ВУХРЯДНЫЕ ВИГАТЕЛИлиндровых V-образных двигателей. Еще более увеличивается расстояние между цилиндрами каждого ряда, если соседние шатунные шейки каждого пролета коленчатого вала располагаются не соосно, а между ними находятся промежу ­ точные щеки. По последней схеме выполнены коленчатые валы 4-цилиндровых V-образных двигателей ММЗ-965 микро ­ литражных автомобилей «Запорожец». Вследствие большого расстояния меж ­ ду цилиндрами диаметр их у V-образного двигателя может быть увеличен по сравнению с двигателем, в которомци ­ линдры расположены в ряд. В этом случае при равном рабочем объеме цилиндров обоих двигателей ход поршня у первого должен быть меньше, чем у второго. Отношение величины хода порш ­ ня Sк диаметру цилиндра Оу двигателей с расположением цилиндров в ряд, таких, как ЗИЛ-120, ГАЗ-51, ЗИЛ-110, М-20, находится в пределах 1,12—1,34 и лишь у сравнительно новых моделей ГАЗ-21 и «Москвич-407» составляет око ­ ло 1. У двигателей с двухрядным расположением цилиндров целесообразно еще более уменьшить отношение S/D. Так, у ЗИЛ-111 оно равно 0,95, у ГАЗ-13 — 0,88, а у ММЗ-965 — всего 0,83. Переход на «короткоходные» двигатели с малым отношением З/О позволяет повысить число оборотов коленчатых валов в первую очередь потому, что при равном рабочем объеме цилиндра удается разместить клапаны большого размера. Средняя скорость поршня С, определяемая выражением C=j5f- (где п — число оборотов коленчатого вала), является важным расчетным параметром, характеризующим потери на трение в двигателе и износ поршневых колец. Допустимое ее значение при максимальной мощ ­ ности автомобильных двигателей обычно колеблется в пределах 10—14/м/сек. Сопоставляя двигатели ЗИЛ-110 с отношением S/D = 1,31 и ЗИЛ-111 с отношением S/D = 0,95, м ожно установить, что, несмотря на близкое значение средней скорости поршня (в пределах 1314 м/сек), максимальное число оборотов коленчатого вала у последнего равно 4200 об/мин, т. е. на 23 проц. больше, чем у первого. Литровая мощность, как известно, служит одним из показателей компактности двигателей. Она определяется произведением среднего эффективного давления и числа оборотов коленчатого вала. Естественно, что повышение числа обо-Инж. Н. С. ХАНИН (НАМИ)Сравнение габаритов двигателей: с одно- и двухряднымрасположением цилиндров (ЗИЛ-110 и ЗИЛ-111).течение нескольких десятилетий на автомобилях массового производства устанавливали, как правило, двигатели с расположением цилиндров в ряд. Технология массового изготовления блоков цилиндров двигателей с двухрядным расположением цилиндров представлялась чрезмерно сложной. Отливки таких блоков имели много дефектов, стоили дорого. К тому же , трудности, связанные с несовершенством технологического оборудования, усугублялись конструктивной причиной — так называемым боковым или нижним расположением клапанов, при котором гнезда клапанов и патрубки, отводящие газы и подводящие свежую смесь, размещены в блоке. Усовершенствование металлорежущего оборудования и переход к верхнеклапанной схеме распределения открыл перед конструкторами широкие возможности проектирования двухрядных двигателей. За последние годы эта тенденция выразилась настолько отчетливо, что двухрядное расположение цилиндров стало доминировать в современных конструкциях. Естественно, что это нашло .свое выражение и при проектировании советских двигателей. В чем же достоинства двигателей с двухрядным расположением цилиндров? Какие у них преимущества перед двигателями с расположением цилиндров в РЯД? Попытаемся ответить на эти вопросы, сопоставив между собой 8-цилиндровые двигатели ЗИЛ-110 и ЗИЛ-111, имеющие примерно одинаковый рабочий объем 6 л. У первого из них однорядное,Ва у второго V-образное расположение цилиндров. Прежде всего, у двигателя ЗИЛ-111 значительно сокращена (на 15 проц.) длина; к роме того, несколько снижен его общий вес, уменьшен также и его габаритный объем. Вследствие этого компоновка автомобиля может быть гораздо более совершенной. Лрименение V-образного двигателя позволяет увеличить на 160 мм полезную площадь автомобиля, используемую для размещения пассажиров, груза, или уменьшить длину автомобиля и его вес. При двухрядном расположении по сравнению с однорядным расстояние между цилиндрами каждого ряда значительно больше. Это объясняется тем, что с шатунными шейками каждого пролета коленчатого вала (между соседними ко ­ ренными шейками) необходимо сочленить в2 раза больше шатунов. Для двигателей такого типа оказалось целесообразным применять одинаковые шатуны обоих рядов цилиндров. Это осуществимо в том случае, если каждый шатун обычным (для автомобильной техники) способом сочленяется с шатунной шейкой коленчатого вала. Наиболее проНа автомобилях семилетни — двухрядные У-образные двигатели. В чем их преимущества? стая и компактная конструкция последнего получается, когда по два шатуна располагаются рядом на каждой удлиненной шатунной шейке. Такое размещение шатунов принято для всех конструкций советских 8-ци-Будет ли такой двигатель на ГАЗ-51? Остроумное решение в двигателе для „Запорожца".ротов коленчатого вала у короткоходного двигателя с двухрядным расположением цилиндров позволяет соответственно увеличить литровую мощность. Это объясняет возможность снижения веса двигателя, приходящегося на 1 л. с , и уменьшения его габаритов. Следует такж е отметить, что двигатель с двухрядным расположением цилиндров по сравнению с однорядным и, в частности, его кривошипно-шатунный механизм имеет значительно более прочную и жесткую конструкцию. Тем самым открываются большие возможности для увеличения степени сжатия, что также способствует20 повышению литровой мощности и топливной экономичности. Итак, двигатели с двухрядным расположением цилиндров имеют ряд бесспорных преимуществ перед двигателями, у которых цилиндры расположены в ряд. Важно и то, что трудоемкость и стоимость их изготовления практически почти одинаковы. Большинство новых моделей советских автомобильных двигателей, подготовляемых к массовому производству в текущем семилетии, будет иметь двухрядное расположение цилиндров. Технические характеристики их приведены в таблице.ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ДВУХРЯДНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЦИЛИНДРОВч Sк8Многие из перечисленных выше мероприятий осуществлены и на новых 8-цилиндровых двигателях ГАЗ-13, у которых цилиндры также расположены в два ряда под углом 90°. Характерной чертой их конструкции является применение блоков цилиндров, отлитых из алюминиевых сплавов. Вследствие этого удельный вес двигателей очень мал. Рабочие объемы двигателей ГАЗ-13 и ЗИЛ-130 почти одинаковые. Вот почему на большую часть новых грузовых автомобилей ЗИЛ-130 намечено устанавливать двигатели типа ГАЗ-13 с пониженной мощностью (поскольку уменьшается число оборотов коленчатого вала в единицу времени и степень сжатия). Конструкторы Горьковского автозавода выдвигают предложение о замене двигателей ГАЗ-51 8-цилиндровыми двигателями с V-образным расположением цилиндров. Но это предложение пока еще спорное.При такой схеме двигатель более уравновешен, чем четырехцилиндровые двигатели с расположением цилиндров в ряд. Он имеет и другие достоинства. По сравнению с распространенными за рубежом двигателями «Фольксваген», цилиндры которых расположены в два ряда горизонтально-противоположно, значительно облегчен доступ к деталям при обслуживании и текущем ремонте, а также укорочены патрубки впускного трубопровода. Воздушное охлаждение способствует повышению надежности двигателя ММЗ-965. Новые модели четырехтактных автомобильных дизелей, подготовляемых к производству на Ярославском моторном заводе, также будут иметь двухрядное V-образное расположение цилиндров. Взамен двигателя ЯАЗ-204 намечено выпускать 6-цилиндровый дизель ЯМЗ236 с углом развала цилиндров 90°. Такой же угол развала будет иу 8-цилиндРисунки Г. Возлинского.sSИоan" а оt 0о aоS , с ч ГО ВКоккоSста «fi ХЯ« _ •SsК ЯО Я««Я _• О 0) (X Ог!