Οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες και η αρχή λειτουργίας τους

Πίνακας περιεχομένων:

Οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες και η αρχή λειτουργίας τους
Οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες και η αρχή λειτουργίας τους
Anonim

Αν κοιτάξετε τους κινητήρες των περισσότερων αυτοκινήτων, θα παρατηρήσετε πολλές ομοιότητες μεταξύ τους. Ωστόσο, κατά καιρούς έχουν γίνει πολλές προσπάθειες να προσφερθεί κάτι νέο που θα άλλαζε εντελώς τη σχεδίαση και τη λειτουργία των περισσότερων κινητήρων. Ορισμένα μοντέλα ασυνήθιστων κινητήρων εξακολουθούσαν να χρησιμοποιούνται σε σπορ αυτοκίνητα και μάλιστα έγιναν μέρος του σχεδιασμού δημοφιλών αυτοκινήτων. Άλλοι αναγνωρίστηκαν ως αδιέξοδος κλάδος της εξέλιξης της αυτοκινητοβιομηχανίας. Όλοι οι ασυνήθιστοι κινητήρες, ωστόσο, δίνουν μια ιδέα της μοναδικής μηχανικής σκέψης σχεδιαστών διαφορετικών εποχών, τόσο απαραίτητη για την εξέλιξη κάθε μοντέλου αυτοκινήτου. Θα μάθετε για αυτό στο νέο μας υλικό. Γνωρίστε λοιπόν - τους πιο ασυνήθιστους κινητήρες στην ιστορία της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας.

Μονοκύλινδρος (1885)

Ο μονοκύλινδρος κινητήρας εσωτερικής καύσης χρονολογείται από το πρώτο αναγνωρίσιμο αυτοκίνητο, το Benz Patent-Motorwagen του 1885. Ένας τετράχρονος κινητήρας 954cc τοποθετήθηκε κάτω από το κάθισμα του συνοδηγού και απέδιδε λιγότερο από 1 ίππο.

οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες
οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες

Ακόμα ήτανεύκολο στην κατασκευή και ακόμα πιο εύκολο στη χρήση, και αργότερα τροποποιήθηκε ώστε να έχει ισχύ δύο ίππων. Έκτοτε, τα μονοκύλινδρα μοντέλα έχουν χρησιμοποιηθεί σε πολλά ελαφρά και οικονομικά οχήματα, και αργότερα αυτός ο τύπος ασυνήθιστου κινητήρα γνώρισε κάτι σαν αναγέννηση λόγω της καταλληλότητάς του ως συσκευή επέκτασης αυτονομίας για ηλεκτρικά οχήματα.

Σχήμα V (1889)

Ο κινητήρας σε σχήμα V είχε κάποτε μια σειρά από ελκυστικές ιδιότητες, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει τη μακροχρόνια χρήση του στην αυτοκινητοβιομηχανία. Αυτός ο ασυνήθιστος κινητήρας είναι συμπαγής και ελαφρύς, καθώς δημιουργήθηκε αρχικά για μοτοσικλέτες. Το πρώτο αυτοκίνητο που χρησιμοποίησε το V-twin ήταν το Daimler Stahlradwagen, αλλά πραγματικά απογειώθηκε τη δεκαετία του 1920 όταν εταιρείες όπως η GN και η Morgan το χρησιμοποίησαν για να κατασκευάσουν τα θρυλικά σπορ μοντέλα τους. Το μόνο σύγχρονο αυτοκίνητο που χρησιμοποιεί κινητήρα V-twin εξακολουθεί να είναι το Morgan, το οποίο έχει 82 ίππους. Αν ο συγγραφέας αυτών των γραμμών έπρεπε να φτιάξει τον προσωπικό του ασυνήθιστο κινητήρα top 6, αυτός θα έκλεινε την πρώτη εξάδα. Αλλά οι παρακάτω 5 κινητήρες, που θα συζητηθούν παρακάτω, θα τοποθετηθούν στις υπόλοιπες θέσεις.

