stringtranslate.com

Шестицилиндровый оппозитный двигатель

Авиационный двигатель с воздушным охлаждением Continental O-470-13A

Двигатель с плоскими шестью цилиндрами , также известный как горизонтально-оппозитный двигатель с шестью цилиндрами , представляет собой поршневой двигатель с шестью цилиндрами , имеющими три цилиндра с каждой стороны центрального коленчатого вала . Наиболее распространенным типом двигателя с плоскими шестью цилиндрами является двигатель с оппозитными шестью цилиндрами , в котором каждая пара оппозитных цилиндров одновременно движется внутрь и наружу. Альтернативной конфигурацией для плоских двигателей является двигатель с V-образным расположением цилиндров на 180 градусов, в котором оба цилиндра одновременно движутся вправо, а затем влево.

Преимуществами компоновки оппозитной шестерки являются хорошая сбалансированность двигателя (для снижения вибрации), низкий центр тяжести, небольшая длина (по сравнению с рядной шестеркой ) и хорошая пригодность для воздушного охлаждения. Недостатками являются большая ширина (которая может ограничить максимальный угол поворота рулевого колеса при использовании в автомобиле с передним расположением двигателя), большой впускной коллектор, необходимый при использовании центрального карбюратора , и дублирование впускных и выпускных соединений для двигателей с водяным охлаждением. [1]

Первый серийный плоский шестицилиндровый двигатель был установлен в автомобиле Wilson-Pilcher 18/24 HP 1904 года . Наиболее заметным применением плоскоцилиндровых шестицилиндровых двигателей является спортивный автомобиль Porsche 911 , который непрерывно использовал плоскоцилиндровые двигатели с 1963 года. Несколько других производителей автомобилей, включая Subaru, время от времени производили плоскоцилиндровые двигатели. Плоскоцилиндровые шестицилиндровые двигатели также иногда использовались в мотоциклах и, как правило, в самолетах гражданской авиации, наряду с плоскоцилиндровыми четырехцилиндровыми двигателями .

Баланс двигателя

Оппозитный шестицилиндровый двигатель типа «боксер» способен иметь идеальный первичный и вторичный баланс . Как и в других шестицилиндровых двигателях, перекрытие рабочих ходов различных цилиндров (с интервалом зажигания 120 градусов в четырехтактном двигателе) снижает пульсацию подачи мощности по сравнению с аналогичными двигателями с меньшим количеством цилиндров.

В конфигурации оппозитного двигателя шестицилиндровый оппозитный двигатель не имеет качающейся пары . Симметрия расположения, в котором один ряд из трех цилиндров зеркально отражается другим рядом, означает, что нет чистой силы от любой данной зеркальной пары цилиндров вдоль оси движения поршней. Таким образом, не только нет чистого первичного или вторичного возвратно-поступательного эффекта, нет чистой вращающей силы - момента - который пытался бы вращать двигатель вперед и назад вокруг его опор двигателя. (Момент не совсем равен нулю на практике, потому что каждая пара цилиндров немного смещена относительно другой, иначе они бы сталкивались на коленчатом валу.) В этом отношении шестицилиндровый оппозитный двигатель такой же, как и четырехцилиндровый оппозитный двигатель, который также не испытывает никакой качающейся пары. [2]

Эти характеристики обеспечивают низкую вибрацию для оппозитных шестицилиндровых двигателей (как и для рядных шестицилиндровых двигателей ), особенно по сравнению с дисбалансами, которые присутствуют в двигателях V6 с углом наклона цилиндров 90 градусов.

Использование в самолетах

1945–1975 Авиационный двигатель воздушного охлаждения Franklin O-335

Ранние плоские шестицилиндровые двигатели включают Franklin O-265 , производство которого началось в 1940 году, и Lycoming O-435 , производство которого началось в 1942 году. Некоторые производители используют букву O в своих кодах моделей для двигателей с плоской компоновкой как обозначение для «оппозитных» компоновок цилиндров. Franklin O-335 использовался в легком вертолете Bell 47 .

