.jpg/1280px-Two_stroke_Valveless_engine,_working_cycle_(Autocar_Handbook,_Ninth_edition).jpg)
В двигателях внутреннего сгорания конструкция с раздельным цилиндром представляет собой тип двухтактного двигателя , в котором два цилиндра совместно используют одну камеру сгорания .
Первый серийный двигатель с одним цилиндром был построен в 1918 году, и эта конструкция использовалась на нескольких мотоциклах и автомобилях до середины 1950-х годов, хотя компания Puch продолжала выпускать двигатели с одним цилиндром для мотоциклов до 1970 года. В это время эта конструкция иногда использовалась для двигателей с четырьмя или более цилиндрами.
В двигателе с раздельным расположением поршня используется двухтактный цикл (то есть, каждый нисходящий ход поршня вырабатывает мощность) со следующими фазами:
Преимущество двигателя split-single по сравнению с обычным двухтактным двигателем заключается в том, что двигатель split-single может обеспечить лучшую очистку выхлопных газов , минимизируя при этом потерю свежего заряда топлива/воздуха через выпускное отверстие. Как следствие, двигатель split-single может обеспечить лучшую экономичность и может работать лучше при небольшом открытии дроссельной заслонки. Недостатком двигателя split-single является то, что, хотя он и дает лишь незначительное улучшение по сравнению с одноцилиндровым двигателем, он больше, тяжелее и дороже. Поскольку производитель может изготовить обычный двухцилиндровый двигатель по той же стоимости, что и двигатель split-single, двухцилиндровый двигатель обычно является более компактной и экономичной конструкцией. [2] Большинство двигателей split-single используют одну камеру сгорания (т. е. два цилиндра), однако некоторые двигатели используют две камеры сгорания (т. е. четыре цилиндра) или больше. [3]
Первоначальные конструкции двигателей split-single с 1905 по 1939 год использовали один шатун в форме Y или V. Внешне эти двигатели были очень похожи на обычные одноцилиндровые двухтактные двигатели; у них был один выхлоп, один карбюратор в обычном месте за цилиндрами и одна свеча зажигания. Но Puch GS 350 1938 года и Triumph BD 250 1939 года использовали один шатун для каждого поршня.
После Второй мировой войны более сложные внутренние механизмы повысили механическую надежность и привели к размещению карбюратора перед стволом, спрятанным под и сбоку от выхлопной трубы. Примером такого расположения был Puch 250 SGS 1953-1969 годов .
Ранние двигатели, использовавшие компоновку «бок о бок» (с карбюратором в «нормальном» месте позади цилиндра), имели те же проблемы со смазкой и загрязнением, что и обычные двухтактные двигатели той эпохи, однако пересмотренные конструкции после Второй мировой войны решили эти проблемы. [ необходима цитата ]
Первым двигателем с раздельным расположением цилиндров был двигатель Lucas, [4] построенный в Великобритании в 1905 году. [ необходима цитата ] Он использовал два отдельных коленчатых вала, соединенных шестернями для приведения в действие двух отдельных поршней, благодаря чему двигатель имел идеальный первичный баланс.
С 1911 по 1914 год итальянский инженер Адальберто Гарелли запатентовал разделенный одинарный двигатель, который использовал один шатун и длинный палец, который проходил через оба поршня. Компания Garelli Motorcycles была образована после Первой мировой войны и производила разделенный одинарный мотоциклетный двигатель объемом 350 куб. см (21 куб. дюйм) для использования на дорогах и гонках с 1918 по 1926 год. [5]
Двухтактный двигатель Trojan, который использовался с 1913 года в автомобиле Trojan в Великобритании, был изобретен независимо, но теперь его можно было бы описать как сплит-сингл. Фотографии модели «twin» 1927 года в Лондонском музее науки показывают внутренние детали. [6] Расположение цилиндров «вперед-назад» означает, что V-образный шатун должен слегка изгибаться при каждом обороте. В отличие от немецких/австрийских мотоциклетных двигателей, этот двигатель имел водяное охлаждение . Правила налогообложения лошадиных сил в Соединенном Королевстве привели к снижению дорожного налога для Trojan по сравнению с обычным двигателем аналогичного объема. [7]
Trojan также позже сделал еще один двигатель split-single с цилиндрами, расположенными в форме 'V'. Необычная конструкция 'V6' имела два split-single набора цилиндров (всего 4 цилиндра) на одном ряду V и два цилиндра продувочного вентилятора на другом ряду V. [8] [ проверка не удалась ]
После окончания Первой мировой войны австрийская промышленность боролась за восстановление. Итальянский инженер Джованни Марчеллино прибыл на главный завод в Пухе с поручением свернуть производство. Вместо того чтобы ликвидировать завод, он поселился в городе и спроектировал и начал производство нового двигателя с одним раздельным цилиндром, который дебютировал в гоночном мотоцикле Puch LM 1923 года . [9] Под влиянием промышленных двигателей с оппозитными поршнями двигатель Puch имел асимметричную синхронизацию портов и поршни, расположенные один за другим (вместо расположения «бок о бок», используемого Гарелли). Чтобы избежать изгиба шатуна, подшипник малой головки поршня впускного коллектора охладителя был расположен так, чтобы слегка скользить вперед и назад в поршне. [10] В 1931 году Пух выиграл Гран-при Германии с двигателем с одним раздельным цилиндром и наддувом. [9] К 1935 году четырехцилиндровая версия конструкции Puch с одним раздельным цилиндром выдавала 10 кВт (14 л. с.) и использовалась в мотоциклах. [11] С 1938 года компания Puch выпускала модель GS 350 , каждый поршень имел свой собственный шатун.
