1 мм × 105,8 мм (3,55 дюйма × 4,17 дюйма), что обеспечивает соотношение диаметр цилиндра / ход поршня 0,852: 1. Поскольку ход поршня значительно больше диаметра цилиндра, версия этого двигателя SOHC 16V (2 клапана на цилиндр) способна генерировать максимальный крутящий момент 350 фунт · фут при 2501 об / мин.

Двигатели Willys Jeep L134 и F134 имели диаметр цилиндра и ход поршня 79,4 мм × 111,1 мм (3,13 дюйма × 4,37 дюйма) (соотношение диаметр цилиндра / ход = 0,714: 1).

В Dodge Power Wagon использовался рядный шестицилиндровый двигатель Chrysler Flathead объемом 230 куб. Дюймов (3,8 л) с диаметром цилиндра и ходом 83 мм × 117 мм (3,3 дюйма × 4,6 дюйма), что давало существенно меньшее отношение диаметра квадратного сечения к ходу поршня 0,709: 1.

4-литровый двигатель Barra Inline 6 от австралийского Ford Falcon имеет диаметр цилиндра и ход поршня 92,21 мм × 99,31 мм (3,63 дюйма × 3,91 дюйма), что соответствует соотношению ходов цилиндра 0,929: 1.

292 Chevrolet I6 также является недостаточно квадратным, с диаметром цилиндра и ходом 98,4 мм × 104,8 мм (3,875 дюйма × 4,125 дюйма) дюйма (соотношение диаметр цилиндра / ход поршня = 0,939: 1).

Двигатель Mitsubishi 4G63T, который используется в основном во многих поколениях Mitsubishi Lancer Evolution, представляет собой подквадратный двигатель с диаметром цилиндра и ходом 85 мм × 88 мм (3,3 дюйма × 3,5 дюйма).

Двигатель Jaguar XK6 , который использовался во всех 6-цилиндровых Jaguar с 1949 по 1987 год, был недостаточно квадратным. Например, 4,2-литровый двигатель имел диаметр цилиндра и ход поршня 92,08 мм × 106 мм (3,63 дюйма × 4,17 дюйма), обеспечивая соотношение диаметр цилиндра / ход поршня 0,869: 1.

Практически все поршневые двигатели, используемые в военных самолетах, были длинноходными. PW R-2800, Wright R-3350, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , Rolls-Royce Merlin (1650), Allison V-1710 и Hispano-Suiza 12Y-Z — это лишь некоторые из более чем сотни примеров. .

Читайте также: Бензобак металлический для лодочного мотора

Все суда с дизельными двигателями имеют судовые двигатели под большой площадью. Вяртсиля двухтактного судового дизельного двигателя имеет диаметр и ход 960 мм × 2500 мм (37,8 × в 98,4 дюйма), (отношение отверстия / ход = 0,384: 1).

В то время как большинство современных двигателей мотоциклов имеют квадратную или квадратную форму, некоторые из них — недостаточно квадратные. Kawasaki Z1300 «с прямой шесть двигателей был сделан undersquare , чтобы минимизировать ширину двигателя, в последнее время , новый прямой образный двигатель для серии Honda NC700 использовали undersquare конструкцию , чтобы достичь более высокой эффективности сгорания для того , чтобы уменьшить расход топлива.

Видео:КРУТИБИЛЬНОСТЬ МОТОРА. ГЕОМЕТРИЯ ДВИГАТЕЛЯСкачать

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Признайтесь, что вы часто видели в тест-драйвах фразы про «типично короткоходный характер мотора» и не вполне понимали, о чем идет речь. Сегодня мы наконец расскажем, что такое коротко- и длинноходные моторы, в чем разница подходов к проектированию двигателей, и почему сейчас можно уверенно сказать, что «длинноходники» все-таки победили.

Средняя скорость, и какой она бывает

Д ля понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит воздействие расширяющихся газов на поршень. Поршни могут быть любой формы и размеров, но у любого поршня есть такой параметр, как средняя скорость, и от нее зависит очень и очень многое.

Средняя скорость поршня – это величина, которую можно определить по формуле Vp = Sn/30, где S – ход поршня, м; n – частота вращения, мин-1. И именно она определяет степень возможного форсирования двигателя по оборотам, ускорения элементов шатунно-поршневой группы во время работы, а также его механический КПД.

От средней скорости поршня зависят нагрузки на стенку поршня, на поршневой палец, шатун и коленвал. Причем зависимость эта квадратичная: с увеличением скорости (Vp) в два раза нагрузки увеличиваются в четыре раза, а если в три – то в девять раз.

