Сенсация Парижа: два цилиндра
Перед вами Fiat 500. Обычный с виду Fiat 500, без какого-то там агрессивного аэродинамического обвеса или спортивного каркаса безопасности. Между тем это машина, которая, если хотите, открывает собой новую эру автомобилестроения. Точнее, двигателестроения. Ведь под капотом Fiat 500 стоит мотор всего с двумя цилиндрами. Думаете ерунда, мол, нам больше не о чем писать, а двухцилиндровый мотор был еще у нашей «Оки»? Да был, никто не спорит. Но что это был за агрегат? Старый по конструкции, маломощный, да и не слишком-то надежный. А новый двигатель Fiat сделан на совершенно новом уровне. И, помяните мои слова, в ближайшие пять-семь лет мы еще не раз услышим о появлении аналогичных моторов у других производителей.
А уж экономичность у него гораздо лучше. Так, средний расход бензина у двухцилиндрового Fiat 500 с роботизированной коробкой и системой «стоп-старт» равен всего 4,1 л на 100 км пути. И это при сохранении нормальной динамики – максимальная скорость машины равна 173 км/ч, а разгон 0-100 км/ч занимает 11 с. Но и это еще не все. Итальянцы создали даже дизельный двухцилиндровый мотор, который выдает те же 85 л.с. И в его экономичности сомневаться не приходится.
Пока только Fiat объявил о начале серийного производства двухцилиндровых моторов. Но, судя по всему, это только начало. С вероятностью в 99% можно предположить, что уже через пару лет двигатели с двумя цилиндрами появятся на многих автомобилях класса «А» и «В» (1% мы оставляем на ситуацию, когда нефть подешевеет до 10 долларов за баррель).
Источник статьи: http://auto.mail.ru/article/32517-sensaciya_parizha_dva_cilindra/
Плоско-сдвоенный двигатель — Flat-twin engine
Плоские образный двигатель представляет собой двухцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с цилиндрами на противоположных сторонах коленчатого вала. Наиболее распространенным типом двухцилиндровых двигателей является оппозитный двухцилиндровый двигатель , в котором оба цилиндра движутся внутрь и наружу одновременно.
Плоско-сдвоенный двигатель был запатентован Карлом Бенцом в 1896 году, а первый серийный двухцилиндровый двигатель использовался в автомобиле Lanchester 8-сильная Phaeton, выпущенном в 1900 году. С тех пор плоский двухцилиндровый двигатель использовался и в нескольких других автомобилях. использование в мотоциклах; Ранние модели ориентировали цилиндры в соответствии с рамой, однако более поздние модели перешли на цилиндры, расположенные перпендикулярно раме, чтобы обеспечить равномерное охлаждение обоих цилиндров.
Плоско-сдвоенные двигатели также использовались в нескольких самолетах до 1930-х годов и в различных стационарных установках с 1930-х по 1960-е годы.
Содержание
Типовой дизайн
В большинстве плоско-сдвоенных двигателей используется оппозитная конфигурация коленчатого вала , поэтому они называются «оппозитными» двигателями. В оппозитном двухцилиндровом двигателе коленчатый вал 180 ° перемещает поршни синхронно друг с другом, поэтому силы, создаваемые одним поршнем, компенсируются другим, что приводит к превосходному первичному балансу. Равномерно распределенный порядок зажигания также помогает снизить вибрацию. Однако равные и противоположные силы в оппозитном двухцилиндровом двигателе создают качающуюся пару из-за расстояния смещения между поршнями вдоль коленчатого вала.
Обычно используемая система зажигания — это отработанная искра , которая представляет собой простую систему зажигания, использующую двухстороннюю катушку, зажигающую обе свечи зажигания на каждом обороте (то есть во время тактов сжатия и выпуска). Эта система не имеет распределителя и требует только одного контактного выключателя и катушки для двигателя.
Давление в картере
Конфигурация с двойным оппозитным двигателем может вызывать давление в картере двигателя во время каждого хода поршня внутрь и сброс давления во время каждого хода поршня наружу, поскольку оба поршня движутся внутрь или наружу одновременно. Этот эффект подкачки картера (также обнаруживаемый в одноцилиндровых двигателях и двигателях с параллельным сдвигом на 360 °) обычно устраняется с помощью сапуна картера.
В оппозитном двухцилиндровом двигателе Citroën 2CV этот эффект перекачки использовался для поддержания частичного вакуума внутри картера, чтобы уменьшить утечки масла при выходе из строя сальника. Это было достигнуто за счет использования одностороннего клапана (кожаная или резиновая заслонка над отверстием в картере), позволяющего воздуху выходить из картера, но не попадать в него.
Приложения
Автомобили
Зарождение плоско-сдвоенного двигателя было положено в 1896 году, когда Карл Бенц получил патент на конструкцию. Год спустя его компания Benz & Cie представила первый двухцилиндровый двигатель оппозитной конструкции, получивший название «Contra Engine».