В 1939-1943 годах выпускалась модель BD 250 с асимметричным расположением клапанов. Каждый поршень имел свой собственный шатун.
С 1931 по 1939 год гоночные мотоциклы DKW , оснащенные двигателями типа split-single, доминировали в классах легких и юниорских гоночных мотоциклов. [12]
В гонках «Индианаполис 500» 1931 и 1932 годов Леон Дюрей соревновался с автомобилями, оснащенными 16-цилиндровым двигателем Duray U16, использующим конструкцию с раздельными цилиндрами. [13]
В 1935 году автомобиль Гран-при Монако-Тросси был построен с 16-цилиндровым радиальным двигателем, использующим конструкцию с раздельными цилиндрами. [14]
Производство и гонки сплит-синглов компании Puch были возобновлены в 1949 году, [ необходима ссылка ] , а двигатель сплит-сингл использовался в модели Puch 125T . [15]
Puch 250 SGS 1953-1969 годов (продаваемый в США компанией Sears как «Allstate 250» или «Twingle») использовался с улучшенной системой одного шатуна, шарнирно закрепленного на задней части другого. Эти двигатели обычно используют передний поршень для управления как впускными, так и выпускными отверстиями, с интересным результатом, что карбюратор находится в передней части двигателя, под и сбоку от выхлопа. Задний поршень управляет передаточным отверстием из картера в цилиндр. [16] Все чаще эти модели оснащались насосом для смешивания масла, питаемым из резервуара, встроенного в бензобак. Некоторые также имеют систему зажигания с двумя свечами зажигания, которая запускает камеру сгорания, имеющую форму почти восьмерки. Усовершенствования смягчили, если не практически устранили, предыдущую проблему загрязнения свечей в двухтактных двигателях. [ необходима цитата ] Всего в период с 1953 по 1970 год было выпущено 38 584 мотоцикла Puch 250 SGS. [17]
Puch прекратил производство двигателей с раздельными одинарными цилиндрами примерно в 1970 году. [18]
Компания EMC Motorcycles в Великобритании производила двигатель объемом 350 куб. см (21 куб. дюйм), который использовался в модели EMC 350 1947-1952 годов . [19] После 1948 года двигатель также оснащался масляным насосом, управляемым дросселем, который подавал двухтактное масло в топливо с переменной скоростью в зависимости от открытия дросселя, вместо необходимости предварительного смешивания масла с топливом. [20]
Итальянский производитель начал производить 236-кубовый (14 куб. дюймов) двигатель split-single в 1952 году для своего мотоцикла Iso Moto . Этот двигатель затем использовался в автомобиле Iso Isetta bubble car с 1953 по 1956 год. [21]
Triumph-Werke Nürnberg (TWN) в Германии продолжила производство двигателей split-single для своих мотоциклов в 1946 году, но не с асимметричным распределением фаз газораспределения, как у довоенного BD 250. Модели TWN BDG 125 объемом 125 куб. см (8 куб. дюймов) и TWN BDG 250 объемом 250 куб. см (15 куб. дюймов) , выпускавшиеся с 1946 по 1957 год [22] , использовали шатун в форме буквы Y, поэтому поршни располагались «бок о бок», что делало двигатель мало отличающимся визуально от обычного двухтактного. Другие модели сплит-сингла от TWN: 1954-1957 TWN Cornet (200 куб. см с 12-вольтовой электроникой и опциональным электростартером), 1953-1957 TWN Boss (350 куб. см) с 2 карбюраторами и скутер Contessa 1954-1957 (200 куб. см). [1] Луковичная форма выхлопа Cornet и Boss является антишумовой двухтактной особенностью TWN. Все производство мотоциклов TWN прекратилось в 1957 году.
В 1953 году TWN показала на ярмарке модель Duplex . Этот двигатель объемом 250 см3 был 2-цилиндровым split-single с 4 поршнями. Этот мотоцикл не выпускался.
Сдвиг фаз между поршнями также позволяет использовать нагнетатель , что может быть эффективно для двухтактных дизельных двигателей.