Эксперименты инженеров-мотористов уже очень давно доказали, что классическая конструкция шатунно-поршневой группы выдерживает максимальную скорость порядка 17-23 м/с. И чем выше эта величина, тем скорее изнашивается мотор. Увеличить скорость поршня практически невозможно – самые облегченные гоночные двигатели Формулы-1 имели скорость порядка 23-25 м/с, и это безумно много. Этого удалось достичь только потому, что «формульные» моторы рассчитаны на очень короткую эксплуатацию – от них не требуется «ходить» по 100 000 км.

От теории – к практике. Как известно, мощность мотора – это производная от крутящего момента, помноженного на обороты (об этом я писал большую статью с таблицами и графиками). То есть, если мы хотим получить больше мощности, то надо увеличивать обороты. А так как скорость поршня ограничена, то у нас не остается другого выбора, кроме как уменьшить его ход. Чем меньше расстояние нужно пройти поршню за один оборот, тем меньше может быть его скорость.

Короткоходные, длинноходные и «квадратные» моторы

Казалось бы, выше мы только что озвучили два прекрасных аргумента для максимального уменьшения хода поршня. К тому же, чем меньше ход поршня, тем больше диаметр цилиндра при том же объеме, и тем более крупные клапаны можно поставить. Улучшается газообмен, а значит, и работа мотора в целом… Но, как оказалось, безмерно уменьшать ход тоже нельзя.

Чем меньше ход, тем больше должен быть диаметр цилиндра, если мы хотим сохранить объем. А вот форма камеры сгорания с ростом диаметра цилиндра ухудшается, соотношение объема камеры и площади неизбежно растет, увеличивается коэффициент остаточных газов, возрастают тепловые потери, ухудшается сгорание топлива… КПД падает, склонность к детонации повышается, ухудшаются экономичность и экологичность.

При уменьшении хода поршня снижается, к тому же, и диаметр кривошипа коленчатого вала, а значит, уменьшается крутящий момент мотора. Ухудшаются и массогабаритные параметры двигателей – они становятся куда крупнее в горизонтальном сечении. К тому же для сохранения рабочего объема приходится увеличивать число цилиндров, а это уже ведет к резкому повышению сложности конструкции. В общем, нужен был компромисс.

Основные задачи проектирования моторов решили к 60-м годам прошлого века, тогда же нащупали пределы прочности конструкции по средней скорости поршня. Стало ясно, что оптимальные параметры мощности, общего КПД и габаритов у атмосферного мотора получаются в том случае, если диаметр цилиндра равен ходу поршня или чуть меньше.

На фото: двигатель Nissan Qashqai

Если они совпадают, то такие моторы еще называют «квадратными». Моторы, у которых диаметр цилиндра все-таки больше хода поршня, называют короткоходными, а те, у которых он меньше, – длинноходными.

Внимательный читатель скажет: стоп, а откуда вообще взялись короткоходные моторы, если эксперименты доказали, что эффективнее всего «квадратные» или чуть-чуть длинноходные?! Все просто: короткоходники получили распространение в автоспорте. Там расход топлива и приемистость на низких оборотах не сильно «делали погоду», и можно было пожертвовать КПД ради достижения большей мощности на высоких оборотах при сохранении малого рабочего объема.

Для получения лучшей топливной экономичности, тяги и чистоты выхлопа, наоборот, ход поршня увеличивали, жертвуя оборотами и максимальной мощностью. Длинноходные моторы применяли там, где были нужны тяга и экономичность.

Тем временем, к 80-м годам среднюю скорость поршня в серийных моторах довели до предела в 18 м/с, дальше ее увеличивать не получалось. Такая ситуация сохранилась до 90-х, когда требования к массогабаритным и экономическим характеристикам моторов резко возросли.

Длинноходный прогресс

90-е годы – это в первую очередь массовое внедрение новых экологических норм, резкое повышение массы кузова автомобилей из-за новых требований по пассивной безопасности, а заодно и возросшие требования к габаритам и экономичности силовых агрегатов. Машины становились просторнее изнутри и безопаснее во всех смыслах.

А двигателям приходилось поспевать за прогрессом. Массовый переход на многоклапанные головки блоков цилиндров повысил мощность и сделал моторы чище. Средний рабочий объем мотора постарались уменьшить и тем самым выиграть в расходе топлива и габаритах. Прогресс в области конструирования поршневой группы позволил уменьшить высоту поршня и увеличить длину шатуна, сделав больше механический КПД мотора.

