اجلس في قارب به حمولة على شكل حجر كبير ، وخذ حجرًا ، وألقه بقوة من المؤخرة ، وسوف يطفو القارب إلى الأمام. سيكون هذا هو أبسط نموذج لمبدأ تشغيل محرك صاروخي. تحتوي السيارة التي تم تركيبها عليها على مصدر طاقة وسوائل عمل.
محركات الصواريخ: حقائق
يعمل محرك الصاروخ طالما أن سائل العمل - الوقود - يدخل غرفة الاحتراق. إذا كان سائلًا ، فهو يتكون من جزأين: وقود (بئر مشتعل) ومؤكسد (يزيد درجة حرارة الاحتراق). كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كلما زادت كمية الغازات المنبعثة من الفوهة ، زادت القوة التي تزيد سرعة الصاروخ.
محركات الصواريخ: حقائق
يمكن أن يكون الوقود صلبًا أيضًا. ثم يتم ضغطه في وعاء داخل جسم الصاروخ ، والذي يعمل في نفس الوقت كغرفة احتراق. محركات الوقود الصلب أبسط وأكثر موثوقية وأرخص وأسهل في النقل ولها عمر افتراضي أطول. لكنها بقوة أضعف من السوائل.
من بين أنواع وقود الصواريخ السائل المستخدمة حاليًا ، يتم توفير أكبر طاقة بواسطة بخار "الهيدروجين + الأكسجين". العيب: لتخزين المكونات في صورة سائلة ، هناك حاجة إلى وحدات درجة حرارة منخفضة قوية. بالإضافة إلى ذلك: عندما يتم حرق هذا الوقود ، يتشكل بخار الماء ، بحيث تكون محركات الهيدروجين والأكسجين صديقة للبيئة. من الناحية النظرية ، فقط المحركات التي تحتوي على الفلور كعامل مؤكسد هي أقوى منها ، لكن الفلور مادة شديدة العدوانية.
تعمل أقوى محركات الصواريخ على زوج الهيدروجين + الأكسجين: RD-170 (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) لصاروخ Energia و F-1 (الولايات المتحدة الأمريكية) لصاروخ Saturn-5. تعمل المحركات السائلة الثلاثة لنظام مكوك الفضاء أيضًا على الهيدروجين والأكسجين ، لكن دفعها لم يكن كافياً لرفع الناقل الثقيل من الأرض - كان لابد من استخدام معززات الوقود الصلب للتسريع.
أقل من حيث الطاقة ، ولكن من الأسهل تخزين واستخدام وقود بخار "كيروسين + أكسجين". وضعت المحركات على هذا الوقود أول قمر صناعي في المدار ، وأرسلت يوري غاغارين في رحلة. حتى يومنا هذا ، دون تغيير عمليًا ، استمروا في تسليم Soyuz TMA المأهولة مع أطقم و Progress M الأوتوماتيكية بالوقود والبضائع إلى محطة الفضاء الدولية.
يمكن تخزين ثنائي ميثيل هيدرازين غير المتماثل + زوج وقود رباعي أكسيد النيتروجين في درجات حرارة محيطة ، وعند مزجه ، يشتعل من تلقاء نفسه. لكن هذا الوقود ، المسمى هيبتيل ، شديد السمية. لعدة عقود حتى الآن ، تم استخدامه على صواريخ سلسلة بروتون الروسية ، وهي واحدة من أكثر الصواريخ موثوقية. ومع ذلك ، فإن كل حادث ينطوي على إطلاق سباعي يتحول إلى صداع لرجال القذيفة.
المحركات الصاروخية هي المحركات الوحيدة الموجودة التي ساعدت البشرية أولاً على التغلب على جاذبية الأرض ، ثم إرسال مجسات آلية إلى كواكب النظام الشمسي ، وأربعة منها - بعيدًا عن الشمس ، في رحلة بين النجوم.
لا تزال هناك محركات صواريخ نووية وكهربائية وبلازما ، لكنها إما لم تغادر مرحلة التصميم ، أو أنها بدأت للتو في إتقانها ، أو أنها غير قابلة للتطبيق للإقلاع والهبوط. في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين ، كانت الغالبية العظمى من محركات الصواريخ كيميائية. وقد تم الوصول عمليا إلى حد الكمال.
يتم أيضًا وصف محركات الفوتون التي تستخدم طاقة التدفق الخارج للكميات الضوئية من الناحية النظرية. ولكن حتى الآن لا يوجد أي تلميح إلى ابتكار مواد يمكنها تحمل درجة حرارة النجوم الناتجة عن الفناء. وستعود رحلة استكشافية إلى أقرب نجم على مركبة فضائية فوتونية إلى الوطن في موعد لا يتجاوز عشر سنوات. نحتاج محركات بمبدأ مختلف عن الدفع النفاث ...
تم استخدام المحركات في صناعة سيارات الركاب لأكثر من 100 عام الاحتراق الداخليوخلال كل هذا الوقت لم يتم اختراع تغييرات ثورية في عملهم أو هيكلهم الصناعي. ومع ذلك ، فإن هذه المحركات لديها الكثير من العيوب. لطالما حاربهم المهندسون ، كما هم لا يزالون. يحدث أن تتطور بعض الأفكار إلى أفكار أصلية ومثيرة للإعجاب. الحلول التقنية... بعضها لا يزال في مرحلة التطوير ، والبعض الآخر يجري تنفيذه على سلسلة من السيارات.
لنتحدث عن التطورات الهندسية الأكثر إثارة للاهتمام في مجال "محركات السيارات".