Плоские двигатели в значительной степени заменили исторически более популярные радиальные двигатели в малой авиации после Второй мировой войны, поскольку они были менее дорогими в производстве. Меньшая лобовая площадь по сравнению с радиальным двигателем также приводит к меньшему сопротивлению.

Некоторые самолеты использовали шестицилиндровые оппозитные двигатели, изначально разработанные для автомобилей. Двигатель Porsche PFM 3200 , выпускавшийся с 1985 по 1991 год, был основан на двигателе, используемом в спортивном автомобиле Porsche 911. Несколько примеров монопланов Pietenpol Air Camper, построенных своими руками, использовали двигатель с воздушным охлаждением от компактного автомобиля Chevrolet Corvair . [3] По сравнению с двигателями, используемыми в автомобилях, шестицилиндровые оппозитные двигатели, используемые в вертолетах, имеют большой рабочий объем и низкие обороты, выдавая больший крутящий момент и меньшую мощность. [4]

Известный недавний плоский шестицилиндровый авиадвигатель — это 4-литровый бельгийский двигатель D-Motor LF39 с боковым расположением клапанов , модульный вариант 2,7-литрового плоского четырехцилиндрового двигателя D-Motor LF26 . Хотя формат с боковым расположением клапанов давно заброшен для большинства автомобильных применений, поскольку его камера сгорания является препятствием для высоких оборотов двигателя , массивный сверхквадратный (1,295:1) двигатель D-Motor — очень простой, низкооборотистый, компактный, надежный и легкий авиадвигатель (без тяжелого (и громоздкого) усложнения в виде OHV -клапанного механизма). [5]

Использование в автомобилях

Порше

1966 Порше 911

Оппозитный шестицилиндровый двигатель часто ассоциируется с Porsche 911 , спортивным автомобилем с задним расположением двигателя, который использовал оппозитные шестицилиндровые двигатели исключительно с 1963 года. Двигатели имели воздушное охлаждение до 1999 года, когда Porsche начал использовать двигатели с водяным охлаждением . [6]

Другими моделями Porsche, в которых используются оппозитные шестицилиндровые двигатели, являются Porsche 914/6 1970–1972 годов ( со средним расположением двигателя ), Porsche 959 1986–1993 годов ( с задним расположением двигателя ) и Porsche Boxster/Cayman 1996–2021 годов (со средним расположением двигателя).

Другие производители

Первым автомобилем, использовавшим оппозитный шестицилиндровый двигатель, был Wilson-Pilcher 18/24 HP 1904–1907 годов , [7] в котором использовался двигатель на основе оппозитного четырехцилиндрового двигателя с двумя добавленными цилиндрами. Wilson-Pilcher был автомобилем с передним расположением двигателя, коленчатый вал которого располагался на одной линии с шасси, а цилиндры — между рельсами шасси. В отчетах об этом автомобиле говорится, что он «удивительно тихий и плавно работающий» и «почти полностью лишенный вибрации». [8]

Два американских производителя недолгое время выпускали автомобили с оппозитными шестицилиндровыми двигателями — Tucker 48 1948 года (с водяным охлаждением, на базе Franklin O-335) и Chevrolet Corvair 1960–1969 годов (с воздушным охлаждением). [9] Оба автомобиля имеют заднее расположение двигателя и задний привод. Chevrolet произвел более 1,8 миллиона автомобилей Corvair разных типов и использовал турбокомпрессор на некоторых моделях; это одно из первых применений турбокомпрессора на серийном автомобиле.

Японский производитель Subaru выпускал 6-цилиндровые оппозитные двигатели с водяным охлаждением с 1988 по 1996 и с 2000 по 2019 год. [10] Их первый 6-цилиндровый оппозитный двигатель, Subaru ER27 , был добавлен в модельный ряд купе Subaru XT . В 1991 году двигатель Subaru EG33 использовался в Subaru Alcyone SVX , замене Subaru XT. [11] После перерыва в производстве 6-цилиндровых оппозитных двигателей в течение четырех лет двигатель Subaru EZ30 был представлен в Subaru Legacy/Outback 2000 года . Двигатель Subaru EZ36 был представлен в 2007 году и производился до 2019 года. Все двигатели использовались в автомобилях с передним расположением двигателя и полным приводом, плюс XT и Alcyone SVX также были доступны с передним приводом.