В 1900 году Lanchester Engine Company начала производство Lanchester 8-сильного Phaeton , в котором использовался двухцилиндровый двигатель. Этот двигатель имел необычную конструкцию из двух коленчатых валов, вращающихся в противоположных направлениях, причем каждый поршень был прикреплен к коленчатому валу толстым шатуном. Каждый поршень также был соединен с другим коленчатым валом двумя более тонкими шатунами, заставляя два поршня перемещаться по одной оси. У него также была реакция крутящего момента одного коленчатого вала, чтобы нейтрализовать реакцию крутящего момента другого, отменяя реакцию крутящего момента в двигателе. Ланчестер использовал эту конструкцию двигателя до 1904 года.
Другими ранними применениями плоско-сдвоенных двигателей были Ford Model A 1903-04 годов, Ford Model C 1904-1905 годов, Ford Model F 1905-1906 годов . и несколько моделей Jowett Cars с 1910 по 1937 год.
Ситроен 2CV , произведенный с 1948 по 1990, был одним из первых на передние колеса автомобилей , чтобы использовать плоский двигатель. 2CV был оснащен оппозитным двухцилиндровым двигателем с воздушным охлаждением. Также в 1948 году был выпущен Panhard Dyna X с передним приводом и оппозитным твином с воздушным охлаждением. Другими автомобилями, появившимися после Второй мировой войны с двойными оппозитными двигателями, были фургон Jowett Bradford 1945-1954 годов , DAF Daffodil 1961-1976 годов, Toyota Publica 1961-1978 годов, спортивный автомобиль Toyota Sports 800 1965-1969 годов и несколько переднеприводных моделей. от Citroën и Panhard . Было также произведено несколько автомобилей с задним расположением двигателя с оппозитными двухцилиндровыми двигателями, первоначально разработанными для мотоциклов, например Puch 500 1957-1975 годов, BMW 600 1957-1959 и BMW 700 1959-1965 годов . Бразильский производитель Gurgel Motores использовал оппозитный двухцилиндровый двигатель с водяным охлаждением (оппозитный четырехцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением Volkswagen) в нескольких моделях с 1988 по 1994 год.
Двигатель Toyota U представлял собой плоский двухцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением, выпускавшийся с 1961 по 1976 год. Представленный в малолитражке Toyota Publica , двигатель U также использовался в малом коммерческом автомобиле Toyota MiniAce и спортивном автомобиле Toyota Sports 800 .
Мотоциклы
Поперечный монтаж
Преимущества использования плоско-сдвоенного двигателя, установленного с коленчатым валом, вращающимся перпендикулярно раме (поэтому цилиндры находятся на одной линии с рамой), заключаются в низком центре тяжести и в том, что для этого можно использовать ременную или цепную передачу передать привод на заднее колесо. Однако недостатками являются неравномерное распределение тепла (передний цилиндр охлаждается сильнее, чем задний) и часто требуется более длинная колесная база из-за длины двигателя.
Первый двухцилиндровый мотоциклетный двигатель был построен в 1905 году компанией Light Motors в Великобритании. Первоначально названный Fée (переименованный в «Fairy» вскоре после его появления), он был разработан как «система двигателя велосипеда», которая передавала мощность на шкив на заднем колесе через цепь. Производство Fairy было передано компании Douglas Engineering Company , одному из поставщиков Light Motors, когда компания Light Motors закрылась в 1907 году. Позже, в 1907 году, Дуглас изменил трансмиссию с цепи и шкива на систему ременного привода. прямо от двигателя. Более поздние разработки мотоцикла Douglas производились с цилиндрами, соответствующими раме, вплоть до Второй мировой войны.
В других ранних двухцилиндровых мотоциклах использовалась аналогичная компоновка, с цилиндрами, выровненными вдоль рамы, и, следовательно, с коленчатым валом, идущим поперек рамы.
В 1914 году основной поставщик редукторов с задними ступицами, Sturmey-Archer , представил трехступенчатую коробку передач с промежуточным валом со встроенным кик-стартером, что создало проблему при проектировании мотоциклов с поперечно расположенными плоско-сдвоенными двигателями. Эту коробку передач можно было относительно легко разместить за одноцилиндровым или V-образным двухцилиндровым двигателем, однако такое расположение привело бы к чрезмерно длинной колесной базе для двухцилиндровых двигателей. Решения этой проблемы включали использование промежуточного вала под двигателем (как использовалось в Douglas Fairy) или коробки передач, расположенной над двигателем, хотя в некоторых случаях цилиндры были достаточно короткими, чтобы использовать коробку передач в традиционном месте за двигателем.
В 1916 году на большинстве плоско-твиновских мотоциклов по-прежнему использовался поперечно расположенный двигатель. Европейские модели в это время включали Bradbury 3,5 л.с., Brough HB , модели Douglas 2,75 и 4 л.с., модели Humber 3,5 и 6 л.с., Matchless 6 л.с., Montgomery 6 л.с., Williamson Flat Twin 8 л.с., и Bayerische Flugzeugwerke Helios (предшественник первого мотоцикла BMW). Модели , произведенные в Соединенных Штатах включали индийскую модель O и Harley-Davidson Модель W .