حقائق التاريخ البارزة
تم اختراع المحرك الكلاسيكي رباعي الأشواط في عام 1876 من قبل مهندس ألماني يدعى نيكولاس أوتو ، ودورة تشغيل محرك الاحتراق الداخلي (ICE) بسيطة: السحب ، والضغط ، وضربة الطاقة ، والعادم. ولكن بعد مرور 10 سنوات على إصدار أوتو ، اقترح المخترع البريطاني جيمس أتكينسون تحسين هذا المخطط. للوهلة الأولى ، فإن دورة أتكينسون ، وترتيب الدورة ومبدأ التشغيل هي نفس المحرك الذي اخترعه الألماني. ومع ذلك ، في الواقع ، هذا نظام مختلف تمامًا وأصلي للغاية.
قبل أن نتحدث عن التغييرات في الهيكل الكلاسيكي لمحرك الاحتراق الداخلي ، دعونا نلقي نظرة على مبدأ تشغيل مثل هذا المحرك ، بحيث يفهم الجميع ما نتحدث عنه.
نموذج ثلاثي الأبعاد لمحرك الاحتراق الداخلي:
التعليقات وأبسط مخطط ICE:
دورة أتكينسون
أولاً ، يتميز محرك أتكينسون بعمود مرفقي فريد مع نقاط تثبيت متوازنة.
أتاح هذا الابتكار تقليل مقدار خسائر الاحتكاك وزيادة مستوى ضغط المحرك.
ثانيًا ، لمحرك أتكينسون مراحل مختلفة من توزيع الغاز. على عكس محرك أوتو ، حيث يغلق صمام السحب فورًا تقريبًا بعد مرور المكبس للنقطة السفلية ، تكون شوط السحب في محرك المخترع البريطاني أطول بكثير ، مما يؤدي إلى إغلاق الصمام عندما يكون المكبس بالفعل في منتصف الطريق إلى قمة الأسطوانة مركز الموت. من الناحية النظرية ، كان من المفترض أن يعمل مثل هذا النظام على تحسين عملية ملء الأسطوانات ، الأمر الذي سيؤدي بدوره إلى توفير الوقود وزيادة مؤشرات قوة المحرك.
بشكل عام ، تعد دورة أتكينسون أكثر كفاءة بنسبة 10٪ من دورة أوتو. ولكن مع ذلك ، لم يتم إنتاج السيارات المتسلسلة ذات محرك الاحتراق الداخلي هذا ولم يتم إنتاجها.
دورة أتكينسون في الممارسة
والشيء هو أن مثل هذا المحرك يمكن أن يضمن تشغيله الطبيعي فقط زيادة الدورات، في وضع الخمول - تميل إلى المماطلة. لمنع حدوث ذلك ، حاول المطورون والمهندسون إدخال شاحن فائق مع ميكانيكا في النظام ، لكن تركيبه ، كما اتضح فيما بعد ، يلغي عمليا جميع مزايا ومزايا محرك أتكينسون. في ضوء ذلك ، لم يتم إنتاج السيارات ذات الإنتاج الضخم بمثل هذا المحرك عمليًا. أشهرها Mazda Xedos 9 / Eunos 800 ، أنتجت في 1993-2002. كانت السيارة تعمل بمحرك V6 سعة 2.3 لتر بقوة 210 حصان.
مازدا Xedos 9 / Eunos 800:
من ناحية أخرى ، بدأ مصنعو السيارات الهجينة في استخدام دورة ICE هذه في تطويرهم. نظرًا لأن مثل هذه السيارة تتحرك بسرعة منخفضة باستخدام محركها الكهربائي ، وللتسارع والقيادة السريعة ، فإنها تحتاج إلى محرك بنزين ، ومن ثم يمكن تحقيق جميع مزايا دورة أتكينسون إلى أقصى حد.
توقيت صمام التخزين المؤقت
المصدر الرئيسي للضوضاء في محرك السيارة هو آلية توزيع الغاز ، نظرًا لوجود عدد غير قليل من الأجزاء المتحركة فيه - صمامات مختلفة ، دافعات ، أعمدة الكاماتإلخ. حاول العديد من المخترعين "تهدئة" مثل هذه الآلية المرهقة. ربما كان المهندس الأمريكي تشارلز نايت هو الأكثر نجاحًا. اخترع محركه الخاص.
ليس لديها صمامات قياسية ولا محرك لها. يتم استبدال هذه الأجزاء بمكبات ، على شكل كمين ، يتم وضعها بين المكبس والأسطوانة. محرك فريد جعل البكرات تتحرك إلى الموضعين العلوي والسفلي ، فتحت بدورها نوافذ الأسطوانة في الوقت المناسب ، حيث دخل الوقود ، وتم إطلاق غازات العادم في الغلاف الجوي.
في بداية القرن العشرين ، كان مثل هذا النظام صامتًا تمامًا. ليس من المستغرب أن المزيد والمزيد من مصنعي السيارات أصبحوا مهتمين به.
الآن فقط ، كان هذا المحرك بعيدًا عن أن يكون رخيصًا ، وبالتالي فقد تجذر فقط في العلامات التجارية المرموقة مثل Mercedes-Benz أو Daimler أو Panhard Levassor ، التي كان مشتروها يسعون للحصول على أقصى درجات الراحة وليس الرخص.
لكن عصر المحرك الذي اخترعه نايت لم يدم طويلاً. وبالفعل في الثلاثينيات من القرن الماضي ، أدرك صانعو السيارات أن المحركات من هذا النوع غير عملية إلى حد ما ، لأن تصميمها غير موثوق به تمامًا ، كما أن درجة الاحتكاك العالية بين البكرات تزيد من استهلاك الوقود والزيت. لذلك ، كان من الممكن التعرف على سيارة بمحرك احتراق داخلي من هذا النوع بواسطة الضباب الرمادي القادم ماسورة العادمالسيارة من حرق الشحوم.