Использование в мотоциклах

Двигатель Honda Valkyrie 1997–2004 гг.

Большинство мотоциклов используют двигатели с четырьмя или менее цилиндрами, однако туристический мотоцикл Honda Gold Wing с 1988 года использует оппозитный шестицилиндровый двигатель с водяным охлаждением. [12] Первоначально рабочий объем двигателя составлял 1,5 л (92 куб. дюйма), пока в 2001 году он не был увеличен до 1,8 л (110 куб. дюймов). [13] : 208 

Honda Valkyrie F6C (1997–2003) — круизер на базе GL1500 Gold Wing. [13] : 198, 218  Ограниченная серия 2004 Valkyrie Rune была основана на GL1800. [13] : 218, 220 

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Nunney, MJ (2007). Технология легких и тяжелых транспортных средств. Butterworth-Heinemann. стр. 13. ISBN 978-0-7506-8037-0. Получено 24 сентября 2019 г. .
  2. ^ "Физика: Углы расположения цилиндров в блоке цилиндров двигателя". www.caranddriver.com . Получено 9 сентября 2019 г. .
  3. ^ "Официальный веб-сайт семейства Pietenpol Air Camper". community.pressenter.net . Pietenpol Aircraft Company. Архивировано из оригинала 23 апреля 2017 г. . Получено 6 мая 2017 г. С годами Бернард Пиетенпол самостоятельно научился ремонтировать телевизоры и радиоприемники. К 1960 году Chevrolet представил шестицилиндровый двигатель Chevrolet Corvair с воздушным охлаждением. Это был последний двигатель, с которым Бернард экспериментировал в своем Air Camper. В 1966 году Бернард закончил свой первый Air Camper с двигателем Corvair, затем еще один в 1970 году, который был назван «Последним оригиналом».
  4. ^ «Двигатель Lycoming O-540 и почему мы его используем». www.hieldsaviation.co.uk . 18 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 19 сентября 2019 г. Получено 10 сентября 2019 г.
  5. ^ Примечание: Низкооборотистый двигатель в высшей степени подходит для привода воздушного винта, который обычно наиболее эффективен при частоте вращения около 2000 об/мин. Если клапан в двигателе с боковым расположением клапанов застрянет в открытом положении, он не сможет ударить по поршню и вызвать отказ двигателя; двигатель продолжит работу только с этим неработающим цилиндром. Это важная функция безопасности для авиационных двигателей.
  6. ^ "Flat Sixy: Эволюция размера, технологии и мощности двигателя Porsche 911 в США" www.caranddriver.com . 13 декабря 2013 г. . Получено 21 сентября 2019 г. .
  7. ^ "7 автомобилей с оппозитным шестицилиндровым двигателем, которые не являются Porsche". www.carthrottle.com . Получено 21 сентября 2019 г. .
  8. ^ «Бензиновые автомобили Уилсона-Пилчера», The Automotor Journal, 16 апреля 1904 г., стр. 463-468.
  9. ^ "Corvair History". www.corvair.org . Архивировано из оригинала 22 июня 2014 года.
  10. ^ "Flat-6 Club: 1993 Subaru Impreza с Legacy 6-Cyl". www.dailyturismo.com . Архивировано из оригинала 21 сентября 2019 . Получено 21 сентября 2019 .
  11. ^ "История Subaru в США: модели, изменения". www.cars101.com . Получено 23 сентября 2019 г. .
  12. ^ "Touring". www.honda.com . Получено 23 сентября 2019 г. .
  13. ^ abc Митчел, Дуг (2005). Мотоциклы Honda: все, что вам нужно знать о каждом мотоцикле Honda, когда-либо построенном . Krause Publications. ISBN 9780873499668.