Техника - молодёжи 1964-06, страница 17

АВТОМОБИЛЬ

Б. БАЛИН, главный специалист Промтрансниипроекта

СОВЕРШЕНСТВУЕТСЯ

Поговорим о сердце автомашины — ее двигателе.

Обычно это поршневой бензиновый мотор (в основном, как свидетельствует мировая статистика, на легковых машинах) или же дизель (на тяжелых грузовых). Мощность бензиновых двигателей колеблется от 20 до 350 л. е., дизельных — от 150 до 750. Но у этих двух видов моторов появляются грозные конкуренты: так называемые ротатйвные двигатели, а также газовые турбины.

ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ НЕ СДАЕТСЯ

Со дня рождения легкового автомобиля мы привыкли его видеть с поршневым двигателем внутреннего сгорания. Двигателю с кривошипно-шатунным механизмом уже перевалило за 100 лет. Но он еще не исчерпал своих возможностей. Наш «старик» конструктивно улучшается, становится легче, меньше и в то же время мощнее, экономичнее. За счет чего? Стоило, например, сделать потоньше стенки блока (3,5 — 3,8 см), и двигатель полегчал. Перешли на высококачественный бензин — удалось еще больше увеличить степень сжатия смеси в цилиндрах. Поднялась мощность. Это хорошо. Но чтобы скорость и, стало быть, износ самих поршней при этом не росли, пришлось увеличить их диаметр. Поршни стали шире, а ход их короче. Отношение хода поршня к его диаметру уменьшилось до 0,60—0,75, а число оборотов в минуту поднялось до 4 500—5 500. Двигатель стал ниже.

Автомобильные двигатели, если присмотреться, в чем-то повторяют путь авиационных моторов, Тенденция к облегчению и компактности привела и автоконструкторов к созданию двигателей не с рядным, а с V-образным расположением цилиндров. Так в тот же объем «упаковывается» большее число цилиндров. Правда, если цилиндров 4 или 6, такой двигатель трудно уравновесить: между рабочими ходами в разных цилиндрах возникает неравномерность. Но вот в 1962 году фирма «Бю-ик» выпустила 6-цилиндровый V-образ-ный двигатель для модели «Спешиал стандарт». Вибрацию удалось погасить эластичными опорами, и по плавности двигатель не отличается от 8-цилиндрового. А ведь кпд у 6-цилиндрового выше, расход топлива на 8—9% ниже.

V-образное расположение цилиндров по сравнению с рядным позволило сократить вес двигателя примерно на 30% (то есть на 60—70 кг) и уменьшило габариты (рис. 1). Выигрыш оказался так велик, что фирмы немедленно стали использовать его в своих целях: блок цилиндров и головку 6-цилиндро

вого двигателя («Бюик» 1962 г.) стали лить из чугуна, хотя по сравнению с алюминиевым вариантом такой двигатель тяжелее. Выиграли предприниматели: чугунный вариант дешевле. По тем же соображениям на чугунные блоки цилиндров перешли Форд, Понтиак в автомобиле «темпест», Крейслер. В 1964 году Олдсмобиль и Бюик отказываются от алюминиевого блока цилиндров и в малогабаритном 8-цилиндровом V-образном двигателе.

V-образные двигатели из чугуна не новинка. Они существовали и 30 лет назад. Но как они улучшились за это время!

При одинаковом объеме цилиндров у новых двигателей мощность увеличилась более чем в два, а вес уменьшился почти в полтора раза! 6-цилиндровый двигатель имеет лучшие показатели, чем 8-цилиндровый, практически по всем позициям. Среди V-образных моторов появились и 4-цилиндровые. Они

(Продолжение, см. № 4 и 5)

Рис. 1. Вы видите, насколько У-об разный двигатель меньше рядного.

выгоднее 4-цилиндровых рядных и широко распространяются, особенно в ФРГ. Интересен двигатель автомобиля «таунус-12М» Форда, выпускаемый в ФРГ. Мощность его 50 л. с. при 5 тыс. об/мин, крутящий момент 8,5 кг/м при 2 700 об/мин. У этого двигателя тонкостенный блок и головки цилиндров из чугуна. Охлаждение водяное. Двигатель короткоходный; отношение высоты поршня к диаметру 59

-§q- = 0,74. В холодную погоду пуск двигателя облегчается: специальный подогреватель нагревает воздух, поступающий в воздухоочиститель. Алюминиевый коллектор имеет водяной подогрев. Карбюратор же расположен так, что горючая смесь идет от него по коротким каналам одинаковой длины, распределяется по цилиндрам равномерно. Система охлаждения рассчитана так, что удалось обойтись без вентилятора. «Печки» в кабине тоже нет. В холодное время ее заменяет встречный поток воздуха, проходящий через радиатор.

Напомним: у автомобиля «тау-нус-12М» передние ведущие колеса. Это позволило узел силовой передачи смонтировать в одном блоке с двигателем

и расположить их за передней осью, как показано на фото в заголовке статьи. В кузове стало просторнее.

ВСАСЫВАНИЕ ИЛИ ВПРЫСК!

Большинство автомобилистов считает карбюратор неотъемлемой частью двигателя. И не мудрено: на бензиновых двигателях карбюратор служит уже давно. Однако самой природе его присущи серьезные недостатки.

Представьте себе, что в бутылку с узким горлышком через воронку заливают воду. Горлышко будет задерживать наполнение бутылки. Примерно то же происходит и в диффузоре карбюратора. Он сужает проходное сечение для воздуха, всасываемого в цилиндры.

С виду и не подумаешь, что в двигателе, отлаженном, ритмично работающем, продуманном до мелочей, есть, оказывается, участок, где все еще царят стихия, произвол. Я имею в виду путь смеси от карбюратора до цилиндров. Как бы ни хороша была конструкция и регулировка, смесь в разные цилиндры из одного карбюратора засасывается неравномерно и неоднородно (одни цилиндры ближе, другие — дальше от карбюратора). А при холодном двигателе вообще до 20% топлива оседает на стенках коллектора, и потом этот бензин смывает масло со стенок цилиндра. Резко увеличивается износ.

Всего этого можно избежать, если отказаться от карбюратора, отказаться от всасывания смеси. Надо впрыскивать в цилиндры бензин под давлением непосредственно, подобно тому как силой впрыскивают горючее и воздух в цилиндры дизелей. Что это дает?

Бензин и воздух подводятся непосредственно к камере сгорания. Им уже не мешает «узкое горлышко бутылки» — диффузор. Цилиндры наполняются смесью быстрее и лучше. Независимо ни от каких причин однородная смесь поступает во все цилиндры равномерно. Наклон автомобиля на горе или на повороте теперь не отразится на ритмичной работе двигателя. Даже в гору вы будете разгоняться быстрее. Вырастет «приемистость», на 10—15% поднимется мощность. Причина? Наряду с лучшим наполнением цилиндров

Рис. 2. Всасывание бензиновой смеси в цилиндр заменено впрыском.

КРАН

БЕНЗОНАСОС