Двигатель U — поршневой двигатель, состоящий из двух отдельных рядных двигателей (с отдельными коленчатыми валами), расположенных рядом и соединенных с общим выходным валом. При взгляде спереди блок двигателя напоминает букву «U».
Хотя двигатели U-образной конструкции были гораздо менее распространены, чем схожая конструкция двигателя V , с 1915 по 1987 год производилось несколько двигателей U-образной конструкции для использования в самолетах, гоночных автомобилях, гоночных и дорожных мотоциклах, локомотивах и танках.
Главным преимуществом компоновки двигателя U является возможность использовать общие детали с прямым двигателем, на котором он основан. Кроме того, если два коленчатых вала вращаются в противоположных направлениях, гироскопический эффект вращающихся компонентов в каждом ряду цилиндров компенсирует друг друга.
Двигатель AV обычно компактнее и легче двигателя U, отчасти из-за отсутствия второго коленчатого вала , что делает двигатели V гораздо более распространенными, чем двигатели U. Однако двигатель V не отменяет гироскопический эффект.
Компоновка двигателя H использует ту же концепцию, что и двигатели U, при которой два плоских двигателя устанавливаются вертикально.
Первым известным двигателем U был авиационный двигатель Bugatti U-16 1915–1916 годов , имевший 16 цилиндров и рабочий объем 24,3 л (1483 куб. дюйма). [1] Во время Первой мировой войны на заводе Duesenberg в США было построено около 40 двигателей. [2] Небольшое количество двигателей на основе двигателя Bugatti U также производилось после войны компанией Breguet Aviation во Франции. [3]
Fiat 806 был гоночным автомобилем Гран-при 1927 года, который был оснащен двенадцатицилиндровым двигателем U объемом 1,5 л (92 куб. дюйма). [4] Этот двигатель, обозначенный как «Тип 406», использовал нагнетатель и имел один центрально установленный впускной распредвал, который управлял впускными клапанами, расположенными внутри каждого ряда цилиндров. [5] Два отдельных распредвала управляли выпускными клапанами (по одному на ряд). На тесте агрегат выдавал 187 л. с. при 8500 об./мин при максимальном наддуве. [4] Автомобиль Fiat 806 участвовал только в одной гонке — 50-километровом (31 миля) Гран-при Милана 4 сентября 1927 года (не путать с 500-километровым Гран-при Италии 1927 года, состоявшимся в тот же день). Гонку выиграл Fiat 806; Однако затем Fiat ушел из гонок Гран-при, и Type 806 больше не участвовал в гонках. [6] [7]
Мотоцикл Ariel Square Four 1931–1959 годов использовал четырехцилиндровый двигатель (также называемый двигателем «квадратная четверка»). Двигатель был компактным и имел такую же узкую лобовую часть, как и 500-кубовый параллельный твин. Задняя пара цилиндров этого двигателя с воздушным охлаждением была склонна к перегреву. [ необходима цитата ]
Мотоцикл Suzuki RG500 1985–1987 годов и несколько родственных гоночных мотоциклов использовали четырехцилиндровый двигатель U с водяным охлаждением. Хотя был достигнут определенный успех в гонках, дорожные мотоциклы продавались не очень хорошо, и от конструкции отказались в пользу обычного рядного четырехцилиндрового двигателя. [ необходима цитата ]
В 1930-х годах компания Sulzer Brothers Ltd. начала производство двенадцатицилиндрового двигателя U серии «LD» для использования в железнодорожных локомотивах. Серия LD была заменена серией LDA, в течение совокупного периода производства более 50 лет. Двухблочный двигатель Sulzer 12LDA стал основой британских локомотивов, построенных в 1960-х годах, более 700 из них использовались в локомотивах Peak и Class 47. [8] Двигатель Sulzer LDA использовал меньшую шестерню для центрального выходного вала, чем две шестерни, прикрепленные к коленчатому валу. Это приводило к тому, что выходной вал вращался со скоростью приблизительно 1000 об/мин, в то время как коленчатые валы вращались со скоростью приблизительно 750 об/мин. Целью этой передачи было использование меньшего и более легкого электрического генератора при использовании двигателя в дизель-электрическом локомотиве .
General Motors 6046 — это двухмоторная установка, которая использовалась в танках Sherman во время Второй мировой войны. 6046 был построен с использованием двух рядных шестицилиндровых двигателей, которые были по отдельности соединены с одним выходным валом, который, в свою очередь, был соединен с трансмиссией. Всего было произведено 10 968 танков M4A2 Sherman с двигателем 6046D. [9] После Второй мировой войны несколько танков Советского Союза были оснащены 16-цилиндровыми и 18-цилиндровыми двигателями, которые были реверсивно спроектированы из двигателя General Motors 6046. Эти советские двигатели получили обозначения «Русский дизель» (Diesel Energo) DPN23/2H30 и DRPN23/2H30. [10] [11]
Тандемный сдвоенный двигатель, иногда используемый в мотоциклах и картингах, представляет собой двухцилиндровый двигатель, конструкция которого похожа на конструкцию двигателей U. Двигатель имеет два коленчатых вала, [12] [13] по одному на каждый цилиндр [14] [15], которые соединены и скоординированы с помощью несущих нагрузку зубчатых передач фазирования коленчатого вала, соединяющих два цилиндра. [16]
Тандемная двухцилиндровая компоновка используется только с двухтактными двигателями, поскольку они должны иметь отдельную камеру картера на цилиндр. Главное преимущество двухтактной тандемной двухцилиндровой компоновки заключается в том, что двигатель может быть очень узким, допуская при этом цепную главную передачу без траты мощности на поворот на 90°.
В период с 1975 по 1982 год Kawasaki использовала эту конструкцию, чтобы выиграть четыре чемпионата мира в классе 250 куб. см и четыре чемпионата мира в классе 350 куб. см, прежде чем уйти из гонок Гран-при. [17] Конструкция двигателя также использовалась для серийного мотоцикла, разрешенного к использованию на дорогах общего пользования, вдохновленного гонщиком. [18] [19] Модели Kawasaki KR сыграли важную роль в становлении компании как производителя высокопроизводительных мотоциклов. [20]
Rotax разработала похожую конструкцию тандемного двойника, модель 256, которую она продала независимым конструкторам. Гоночные мотоциклы CCM Armstrong 250 cc, Waddon, EMC , Hejira, Decorite и Cotton использовали этот двигатель. CCM Armstrong разработала версию двигателя объемом 350 cc. [21] Гоночные мотоциклы Aprilia GP 1985 года также использовали модель Rotax 256. [22]
Необычным вариантом двигателя U является использование одного коленчатого вала, который связан с поршнями в обоих рядах цилиндров качающимися балками. Эта система использовалась в восьмицилиндровом бензиновом двигателе, выпускавшемся All-British Car Company между 1906 и 1908 годами. [ необходима цитата ]
имеют в своей основе двухцилиндровый двухтактный двигатель, который, по сути, представляет собой два одноцилиндровых двигателя объемом 125 куб. см, установленных друг за другом в общем картере, их кривошипы соединены большими шестернями.
Сато, как и Кааден, понял, что традиционный двухцилиндровый двухтактный двигатель с цилиндрами, расположенными по всей раме и соединенными с обращенными наружу карбюраторами двухцилиндрового двигателя с дисковыми клапанами, имеет существенный недостаток из-за чрезмерной ширины.
были обусловлены появлением рядного двухцилиндрового двигателя модели 256...
