Пятицилиндровый автомобильный двигатель
Речь пойдёт о четырёхтактных поршневых двигателях т.к. двухтактные в автомобильной технике практически не используются.
Поршневым двигателям внутреннего сгорания уже более ста лет и, казалось бы, с ними всё уже ясно. Мало на каком автомобиле сегодня можно встретить одно– двухцилиндровый двигатель www.mpsystems.ru. Встречаются ещё иногда трехцилиндровые, но такие конструкции не получили широкого распространения– сбалансированы они ещё хуже двухцилиндровых и чтобы их хоть как то уравновесить приходиться использовать балансировочные валы и противовесы на коленвале, усиливать амортизацию опор двигателя и т.д. и т.п. В итоге агрегат получается либо шумный и трясущийся, либо сложнее и тяжелее чем четырехцилиндровый. Шестицилиндровый рядный двигатель является самосбалансированным, т.е. не требующий дополнительных успокоителей и противовесов в своей конструкции для ровной и плавной работы. Четырехцилиндровый мотор не так хорош в этом деле, но он намного дешевле и компактнее. Надо больше цилиндров– пожалуйста: V8, V12, V14 и даже V16! То есть для четырехтактного ДВС самое логичное решение– это чётное количество цилиндров начиная с четырёх.
Так, до некоторого времени, и было. Пока компания Audi в начале 80-х не представила на своей модели A100 пятицилиндровый двигатель. Позднее её примеру последовали и другие производители: VW, Volvo, Ford, Mercedes-Benz, Honda,Land Rover, Fiat, Lancia и др. . Чем же многим так понравилась столь странная и не совсем уравновешенная конструкция?
От чего вообще зависит количество цилиндров? Основных фактора два: первый можно назвать технологическим (чем проще– тем лучше), а второй– техническим. С технологической точки зрения самый простой двигатель – это одноцилиндровый. Да и тепловой КПД у него выше, чем у остальных, ведь площадь одного цилиндра меньше чем у нескольких, а значит и теплообмен с окружающей средой минимальный. Но, во-первых, такую компоновку уравновесить крайне сложно, а во-вторых, процесс горения в большом цилиндре идёт хуже, т.к. оптимальный объем цилиндра с точки зрения эффективности рабочих процессов – 0,4-0,5 литра. В техническом плане лучше всего шестицилиндровый мотор и всё, что сделано на его основе. То есть оптимальным вариантом являются 2,4– 3х литровые шестицилиндровые двигатели.
Но что делать, если нам не хватает мощности четырехцилиндрового мотора, а рядная шестёрка слишком длинная и на разработку нового жалко денег? Почему бы не приделать к рядной четвёрке пятый цилиндр? Так и поступила когда то компания Audi, сэкономив при этом кучу денег.
У Volkswagen тоже был пятицилиндровый агрегат, но получили они его другим путём. У них был отличный VR6 ( V-образно-рядная шестёрка), но им понадобился более экономичный и компактный. Они убрали один цилиндр, и получился VR5 с минимальными затратами.
Вот и весь смысл такой компоновки– оптимальные технические показатели при минимальных затратах на разработку и максимальной унификации с прототипом. Дёшево и сердито.