Продольный монтаж
Основное преимущество установки плоско-сдвоенного двигателя с коленчатым валом на одной линии с рамой (следовательно, цилиндры расположены сбоку в раме) заключается в том, что двигатель с воздушным охлаждением получает одинаковое количество охлаждения для каждого цилиндра. Harley-Davidson ХА , который использовал плоский-образный двигатель с цилиндрами через раму, поддерживали температуру масла 100 ° F (56 ° C) круче , чем Harley-Davidson WLA с V-Twin с цилиндрами в соответствии с рама. Дополнительным преимуществом является то, что цилиндры обеспечивают защиту водителя в случае столкновения или падения, а также согревают его ноги в холодную погоду. Недостатком является то, что двигатель нельзя установить как можно ближе к земле (в противном случае цилиндры могут царапать землю во время поворота) и что это подвергает цилиндры и крышки клапанов опасности повреждения при столкновении.
Продольная установка также означает, что реакция крутящего момента приведет к перекосу мотоцикла в сторону (например, при резком ускорении / замедлении или при открытии дроссельной заслонки в нейтральном положении) вместо смещения баланса веса между передними и задними колесами. Однако многие современные мотоциклы уменьшают этот эффект, вращая маховики или генераторы переменного тока в направлении, противоположном направлению вращения коленчатого вала.
Одним из первых мотоциклов с продольно установленным двухцилиндровым двигателем был ABC 1916 года , построенный в Великобритании. Чтобы приспособиться к цепному приводу, ABC использовала конический привод на коробке передач, чтобы изменить направление привода на девяносто градусов. Первый мотоцикл BMW, BMW R 32 1923 года, был еще одним ранним примером продольно установленного плоско-сдвоенного двигателя, хотя в этом случае мощность передавалась на заднее колесо через вал.
Со временем продольная установка стала более распространенной для двухцилиндровых двигателей. BMW имеет долгую историю производства плоско-двухмоторных мотоциклов, как и Урал (Россия) и Днепр (Украина).
Авиация
В 1902 году моноплан Пирса (который позже станет одним из первых самолетов, достигших полетов) был оснащен двухцилиндровым двигателем, построенным на ферме изобретателем-любителем. В этом двигателе использовалась необычная конструкция с одинарным общим пальцем кривошипа и поршнями двустороннего действия. В 1908 году французская компания Dutheil-Chalmers начала производство плоско-сдвоенных авиадвигателей, в которых использовались два встречно вращающихся коленчатого вала. Двигатель Dutheil-Chlamers использовался на экспериментальном самолете Santos-Dumont Demoiselle No. 20 1907 года , а более поздние версии этого самолета производились с плоско-сдвоенными двигателями от Darracq и Clément-Bayard .
В большинстве самолетов с поршневыми двигателями использовалось более двух цилиндров, однако другие плоско-сдвоенные авиационные двигатели 1920-х и 1930-х годов включают американские Aeronca E-107 и Aeronca E-113 , британские Bristol Cherub и чехословацкие Praga B2 . HKS_700E представляет собой охлажденное масло-твин плоские для сверхлегких воздушных судов , которые в настоящее время в производстве.
В более крупных самолетах плоско-сдвоенные двигатели использовались во вспомогательных силовых установках (ВСУ). Ярким примером является компания ABC Motors в 1920-х и 1930-х годах. Во время Второй мировой войны фирма Reidel в Германии разработала и изготовила двухтактный двухцилиндровый двигатель в качестве стартера реактивных двигателей для реактивных двигателей Junkers Jumo 004, BMW 003 и Heinkel HeS 011.
Другое использование
В MAYTAG «Модель 72» с плоским твин engines- производится с 1937 до некоторого времени между 1952 и 1960- были использованы в различных применениях , включая одежду стиральных машин.
Электрические генераторы, использующие плоско-сдвоенные двигатели, были построены компанией Norman Engineering Company с 1932 по 1968 год и мотоциклами Douglas во время Второй мировой войны. Enfield Industrial Engines (часть Royal Enfield ) во время Второй мировой войны производила двухтактные двухтактные бензиновые двигатели, которые использовались для генераторов и других военных целей. После 1945 года Enfield производила плоско-сдвоенные дизельные двигатели, которые находили применение в фермерских и морских хозяйствах. Coventry Victor представила дизельную версию своего существующего бензинового двухцилиндрового двигателя объемом 688 куб. См в 1932 году, а в 1950-х годах продолжила производство дизельных и бензиновых двигателей для различных промышленных и морских применений.
Двухтактные плоские близнецы часто использовались в качестве подвесных лодочных моторов для лодок, поскольку они были более плавными, чем одноцилиндровые. В 1940-х годах они были в значительной степени заменены двухтактными прямоточными двигателями, которые было легче запускать и которые больше не имели чрезмерной вибрации.
Источник статьи: http://ru.qaz.wiki/wiki/Flat-twin_engine