Следовательно, стало возможно перейти к более длинноходным конструкциям, которые при том же рабочем объеме были компактнее, имели больший крутящий момент и к тому же стали экономичнее. Облегчение поршневой группы позволило снизить нагрузки на нее при высоких оборотах, а массовое внедрение турбонаддува и регулируемого впуска – еще и выиграть в максимальной мощности и тяге. Умеренно длинноходные моторы от этого только выиграли.

Читайте также: Норд сильвер 520 с мотором

В 2000-е в стане двигателей объемом от 2 литров наметился перелом в переходе от «квадратов» к длинноходным конструкциям. И вот вам несколько примеров. При рабочем объеме 2 литра моторы VW серии ЕА888 (стоят на множестве моделей концерна от Skoda Octavia до Audi A5) имеют ход поршня 92,8 мм при диаметре цилиндра 82,5, а 2-литровые моторы Renault серии F4R (более всего известный по Duster) – 93 мм и 82,7 соответственно. Моторы Toyota объемом 1,8 л серии 1ZZ (Corolla, Avensis и др.) – еще более длинноходные, их размерность 91,5х79.

На фото: двигатель Volkswagen Golf GTI

Рабочие обороты таких двигателей заметно уменьшились, особенно у турбонаддувных, снизились и обороты максимальной мощности. А значит и снижение механического КПД уже не столь важно, зато преимущества налицо. По габаритам моторы лишь немного больше «классических» 1,6 из недавнего прошлого, а по тяге и расходу топлива намного превосходят однообъемных предшественников.

В современных моторах пытаются сочетать высокую эффективность работы длинноходных моторов и повышенный механический КПД короткоходных. Так, в ультрасовременном (но тем не менее уже снимаемом с производства) моторе BMW серии N20В20 (стоят на 1-й, 3-й, 5-й сериях, X1 и X3) применяется несимметричная поршневая группа, в которой ось коленчатого вала и ось поршневых пальцев смещены относительно оси цилиндров. Тут используются регулируемый маслонасос, плазменное напыление цилиндров, бездроссельный впуск и прочие технические «фокусы» для снижения механических потерь и сопротивления впуска. Размерность этого длинноходного мотора 90,1х84, и никто не скажет, что у него плохие характеристики хоть в чем-то, кроме надежности.

Дизели

Дизельные моторы, которые в силу особенностей рабочего цикла обычно являются длинноходными и низкооборотными, выиграли вдвойне. Внедрение турбонаддува резко подняло крутящий момент и позволило снизить степень сжатия, а прогресс топливной аппаратуры и поршневой группы – еще и увеличить рабочие обороты.

На фото: двигатель Volkswagen Golf TDI

В итоге дизели превзошли по литровой мощности атмосферные бензиновые моторы, а по крутящему моменту – бензиновые моторы с наддувом. Так, двигатели серии N57 (3-я, 5-я, 7-я серии, X3, X5 и др.) от BMW при диаметре цилиндра 84 мм и ходе поршня 90 мм имеют рабочий объем 2,993 литра, мощность до 381 л. с. и 740 Нм крутящего момента. Средняя скорость поршня при этом – 13,2 метра в секунду.

Оборотная сторона

Конечно же, беспроигрышных лотерей не бывает, и чудесной высокой отдачи добились ценой надежности – тут нет никакого секрета. Старый принцип актуален и поныне: у «сильно длинноходных» моторов высокая средняя скорость поршня увеличивает нагрузку на стенки цилиндра.

Конечно же, материалы становятся лучше, но при сравнении двигателей одной серии с разными параметрами хода поршня и диаметра цилиндра заметно, что длинноходные модели более склонны к износу поршневых колец и задирам цилиндров. И ресурс поршневой у них оказывается существенно ниже, чем у более «квадратных» собратьев.

А вот при сравнении разных моторов все далеко не так однозначно. На моторах с алюминиевым блоком и алюсиловым покрытием стараются снизить нагрузку на стенку цилиндра в том числе и снижением хода поршня, но, как правило, все равно ресурс получается меньше, чем у моторов с чугунными гильзами или блоком.

Мотор Renault-Nissan серии M4R (Qashqai, Fluence и др.), который пришел на смену уже упомянутому чугунному F4R, имеет ход поршня 90,1 мм при диаметре цилиндра 84 – он все еще длинноходный, но ход поршня значительно сократился. Габариты при этом не увеличиваются за счет более тонкостенной конструкции блока цилиндров.

На фото: двигатель Renault Latitude

Современные двигатели не нуждаются в высоких оборотах для достижения высокой мощности, а экономичность и экологичность становятся все важнее. Пусть даже в реальной эксплуатации заявленные характеристики и не подтверждаются… К тому же, можно путем усложнения конструкции обойти множество ограничений, которые десятки лет заставляли делать выбор между мощностью и экономичностью моторов.