я©3 оSQ К1т1 нКарбюраторные ММЗ-965 ЗИЛ-130 ГАЗ-13 («Чайка») ЗИЛ-1114 888 66 100 100 100двигатели 0.755,5 5.5 23 138 195 22054.588 88 954000 32004400 42005,98Дизели ЯАЗ-236 ЯМЗ-238 130 1140 130 140 11,15 180 2100 14,9 240 2100Как указывалось выше, на автомобилях ЗИЛ-111 предусматривается устанавливать 8-цилиндровые V-образные двигате-' ли рабочим объемом 6 л. На базе их создаются мощные двигатели для городских автобусов и специальных автомобилей. Рабочий объем их возрастет до 7л благодаря увеличению диаметра цилиндров со 100 до 108 мм. Угол развала цилиндров двигателя ЗИЛ-111 составляет 90°. При таком угле достигается хорошее уравновешивание инерционных сил кривошипно-шатунного механизма. Двигатель работает очень равномерно, почти не вызывая вибрации частей автомобиля. 8 конструкции двигателей ЗИЛ с V-образным расположением цилиндров внедряется ряд новшеств, направленных на повышение срока их службы. Так будут применены вставные «мокрые» гильзы цилиндров со вставками из кислотоупорного чугуна, устройства для принудительного вращения клапанов, покрытие последних жаростойкими сплавами, натриевое охлаждение выпускных клапанов. Кроме того, предполагается использовать «трехслойные» взаимозаменяемые подшипники коленчатых валов с промежуточным антифрикционным слоем из пористой бронзы, центробежные фильтры тонкой очистки масла. Все это позволяет рассчитывать на то, что по долговечности новые модели будут превосходить существующие, у которых цилиндры расположены в ряд. И это, несмотря на значительное повышение числа оборотов коленчатых валов и литровой мощности.Сравнение габаритов двига телей: с одно- и двухрядным расположением цилиндров (МЗМА-400 и ММЗ-965). Оригинальна конструкция двигателя ММЗ-965, выпуск которого осваивает Мелитопольский моторный завод. Впервые в практике мирового автомобилестроения двигатель микролитражного автомобиля имеет 4 цилиндра, расположенных в два ряда, под углом развала 90°. В отличие от 8-цилиндровых двигателей он будет снабжен «неполноопоррового двигателя ЯМЗ-238. Предполагается изготовлять и 12-цилиндровый дизель с двухрядным V-образным расположением цилиндров. Все новые модели двигателей с двухрядным V-образным расположением цилиндров по своим техническим показателям будут находиться на уровне лучших достижений зарубежного двигателестроения. Конструкции их разработаны с таким расчетом, чтобы в дальнейшем можно было значительно повысить эти показатели. В карбюраторных двигателях, например, предусмотрена возможность увеличения числа оборотов коленчатого вала и степени сжатия. Повысить показатели дизелей предполагается в первую очередь путем применения наддува. Успешный опыт создания новых моделей двигателей с двухрядным расположением цилиндров подтверждает, что они получат еще более широкое распространение. Не случайно поэтому конструкторы и исследователи работают над внедрением такой схемы в конструкцию двигателей легковых и грузовых автомобилей ГАЗ, УАЗ и других отечественных автозаводов.И четырехцилиндровый двигатель может быть двухрядным!ным» (вращающимся на трех коренных подшипниках) коленчатым валом с отдельными шатунными шейками. Чередование рабочих ходов равномерное. Для уравновешивания моментов сил инерции кривошипно-шатунного механизма применено устройство, состоящее из валика, на обоих концах которого находятся противовесы. Валик вращается в отверстии распределительного вала с таким же числом оборотов, как и коленчатый вал, но в противоположном направлении.21