في الممارسة العالمية ، كانت هناك العديد من الحلول المختلفة في مجال تحديث محرك الاحتراق الداخلي الكلاسيكي ، ومع ذلك ، فقد نجا مخططه الأصلي حتى يومنا هذا. بعض صانعي السيارات ، بالطبع ، يطبقون اكتشافات العلماء والحرفيين الناجحين ، ولكن في جوهرها ، ظل محرك ICE كما هو.
تستخدم المقالة صورًا من المواقع www.park5.ru ، www.autogurnal.ruاليوم سوف نتذكر تكوينات المحرك القليلة حقًا - من حيث عدد الأسطوانات وترتيب الأسطوانات. ودعونا نذهب تصاعديا ...
محرك اسطوانة واحدة
الآن يمكن العثور على هذه المحركات أحادية الأسطوانة فقط على الدراجات البخارية الصغيرة والدراجات النارية ذات السعة الصغيرة وعربات الريكشا وغيرها من المعدات التي تحمل البادئة "موتو". وفي الوقت نفسه ، في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، تم تجهيز نصيب الأسد من السيارات الصغيرة بعد الحرب بمثل هذه المحركات البسيطة. خذ على سبيل المثال سيارة British Bond Minicar بمحرك Villiers: نعم ، حتى لو كانت ذات ثلاث عجلات وضيقة ، لكنها تحتوي على غطاء محرك ، وسقف ، وعجلة قيادة كاملة - يوجد الحد الأدنى من وسائل الراحة.
محرك مزدوج المكبس متشعب
مثل هذا المحرك عبارة عن آلية يعمل فيها مكبسان بالتوازي في أسطوانتين. ولكن هناك عقبة واحدة - غرفة الاحتراق لهذه الأسطوانات واحدة شائعة. وبالتالي ، يتم تحقيق احتراق أكثر كفاءة لخليط الهواء والوقود مقارنة بالمحركات التقليدية أحادية الأسطوانة ، وتحسين كفاءة الوقود ، وزيادة الطاقة. تم استخدام هذا النوع من المحركات في أوروبا الغربية قبل الحرب ، ولكن بعد الحرب العالمية الثانية أصبح الطلب عليه أقل بكثير. واحدة من السيارات القليلة ذات المحرك المتشعب كانت Iso Isetta ، التي ينتج محركها 236 سم مكعب 9 حصان.
محرك ثنائي الأسطوانات على شكل حرف V
فخر Harley-Davidson ، على عكس المحركات ذات الأسطوانات المزدوجة أو المتقابلة ، لم يتجذر في السيارات - فالاهتزازات الناتجة عنها كبيرة جدًا. تم العثور على محركات على شكل V مع "الأواني" فقط في مجموعة متنوعة من الأنواع الغريبة ، مثل "Morgan" ذات الثلاث عجلات من الثلاثينيات ، بالإضافة إلى بعض سيارات kei في أوائل فترة ما بعد الحرب. أحد الأمثلة على ذلك هو Mazda R360 مع مصغرة V2 مبردة بالهواء. في وقت لاحق ظهرت قاعدتها المركبات التجارية B360 / B600 - أيضًا مع "ثنائيات" على شكل حرف V.
محرك 4 أسطوانات على شكل V
لا توجد محركات ثلاثية الأسطوانات على شكل V في السيارات (فقط على الدراجات النارية ، ونادرًا ما يحدث ذلك) ، ولكن محركات "الأربعة" على شكل حرف V موجودة تمامًا. صحيح ، من حيث الشعبية ، فهي أقل شأنا من المحركات المضمنة والملاكمة بنفس عدد الأسطوانات. يمكنك مقابلة محطة الطاقة الغريبة هذه هذه الأيام ، على سبيل المثال ، في "Zaporozhets" ، LuAZs ، بعض الإصدارات القديمة فورد ترانزيتبالإضافة إلى السيارات الرياضية مثل Saab Sonnet أو ، للمرة الثانية ، سيارة Le Mans الفائزة بورش 919 الهجينة.
محرك خمس أسطوانات على شكل حرف V
الآن تشهد المحركات ذات الخمس أسطوانات على خط الإنتاج ولادة جديدة: الآن يمكن العثور عليها ليس فقط في منتصف العمر Audi 200 / Quattro في الثمانينيات ، ولكن أيضًا في أكثر من حديثة أودي TT-RS... ولكن قبل إحياء "الخمسة" على شكل حرف V ، لم تصل أيدي المهندسين بعد. في التسعينيات ، فكر المهندسون من فولكس فاجن في هذا المخطط غير العادي ، حيث قاموا بنشر أسطوانة واحدة من محرك VR6 - رسميًا ، فولكس فاجن V5 هو بالضبط VR5 ، نظرًا لأن المحرك يحتوي على رأس أسطوانة واحد فقط مع حدبة طفيفة من هذه الأسطوانات نفسها. تم تثبيت V5 بصوت لطيف على العديد من طرازات فولكس فاجن في أواخر التسعينيات: فولكس فاجن جولف ، بورا ، باسات ، وسيات توليدو.
محرك سداسي الأسطوانات على شكل حرف V (VR6)
بالمناسبة ، VR6 هو أيضًا تكوين نادر. وهي موجودة أيضًا فقط في سيارات شركة فولكس فاجن. كان VR6 عبارة عن حدبة صغيرة جدًا V6 (10.5 أو 15 درجة) برأس أسطوانة واحد فقط ونمط متعرج. الآن المحرك له شهرة مثيرة للجدل: يتم تركيبه في الغالب فولكس فاجن قويةالتسعينيات (Golf VR6 و Corrado VR6 وحتى Volkswagen T4) ، تتميز بعزم دوران كبير وزئير مخملي ، ولكن في حالة حدوث عطل يبدأ في التهام البنزين - كانت هناك حالات زاد فيها الاستهلاك إلى أكثر من 70 لترًا لكل 100 كيلومتر.
محرك 8 أسطوانات
قبل الحرب العالمية الثانية ، كانت "الثماني" المحركات المفضلة للعلامات التجارية الأمريكية المتميزة (باكارد ، ودوزينبيرج ، وبويك) ، لكنها كانت تحظى بنفس الشعبية في ذلك الوقت في أوروبا: بفضل هذا المحرك ، فازت بوجاتي تايب 35 بالمزيد أكثر من ألف سباق حول العالم ، لقد تألقت ألفا روميو 8C الأصلية في Mille Miglia و 24 Hours of Le Mans مع محرك 8 أسطوانات. كانت أغنية البجعة لمحرك طويل عام 1955 ، عندما أصبح خوان مانويل فانجيو البطل للمرة الثانية خلف مقود سيارة مرسيدس W196. ومع ذلك ، في نفس العام ، حدثت المأساة الشهيرة في لومان ، عندما قتلت سيارة مرسيدس 300 SLR من بيير ليفيج (أيضًا مع ثمانية مضمنة) أكثر من 80 متفرجًا. بعد هذا الحادث ، تقاعد مرسيدس من رياضة السيارات لأكثر من 30 عامًا.
محرك بوكسر 8 سلندر
على الرغم من أن هذه المحركات أكثر شيوعًا في مجال الطيران ، فقد جربوها في وقت من الأوقات في بورش - تم تجهيز بورش 907 و 908 للسباق التي بنيت في الستينيات بمحركات بوكسر ذات 8 أسطوانات ، والتي توفر طاقة عالية ومركز ثقل منخفض. كي لا نقول إن الفكرة لم تنجح ، لكن الشركة تخلت بسرعة عن مثل هذه المحركات ، مفضلة إياها على الملاكم "ستة" ، ولكن بنظام ضغط. في نهاية حياته ، كان الموديل 908 - مثل ذلك الذي احتل فيه Yost و X المركز الثاني في سباق 24 Hours of Le Mans لعام 1980 - كان بالفعل من ست أسطوانات.
محرك 8 أسطوانات على شكل W
محرك W8 ، الذي تم تثبيته فقط على فولكس فاجن باساتيمكن اعتبار B5 + محركين V4 مثبتين جنبًا إلى جنب عند 72 درجة لبعضهما البعض. وهكذا ، يتم الحصول على أربعة صفوف من الأسطوانات ، والتي سمي المحرك من أجلها W8. قبل فولكس فاجن فايتون ، كانت باسات W8 الرائد سيدانشركة تطوير 275 حصانا وتسارع إلى "المئات" في سيارة رياضية 6 ثوان.
محرك بوكسر 10 أسطوانات
للأسف ، تبين أن هذه الفكرة رائعة للغاية بحيث لا يمكن أن تصبح حقيقة ، على الرغم من أن جنرال موتورز عملت على محرك مشابه في الستينيات ، بناءً على طراز Corvair "المعاكس" بست أسطوانات. كان من المفترض أن يحل المحرك الجديد ذو العشر أسطوانات مكانه في سيارات السيدان كاملة الحجم والشاحنات الخفيفة من جنرال موتورز ، ولكن تم إلغاء المشروع بسرعة لأسباب غير معروفة الآن. لم تكن هناك محركات مضمنة ذات 10 أسطوانات على الآلات - باستثناء سفن الحاويات البحرية الثقيلة.
محرك 12 اسطوانة
في كتابه The Illustrated Encyclopedia of the Cars of the World ، يزعم David Bergs Weisz أن هذا هو الوحيد سيارة الإنتاجمع محرك 12 أسطوانة في الخط كان Corona ، والذي تم إنتاجه في فرنسا عام 1908. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن الفكرة لم تروق لشركات أخرى - على سبيل المثال ، من المعروف بشكل موثوق أن باكارد جربت نوعًا مشابهًا من المحركات. تم بناء النسخة قيد التشغيل في عام 1929 ، وقام وارين باكارد باختبارها شخصيًا لمدة ستة أشهر ... حتى توفي في حادث تحطم طائرة. بعد موته فاخرة قابلة للتحويلتم تفكيكه وتدمير المحرك الفريد الذي تبلغ قوته 150 حصانًا.
محرك ذو 16 أسطوانة على شكل حرف V
مع ظهور Bugatti Veyron / Chiron ، يتم تقديم المحركات ذات 16 أسطوانة في الغالب على شكل W فقط ، ولكن لم يكن هذا هو الحال دائمًا - طوال القرن الماضي ، كانت 16 أسطوانة تصطف دائمًا في صفين. اتحاد السياراتالنوع A ، كاديلاك V16 ، Cizeta V16T هي مجرد أمثلة قليلة على مركبات V16. لكن مثل هذا المحرك يمكن أن يظهر بشكل جيد للغاية في سيارات رولز رويس الحديثة - فقد تم تقديم النموذج الأولي للسيارة Rolls-Royce Phantom Coupe مع 9 لتر V16 في فيلم "Agent Johnny English: Reloaded".
محرك بوكسر 16 اسطوانة
من الواضح أنه لا يمكن إنشاء مثل هذا المحرك إلا من خلال التركيز على رياضة السيارات. ومع ذلك ، فإن المفارقة هي أن "الملاكمين" ذات 16 أسطوانة لم يتم سباقهم أبدًا: تم إرسال النموذج الأولي لـ Porsche 917 مع 16 أسطوانة إلى رف التاريخ على الفور تقريبًا ، واختار 12 "وعاء" ، ومحرك Coventry Climax الجديد FWMW ، التي كان من المفترض أن تجهز Formula Lotus و Brabham في الستينيات ، أثبتت أنها غير موثوقة لدرجة أنهم اختاروا محرك V8 أكثر تحفظًا.
محرك ذو 16 أسطوانة على شكل حرف H
المحرك على شكل H هو "شطيرة" من اثنين من "الملاكمين" ، والتي تؤثر بشكل إيجابي على انضغاط محطة الطاقة ، ولكن بشكل سلبي - على مركز جاذبيتها. في الستينيات ، غامر فريق BRM بصناعة مثل هذا المحرك ... وكانت النتائج مختلطة - كان المحرك قويًا ، ولكنه لم يكن موثوقًا بشكل خاص ويصعب إصلاحه. ومع ذلك ، كان لوتس 43 من Jim Clark المجهز بمثل هذا المحرك أول من عبر خط النهاية في سباق الجائزة الكبرى بالولايات المتحدة في عام 1966. كان هذا هو الانتصار الأول والأخير لـ H16.
محرك 18 اسطوانة على شكل V
عندما يبدو أنه لا يوجد مكان آخر نذهب إليه ، تأخذ شاحنات النقل المنصة وتثبت العكس. سيارة بمحرك V18؟ وهناك - على سبيل المثال ، BelAZ 75600 ، مجهز بمحرك ديزل Cummins QSK78 سعة 78 لترًا. وينتج هذا "القلب" 3500 حصان عند 1500 دورة في الدقيقة ، ويصل عزمه إلى 13770 نيوتن متر. حسنًا ، كيف تتزحزح عملاقًا محملاً يزن 560 طنًا؟
محرك 18 اسطوانة على شكل حرف W
الآن ، على الأرجح ، سيتذكر القليلون أن Bugatti Veyron كان من المفترض أصلاً أن تكون 18 أسطوانة - السيارة الأصلية كانت تحتوي على محطة طاقة كهذه. ومع ذلك ، لم يتمكن Bugatti من تشغيل المحرك بشكل صحيح (كانت هناك مشاكل في تبديل التروس) ، لذلك انتهى الأمر بـ Veyron ليكون 16 أسطوانة. في وقت من الأوقات ، فكر فرانكو روتشي عامل فيراري في محرك W18 ، لكنه لم يتقدم أبعد من الخطة.
محرك على شكل حرف V.
مشابه محطات توليد الكهرباءتستخدم في السفن الثقيلة أو كمولدات ديزل صناعية ، ولكن في بعض الأحيان يتم استخدامها في الشاحنات القلابة للتعدين. واحدة من هذه الوحوش ذات 20 أسطوانة هي كاتربيلر 797F ، والتي تعمل بمحرك طاقة Cat C175-20 4000. قوة حصان... هكذا تبدو 106 لترات من حجم العمل. هناك محركات متعددة الأسطوانات أكثر تعقيدًا ، ولكنها في الغالب عبارة عن وحدات محلية الصنع تم إنشاؤها عن طريق توصيل العديد من المحركات ذات 8 أو 12 أسطوانة.
محرك 32 اسطوانة على شكل X
في حين أن المحركات ذات التصميم على شكل W لها كتل على شكل حرف V تتقارب بزاوية حادة ، في المحركات على شكل X توجد بزاوية 180 درجة. وهكذا ، تم تشكيل أربعة صفوف من المكابس والأسطوانات ، لتشكيل الحرف X. في وقت ما ، كانت هوندا تنوي بناء محرك 32 أسطوانة للفورمولا 1 ، لكن التغييرات في اللوائح والنتائج المخيبة للآمال لاختبارات مقاعد البدلاء أجبرت اليابانيين على التخلي التجربة الجريئة. لكن سكان موسكو وضيوف العاصمة سيكونون قادرين على رؤية (وسماع) المحرك على شكل X قريبًا جدًا في الساحة الرئيسية للبلاد - بعد كل شيء ، محرك ChTZ A-85-3A ذو 12 أسطوانة مع شكل X الدائرة مستخدمة في مؤسسة أرماتا الحكومية الموحدة.
لا يهم ما الذي تم صنعه من أجله ، في محاولة لخلق نفس محرك اقتصاديأو العكس ، الأقوى. هناك حقيقة أخرى مهمة - تم إنشاء هذه المحركات وهي موجودة في نسخ عمل حقيقية. نحن سعداء بهذا وندعو قرائنا للنظر معنا في أكثر 10 جنونًا محرك السيارةالتي تمكنا من العثور عليها.
لتجميع قائمتنا المكونة من 10 محركات سيارات مجنونة ، اتبعنا بعض القواعد: فقط محطات الطاقة التسلسلية سيارات الركاب؛ لا توجد محركات سباقات أو نماذج تجريبية لأنها غير عادية بحكم تعريفها. كما أننا لم نستخدم المحركات "الأفضل" ، الأكبر أو الأقوى ، فقد تم حساب الحصرية وفقًا لمعايير أخرى. الغرض المباشر من هذه المقالة هو تسليط الضوء على تصميم المحرك غير العادي ، والجنون في بعض الأحيان.
أيها السادة ، ابدأوا محركاتكم!
8.0 لتر ، أكثر من 1000 حصان W-16 هو أقوى محرك تم إنتاجه على الإطلاق. يحتوي على 64 صمامًا ، وأربعة شواحن توربينية ، وعزم دوران كافٍ لتغيير اتجاه دوران الأرض - 1500 نيوتن متر عند 3000 دورة في الدقيقة. إنها على شكل حرف W ، ذات 16 أسطوانة ، وتجمع بشكل أساسي بين محركات متعددة ، ولم تكن موجودة من قبل ، أو في أي طراز آخر غير السيارة الجديدة. بالمناسبة ، هذا المحرك مضمون للعمل طوال فترة خدمته بالكامل دون أعطال ، وتؤكد الشركة المصنعة ذلك.