Короткоходные «крутильные» моторы просто вымирают, им нет места в новом мире. Даже в Формуле-1 отказались от экстремальных конструкций с рабочими оборотами за 19 тысяч и соотношением диаметра цилиндра и хода поршня больше 2,4 к 1. Конечно, для фанатов и гоночных серий выпуск подобной техники сохранится, но в практическом плане смысла в ней уже нет. Победа длинноходных конструкций, за редким исключением, фактически состоялась.

Одним из немногих «оплотов короткоходности» до недавнего времени оставались атмосферные V6 и V8 от Mercedes-Benz. Так, моторы серии М272 (E-Klasse W211, M-Class W164 и др.) – откровенно короткоходные во всех вариантах исполнения. Например, у 3-литровой версии соотношение хода к диаметру будет 82,1 к 88. Как и их предки в лице М104, так и их наследники вплоть до М276, они были олицетворением успешных короткоходных моторов. Компания не стремилась к излишней компактности моторов, места было достаточно, а момента у двигателей объемом 3-3,5 литра и так хватало с запасом. Городить длинноходную конструкцию не было смысла.

Но новое поколение двигателей AMG серий М133/М176 с наддувом стали длинноходными – 83х92 мм, как и перспективная рядная шестерка 3,0 с наддувом серии М256 – 83х92,4 мм.

На фото: двигатель Mercedes-AMG CLA 45 4MATIC

Из «могикан» остаются разве что моторы GM, их блок V8 6,2 Vortec/L86/LT1 все еще не стремится к компактности, имея размерность 103,25х92 мм, и даже компрессорная версия LT4 сохраняет ту же размерность блока. Но это, скорее всего, тоже ненадолго.

Конец спорам

Даунсайз, наддув, непосредственный впрыск, гладкая моментная характеристика, высокий крутящий момент, регулируемый ГРМ и продвинутые трансмиссии сотворили маленькое чудо. Споры «длинноходный или короткоходный» уже более не актуальны.

Моторы вдруг прибавили в литровой мощности до границ, ранее считавшихся возможными только для специально подготовленных гоночных моторов. Увидев цифры в 120-150 л. с. с литра объема, мы уже не удивляемся, и даже 200 л. с. на литр кажутся вполне реальными, а «смешной» паспортный расход топлива для мощной и тяжелой машины кажется вполне реальным. Дизельные двигатели из «гадких утят» превратились в прекрасных лебедей с литровой мощностью даже большей, чем у бензиновых двигателей.

Во многом все это, плюс уменьшение габаритов и веса моторов, стало возможным благодаря длинноходной конструкции. Окончательно оформившийся тренд вряд ли переломится, особенно с учетом прогнозируемого вытеснения ДВС электромоторами и разнообразными «удлинителями дистанции».

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-kvadratnyy-motor

  💡 Видео

  Двигатель на Ниву 1.9 "Квадрат". Краткий обзор блока цилиндров.Скачать

  

  Характеристики двигателей RC моделей. Электромотор. Щёточные и бесщёточные моторы. ESC. Что такое KVСкачать

  

  ГЕОМЕТРИЯ ДВИГАТЕЛЯ (МОТОРА)Скачать

  

  СОВРЕМЕННОЕ топливо убивает СОВРЕМЕННЫЕ моторыСкачать

  

  Влияние R/S и веса поршневой на мощность двигателяСкачать

  

  👑 Ariel Square Four - Первый в Мире Квадратный Двигатель 😵!Скачать

  

  Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля?Скачать

  

  Теория ДВС: Двигатель 21213 1.9 л на НивуСкачать

  

  Завтра в выпуске!!! Зилокран не принимает новый мотор!!!Скачать

  

  Асинхронные и Синхронные двигатели и генераторы. Мощный #энерголикбез ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙСкачать

  

  Отличия 2Т и 4Т моторов во время езды. #мото #мотоцикл #мотозапчасти #мотосезон #мотор #мотоспбСкачать

  

  уникальный двигатель BMW (квадратный двигатель)часть 1Скачать

  

  Однотактный двигатель - Все поршни в один тактСкачать

  

  🔴 775 Монстр двигательСкачать

  

  Теория ДВС "ПРОЕКТ - Двигатель 21213 1.9L 8v": Часть 2 - Блок ЦилиндровСкачать

  

  Вся линейка моторов Lada Granta!Скачать

  

  Самый Надёжный Двигатель MERCEDES. «Миллионник» о котором вы не знали.Скачать