ασυνήθιστοι κινητήρες εσωτερικής καύσης
ασυνήθιστοι κινητήρες εσωτερικής καύσης

V4 (1897)

Για πολλά χρόνια, ο V4 (ένας από τους πιο ασυνήθιστους κινητήρες εσωτερικής καύσης) είχε κακή φήμη, σε μεγάλο βαθμό χάρη στα αυτοκίνητα της Ford, που πλημμύρισαν την αγορά με υποδεέστερα μοντέλα τις δεκαετίες του 1960 και του 1970. Παρόλα αυτά, το δικό τουΤο συμπαγές του μέγεθος και η εγγενής ρευστότητά του θα το έκαναν ιδανικό για χρήση σε αυτοκίνητα και ο μηχανικός Emil Morse ήταν ο πρώτος που το χρησιμοποίησε το 1897.

οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες εσωτερικής καύσης
οι πιο ασυνήθιστοι κινητήρες εσωτερικής καύσης

Ο μεγαλύτερος κινητήρας μεταξύ των αυτοκινήτων που συμμετείχαν στο Grand Prix ήταν μόνο ο V4 που χρησιμοποιήθηκε στο αυτοκίνητο του J. W alter Christie του 1907, το οποίο είχε χωρητικότητα 19.891 cc. Η Lancia έχει αναπτύξει μια έκδοση για κλασικά μοντέλα όπως τα Appia και Fulvia, ενώ η Porsche έχει χρησιμοποιήσει τον κλασικό V4 σε πολλά αγωνιστικά αυτοκίνητα. Αυτά τα μοντέλα έχουν γίνει επίσης ένα είδος κλασικού.

"Clear Eight" (1919)

Όπως πολλά άλλα κομμάτια εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκαν στα πρώτα αυτοκίνητα, το σχήμα οκτώ αναπτύχθηκε για πρώτη φορά για χρήση σε αεροσκάφη. Η ισχύς των οκτώ κυλίνδρων, σε συνδυασμό με το μακρύ, λεπτό αεροδυναμικό σχήμα αυτού του τύπου ασυνήθιστου κινητήρα, το έκαναν ιδανική αγορά για τον έμπειρο κατασκευαστή αεροσκαφών. Εγκρίθηκε για πρώτη φορά για χρήση στην Isotta Fraschini και αργότερα το 1920 στην Leyland Motors, αλλά ήταν η Bugatti στην Ευρώπη και η Duesenberg στις ΗΠΑ που έκαναν το G8 στην επικρατούσα τάση.

6 ασυνήθιστοι κινητήρες
6 ασυνήθιστοι κινητήρες

Η Bugatti κυριάρχησε στην αγορά επιβατικών αυτοκινήτων για πολύ καιρό, παράγοντας φθηνά και πολύ ακριβά μοντέλα, ενώ η Duesenberg δεν έμεινε στην Αμερική για πολύ καιρό.

Straight-12, ή "καθαρόtwin" (1920)

Το τεράστιο μήκος αυτού του τύπου ασυνήθιστου κινητήρα αυτοκινήτου σήμαινε ότι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μόνο σε πολυτελή αυτοκίνητα, όπως στην περίπτωση της γαλλικής κορώνας. Οι εντυπωσιακές διαστάσεις, που έφτασαν τα 7238 κυβικά εκατοστά, το έκαναν πολύ δυνατό. Αλλά το υψηλό κόστος και η μη πρακτικότητα του σχεδίου τον καταδίκασαν σε μια πολύ περιορισμένη δημοτικότητα. Μόνο οι πλούσιες εταιρείες που παρήγαγαν αυτοκίνητα για την ελίτ μπορούσαν να το αντέξουν οικονομικά.