بوجاتي فيرون W-16 (2005-2015)
بوجاتي فيرون ، السيارة الوحيدة اليوم ، حيث يمكنك مقابلة وحش على شكل حرف W أثناء العمل. يفتح Bugatti القائمة (في الصورة 2011 16.4 Super Sport).
في بداية القرن الماضي ، عاش مهندس السيارات تشارلز نايت ييل عيد الغطاس. وقال إن الصمامات التقليدية معقدة للغاية وتعود الينابيع والغمازات إلى عدم فعاليتها. لقد صنع نوع الصمامات الخاص به. أطلق على حله اسم "صمام التخزين المؤقت" - وهو قابض ينزلق حول مكبس مدفوع بعمود تروس يفتح منافذ السحب والعادم في جدار الأسطوانة.
فارس كم صمام (1903-1933)
والمثير للدهشة أنها نجحت. توفر محركات صمام البكرة أداء إزاحة عاليًا ، ومستويات ضوضاء منخفضة ، ولا يوجد خطر من غرق الصمام. كانت هناك عيوب قليلة ، من بينها زيادة استهلاك النفط. حصل نايت على براءة اختراع لفكرته في عام 1908. بعد ذلك ، تم استخدامه من قبل جميع العلامات التجارية ، من سيارات مرسيدس-بنز إلى سيارات بانهارد وبيجو. أصبحت التكنولوجيا شيئًا من الماضي عندما تكون الصمامات الكلاسيكية قادرة بشكل أفضل على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة و معدل دوران مرتفع... (1913 - نايت 16/45).
تخيل ، في الخمسينيات من القرن الماضي ، أنك صانع سيارات تحاول تطوير طراز سيارة جديد. يأتي شخص ألماني يُدعى فيليكس إلى مكتبك ويحاول بيعك فكرة وجود مكبس مثلثي يدور داخل صندوق بيضاوي (أسطوانة ملف تعريف خاص) ليناسب نموذجك المستقبلي. هل وافقت على هذا؟ ربما نعم! إن عمل هذا النوع من المحركات مذهل لدرجة أنه من الصعب أن تمزق نفسك بعيدًا عن التفكير في هذه العملية.
التعقيد المتأصل في كل شيء غير عادي. الخامس في هذه الحالةكان التحدي الرئيسي هو أن المحرك يجب أن يكون متوازنًا بشكل لا يصدق ، مع أجزاء متطابقة بدقة.
Mazda / NSU Wankel Rotary (1958-2014)
الدوار نفسه مثلث مع حواف محدبة ، أركانه الثلاثة رءوس. عندما يدور الدوار داخل الهيكل ، فإنه يخلق ثلاث غرف مسؤولة عن المراحل الأربع للدورة: المدخل والضغط والسفر والمخرج. يؤدي كل جانب من جوانب الدوار ، أثناء تشغيل المحرك ، إحدى مراحل الدورة. ليس في الوريد نوع المكبس الدوارالمحرك هو أحد أكثر محركات الاحتراق الداخلي كفاءة في العالم. إنه لأمر مؤسف أن استهلاك الوقود العادي من محركات وانكل لم يتحقق.
محرك غير عادي ، أليس كذلك؟ هل تعرف ما هو الغريب حتى؟ كان هذا المحرك قيد الإنتاج حتى عام 2012 وتم وضعه على سيارة رياضية! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).
تأسست شركة Connecticut Eisenhuth Horseless Vehicle Company على يد جون أيزنهوت ، وهو رجل من نيويورك ادعى أنه اخترع محرك الغازولديه عادة مزعجة تتمثل في تلقي دعاوى قضائية من شركائه في العمل.
تميزت موديلاته المركبة 1904-1907 بمحركات بثلاث أسطوانات حيث تم تشغيل الأسطوانتين الخارجيتين عن طريق الاشتعال ، وكانت الأسطوانة الميتة الوسطى مدفوعة غازات العادمأول اسطوانتين.
مجمع ايزنهوث (1904-1907)
وعد أيزنهوت بتحسين كفاءة الوقود بنسبة 47٪ مقارنة بالمحركات القياسية من نفس الحجم. لم تصل الفكرة الإنسانية إلى المحكمة في بداية القرن العشرين. في ذلك الوقت ، لم يفكر أحد في الادخار. والنتيجة هي إفلاس عام 1907. (في الصورة 1906 أيزنهوث نموذج 7.5)
اترك الأمر للفرنسيين لتصميم محركات مثيرة للاهتمام تبدو عادية للوهلة الأولى. مصنع Gali الشهير Panhard ، الذي تم تذكره بشكل أساسي بقضيب Panhard النفاث المسمى باسمه ، والذي تم تثبيته في سيارات ما بعد الحرب بسلسلة من محركات الملاكمين تبريد الهواءوكتل الألمنيوم.
Panhard Flat-Twin (1947-1967)
تراوح الحجم من 610 إلى 850 سم مكعب. كان خرج الطاقة ما بين 42 حصان. و 60 حصان ، حسب الطراز. أفضل جزء من السيارات؟ توأم Panhard الذي تمكن من الفوز بسباق 24 Hours of Le Mans. (في الصورة 1954 Panhard Dyna Z).
اسم غريب بالطبع لكن المحرك أغرب. كان Commer TS3 سعة 3.3 ليتر محرك ديزل فائق الشحن ومكبس متعاكس وثلاث أسطوانات وثنائي الأشواط. تحتوي كل أسطوانة على مكبسين يواجهان بعضهما البعض ، مع وجود شمعة شرارة مركزية في أسطوانة واحدة. لم يكن لديها رأس اسطوانة. تم استخدام عمود مرفقي واحد (معظم محركات الملاكم لها اثنان).
Commer / Rootes TS3 "Commer Knocler" (1954-1968)
ابتكرت مجموعة Rootes هذا المحرك لعلامتها التجارية للشاحنات والحافلات Commer. (حافلة كومر TS3)
التوأم الساعد من Lanchester (1900-1904)
كانت النتيجة 10.5 حصان. عند 1250 دورة في الدقيقة وبدون اهتزازات ملحوظة. إذا تساءلت يومًا ما ، ألق نظرة على المحرك في هذه السيارة. (1901 لانشستر).
مثل Veyron ، يتم تحديد الإصدار المحدود للسيارة الخارقة Cizeta (née Cizeta-Moroder) V16T من خلال محركها. أصبح المحرك V16 بقوة 560 حصانًا وسعة 6.0 لتر في رحم Cizeta أحد أكثر المحركات إثارة في عصره. كانت المؤامرة أن محرك Cizeta لم يكن ، في الواقع ، محرك V16 حقيقيًا. في الواقع ، كان محركان V8 مدمجين في محرك واحد. تم استخدام كتلة واحدة وتوقيت مركزي لمحرك V8s. ما يفعله لا يجعله أكثر جنونًا - الموقع. تم تركيب المحرك بشكل عرضي ، ويقوم المحور المركزي بتزويد العجلات الخلفية بالطاقة.
Cizeta-Moroder / Cizeta V16T (1991-1995)
تم إنتاج السيارة الخارقة من عام 1991 إلى عام 1995 ، وتم تجميع هذه السيارة يدويًا. في البداية ، تم التخطيط لإنتاج 40 سيارة خارقة سنويًا ، ثم تم تخفيض هذا المستوى إلى 10 ، ولكن في النهاية ، في ما يقرب من 5 سنوات من الإنتاج ، تم إنتاج 20 سيارة فقط. (صورة 1991 Cizeta-16T Moroder)
في الواقع ، كانت محركات Commer Knocker مستوحاة من العائلة الفرنسية لمحركات المكبس المضاد التي تم إنتاجها في أسطوانتين أو أربع أو ست أسطوانات حتى أوائل عشرينيات القرن الماضي. هذه هي الطريقة التي تعمل بها في الإصدار ثنائي الأسطوانات: مكابس في صفين متقابلين في أسطوانات مشتركة بحيث تتحرك مكابس كل أسطوانة باتجاه بعضها البعض وتشكل غرفة احتراق مشتركة. تتم مزامنة أعمدة الكرنك ميكانيكيًا ، ويدور عمود العادم أمام عمود السحب بمقدار 15-22 درجة ، ويتم أخذ الطاقة إما من أحدهما أو من كليهما.
Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)
تم إنتاج المحركات التسلسلية في المدى من 2.3 لتر "ثنائي" إلى 11.4 لترًا. كان هناك أيضًا نسخة سباقات هائلة سعة 13.5 لترًا بأربع أسطوانات من المحرك. في سيارة بمثل هذا المحرك ، وصل المتسابق لويس ريجولي لأول مرة إلى سرعة 160 كم / ساعة في عام 1904 (1900 ناجانت جوبرون)
آدامز فارويل (1904-1913)
إذا كانت فكرة دوران المحرك خلفك لا تزعجك ، فإن سيارات Adams-Farwell مثالية لك. صحيح ، لم يتم تدوير جميع الأسطوانات والمكابس فقط ، لأن أعمدة الكرنك في هذه المحركات ثلاثية وخمسة أسطوانات كانت ثابتة. تم وضع الأسطوانات شعاعيًا ، وتم تبريدها بالهواء وعملت كحافة دولاب الموازنة بمجرد بدء تشغيل المحرك وبدء تشغيله. كانت المحركات خفيفة الوزن بالنسبة لوقتها ، حيث بلغ وزن المحرك 86 كجم ووزنه 4.3 لترًا ومحرك ثلاثي الأسطوانات 120 كجم - 8.0 لتر. فيديو.
آدامز فارويل (1904-1913)
كانت السيارات نفسها مع مثبت بالخلفالمحرك ، كانت مقصورة الركاب أمام محرك ثقيل، كان التصميم مثاليًا لإحداث أكبر قدر من الضرر للركاب في حادث. في فجر صناعة السيارات ، لم يفكروا في المواد عالية الجودة والبناء الموثوق به ؛ في العربات ذاتية الدفع الأولى ، بالطريقة القديمة ، كان الخشب والنحاس وأحيانًا المعادن ، ليس من أعلى مستويات الجودة ، تستخدم. على الأرجح ، لم يكن من المريح جدًا الشعور بعمل المحرك الذي يبلغ وزنه 120 كجم والذي يدور حتى 1000 دورة في الدقيقة خلف ظهرك. ومع ذلك ، فقد تم إنتاج السيارة منذ 9 سنوات. (الصورة 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).
ثلاثون اسطوانة ، خمس كتل ، خمسة مكربن ، 20.5 لتر. تم تطوير هذا المحرك في ديترويت خصيصًا للحرب. قامت شركة كرايسلر ببناء A57 كوسيلة لتلبية طلب لمحرك دبابة للحرب العالمية الثانية. كان على المهندسين العمل بسرعة ، وتحقيق أقصى استفادة من المكونات المتاحة قدر الإمكان.
علاوة. محركات غير إنتاجية لا تصدق: Chrysler A57 Multibank
يتألف المحرك من خمس سيارات ركاب سعة 251 سم مكعب ، وستة محاطة بترتيب نصف قطري حول عمود إخراج مركزي. تبين أن الخرج كان 425 حصان. المستخدمة في دبابات شيرمان M3A4 Lee و M4A4.
المكافأة الثانية هي محرك السباق الوحيد في المراجعة. محرك سعة 3.0 لتر يستخدمه BRM (British Racing Motors) ، محرك H-16 بسعة 32 صمامًا ، يجمع بشكل أساسي اثنين من الثماني المسطحة (محرك على شكل حرف H - محرك ، يمثل تكوين كتلة الأسطوانة الخاصة به الحرف "H" بترتيب رأسي أو أفقي ، ويمكن اعتبار المحرك على شكل حرف H بمثابة اثنين محرك الملاكمتقع واحدة فوق الأخرى أو واحدة بجانب الأخرى ، ولكل منها أعمدة مرفقية خاصة بها)... قوة محرك رياضيكانت نهاية الستينيات أكثر من ارتفاع ، أكثر من 400 حصان ، لكن H-16 كانت أقل شأنا بشكل خطير من التعديلات الأخرى من حيث الوزن والموثوقية. شهد المنصة مرة واحدة ، في سباق الجائزة الكبرى بالولايات المتحدة ، عندما فاز جيم كلارك بالفوز عام 1966.
علاوة. محركات غير إنتاجية لا تصدق: British Racing Motors H-16 (1966-1968)
لم يكن المحرك ذو الـ 16 أسطوانة هو المحرك الوحيد الذي كان الرجال في BRM يتلاعبون به. قاموا أيضًا بتطوير محرك V16 فائق الشحن سعة 1.5 لترًا. تدور حتى 12000 دورة في الدقيقة وتنتج حوالي 485 حصانًا. قد يكون من الرائع تثبيت مثل هذا المحرك تويوتا كورولا AE86 ، لقد فكر المتحمسون من جميع أنحاء العالم في هذا أكثر من مرة.
هل تعلم أن روسيا هي الدولة الأولى التي نجحت فيها الإنتاج بكثافة الإنتاج بكميات ضخمةمحركات الديزل؟ في أوروبا كانت تسمى "الديزل الروسي".
على الرغم من حقيقة أن براءة اختراع محرك الديزل هي واحدة من أغلى براءة اختراع في التاريخ ، فإن مسار تكوين هذا الجهاز لا يمكن وصفه بنجاح وسلس ، وكذلك مسار حياة مبتكره ، رودولف ديزل.
الفطيرة الأولى متكتلة - هذه هي الطريقة التي يمكن بها وصف المحاولات الأولى لإنتاج محركات الديزل. بعد الظهور الأول بنجاح ، بيعت تراخيص إنتاج عناصر جديدة مثل الكعك الساخن. ومع ذلك ، واجه الصناعيون مشاكل. المحرك لا يعمل! تم توجيه المزيد والمزيد من الاتهامات ضد المصمم بأنه خدع الجمهور وباع تقنية غير صالحة للاستعمال. لكن الأمر لم يكن خبيثًا على الإطلاق ، فقد كان النموذج الأولي قابلاً للخدمة ، لكن القدرات الإنتاجية للمصانع في تلك السنوات لم تسمح بإعادة إنتاج الوحدة: كانت الدقة مطلوبة ثم غير قابلة للتحقيق.
ظهر وقود الديزل لفترة طويلة بعد إنشاء المحرك نفسه. تم تكييف الوحدات الأولى والأكثر نجاحًا في الإنتاج مع النفط الخام. كان رودولف ديزل نفسه في المراحل الأولى من تطوير المفهوم المقصود منه استخدام غبار الفحم كمصدر للطاقة ، ولكن بناءً على نتائج التجارب تخلى عن هذه الفكرة. الكحول والزيت - كان هناك العديد من الخيارات. ومع ذلك ، حتى الآن التجارب على وقود الديزل لا تتوقف. إنهم يحاولون جعلها أرخص وأكثر صداقة للبيئة وأكثر كفاءة. مثال توضيحي- في أقل من 30 عامًا ، تم اعتماد 6 معايير بيئية لوقود الديزل في أوروبا.
في عام 1898 ، وقع المهندس ديزل اتفاقية مع إيمانويل نوبل ، أكبر مصنع نفط في روسيا. استمر العمل على التحسين والتكيف لمدة عامين محرك ديزل... وفي عام 1900 ، كان الإنتاج بكثافة الإنتاج بكميات ضخمة، والذي كان أول نجاح حقيقي من بنات أفكار رودولف.
ومع ذلك ، فإن قلة من الناس يعرفون أنه كان هناك بديل في روسيا لتركيب الديزل ، والذي يمكن أن يتفوق عليه. وقع محرك Trinkler ، الذي تم إنشاؤه في مصنع Putilov ، ضحية المصالح المالية لنوبل القوي. بشكل لا يصدق ، كانت كفاءة هذا المحرك 29٪ في مرحلة التطوير ، وفي الحقيقة صدم الديزل العالم بنسبة 26.2٪. لكن مُنع غوستاف فاسيليفيتش ترينكلر من مواصلة العمل على اختراعه. غادر المهندس المحبط إلى ألمانيا وعاد إلى روسيا بعد سنوات.
أصبح رودولف ديزل ، بفضل من بنات أفكاره ، رجلًا ثريًا حقًا. لكن حدس المخترع حرمه من النشاط التجاري. استنزفت سلسلة من الاستثمارات والمشاريع الفاشلة ثروته ، وألغيته الأزمة المالية الحادة عام 1913. في الواقع ، لقد أفلس. وفقًا للمعاصرين ، في الأشهر الأخيرة التي سبقت وفاته ، كان كئيبًا ومدروسًا وشارد الذهن ، لكن سلوكه شهد أنه كان في ذهنه شيئًا ويبدو أنه متسامح إلى الأبد. من المستحيل إثبات ذلك ، لكن من المحتمل أنه انفصل عن حياته طواعية ، محاولًا الحفاظ على كرامته في حالة خراب.
