Двигатель — это жизненно важная часть автомобиля. За последние годы двигатели сильно изменились, и почти каждый год появляются новые инновации. Однако основная конструкция двигателя практически не изменилась. Существует несколько типов двигателей, и рядный двигатель — один из них. Рядный двигатель также известен как прямой двигатель. В этой статье рассказывается о различных аспектах работы рядного двигателя.
Что такое рядный двигатель?
Рядный двигатель — это очень простая и традиционная конструкция двигателя. В рядном двигателе цилиндры расположены в один прямой ряд. Поэтому он также известен как прямой двигатель, или I-образный двигатель.
Термин «рядный двигатель» обычно используется для авиационных двигателей. В транспортных средствах термин «рядный двигатель» используется для обозначения прямых двигателей (двигателей с одним рядом цилиндров). Однако в авиации термин «рядный» может также использоваться для обозначения двигателей, которые не имеют прямой конфигурации, например, горизонтально оппозитных, W-образных или V-образных двигателей.
Эти типы двигателей содержат несколько цилиндров, например, два, три, четыре, пять, шесть или восемь цилиндров. Однако максимальный производитель двигателей называет рядный четырехцилиндровый двигатель рядным двигателем 4. Такие двигатели обозначаются L4 или I4.
Рядный двигатель является наиболее распространенным типом двигателя в автомобилях с рабочим объемом до 3,0 л . Эти двигатели имеют простую конструкцию и эксплуатацию. Они имеют небольшие размеры и требуют очень малой площади для установки.
Поэтому их легко производить. Они имеют меньшую стоимость, чем V-образные или горизонтальные двигатели. При такой конструкции распределительный вал двигателя обычно крепится к блоку цилиндров в виде толкателя и штока. Производитель размещает клапана двигателя внутри блока или головки цилиндров рядом с поршнем.
Основным преимуществом рядных двигателей является то, что они более сбалансированы, чем V-образные двигатели, благодаря равномерному распределению веса. Однако V-образные двигатели производят больший крутящий момент, чем рядные, на более низкой скорости.
Конфигурации рядных двигателей
Рядный или I-образный двигатель имеет следующие конфигурации:
1) Рядный или прямой
Этот двигатель имеет один ряд цилиндров, расположенных под определенным углом, но обычно вертикально или вверх ногами.
2) V
Двигатель, в котором 2 ряда цилиндров расположены под углом менее 180 градусов друг к другу и обычно приводятся в движение общим коленчатым валом, который находится в перевернутом или вертикальном положении.
3) Горизонтальный или O
Этот двигатель имеет два ряда цилиндров, расположенных под углом 180 градусов. Все эти цилиндры приводят в движение общий коленчатый вал, устанавливаемый почти повсеместно в виде горизонтального ряда цилиндров для самолетов или вертикально установленного коленчатого вала для вертолетов.
4) W
Три ряда двигателей приводят в движение общий коленчатый вал, причем первый и последний ряды расположены на расстоянии 180° друг от друга или меньше.
5) X
Многорядный двигатель с четырьмя рядами вокруг общего коленчатого вала, обычно равномерно расположенными друг от друга.
6) Вентилятор
Для двигателей с более чем тремя рядами, угол между первым и последним рядами составляет 180° или меньше, аналогично двигателю W.
7) U
Двигатель, в котором два ряда цилиндров расположены бок о бок и приводят в движение отдельные коленчатые валы, соединенные с одним выходом.
8) H
Двигатель с четырьмя наборами цилиндров приводит в движение два коленчатых вала, соединенных с одним выходом. Фактически, два противоположных двигателя объединены и установлены горизонтально или вертикально.
9) Противоположный поршень
Двухтактные двигатели (обычно дизельные/двигатели с воспламенением от сжатия) имеют один блок цилиндров, приводящих в движение два коленчатых вала, при этом поршни движутся навстречу друг другу, образуя единую камеру сгорания.
Рядный двигатель и V-образный двигатель
Цилиндры рядного двигателя расположены в один ряд, в то время как цилиндры V-образного двигателя расположены в два ряда.
Цилиндры рядного двигателя расположены вертикально вверх от картера и совмещены с коренным подшипником коленчатого вала. Однако V-образный двигатель имеет два ряда цилиндров, обычно образуя радиус 60 градусов или 90 градусов между двумя рядами.
Производители размещают свои двигатели в ряд для достижения максимальной эффективности и доступности. С точки зрения механики, I-образный двигатель имеет низкую стоимость производства, простую конструкцию и высокую эффективность.
В отличие от него, V-образный двигатель производится, если у вас низкая площадь установки и вы хотите получить высокую мощность. Благодаря методу расположения, V-образный двигатель имеет возможность разместить максимальное количество поршней на меньшей площади, имеет больший рабочий объем и создает больший крутящий момент на низкой скорости.
I-образные двигатели более сбалансированы, чем V-образные, благодаря равномерному распределению веса. С ним также легко играть, так как обычно у него есть только головка блока цилиндров и выпускной коллектор.
Еще одним преимуществом рядных двигателей является то, что они легко справляются с нечетным количеством поршней, чего не может сделать V-образная конфигурация. Нечетное количество цилиндров в V-образном двигателе может вибрировать, если количество цилиндров на обоих концах неравномерно сбалансировано для торговли, и подача электроэнергии также неравномерна. Сделать его плавным практически невозможно, потому что это ожидаемо.
Поршни с V-образным расположением поршней используют один и тот же кривошип или коленчатый вал через шатуны. Такие двигатели требуют меньше места, чем параллельные двигатели той же мощности. V-образные двигатели с одинаковым количеством цилиндров обычно вдвое меньше.
Поскольку ход поршня происходит с обеих сторон коленчатого вала, V-образный двигатель производит больше крутящего момента на более низких оборотах.
Рядный двигатель проще в изготовлении, чем V-образный.
Преимущества и недостатки рядного двигателя
Преимущества рядного двигателя
- Эти двигатели имеют простую конструкцию.
- Их конструкция проще, чем у V-образных двигателей
- Рядные двигатели просты в эксплуатации.
- Они имеют низкую стоимость по сравнению с V-образными двигателями.
- Они имеют небольшие размеры.
- Они имеют компактную конструкцию.
- Они легкие.
- У него только одна головка цилиндра и один выпускной коллектор.
- В нем меньше движущихся частей, чем в V-образном двигателе. Это означает, что он потребляет меньше энергии, чем V-образный двигатель.
- Они требуют очень низких затрат на производство и обслуживание.
- Эти двигатели более сбалансированы, чем V-образные, благодаря равномерному распределению веса.
Недостатки рядных двигателей
- У них более высокий центр тяжести, чем у некоторых других типов, например, H4.
- Они не такие жесткие, как двигатели V6 и V8.
- Рядный двигатель имеет проблемы с охлаждением и перегревом.
- Он требует большой носовой части, что создает проблемы, связанные с движением бампер в бампер.
Применение рядного двигателя
- Эти двигатели чаще всего используются в самолетах и летательных аппаратах.
- Прямые двигатели используются в мотоциклах.
Раздел часто задаваемых вопросов
Почему двигатель называется рядным?
Он известен как рядный двигатель, потому что все цилиндры этого двигателя расположены в один прямой ряд.