την αρχή της λειτουργίας των ασυνήθιστων κινητήρων
την αρχή της λειτουργίας των ασυνήθιστων κινητήρων

Η Peccard Corporation ανταποκρίθηκε στην πρόκληση τη δεκαετία του 1920 και κατασκεύασε ένα πρωτότυπο που χρησιμοποιήθηκε από ένα μέλος της οικογένειας Packard από το 1929 μέχρι το θάνατό του, όταν το αυτοκίνητο διαλύθηκε. Ήταν ένα ασυνήθιστο προσωπικό αυτοκίνητο για έναν εκλεπτυσμένο πλούσιο άνδρα, του οποίου τα σχέδια έχουν βυθιστεί για πάντα στη λήθη.

W12 (1927)

Μπορεί να έχουμε συνηθίσει την εμφάνιση του W12 χάρη στα αυτοκίνητα Bentley, αλλά η ιστορία αυτού του κινητήρα ξεκινάει από τη δεκαετία του 1920. Στη συνέχεια, πρωτοπόροι στην κατασκευή γρήγορων αυτοκινήτων, όπως ο John Cobb και ο Sir Malcolm Campbell, προσάρμοσαν το αρχικά μη πρακτικό W12 για χρήση στις καινοτόμες μηχανές Blue Bird της Campbell.

ασυνήθιστους μαγνητικούς κινητήρες
ασυνήθιστους μαγνητικούς κινητήρες

Ωστόσο, μετά από αυτό, οι ασυνήθιστοι κινητήρες με μαγνήτες W12 παρέμειναν μη δημοφιλείς για μεγάλο χρονικό διάστημα, μέχρι την εμφάνιση του αυτοκινήτου Life F35 Grand Prix του 1990, το οποίο αποδείχθηκε ότι δεν ήταν δυνατό και πολύ αναξιόπιστο. Στη συνέχεια, η Audi επέλεξε αυτό το μοντέλο για το πρωτότυπο αυτοκίνητο Avus του 1991.

V16 (1929)

Η Maserati ήταν η πρώτη εταιρεία πουπου παράγει αυτοκίνητα με κινητήρα V16. Συγκεκριμένα, το χρησιμοποίησαν στο Tipo V4 τους, το οποίο ακολούθησαν αμέσως αυτοκίνητα από την Cord των ΗΠΑ. Η Alfa Romeo αγόρασε ένα V16 για να κατασκευάσει το διάσημο Tipo 162, ενώ η Auto Union ανέπτυξε τη δική της τροποποίηση αυτού του κινητήρα για χρήση στον Type C.

Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, μόνο η BRM μπήκε στη διαμόρφωση V16 με τον ουρλιαχτό κινητήρα 1,5L για χρήση Grand Prix. Αυτός ο κινητήρας απέδιδε 600 ίππους. s., αλλά τα προβλήματα με το σύστημα ενίσχυσης σήμαιναν ότι δεν ήταν αρκετά αξιόπιστο για να εκπληρώσει τις υποσχέσεις του.

ασυνήθιστοι κινητήρες αυτοκινήτων
ασυνήθιστοι κινητήρες αυτοκινήτων

Radial engine (RD, 1935)

Το μικρό βάρος και η απλότητα του σχεδιασμού του τροχόδρομου δεν θα μπορούσαν να μην γίνουν αντιληπτά από τους κατασκευαστές αεροσκαφών και χρησιμοποιήθηκε επίσης σε πολλές δεξαμενές. Ωστόσο, το μέγεθος και ο σχεδιασμός της βαλβίδας την έκαναν λιγότερο ελκυστική για τις εταιρείες αυτοκινήτων, επομένως η πρώτη της χρήση ήταν μόνο σε ένα από τα αυτοκίνητα που συμμετείχαν στο Grand Prix Monaco-Trossi του 1935.

Ο αερόψυκτος δίχρονος ακτινωτός κινητήρας, ο οποίος κέρδισε περιορισμένη δημοτικότητα, ήταν επίσης φορτωμένος και τροφοδοτήθηκε από δύο συστοιχίες οκτώ κυλίνδρων. Η ισχύς ήταν 250 ίπποι, κάτι που δεν ήταν και τόσο εντυπωσιακό για έναν προηγμένο κινητήρα της περιόδου. Η υπερθέρμανση αποδείχθηκε πρόβλημα, αλλά το αυτοκίνητο δεν μπόρεσε να ανταγωνιστεί λόγω της τρομερής έλλειψης ευελιξίας που προκλήθηκε από το γεγονός ότι το 75% του βάρους του αυτοκινήτου βρισκόταν στον μπροστινό του άξονα.

γαζέλες με ασυνήθιστακινητήρες
γαζέλες με ασυνήθιστακινητήρες

Flat-12 (1946)

Η Porsche ξεκίνησε το λεγόμενο Flat-12 το 1947 όταν ο Ferdinand Porsche πρόσφερε αυτή τη μονάδα 1,5 λίτρων για το Cisitalia. Υποτίθεται ότι θα χρησιμοποιηθεί σε αγωνιστικό αυτοκίνητο στο επόμενο Grand Prix, το οποίο δεν δημοσιεύτηκε ποτέ λόγω της δομικής του πολυπλοκότητας. Το 1964, τα παιδιά της Ferrari χρησιμοποίησαν το Flat-12 στα μονοθέσια τους στη Formula 1.

Η Ferrari ήταν η πρώτη εταιρεία που παρήγαγε ένα πλήρες αυτοκίνητο με αυτόν τον τύπο κινητήρα.

ασυνήθιστοι κινητήρες εξωτερικής καύσης
ασυνήθιστοι κινητήρες εξωτερικής καύσης

Αεριοστρόβιλος (1950)

Το να δεις την πρώτη χρήση κινητήρα αεριοστροβίλου από μια συντηρητική βρετανική αυτοκινητοβιομηχανία ήταν αρκετά ασυνήθιστο. Το Rover Jet 1 ήταν το αποτέλεσμα της προόδου του Ηνωμένου Βασιλείου μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο σε αυτήν την τεχνολογία και βασίστηκε στο πλαίσιο P4. Η ταχύτητα αυτού του αυτοκινήτου ήταν καλή για την εποχή, κυμαινόμενη από 10 έως 60 μίλια την ώρα. Πιστεύεται ότι αυτό το αυτοκίνητο θα μπορούσε να φτάσει ταχύτητες έως και 90 μίλια την ώρα.

Περαιτέρω εμπειρία έχει δείξει ότι μπορεί να αναπτύξει 230 ίππους και η τελική του ταχύτητα φτάνει τα 152 μίλια την ώρα. Τόσο η General Motors όσο και η Chrysler πειραματίστηκαν με κινητήρες αεριοστροβίλου ταυτόχρονα, αλλά διάφοροι διαγωνισμοί στο Le Mans, την Indianapolis και τη Formula 1 δεν μπορούσαν να δείξουν την πραγματική τους ισχύ, επειδή κανείς άλλος δεν ενδιαφερόταν για αυτό. Ωστόσο, αυτές τις μέρες υπάρχουν σχέδια για χρήση αεριοστρόβιλου με τροποποιήσεις από τη βρετανική εταιρεία Delta Motorsport. Ίσως η πιο αξιοσημείωτη χρήση των οχημάτων εδάφους που κινούνται με τουρμπίνα σήμερα είναι στο κύριο άρμα μάχης του αμερικανικού στρατού, το M1 Abrams.

Triple (1951)

Ο τριπλός κινητήρας είναι ένας τρικύλινδρος κινητήρας που κυκλοφορεί για πολύ περισσότερο από τα σημερινά αυτοκίνητα που τον χρησιμοποιούν, όπως τα αυτοκίνητα της Ford και της Volkswagen. Αναδείχθηκε στη δεκαετία του 1950 όταν η DKW και η Saab χρησιμοποίησαν τις δίχρονες τροποποιήσεις της για τα μικρά οικογενειακά τους αυτοκίνητα.

Μια ένδειξη του πόσο καλοί ήταν αυτοί οι κινητήρες ήταν ότι ήταν το μονοθέσιο της DKW που χάρισε την πρώτη του αγωνιστική εμπειρία στον δύο φορές πρωταθλητή της Formula 1 Jim Clark και ο οδηγός που πιλότος του αυτοκινήτου Saab κέρδισε το Ράλι Μόντε Κάρλο με 93η θέση. Στην εποχή μας, το "τριπλό" εξακολουθεί να εκτιμάται για το μικρό του μέγεθος, την αποτελεσματικότητα και την ευρεία λειτουργικότητά του. Ο τελευταίος παράγοντας τον διακρίνει έντονα από όλους τους άλλους ασυνήθιστους κινητήρες εξωτερικής καύσης.

BRM H16 (1966)

Η British Racing Motors δεν ήταν τίποτα λιγότερο από μια καινοτόμος στην προσέγγισή της στα νέα αυτοκίνητα της Formula 1 που παρουσιάστηκαν το 1966. Όπου άλλοι χρησιμοποιούσαν κινητήρες V8 και V12, η BRM πρόσφερε τον H16, ο οποίος είναι ουσιαστικά δύο επίπεδοι κινητήρες στοιβαγμένοι ο ένας πάνω στον άλλο.

Αυτός ο κινητήρας είχε έναν στροφαλοφόρο άξονα στον οποίο ήταν στερεωμένα γρανάζια, αλλά αυτός ο σχεδιασμός τον έκανε πολύ βαρύ. Χρησιμοποιήθηκε στο Lotus 43 και οδηγήθηκε από τον Jim Clark για να κερδίσει το Grand Prix των ΗΠΑ στο Watkins Glen το 1966. Ωστόσο, αυτή έμελλε να είναι η μοναδική νίκη για το H16, και σύντομα αυτήμοντέλο απορρίφθηκε υπέρ της σχεδίασης V12.

Περιστροφικός κινητήρας (1967)

Mazda θα συνδέεται για πάντα με τον περιστροφικό κινητήρα. Πολλά από τα πιο αξιομνημόνευτα μοντέλα της χρησιμοποιούσαν αυτό το σχέδιο κινητήρα και δεν ταιριάζει καλά με νέα σπορ αυτοκίνητα που βασίζονται στο πρότυπο που ορίζει το RX-Vision Concept.

Ωστόσο, ο κινητήρας δημιουργήθηκε από τον Γερμανό μηχανικό Felix Wankel, ο οποίος τον ανέπτυξε στο NSU πριν η εταιρεία συνάψει συμφωνία με τη Mazda. Αυτό οδήγησε στη δημιουργία του κουπέ Cosmo 110S το 1967 και στην παραγωγή μιας σειράς σπορ αυτοκινήτων που χρησιμοποιούσαν την ομαλή αρχή των υψηλών στροφών του περιστροφικού κινητήρα με μεγάλη επιτυχία.

Flat-8 (1968)

Το σχήμα-οκτώ ήταν από καιρό δημοφιλές στα αεροσκάφη, αλλά τα οφέλη του υπερτερούν του κόστους παραγωγής, και έτσι η Porsche 908 χρειάστηκε αρκετά χρόνια για να επανασχεδιάσει αυτή τη μονάδα. Σχεδιασμένος για αγώνες σπορ αυτοκινήτων, αυτός ο κινητήρας αποδείχθηκε πολύ χρήσιμος το 1968, δεδομένων των τότε κανόνων της Formula 1.

V5 (1983)

Σκεφτείτε το V5 και πιθανότατα θα σκεφτείτε το Mk4 Golf και τα τροποποιημένα μοντέλα του όπως το Bora και το SEAT Toledo. Αυτός ο κινητήρας 2,3 λίτρων έκανε το ντεμπούτο του στο Passat το 1997 και απέδιδε 148 ίππους. Σχεδιάστηκε για να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ των κινητήρων V4 και V6.

Συνάντησε περιορισμένη επιτυχία, παρά το γεγονός ότι χρειάστηκε μια έξυπνη τεχνική για να δημιουργηθεί μια τόσο συμπαγής συσκευή. Πριν από αυτό, μόνο η General Motors πειραματίστηκε με αυτούς τους τύπους κινητήρων, αλλά αργότερα αποφάσισε να μην το κάνει.βάλτε στην παραγωγή τα μοντέλα που προέκυψαν από αυτά τα πειράματα.

W16 (1995)

Η Η Bugatti συνδέεται περισσότερο με τον κινητήρα W16 (χάρη στα αυτοκίνητα Veyron και Chiron), αλλά ο μηχανικός Ramon Jimenez ήταν ο πρώτος που δημιούργησε ένα supercar με αυτή τη μονάδα μέσα. Ο Γάλλος συνδύασε τέσσερις κινητήρες μοτοσικλέτας Yamaha 1000 κυβικών για να δημιουργήσει ένα W12 με δύο στροφαλοφόρους άξονες και 80 βαλβίδες ικανό να αποδίδει 560 ίππους.

Οι μηχανικοί της Bugatti μεγέθυναν πολύ αυτόν τον κινητήρα, επιτρέποντάς του να αναπτύξει 987 ίππους, μετά τον οποίο χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία στα μοντέλα Veyron και τώρα μπορεί να υπερηφανεύεται για 1479 ίππους όταν χρησιμοποιείται στο μοντέλο Chiron.

W8 (2001)

Αυτός ο κινητήρας μπορεί να αποδείχθηκε ένα τεχνολογικό αδιέξοδο, αλλά στη σχεδίαση ενός αυτοκινήτου Volkswagen, εξακολουθεί να φαίνεται εκπληκτικά αρμονικός. Το W8 συνδυάζει δύο κινητήρες V4 στενής γωνίας σε έναν κοινό στροφαλοφόρο άξονα, επιτρέποντας στο V-8 να καταλάβει τον χώρο που συνήθως προορίζεται για έναν V6.

Περισσότεροι κύλινδροι σημαίνουν περισσότερη ισχύ, πιο εξορθολογισμένη και πιο ομαλή οδήγηση. Οι πωλήσεις αυτοκινήτων με ένα τέτοιο τέρας δεν μειώθηκαν ποτέ, αλλά για κάποιο λόγο η συνολική παραγωγή αυτών των κινητήρων έφτασε μόνο τα 11.000 αντίτυπα.

Συμπέρασμα

Παρά το γεγονός ότι αυτή η λίστα με τους πιο ασυνήθιστους κινητήρες εσωτερικής καύσης προορίζεται για έναν στενό κύκλο ατόμων που ενδιαφέρονται για την αυτοκινητοβιομηχανία, οποιοσδήποτε αναγνώστης δεν γνωρίζει το θέμα θα παρατηρήσει αμέσως ότι εάν χρησιμοποιήθηκανσε αυτοκίνητα μαζικής παραγωγής, τότε σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολύ συχνά τέτοιες μονάδες ήταν πολύ μεγάλες. Η αρχή της λειτουργίας των ασυνήθιστων κινητήρων διαφέρει επίσης από τους τυπικούς κινητήρες και θυμίζει περισσότερο την αρχή λειτουργίας των στροβίλων αεροσκαφών. Ωστόσο, τέτοιοι μηχανισμοί έχουν αποδειχθεί τέλεια ως μέρος του σχεδιασμού των αγωνιστικών αυτοκινήτων, επιτρέποντας στα αυτοκίνητα να φτάσουν τεράστιες ταχύτητες στη Formula 1 και σε άλλους παρόμοιους διαγωνισμούς. Λόγω του γεγονότος ότι δεν έχουν ριζώσει στην κύρια αυτοκινητοβιομηχανία, δεν θα δούμε σύντομα Gazelles υπό όρους με ασυνήθιστους κινητήρες.

Συνιστάται: