V-образные двигатели без нагнетателей. Общая компановка и конструкция двигателей без нагнетателей дорожно-гоночных автомобилей зависит от их рабочего объема.
Для двигателей большого рабочего объема (2000— 5000 см³)* в последнее время стало характерным применение многоцилиндровых V-образных конструкций.
Двигатели среднего рабочего объема имеют обычно четыре или шесть цилиндров, расположенных в один ряд.
Двигатели малого рабочего объема, как правило, имеют не более четырех цилиндров, причем во многих случаях принимается горизонтальное противолежащее расположение цилиндров.
Двигатель с горизонтально противолежащими цилиндрами имеет следующие преимущества: возможность удобного расположения на автомобиле, малую высоту, хорошее уравновешивание сил инерции и возможность использования воздушного охлаждения.
Развитие многоцилиндровых V-образных конструкций двигателей большого рабочего объема объясняется следующими обстоятельствами:
- Увеличение числа цилиндров при том же рабочем объеме двигателя позволяет уменьшить размеры отдельных цилиндров.
При уменьшении диаметра цилиндра улучшается отвод тепла, снижаются тепловые напряжения, что позволяет увеличивать степень сжатия и тем самым повышать эффективность работы двигателя. - Увеличение числа цилиндров обеспечивает лучшую уравновешенность двигателя и повышает равномерность его работы.
- Короткоходные V-образные двигатели имеют меньшую высоту и удельный вес (т. е. вес, приходящийся на 1 л. с. эффективной мощности двигателя).
Уменьшение длины хода поршня снижает его линейную скорость, вследствие чего уменьшаются силы инерции от деталей, движущихся возвратно-поступательно. Эти силы создают основные нагрузки на шатунно-кривошипный механизм быстроходного двигателя, и их уменьшение при большом числе оборотов, развиваемом современными двигателями гоночных автомобилей, имеет большое значение. - Двухрядные V-образные двигатели имеют значительно меньшую длину (при том же рабочем объеме) по сравнению с двигателями, имеющими однорядное расположение цилиндров.
 Рис. 32. 12-цилиндровый двигатель без нагнетателя |
Сокращение длины двигателя не только облегчает компановку всего автомобиля, но повышает прочность и жесткость картера и коленчатого вала.
Этим объясняется увеличение числа новых моделей 8- и 12-цилиндровых V-образных двигателей без нагнетателей. Примером конструкции 12-цилиндрового двигателя без нагнетателя является двигатель автомобиля класса до 2000 см³, показанный на рис. 32.
Двигатель имеет один блок, отлитый из силуминового сплава вместе с верхней половиной картера. Гильзы цилиндров — мокрые и выполнены из специальной стали. Уплотнение гильзы снизу происходит с помощью кольцевого фланца, опирающегося через медную прокладку на кольцевую поверхность в блоке. Сверху гильзы прижимаются головкой цилиндров. Между головкой цилиндров и рифленой торцовой поверхностью гильзы также имеется медная прокладка толщиной 0,6 мм. Зеркало гильзы подвергнуто хонингованию. Внутренние стенки блока цилиндров, соприкасающиеся с водой, — хромированы.
Головки цилиндров (отдельные для каждого ряда цилиндров) — литые, из силуминового сплава, крепятся шпильками к блоку цилиндров. Крышки головок цилиндров и нижняя часть картера (масляный поддон) — литые, из магниевого сплава.
Поршни специального легкого сплава выточены из специальных поковок.
Коленчатый вал — составной; отдельные кривошипы соединяются между собою болтами и имеют на концах мелкую насечку. Коленчатый вал имеет восемь коренных подшипников; по одному коренному подшипнику установлено между соседними цилиндрами. Восьмой подшипник расположен между вертикальным валиком привода вспомогательных механизмов и маховиком. Коренные подшипники — разъемные, со стальными вкладышами толщиной 4,5 мм, залитыми свинцовистой бронзой (толщина слоя 1,5 мм).
На каждой шатунной шейке коленчатого вала установлены рядом два шатуна, разделенные дистанционным кольцом. Нижние головки шатунов — неразрезные, с роликовыми подшипниками (при этом отсутствуют ударные нагрузки в стыках). В верхних головках шатунов установлены игольчатые подшипники.
Система смазки — циркуляционная, с сухим картером и четырьмя масляными насосами, два из которых откачивают масло из картера в масляный бак, а два других — подают масло к трущимся поверхностям. Для охлаждения масла в систему включен масляный радиатор.
Механизм распределения — с верхними клапанами, расположенными в головке цилиндров. Каждый ряд клапанов приводится в действие отдельным распределительным валом.
Оба средних распределительных вала управляют впускными клапанами. Карбюраторы расположены между впускными клапанами правого и левого рядов цилиндров, вследствие чего сокращается длина впускных патрубков.
Выпускные клапаны правого и левого рядов цилиндров двигателя соединены с двумя отдельными выпускными трубами, заканчивающимися мегафонами.
Распределительные валы имеют продольные каналы для масла. Поверхности кулачков смазываются маслом, поступающим через небольшие отверстия в распределительном валу.
Каждый клапан имеет по две пружины; направляющие клапанов и вставные гнезда изготовлены из специальной бронзы.
Для запрессовки гнезд в головку цилиндров из алюминиевого сплава производят нагрев головок цилиндров и охлаждение вставных гнезд в «сухом льде».
Питание цилиндров двигателя горючей смесью осуществляется четырьмя карбюраторами с падающим потоком; каждый карбюратор обслуживает три цилиндра одной линии. Управление карбюраторами синхронизировано. Подача топлива к карбюратору осуществляется мембранным насосом. Насос имеет регулятор, поддерживающий одинаковое давление топлива на всем диапазоне числа оборотов, от холостого хода до режима максимальной мощности.
Охлаждение двигателя — водяное, принудительное. Центробежный водяной насос расположен сбоку верхней половины картера и приводится в действие двойным клиновидным ремнем от шкива на коленчатом валу.
Система зажигания имеет два магнето, расположенные в задней части двигателя и получающие вращение от привода распределительной системы. Прерыватель магнето имеет два рычажка с усиленными пружинами.
Литровая мощность многоцилиндровых двигателей без нагнетателей достигает 75 л. с./л.
Двигатель автомобиля «Харьков-Л250».На автомобиле «Харьков-Л250» установлен четырехтактный двигатель оригинальной конструкции. Двигатель развивает мощность 45 л. с. при 7000 об/мин и степени сжатия 7. Два цилиндра двигателя расположены вертикально в ряд; диаметр цилиндров — 51 мм; ход поршня — 60 мм; рабочий объем двигателя — 246 см³.
Двигатель имеет коловратный нагнетатель, обеспечивающий давление около 2,2 ата при оборотах, соответствующих максимальной мощности.
В качестве топлива применяется метиловый спирт.
Распределение двигателя — верхнеклапанное, клапаны имеют V-образное расположение. Для впускных и выпускных клапанов в головке цилиндров имеются отдельные
распределительные валы. Привод распределительных валов осуществляется от коленчатого вала через систему шестерен, установленных спереди в блоке двигателя.
Карбюратор — мотоциклетного типа «Ленкарз К-91» с диаметром проходного сечения 26 мм.
Зажигание — от магнето МБ-48, приводимого одним из распределительных валов.
Охлаждение двигателя — водяное, принудительное.
Система смазки — с сухим картером; циркуляция масла производится под действием двухсекционного шестеренчатого насоса. В систему смазки включен расширительный бачок.
Двигатель очень компактен и хорошо вписывается в небольшие габариты автомобиля.
На других отечественных гоночных автомобилях устанавливаются серийные двигатели, реконструированные различными способами.
В тех случаях, когда необходимо, чтобы двигатель соответствовал определенному классу, уменьшают его рабочий объем путем установки в цилиндры гильз.
* Дорожно-гоночные автомобили с двигателями большого рабочего объема строят сравнительно редко, поэтому для гоночных автомобилей рабочий объем порядка 2000-5000 см³ считается в настоящее время большим.
| ← Предыдущая страница | оглавление | Следующая страница → |
