V подібний двигун — Як працює і де застосовується

Сучасний світ уявити без приватних автомобілів просто неможливо. Машини можуть бути розкішшю, захопленням, можливістю отримувати адреналін і навіть «годувальником» сім’ї. Власне, серцем будь-якого автомобіля залишається мотор, одним з найпопулярніших видів якого вважається поширений V двигун. Він працює за тим же принципом, що і будь-який інший ДВС, але відрізняється розташуванням циліндрів, завдяки якому V-подібний двигун і отримав свою назву.

Де використовують V-подібні двигуни

Якщо говорити відверто, то популярність такого движка обумовлена ??тим, що він може використовуватися буквально в будь-якій сфері і встановлюватися на будь-який транспортний засіб. Так, V-двигуни можна зустріти в областях виробництва автомобілів, будування кораблів і літаків. Багато «V» сьогодні ставлять на потужні моделі мотоциклів.

Загалом, все залежить тільки від того, які саме потужності потрібні і для яких цілей. Але, в більшості випадків, V-движки ідеально підходять для забезпечення виконання поставлених завдань.

Важливим залишається і те, яка кількість циліндрів в двигуні і як вони розташовані, адже від цього залежить сила вібрації при роботі, плавність і збалансованість.

Види і модифікації V-двигуна

Найчастіше класифікація автомобільних двигунів відбувається виходячи з порядку роботи. Коли ми говоримо про V-двигунах, порядок виявляється абсолютно неважливим, так як поділ на типи і класи йде виключно за кількістю циліндрів в двигуні і особливості їх розташування відносно один одного.

Найбільш поширеними вважаються движки, які мають кут розташування циліндрів в сорок п’ять і дев’яносто градусів. Також популярний і шістдесяти градусний кут. Найчастіше їх можна зустріти в серійних автомобілях і мотоциклах.

Основна класифікація V-образних моторів в сучасному автовиробництві виглядає наступним чином — бюджетні та серійні автомобілі середнього класу використовують V2 і V6. Серед виробників спортивних машин найчастіше можна зустріти звичайний або турбований V8. Також існують «V» 3, 4, 5, 10, 12, 14, 16, 18, 20 і 24.

Дво- і чотирициліндрові двигуни використовуються виключно в мотоциклах. Втім, особливо потужні спортивні мотоцикли можуть бути оснащені і більш сильним V-двигуном, аж до шестицилиндрового. Для мотоциклів такі мотори мають просто неймовірною потужністю, дозволяючи розвивати дуже велику швидкість.

У звичайних серійних автомобілях ви швидше за все знайдете під капотом шести- або восьмициліндровим «V». Але, коли ми говоримо про моделі зі спортивними характеристиками, працює той же правило, що і для мотоциклів — багато хто ставить більш потужні і сильні двигуни. Так, в преміумних спорткарах використовуються движки аж до найпотужнішого V 12, а дорогі авто бізнес-класу з функцією «sport» можуть бути оснащені десяткою. Однак, установка більш сильного мотора є дуже складним завданням, так як для забезпечення його коректної роботи потрібно переробка практично всіх базових систем машини.

Далі варто поглянути на «вищу лігу» — літаки і кораблі. Тут дійсно справжній рай для «V». Використовується великий діапазон потужностей — від чотирьох циліндрів до двадцяти чотирьох. По суті, в кораблебудуванні і авіації можна зустріти буквально будь-який з класів подібного двигуна — п’ятірки, вісімки, десятки, з дванадцятьма і вісімнадцятьма циліндрами — все це активно експлуатується в даних сферах. Це обумовлено тим, що в цих галузях потрібні, як дуже потужні двигуни, так і досить слабкі, для виконання якихось певних завдань. Наприклад, якщо подивитися на сучасний корабель, то швидко стає зрозуміло, що ряд його життєво важливих систем не вимагає великої потужності, але от надійність, який славляться V-двигуни, завжди в ціні.

Переваги V-образних двигунів

Кожен конструктор в наш час може виділяти якісь певні перевага V-движків, в залежності від тих завдань, які перед ними ставляться. Однак, якщо дивитися з боку, то всі мотори мають ряд загальних плюсів, які просто не можна не помітити, порівнюючи з більш простим і старим R-мотором. Таким чином, серед головних переваг двигуна з циліндрами, розташованими під кутовим нахилом, можна виділити відразу декілька.

Потужність і компактність. По суті, V-двигун спочатку розроблявся як раз для досягнення великих потужностей, при збереженні зручного і відносно невеликого розміру. Варто відзначити, що і з першою, і з другим завданням, конструктори зуміли впоратися. Більш того, багато в чому нові двигуни свого часу навіть перевершили очікування інженерів.

Так, головною проблемою R-образного движка завжди був напрямок сил на вал. При перпендикулярної спрямованості, збільшення крутного моменту в кожній новій модифікації вимагало неймовірних зусиль і грошових витрат. З винаходом «V» ця проблема пішла сама собою, так як тепер на вал сили почали діяти з двох сторін не перпендикулярно, а по дотичній. Таким чином, прискорення вала стало достатнім завдяки силі інерції. У той же час, попередні покоління ДВС вважаються найбільш проблемними саме через відсутність можливості збільшення максимального крутного моменту.

Крім іншого, V-двигуни виявилися дуже компактним рішенням, при досягненні такої великої потужності. Розміри, як висота, так і довжина, значно менше, ніж у інших застарілих моделей двигунів внутрішнього згоряння.

З важливих переваг варто виділити жорсткий колінвал, що дозволяє збільшити термін експлуатації двигуна і міцність всієї його конструкції. Важливим залишається і те, що конструктори зуміли значно збільшити діапазон робочих частот — тепер движок швидко набирає обертів і навіть на межі своїх можливостей залишається максимально стабільним.

Основні мінуси V-двигунів

Як показує практика, навіть при найбільш вражаючих переваги, будь-які мотори мають і свої незаперечні мінуси. На жаль, V-двигуни не є винятком.

Перше, і найважливіше, що заважає використовувати «V» буквально всюди — складність їх конструкції. Це відбивається на вартості, а значить, далеко не кожен автомобіль нижче преміум-класу може оснащуватися таким двигуном.

Більш того, важливим залишається і друга проблема — велика ширина мотора. Він буквально в півтора рази більше, ніж R-моделі.

Однак головна проблема — сильна вібрація. Двигун дійсно дуже сильно вібрує і вимагає просто колосальних сил і знань для тонкої збалансованості роботи. Саме тому зустріти найпотужніші V 12 можна тільки на дуже дорогих автомобілях спорт-класу. Проблема частково вирішується навантаженням деяких частин конструкції, але це йде в розріз з головним принципом сучасних спорткарів, при створенні яких інженери борються буквально за полегшення кожного болтика.

Розвиток V-образних двигунів

Більшість фахівців упевнені, що в майбутньому найбільш поширеними моторами у всіх моделях і класах машин стануть саме V-двигуни. Звичайно, недоліки у них є, але вже сьогодні всі вони поступово нівелюються за рахунок нових розробок автовиробників.

Більш того, їх конструкція значно зручніша для різних модифікацій — будь-який V-движок, який експлуатується в наш час, ще не до кінця дороблений, в плані використання всього потенціалу. Тобто, з 1905 року, коли перші був придбаний патент на такий вид мотора, до сьогоднішнього дня, коли автомобілебудування досягло небувалих висот, у V-образного двигуна все ще попереду. У найближчих планах переробка конструкції і зниження вартості, щоб була можливість оснащувати навіть бюджетні серійні авто популярних виробників.