Двухцилиндровый двигатель

редактировать
Douglas Мотоциклетный двигатель 80 Plus (около 1950 г.)

A Двухмоторный двигатель представляет собой двухцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с цилиндрами по разные стороны от коленчатого вала. Наиболее распространенным типом плоско-сдвоенных двигателей является оппозитно-сдвоенный двигатель, в котором оба цилиндра движутся внутрь и наружу одновременно.

Плоско-сдвоенный двигатель был запатентован Карлом Бенцем в 1896 году, а первый серийный двухцилиндровый двигатель был использован в автомобиле Lanchester Phaeton мощностью 8 л.с., выпущенном в 1900 году. Плоско-сдвоенный двигатель. с тех пор использовался в нескольких других автомобилях, однако более распространен в мотоциклах; Ранние модели ориентировали цилиндры в соответствии с рамой, однако более поздние модели перешли на цилиндры, расположенные перпендикулярно раме, чтобы обеспечить равномерное охлаждение обоих цилиндров.

Плоско-сдвоенные двигатели также использовались на нескольких самолетах до 1930-х годов и в различных стационарных установках с 1930-х по 1960-е годы.

Содержание
  • 1 Типовая конструкция
    • 1.1 Давление в картере
  • 2 Области применения
    • 2.1 Автомобили
    • 2.2 Мотоциклы
      • 2.2.1 Поперечный монтаж
      • 2.2.2 Продольный монтаж
    • 2.3 Авиация
    • 2.4 Другое применение
  • 3 Ссылки
Типовая конструкция
Boxer конфигурация коленчатого вала

Большинство плоско-сдвоенных двигателей используют конфигурацию boxer для коленчатый вал и поэтому называются "оппозитными" двигателями. В оппозитном двухцилиндровом двигателе коленчатый вал 180 ° перемещает поршни синхронно друг с другом, поэтому силы, создаваемые одним поршнем, компенсируются другим, что приводит к превосходному первичному балансу. Равномерно распределенный порядок зажигания также способствует снижению вибрации. Однако равные и противоположные силы в оппозитном двухцилиндровом двигателе создают качающуюся пару из-за расстояния смещения между поршнями вдоль коленчатого вала.

Избыточная искра система зажигания

A обычно используемой системой зажигания является отработанная искра, которая представляет собой простую систему зажигания, использующую двустороннюю катушку зажигания, зажигающую обе свечи зажигания на каждом обороте (то есть во время тактов сжатия и выпуска). Эта система не имеет распределителя и требует только одного контактного выключателя и катушки для двигателя.

Давление в картере

Конфигурация с двойным оппозитным двигателем может вызвать давление в картере во время каждого ход поршня внутрь и сброс давления во время каждого хода поршня наружу, поскольку оба поршня движутся внутрь или наружу одновременно. Этот эффект накачки картера (также обнаруживаемый в одноцилиндровых двигателях и двигателях с параллельным сдвигом на 360 °) обычно устраняется с помощью сапуна картера.

Citroën 2CV оппозитный двухцилиндровый двигатель взял на себя Преимущество этого эффекта перекачивания в поддержании частичного вакуума внутри картера для уменьшения утечек масла при выходе из строя сальника. Это было достигнуто с помощью одностороннего клапана (кожаная или резиновая заслонка над отверстием в картере), позволяющего воздуху выходить из картера, но не попадать в него.

Области применения

Автомобили

Двигатель Citroën 2CV (вид сзади)

Начало создания двухцилиндрового двигателя относится к 1896 году, когда Карл Бенц получил патент на эту конструкцию. Год спустя его компания Benz Cie представила первый двухцилиндровый двигатель, оппозитный дизайн, названный «Contra Engine».

В 1900 году Lanchester Engine Company началось производство модели, в которой использовался двухцилиндровый двигатель. Этот двигатель имел необычную конструкцию из двух коленчатых валов, вращающихся в противоположных направлениях, причем каждый поршень был прикреплен к коленчатому валу толстым шатуном. Каждый поршень также был соединен с другим коленчатым валом двумя более тонкими шатунами, заставляя два поршня двигаться по одной оси. У него также была реакция крутящего момента одного коленчатого вала, чтобы нейтрализовать реакцию крутящего момента другого, отменяя реакцию крутящего момента в двигателе. Ланчестер использовал эту конструкцию двигателя до 1904 года.

Другими ранними применениями плоско-сдвоенных двигателей были 1903-04 Ford Model A, 1904-1905 Ford Model C, 1905-1906 гг. Ford Model F. и несколько Jowett Cars моделей с 1910 по 1937 год.

Citroën 2CV, выпускавшийся с 1948 по 1990 год, был одним из первых переднеприводных автомобилей, на которых использовались плоский двигатель. 2CV приводился в движение оппозитным двухцилиндровым двигателем с воздушным охлаждением. В том же 1948 году был выпущен Panhard Dyna X с передним приводом и оппозитным твином с воздушным охлаждением. Другими автомобилями после Второй мировой войны с двойными оппозитными двигателями были: фургон 1945-1954 Jowett Bradford, DAF Daffodil 1961-1976 гг. , Toyota Publica 1961-1978 гг.>, 1965-1969 спортивный автомобиль Toyota Sports 800 и несколько переднеприводных моделей от Citroën и Panhard. Было также выпущено несколько автомобилей с задним расположением двигателя с оппозитными двухцилиндровыми двигателями, изначально разработанными для мотоциклов, например, 1957-1975 Puch 500, 1957-1959 BMW 600 и 1959-1965 гг. BMW 700. Бразильский производитель Gurgel Motores использовал оппозитный двухцилиндровый двигатель с водяным охлаждением (оппозитный четырехцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением Volkswagen) в нескольких моделях с 1988 по 1994 год.

Двигатель Toyota U был двухцилиндровым двигателем с воздушным охлаждением, производившимся с 1961 по 1976 год. Представленный в малолитражке Toyota Publica, двигатель U также использовался в небольших коммерческих автомобилях Toyota MiniAce. автомобиль и спортивный автомобиль Toyota Sports 800.

Мотоциклы

Поперечная установка

1912 год Двигатель Douglas N3

Преимущества использования двухтактного двигателя, установленного с коленчатым валом, вращающимся перпендикулярно раме ( поэтому цилиндры, расположенные на одной линии с рамой) имеют низкий центр тяжести, и что для передачи привода на заднее колесо может использоваться система ременного или цепного привода. Однако недостатками являются неравномерное распределение тепла (передний цилиндр охлаждается сильнее, чем задний цилиндр) и часто требуется более длинная колесная база из-за длины двигателя.

Первый плоско-твин Двигатель мотоцикла был построен в 1905 году компанией Light Motors в Великобритании. Первоначально названный Fée (переименованный в «Fairy» вскоре после его появления), он был разработан как «система двигателя велосипеда», которая передавала мощность на шкив на заднем колесе через цепь. Производство Феи было передано Douglas Engineering Company, одному из поставщиков Light Motors, когда Light Motors Company закрылась в 1907 году. Позже, в 1907 году, Дуглас изменил конструкцию трансмиссии с цепи и шкива на конструкцию. система ременного привода, приводимая непосредственно от двигателя. Более поздние разработки мотоцикла Douglas производились с цилиндрами, соответствующими раме, вплоть до Второй мировой войны.

Другие ранние плоские двухцилиндровые мотоциклы использовали аналогичную компоновку, с их цилиндрами, выровненными вдоль рамы и, следовательно, с коленчатый вал идёт поперек рамы.

В 1914 году основной поставщик редукторов с задними ступицами, Sturmey-Archer, представил трехступенчатую коробку передач с промежуточным валом со встроенным кик-стартером, что создало проблему при проектировании мотоциклов с поперечно-поперечным смещением. установлены плоско-сдвоенные двигатели. Эту коробку передач можно было относительно легко разместить за одноцилиндровым или V-образным двигателем, однако такое расположение привело бы к чрезмерно длинной колесной базе для двухцилиндровых двигателей. Решения этой проблемы включали использование промежуточного вала под двигателем (как используется Дугласом Фэри) или коробки передач, расположенной над двигателем, хотя в некоторых случаях цилиндры были достаточно короткими, чтобы использовать коробку передач в традиционном месте за двигателем.

В 1916 году на большинстве плоско-твиновских мотоциклов по-прежнему использовался поперечно расположенный двигатель. Европейские модели в то время включали модели Bradbury 3,5 л.с., Brough HB, Douglas 2,75 л.с. и модели 4 л.с., Humber Модели 3,5 и 6 л.с., Matchless 6 л.с., Montgomery 6 л.с., Williamson Flat Twin 8 л.с. и Bayerische Flugzeugwerke Helios (предшественник к первому мотоциклу BMW). В число моделей, произведенных в Соединенных Штатах, входили Indian Model O и Harley-Davidson Model W.

Продольная установка

1942 Harley-Davidson XA двигатель 1967 BMW R 60/2 двигатель

Основным преимуществом установки плоско-сдвоенного двигателя с коленчатым валом на одной линии с рамой (следовательно, цилиндры расположены сбоку в раме) является то, что двигатель с воздушным охлаждением двигатель получает одинаковое количество охлаждения для каждого цилиндра. Harley-Davidson XA, в котором использовался плоский сдвоенный двигатель с цилиндрами поперек рамы, поддерживал температуру масла на 100 ° F (56 ° C) ниже, чем Harley-Davidson WLA <58.>с V-образным твином с цилиндрами на одной линии с рамой. Дополнительным преимуществом является то, что цилиндры обеспечивают защиту водителя в случае столкновения или падения, а также согревают его ноги в холодную погоду. Недостатком является то, что двигатель нельзя установить как можно ближе к земле (иначе цилиндры могут царапать землю во время поворота) и что это подвергает цилиндры и крышки клапанов опасности повреждения при столкновении.

Продольная установка также означает, что реакция крутящего момента повернёт мотоцикл в сторону (например, при резком ускорении / замедлении или при открытии дроссельной заслонки в нейтральном положении) вместо смещения баланса веса между передними и задними колесами. Однако многие современные мотоциклы уменьшают этот эффект, вращая маховики или генераторы переменного тока в направлении, противоположном направлению коленчатого вала.

Одним из первых мотоциклов с продольно установленным двухцилиндровым двигателем был ABC 1916 года , который был построен в Великобритании. Чтобы приспособиться к цепному приводу, ABC использовала конический привод на коробке передач, чтобы изменить направление привода на девяносто градусов. Первый мотоцикл BMW, 1923 BMW R 32, был еще одним ранним примером продольно установленного плоско-сдвоенного двигателя, хотя в этом случае мощность передавалась на заднее колесо через карданный вал.

Со временем продольная установка стала более распространенной для плоско-сдвоенных двигателей. BMW, как и Урал (Россия) и Днепр (Украина), имеют долгую историю производства мотоциклов с плоскими двухмоторными двигателями.

Авиация

Bristol Cherub II, установленный на самолете

В 1902 году моноплан Pearse (который позже стал одним из первых самолетов, достигших полетов) был оснащен плоской -двойной двигатель, построенный на ферме изобретателем-любителем. В этом двигателе использовалась необычная конструкция с одинарным общим шатуном и поршнями двустороннего действия. В 1908 году французская компания Dutheil-Chalmers начала производство плоско-сдвоенных авиационных двигателей, в которых использовались два коленчатых вала, вращающихся в противоположных направлениях. Двигатель Dutheil-Chlamers использовался в 1907 Santos-Dumont Demoiselle No. 20 экспериментальных самолетов, причем более поздние версии этого самолета производились с плоско-сдвоенными двигателями от Darracq и Clément-Bayard.

. Большинство самолетов с поршневыми двигателями использовали более двух цилиндров, однако другие плоские двигатели сдвоенные авиадвигатели 1920-х и 1930-х годов включают американские Aeronca E-107 и Aeronca E-113, британские Bristol Cherub и чехословацкие Praga B2. HKS_700E - плоский сдвоенный двигатель с масляным охлаждением для сверхлегких самолетов, который в настоящее время производится.

В более крупных самолетах сдвоенные плоские двигатели использовались в вспомогательных силовых установках (ВСУ). Яркий пример - компания ABC Motors в 1920-х и 1930-х годах. Во время Второй мировой войны фирма Reidel в Германии разработала и изготовила двухтактный двухтактный двигатель в качестве стартера реактивного двигателя для Junkers Jumo 004, BMW 003 и Heinkel HeS 011. реактивные двигатели

Другое применение

Плоско-сдвоенные двигатели Maytag «Модель 72», производившиеся с 1937 года до некоторого времени между 1952 и 1960 годами, использовались в различных областях, включая машины для стирки одежды.

Электрические генераторы с плоско-сдвоенными двигателями были построены компанией Norman Engineering Company с 1932 по 1968 год, а также на мотоциклах Дуглас во время Второй мировой войны. Enfield Industrial Engines (часть Royal Enfield ) производила двухтактные плоские двухтактные бензиновые двигатели во время Второй мировой войны, которые использовались для генераторов и других военных целей. После 1945 года Enfield производила плоско-сдвоенные дизельные двигатели, которые находили применение в фермерских и морских хозяйствах. Coventry Victor представил дизельную версию своего существующего бензинового двухцилиндрового двигателя объемом 688 куб. См в 1932 году, а в 1950-е годы продолжил производство дизельных и бензиновых двигателей для различных промышленных и морских применений.

Двухтактные плоские близнецы часто использовались как подвесные моторы для лодок, поскольку они были более плавными, чем одноцилиндровые. В 1940-х годах они были в значительной степени заменены двухтактными прямоточными двухтактными двигателями, которые было легче запускать и которые больше не имели чрезмерной вибрации.

Ссылки

.

На Викискладе есть материалы, связанные с Двухдвигательные двигатели.
Последняя правка сделана 2021-05-20 08:11:46
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте