Дублирование (от французского doubler удваивать) в системе это вид резервирования, имеющего минимальную избыточность.
Статья эволюция развития автомобильных двигателей с начала 90-х годов вызвала интерес, и сильное обсуждение преобразований в двигателестроении. Эта статья будет ее продолжением без временных рамок, но с одним общим условием — все представленные примеры повысили надежность, и ряд других характеристик ДВС в лучшую сторону.
2 ДВС в одном автомобиле (Полный привод без сложной трансмиссии)
Обычно перед инженерами стоит непростой выбор — какой привод выбрать? Идеальным решением конечно будет полный привод, но помимо проблем с развесовкой по осям тут всплывают и дополнительные сложности из за трансмиссии. Простым решением проблемы может служить решение установить два двигателя в автомобиль.
Первые серийные 2-х моторные автомобили появились еще в 1935-ом году.
Немецкая фирма Vidal & Sohn Tempo-Werk GmbH» пытаясь выиграть военный заказ предложила простой и технологичный автомобиль под названием Tempo 1200G.
Число 1200 отображало суммарный объем двух двухтактных моторов, а мощность до 36 л.с. Из оригинальных решений кроме моторов стоит отметить два запасных колеса расположенных по бортам между передней и задней осью. Такое решение позволяло машине передвигаться по бездорожью без риска повредить днище.
Серийный выпуск модели 1200G продолжался до 43-го года, но и после производство продолжилось уже для нужд других стран (Австрия, Турция, Финляндия, Румыния, Болгария, Дания).
Следующий «двухмоторник» — Citroen Sahara.
Этот автомобиль созданный на базе легендарной малолитражки Citroen 2CV стал результатом борьбы за нефтяные контракты в Африке. Простое решение с двумя моторами понравилось заказчикам и в результате в период с 1960 по 1966 год было построено 692 Citroen Sahara. Возросшая мощность и выбор между 3 типами привода на машине были высоко оценены и… сейчас цена этих раритетов одна из самых высоких среди 2CV (от 100 000$).
Кроме этих двух серийных машин были и другие двухмоторные автомобили.
Mini Cooper Twini.
VW Golf II Pikes Peak
VW Scirocco 280/4
MTM TT Bimoto
Mercedes-Benz A38 AMG
Не стабильный на лосином тесте MB A-Class был проблемой для имиджа марки.
Дело в том что автомобиль обладал слишком большой «парусностью» по отношению к массе, из-за особенностей установки мотора. В AMG придумали как решить эту проблему… установив сзади второй двигатель!
В А38 установили два двигателя от А190 общей мощностью 254 л. с. и моментом 360 Нм. С помощью такой силовой установки А38 стал набирать 100 км/ч всего за 5,7 с, а максимальная скорость достигла 230 км/ч. Кроме того, спецы AMG уменьшили клиренс на 10 мм.
Интересно, что задний двигатель запускается отдельно от переднего с помощью специального переключателя, встроенного в блок управления стеклоподъемниками.
2 турбины для ДВС (всего несколько десятилетий и уже стандартное решение)
Две турбины на автомобиле сейчас уже не вызывают удивления (некоторые машины уже имеют и больше), но по прежнему с точки зрения надежности это одно из наиболее приемлемых решений. Аналоги решения проблемы инерционности турбины вроде Twin-scroll и электро-турбины пока не настолько простое решение, а часто даже не всегда необходимое.
Преимущества двух турбин в виде уменьшения времени турбо-задержки, увеличения мощности и экономичности в широком диапазоне оборотов двигателя хорошо отработаны на ДВС абсолютно разного назначения и объема.
Изначально Twin Turbo («турбины-близнецы») называлась технология, при которой выхлопные газы разделялись на два равных потока и распределялись на две одинаковые турбины малого размера. Это позволяло получить лучшее время отклика, а иногда и упростить конструкцию мотора, используя недорогие турбокомпрессоры, что очень актуально для V образных двигателей с выхлопными коллекторами «вниз». Сейчас технология несколько «усложнилась» и две турбины теперь разного размера для обеспечения стабильной тяги без «турбо-ямы».
Главное преимущество — увеличение мощности при относительно небольших габаритах ДВС по сравнению с атмосферной версией впрочем тоже имеет свои пределы, но во многом проблемы связаны уже с очередным «удвоением» количества турбин до четырех («квадро-турбо» от BMW).
2-х режимный впуск (впуск изменяемой геометрии). Проблема выбора между двух «зол» решена
Не зря многие автомобилисты сравнивают мотор с сердцем. Процессы внутри ДВС во многом схожи с пульсирующим органом, так как тоже состоят из целого ряда пульсаций.
В процессе работы двигателя во впускном коллекторе так же возникают пульсации из за цикличности процесса всасывания воздуха и выпуска отработавших газов. При определенном резонансе движения волн воздуха внутри коллектора это может даже помочь наполнению цилиндра, но проблема в том что этот процесс работает только на определенном диапазоне оборотов. Все остальные пульсации выше или ниже этой планки вредят процессу смесеобразования в ДВС.
Для решения этой проблемы иногда ставят «длинный» впускной коллектор (если нужна хорошая тяга на низких оборотах), или «короткий» (для высоких оборотов). Разумеется со временем инженеры задумались о «совмещении функций» в одном устройстве и создали впускной коллектор изменяемой геометрии.
Аналогия из биологии.Впуск переменной длины сейчас применяется как в дизельных, так и бензиновых двигателях. Даже на ВАЗ такой делали. В надувных двигателях впускной коллектор переменной длины не используется, т.к. необходимый объем воздуха в камере сгорания обеспечивается механическим нагнетателем или турбокомпрессором.
Лучший пример «зачем это надо?» это дыхание во время бега человека. При небольших нагрузках мы предпочитаем дышать носом, но когда воздуха не хватает «всасываем» воздух уже ртом и носом (при критически высоких нагрузках — только ртом).
От 2 клапанов к 4-м (удвоение)
Количеством клапанов на цилиндр сейчас мало кого удивишь, а тем не менее этот показатель когда то вызывал интерес у водителей 90-х. Как всякая новая технология в те времена она обросла целым рядом мифов, которые изжили себя уже в наше время (конечно представить себе удвоение движущихся деталей без сопутствующих проблем сложно, но по факту вышло именно так).
Увеличение количества клапанов позволяет снизить массу каждого из них, а значит, клапаны могут двигаться быстрее, создавая меньше нагрузок на пружину и седло. Так что, как ни странно, кажущийся на первый взгляд более сложным двигатель в целом был надежнее аналогичного 2-х клапанного.
Тема увеличения количества клапанов так же неизменно связана с другим видом «раздвоения» — установкой двух распредвалов в ГБЦ ДВС.
2 распределительных вала (DOHC)
Двигатели с 2 распределительными валами получили обозначение DOHC (Double OverHead Camshaft) что буквально означает «двойной верхний распределительный вал». Широкое распространение данная конструкция получила во многом за счет предыдущих преобразований в ДВС (увеличение оборотов которое непосредственно определило внедрение большего количества клапанов, электронного впрыска и т. д.). Для таких условий эксплуатации простота и надежность работы сыграла решающую роль. Так же «двойной распредвал» позволил более точно выставлять фазы ГРМ что увеличивало показатели мощности из за качественно улучшенного смешивания топливной смеси в цилиндрах ДВС.
Так переделка ГБЦ с 8 клапанной в 16-ти уже сейчас не представляет особых проблем.
2х рядная цепь ГРМ
После внедрения DOHC стал закономерный вопрос — чем приводить в движение распределительные валы в ГБЦ? Так как раньше привод осуществлялся толкателями (что и было причиной ограничения максимальных оборотов двигателя), а сейчас подобный метод свел бы в ноль все преимущества двух распредвалов и многоклапанности. Выход был простой — либо ремнем, либо цепью, и именно выбор цепи в данном случае с точки зрения надежности самый оптимальный.
Наиболее надежным приводом до сих пор считается двухрядная цепь. Сроки эксплуатации цепи совпадают с сроками службы самого двигателя, а двухрядная по понятным причинам еще и более износоустойчива в процессе работы. С временем правда необходимость в высокой надежности отпала, и на данный момент ремни ГРМ и менее надежная однорядная цепь более популярный вариант.
В наше время есть примеры «тюнинга» отечественной техники в виде установки 2-х рядной цепи на «Ниву».
2-х массовый маховик
Словосочетание двухмассовый маховик на первый взгляд все же не подпадает под определение дублирования, но как и впуск переменной длины по сути является объединением двух противоречий.
Аббревиатуры ДММ (двухмассовый маховик), ZMS (Zweimassenschwungrad) и DMF (dual mass flywheel) обозначают на трех языках одно и то же изделие – маховик с двумя подвижными друг относительно друга корпусами из стали на одной оси. Внутри одного из корпусов находится сердце механизма – демпфирующий механизм и подшипник.
Основа идеи разделения масс — избавление от резонанса возникающего на определенных оборотах двигателя, и необходимость избавления от демпферов крутильных колебаний для которых просто не оставалось места. Резонанс так или иначе все равно проявляется на моторах с облегченным и обычным маховиком, если нет гасителей этих колебаний. Перенос функции демпфирования крутильных колебаний в двухмассовый маховик позволил избавиться не только от опасности резонанса в двигателе, но и исключил эту же проблему в трансмиссии.
Недостатком подобного совмещения в эксплуатации стала необходимость замены ДММ вместе с комплектом сцепления по истечению срока службы, так как ресурс двух агрегатов примерно одинаковый. В результате повышенная надежность и возможность переносить более высокие пиковые нагрузки ДММ не так заметна для потребителя как сам факт необходимости замены этой традиционно «вечной» детали в автомобиле.
Фактически понятие надежность тут стоит воспринимать не как фактор повышенного ресурса маховика, а как влияние использования ДММ на общую надежность мотора и трансмиссии.
2 шатуна на круглый поршень — это лучше чем 2 шатуна на овальный как у Хонды …
Очень странной конструкцией с двумя шатунами в ДВС удивляли дважды.
Первый как это обычно бывает сильно удивил, но не «взлетел», а второй стал более успешным. Оба раза речь шла о двигателе мотоцикла!
В 1977 году Хонда решила кардинально изменить свое положение в мотоспорте установив на мотоцикл четырехтактный двигатель с 8 клапанами на цилиндр, и двумя шатунами. Это решение было очень сложным технически, но чего не сделаешь для победы в гонках?
Итог испытаний показал что выигрыша эта конструкция не давала и постоянно ломалась.
Вторым удачным двухшатунным ДВС стал двухцилиндровый турбодизель на мотоцикле NEANDER 1400 TURBODIESEL.
Количество инноваций в моторе огромно, так как изначально планировалось делать его для выступлений на MotoGP, но дальше что то пошло не так… и получился уникальный круизер на солярке. Упрощённо это звучит так – в двух цилиндрах по поршню, который передает момент на шатуны, соединенные с двумя коленвалами. Коленвалы соеденены шестернями и вращаются в разные стороны. Такой конструкторский порыв позволил в результате уравновесить боковые силы действующие на поршень и устанавливать поршни без “юбок”.
Главная проблема моторов – потери на трение и износ в данном случае решена методом уравновешивания, что позволило уже на эксперементальной конструкции для MotoGP (на бензине) достичь 12 тыс. Оборотов. Поэтому 4 – 4. 5 тыс. Оборотов для дизеля не оказывают негативного воздействия на мотор.
2 поршня на цилиндр, или «оппозитник» наоборот
Мотор с встречным движением поршней или двигатель с противоположно-движущемся поршнями (ПДП) вопреки его современному маркетинговому прототипу все таки не только существовал, но и успешно эксплуатируется до сих пор.
Двигатели этой схемы применяются в тепловозах, танках, авиации и судостроении.
Первый ПДП был построен еще в 1900 году компанией Gobron-Brillie, а уже в 1903 году автомобиль с этим мотором достиг скорости 100 миль в час! Далее немного переделанная кострукция французов уже использовалась в авиации фирмой Юнкерс.
Дизельный вариант ПДП был построен в России инженером Р.А. Корейво, и запатентован в 1907 году во Франции.
Схожий по философии на ПДП вариант так же ставили на мотоциклы.
2 форсунки на цилиндр. Зачем усложнять?
Традиционно, когда говорят о количестве цилиндров в двигателе, то считается что количество форсунок равно этому числу. Зачем устанавливать больше?
Безусловно усложнение лишним впрыском сильно влияет на надежность, если речь идет о впрыске закиси азота, газа или даже воздуха. Однако не все так однозначно, и увеличение количества клапанов на цилиндр как оказалось имеет и свой негативный эффект…
В двигателях внутреннего сгорания с системой Dual Injector не одна форсунка на цилиндр, а две — для каждого клапана своя. Из-за этого диаметр капель топлива, попадающих в цилиндр, уменьшается на 60%, поэтому бензин сгорает плавно и стабильно, особенно в сочетании с системой автоматического регулирования фаз газораспределения, поясняют специалисты компании Nissan. Экономия топлива — 4% по сравнению с моторами с непосредственным впрыском.
Новая технология экономична со всех точек зрения: она дешевле обходится при производстве (не требуется насос высокого давления), меньше весит, имеет простую конструкцию и позволяет сокращать выбросы углекислого газа в атмосферу. Как отмечает Nissan, эта система отлично подходит для двигателей небольшого объема, на которых прямой впрыск устанавливать слишком дорого и технически непросто.
Конкуренты Ниссана в стране восходящего солнца так же создали свой вариант «2 форсунок на цилиндр», но с более сложной конструкцией.
Так Lexus на серийном моторе стал устанавливать систему D-4S — Direct Injection 4-stroke petrol Superior version, которая совмещает достоинства непосредственного и обычного впрыска.
Гибридный впрыск за счет различных алгоритмов впрыска работает либо задействуя обе форсунки для впрыска, либо только одну (на режиме оборотов выше средней нагрузки). Таким образом экономится ресурс форсунок непосредственного впрыска и даже достигается экономия топлива — экологичность.
2 свечи на цилиндр. Технологии неба для земли
Когда сейчас говорят 2 свечи на цилиндр подразумевают Twin Spark от Alfa Romeo.
Впервые «2 свечи» появились на моторах послевоенных гоночных Alfa Romeo как адаптация авиа-технологий для автомобильных моторов. Решение кроме очевидных плюсов дало и неожиданную проблему в первые годы своего использования. Проблема в том что рост мощности из за лучшего сгорания прибавил динамики автомобилю что создало проблемы для управляемости. В результате итальянцы уже в середине 30-х годов из за доработки мотора вынуждены были заняться серьезными исследованиями в области доработки шасси.
На данный момент Alfa Romeo является единственной фирмой которая все свои моторы снабжает этой технологией.
P.S. — Примеров дублирования в автомобиле значительно больше. Особенно это хорошо видно в электронике автомобиля, а уже с приходом беспилотных технологий таких примеров станет еще больше. Я перечислил лишь самые основные, которые повлияли на развитие двигателестроения так же, как введение дублирования процессоров на рост вычислительной мощности компьютеров.
Комментарии (144)
Chagevare
14.10.2019 09:20Статья, конечно, очень интересная, прочитал с удовольствием. Но почему-то вспомнился старый анекдот про ученика, который по биологии знал только вопрос про вшей, а его спросили про рыбу. И он отвечал, что «Если бы у рыбы была шерсть, то у нее водились бы вши. А вошь — это...». :-)
RusikR2D2
14.10.2019 09:30Мне кажется, что дублирование означает возможность продолжить работу при отказе одной из дублирующих систем. И под этот критерий попадает только двухдвигательный автомобиль и ДВС с двумя свечами на цилиндр. С некоторой натяжкой, возможно (при определенной поломке) продолжит работу система с двумя турбинами и четырехклапанный двигатель.
elmm
14.10.2019 11:31Две свечи на цилиндр тоже из этой серии. Изначально в авиации они появились как раз для этой цели.
synka
14.10.2019 09:31Безусловно усложнение лишним впрыском сильно влияет на надежность, если речь идет о впрыске закиси азота, газа или даже воздуха (ссылка на двигатель рено с впрыском воздуха).
Кто не вставил ссылку?
lingvo
14.10.2019 09:53ИМХО, практически во всех, указанных в статье примерах(кроме двух двигателей и свечей), дублирование сделано не для повышения надежности, а для оптимизации работы двигателя и часто в ущерб ей.
Coocos
14.10.2019 09:56Статья может быть интересной для тех кто не в теме, но мне показалась высосанной из пальца. Почему нет двухциллиндрового двигателя? Часть примеров — масштабирование, а не дублирование.
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 11:31Почему нет двухциллиндрового двигателя?
Пример как по мне уж слишком простой — 2 переходит в 4-ре, а потом из 6-ти в идеальный вариант 12-ть (как пример максимально уравновешенного ДВС?).Coocos
14.10.2019 12:13А как объяснить современную тенденцию выпуска трехциллиндровых моторов?
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 12:34Даунсайзинг (через одну статью буду как раз об этом писать).
Основной смысл — снижение механических потерь в двигателе + в наше время все таки научились лучше уравновешивать плохо сбалансированные сочетания (3 — 5 цилиндров) разными способами (хорошая балансировка, электронно-управляемые опоры двигателя, балансирные валы и т.д.).Bedal
14.10.2019 16:23… при этом удаётся при уменьшении рабочего объёма до принятых сейчас величин остаться в наиболее эффективно работающем объёме «поллитры на цилиндр».
esc
14.10.2019 17:133 цилиндра достаточно хорошо сбаллансированы + являются неплохим промежуточным вариантом между тяговитыми 2мя цилиндрами и мощными крутильными четырьмя.
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 21:08Не совсем понял о чем это? 3 цилиндра гарантировано 1 ход идет за счет инерции (это и есть дисбаланс момента на валу), а у 4-х цилиндрового при каждом ходе в одном цилиндре происходит рабочий ход.
Или это про двухтактный ДВС?cyberly
14.10.2019 21:22Если циклы работы каждого цилиндра сдвинуты друг относительно друга на одинаковый угол, рабочий ход будет происходить через равные промежутки времени. Ну и что, что это будет не 1 раз за 1 оборот, а 1 раз за 1.3 оборота?
telobezumnoe
15.10.2019 00:04это на оке два цилиндра и возврат идёт как раз за счёт инерции, энергия которой накапливается в уравновешивающих валах, и там два цилиндра и поршни одновременно совершают достигают верхних мертвых точек, различия только в тактах. а на трёх цилиндровом как раз один поршень движется в противовес другим… интересно если совместить двухтактник с 4х будет ли от этого польза в крутящем моменте
GeorgKDeft Автор
15.10.2019 08:09Дело не в противовесе движения поршня, а в пульсации момента на валу. В 3-х цилиндровом двигателе 4-тактном всегда будет получатся так, что один такт проходит без сгорания топлива т.е. момент когда в двигателе в одном цилиндре впуск, в другом выпуск, а в третьем только сжатие, и энергия для всего этого берется из инерции движения.
По народному пример — когда говорят «троит» двигатель в 4-х цилидровом моторе имеют ввиду что один цилиндр в моторе не зажигает смесь. так вот на 3-х цилиндровом работа мотора по звуку похожа на «троение», но все свечи тут работают исправно.Zolg
16.10.2019 14:19А что вы, простите, подразумеваете под 'тактом', применительно к многоцилиндровому двигателю в целом (а не каждому цилиндру в отдельности)?
GeorgKDeft Автор
16.10.2019 15:38Я подразумеваю порядок работы при котором все взаимосвязано. Поэтому 4 такта и не вяжутся с 3-цилиндровым мотором так, чтобы обеспечивать работу за один оборот всегда один рабочий ход (сгорание).
Стрелками указано где какой такт происходит в 4-х цилиндровом моторе (оранжевая — рабочий ход), а теперь уберите один цилиндр для понимания работы 3-х цилиндрового и увидите то что я говорил.
Tarakanator
17.10.2019 11:23Ну и что, что ход идёт за счёт инерции?
На высоких оборотах на классическом рядном 4-х цилиндровом двигателе мгновенная мощность (хз как правильно это назвать) больше прыгает от того, что поршни все вместе то разгоняются(начало движения от мёртвой точки), то тормозятся, чем от того, что в мёртвых точках двигатель не получает энергию от сгорания топлива.
Ямаха для нейтрализации этого эффекта сделала двигатель с крестообразным коленвалом.
P.S. вроде 6 цилиндровый рядник уже отлично сбалансирован. Как я понимаю v12 цилиндров делают только из-за компактности.GeorgKDeft Автор
17.10.2019 11:39Честно скажу не знаю как это по простому объяснить, но есть ссылка где написано много, но как раз по всем этим вопросам. Возможно так будет понятнее.
Tarakanator
18.10.2019 11:04Статья устарела.
Кроме уравновешенности важным требованием к двигателю является равномерное протекание пиковых значений крутящего момент а, т.е. в 2-х цилиндровом двигателе рабочий ход должен быть через 360 градусов, в 3-х цилиндровом — через 240 градусов, в 4-х цилиндровом — через 180 градусов и. т. д.
В общем виде это не так (хотя и так для большинства моторов, но вот 3-х цилиндровые моторы это не большинство).
Т.к. для высокооборотистых двигателей это не так.
Т.к. пиковый крутящий момент больше зависит от передачи кинетической энергии поршней к коленвалу и обратно, чем от энергии сгорания топлива за такт.
Tarakanator
17.10.2019 11:16На мотоциклах легко. 4-х цилиндровый двигатель с трудом влезает по ширине. 3-х цилиндровый имеет меньшую ширину при том-же объёме.
Coocos
17.10.2019 11:25На мотоциклах есть и двухциллиндровые двигатели больших объемов (Super Tenere 1200, BMW), а есть трехциллиндровые сверхбольших обхемов (2.3 л.).
Tarakanator
17.10.2019 11:42Это вы к чему?
Coocos
17.10.2019 11:44К тому что нет необходимости в трехциллиндровом двигателе для достижения большого объема при ограниченной ширине.
Tarakanator
17.10.2019 13:21Есть. Только не в достижении объёма, а в достижении большей мощности при том, что габариты и вес двигателя не должны ухудшать управляемость.
Tarakanator
18.10.2019 11:12Ещё забыл написать. V образный мотор, как и продольное расположение рядника на мотоциклах тоже имеет недостатки-увеличение длины мотоцикла.
instalator
14.10.2019 10:06'Когда сейчас говорят 2 свечи на цилиндр подразумевают Twin Spark от Alfa Romeo.'
Европейская часть страны, про Alfa Romeo даже не слышал, а вот про Honda Fit да.lgorSL
14.10.2019 20:16Я вообще мотоциклы bajaj вспомнил. Они делают один цилиндр и ставят в него аж три свечи. По субъективным ощущениям рядная четверка того же объёма на порядок плавнее и лучше тянет.
NickyX3
15.10.2019 10:49+1Поддержу, Honda в системе i-DSI пошла на тот момент дальше альфы, они не только использовали две свечи последовательно, но и изменяли время между вспышками + общий угол опережения. На низких оборотах время между вспышками максимальное, при увеличении оборотов стремится к нулю, вплоть до одновременного на отсечке.
Эта система мне как-то помогла оживить авто на морозе под -50С. Залило мотор, ибо бензин тупо не испарялся для зажигания, выкрутил передний ряд, погрел феном через колодцы (высушил) и крутил при выкрученном переднем ряду свечей мотор, задние свечи выжгли остатки (пыхало вверх феерично метра на полтора), после чего загрутил обратно и завелся
eightrichazikon
17.10.2019 10:15Mercedes так делал, и кажется делает до сих пор, у меня например m113 движок, 8 цилиндров 16 свечей. А вот у 12 цилиндрового более навороченная система зажигания, я не вдавался в подробности, но там катушки «узнают» как хорошо сгорела смесь через сами свечи, и если во время не заменить свечи то начинают гнать катушки. И да, 12 цилиндров = 24 свечи… и плюс две турбины, и фактический объем 5.4…
Zolg
14.10.2019 11:40Дублирование != резервирование.
Из перечисленных технологий дублирования в пределах одного ДВС резервированием можно считать только две свечи на цилиндр.
Все остальное 'дублирование' надежность скорее всего снижает: ни с одним рабочим распредвалом из двух, ни с одним оборванным клапаном из четырех двигатель работать не будет.
Если вероятность отказа одного компонента — Q, то одного из двух — Q^2. Спасти ситуацию может только если вероятность отказа 'половинчатого' компонента существенно меньше, чем 'целого', но предпосылок для этого я не вижу.SergeyMax
14.10.2019 12:07Единственное исключение — двухрядная цепь. Она определённо надёжнее однорядной, особенно после того, как на неё придумали навешивать ТНВД.
agp88
14.10.2019 13:50А можно ли двухрядную цепь считать дублированием? Это не две цепи рядом (которые бы тоже не сильно надёжность увеличивали, ведь если одну цепь оборвёт, она с огромной вероятностью попадёт под целую и оборвёт и её, или куда-нибудь намотается и наделает дел), это одна цепь, которая надевается на две шестерни. В чём её принципиальное отличие от однорядной цепи, просто более толстой и прочной? Установкой двухрядной цепи достигается не резервирование, а увеличение ресурса вследствие большей механической прочности и меньшей нагрузки из-за больше площади контакта трущихся поверхностей.
vanalaizer
15.10.2019 10:19Всё верно, отказ любой из двух цепей выводит двигатель из строя. Это не резервирование, а тип распределения нагрузки.
VT100
15.10.2019 22:35Это не две цепи, а двухрядная цепь. Средний ряд продольных звеньев — общий для рядов.
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 12:39Если вероятность отказа одного компонента — Q, то одного из двух — Q^2. Спасти ситуацию может только если вероятность отказа 'половинчатого' компонента существенно меньше, чем 'целого', но предпосылок для этого я не вижу.
Не все так однозначно. Пример «двух свечей» эту теорию опровергает, так как их две, как раз исходя из того, что одна может и не сработать, но зажигание (то ради чего она там и стоит) все равно произойдет. В обычном моторе в этом случае просто будет пропуск зажигания, и коррекция в зависимости от условий.Zolg
14.10.2019 12:44Повторяю:
Из перечисленных технологий дублирования в пределах одного ДВС резервированием можно считать только две свечи на цилиндр.
Двигатель будет работать и на одной свече. На одном распредвале двигатель работать не сможет, увы.
SergeyMax
14.10.2019 13:09Двигатель будет работать и на одной свече
А если на одной из свечей треснул внутренний изолятор, и из-за этого пропала искра, то двигатель будет успешно ездить на второй свече до тех пор, пока кусок изолятора не вывалится в цилиндр, и не попадёт под клапан. Вот теперь точно всё.VT100
15.10.2019 22:43В поршневых авиамоторах, вроде, есть произвольное отключение групп свечей. Если после прогрева мотора отключение группы вызывает падение числа оборотов ХХ более, чем на N — группа меняется превентивно.
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 13:21На одном распредвале двигатель работать не сможет, увы
В этом вы правы. Хотя первые 4-х клапанные моторы шли с одним распредвалом, где момент передавался через «коромысла» т.е. без доработки в виде коромысел и дополнительных «кулачков» работать не сможет.Tarakanator
17.10.2019 11:33Зависит от конструкции двигателя и от того, что подразумевать под работой на одном распредвалу.
Например, будет работать если выполняются все пункты:
1)2-й распредвал физически вынут ли у него сточились кулачки.
2)привод распредвалов шестерёнками, а не цепью\ремнём.(если сточились кулачки, то можно и цепью\ремнём)
3)каждый распредвал открывает и впускные и выпускные клапаны. (например Если двигатель одноцилиндровый, то такое вполне может быть.)
Осталось только найти двигатель, который удвлетворяет всем условиям.
lingvo
14.10.2019 14:10Причем пропустили один из самых простых способов резервирования в авто — количество цилиндров. Обычно если отказывает 1 цилиндр (свеча или инжектор), то авто как-нибудь, да едет.
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 19:34Вот как раз про отказ одного или даже двух цилиндров в штатном режиме и будет немного рассказано в следующей статье (Способы увеличения гибкости характеристик современных ДВС.)
по поводу двух распредвалов то же есть вариант… но опять же лучше описать в следующей статье так как там именно про технологии позволившие оптимизировать процессы в ДВС.
cyberly
14.10.2019 20:16Как раз летом узнал, как именно оно при этом едет) Кому интересно, попробуйте тронуться с 3-ей передачи…
dinarv
15.10.2019 11:10с неработающим зажиганием в одном или нескольких цилиндрах несгорающее топливо попадает в масло, далее смывает смазку с пар скольжения и привет замена коленвала, вкладышей и т. п.
нельзя ездить на двигателе с неисправным цилиндром. ну только докатиться до СТО потихоньку.cyberly
15.10.2019 11:23А ЭБУ не отключает, часом, глючный цилиндр? Вроде, что-то такое слышал, плюс, когда у меня была проблема с зажиганием, после «отвала» цилиндра он уже не работал, пока двигатель не заглушишь и не заведешь снова. И свеча, ЕМНИП, сухая была.
dinarv
15.10.2019 11:34Да, наверняка есть «умные», но вряд ли это 100%, к тому же есть вообще двигатели «старой школы» без ЭБУ.
Просто это фактор, которым лучше не пренебрегать, т. к. кап. ремонт — дорого и долго обычно. Да и езда на 3х цилиндрах из 4х такое себе — машину колбасит шопипец на низких оборотах. Допускаю, что на более сбалансированных моторах R6, V6+ наверно будет не так заметно.
wormball
14.10.2019 11:55Статью надо было назвать «священное число 2 (непременно цифрой!) и где оно встречается в автомобилях».
Gryphon88
14.10.2019 12:17+1Двухдвижковые автомобили с одной КПП для того времени были довольно сложной конструкцией, потому что требовали синхронизатора. А если его выбивало, то машина часто не могла ехать вообще никак, а в остальных сильно теряла в управляемости.
nomadmoon
14.10.2019 13:59Два коленвала на поршень выглядит настолько интересной затеей что даже непонятно почему тек не делают в современных ДВС. Какие то недостатки у такой системы есть?
elmm
14.10.2019 15:11Цена?
nomadmoon
14.10.2019 15:26Ну одна-две косозубые шестереночные пары из одинаковых шестерен с постоянным зацеплением выглядят куда проще ручной коробки с разными шестеренками, синхронизаторами, механизмом переключения и всей фигнёй, а коробас стоит не миллионов тыщи.
GeorgKDeft Автор
14.10.2019 19:39Насколько я слышал несмотря на теоретические расчеты об эффективности из однозначно положительного только повышенный ресурс пары цилиндр — поршень (чего явно мало для массового внедрения, с учетом того что как раз ресурс в данном случае не самая нужная характеристика для ДВС… те же двигатели-миллионики на данный момент неактуальны).
agp88
14.10.2019 14:01+1По поводу двухдвигательных машин: Вы забыли сумрачного Советского гения! БТР-60 и ЗиЛ-135ЛМ были выполнены как раз по такой схеме. Каждый из двигателей вращал колёса на своём борту. Это нужно было как раз для резервирования, военным очень понравилось, что, даже потеряв в бою один из двигателей, машина всё равно могла передвигаться, хоть и бочком и не очень быстро (БТР мог развивать до 60 км/ч на асфальте). С БТРом ни мне, ни моим знакомым иметь дел не довелось, а вот про ЗиЛ много рассказов слышал от товарищей. На нём стояли бензиновые 7-ми литровые V-образные восьмерки, которые работали на 92-м (!) бензине. Причем расход мог доходить до литра на километр!
lingvo
14.10.2019 14:11Вроде какие-то машины для перевозки баллистических ракет имели не только два двигателя, а и две кабины.
Dr_Faksov
15.10.2019 04:52Ацкий ужас БТР — синхронизация оборотов путем механической регулировки карбюраторов. По факту — один двигатель всегда тянул больше.
MTyrz
15.10.2019 12:10Ацкий ужас БТР
… И мотоциклов «Урал». Хотя там не двигатели, а цилиндры, но смысл примерно тот же.Zolg
16.10.2019 14:40Смысл совершенно разный. Обороты цилиндров урала 'засинхронизированны' коленвалом.
И система 'по карбюратору на цилиндр' встречалась весьма часто: большинство мотоциклов с многоцилиндровыми двигателями, автомобили с мощными моторами…
Да и собственно нынешний стандарт де-факто 'распределенный впрыск в коллектор' это электронный наследник именно многокарбюраторной системыMTyrz
16.10.2019 18:22Обороты цилиндров урала 'засинхронизированны' коленвалом.
Тогда уж двигателя.
А обороты двух двигателей БТРа точно совсем ничем не синхронизированы? Вращение колес — не?
А что система с карбюратором на цилиндр не есть Ураловский эксклюзив, я знаю. В конце концов, у Урала есть иностранный предок, и эту схему он просто унаследовал. Что не отменяет проблем с синхронизацией цилиндров: мне не единожды пришлось этим развлекаться.Dr_Faksov
18.10.2019 01:33У БТР-70 засинхронизированны через колёса и дорожное покрытие. Посему часть покрышек стирается быстрей.
От правого двигателя крутящий момент подводится к колесам первого и третьего мостов, от левого — к колесам второго и четвертого мостов. Винты водометного движителя приводятся в действие от каждого из двигателей через коробки отбора мощности и редуктор.
И здесь именно дублирование двигателя и ходовой, чего так не хватает в статье.
Tarakanator
18.10.2019 08:24Это проблема урала, а не синхронизации цилиндров.
Синхронизировал цилиндры на cb750, fz6 и ещё каком-то мотоцикле друга. Всегда всё было быстро и просто.MTyrz
18.10.2019 13:44Это проблема урала, а не синхронизации цилиндров.
Возможно.
Если вы посмотрите на исходный коммент треда, вы увидите, что и там обсуждались скорее конкретные модели, чем техническое решение, как таковое.
Я, кстати, не сказал бы, что синхронизация на Урале была слишком сложной или утомительной. В полчаса можно было уложиться. Вот только тратить эти полчаса надо было довольно регулярно. Или уже забивать, типа пусть ездит, пока не начнет совсем напрягать.
aPiks
14.10.2019 14:48Ну такое, из приведенных примеров, разве что два двигателя избыточно. В других случаях — это конструктивная особенность для повышения производительности. Без одного вала — конструкция не будет работать, также как и без двух турбин и тд
Gryphon88
14.10.2019 15:36Два движка изначально ставили не от хорошей жизни, просто адекватные по соотношению масса/мощность делать толком не умели, и броневик или грузовик получался только с двумя движками.
aPiks
14.10.2019 16:34Тут речь идет о том, что если один из двигателей в А-классе накроется, то второй продолжит работать. Аналогично и с броневиками. Если один из двигателей накроется, то второй продолжит работать. Да, мощность упадет, но броневик продолжит ехать. Суть резервирования в поддержании работы системы при отказе резервируемой части, а не в том, чтобы просто дублировать узлы для повышения производительности.
Gryphon88
14.10.2019 16:40Сейчас — да, а вот раньше ставили два из-за нехватки мощности на одном, который влезал. Двухдвижкового броневика, который может ехать на одном двигателе, не знаю, кстати.
Bedal
14.10.2019 16:20Позиционирование «дублирование для надёжности» не подходит для большинства перечисленных примеров.
GeorgKDeft Автор
16.10.2019 08:49Не подскажите какие из приведенных примеров в статье по надежности хуже использовавшихся до них? Разумеется с учетом временных рамок…
Bedal
16.10.2019 14:07+1Не путайте «после» и «вследствие». Я написал щадяще, помягче — но, если Вам нужно прямо, вот:
Два ДВС Сделано не для резервирования, а для повышения мощности из-за невозможности разместить один двигатель двойной мощности. Повышение двигательной надёжности (в обмен на общее понижение надёжности, кстати) было побочным эффектом.
2 турбины для ДВС — Причин две: уменьшение момента инерции (у двух турбин он вдвое меньше, чем у одной, вдвое большей. Соответственно — уменьшают турбояму и турболаг. Вторая причина — компоновочная, для конфигураций с двумя выпускными коллекторами приходится ставить и две турбины. К резервированию ни малейшего отношения.
впуск изменяемой геометрии Никакого отношения к резервированию, обычное согласование волновых процессов на впуске со скоростью вращения. Для понимания: существуют впуски с бесступенчатым изменением длины (по типу саксофона).
От 2 клапанов к 4-м (удвоение) При чём тут резервирование, если нужно было обеспечить большое сечение, а один клапан нужной площади просто не помещался?
2 распределительных вала (DOHC) И где здесь резервирование? Опять компоновочные проблемы — слишком много клапанов для одного вала.
2х рядная цепь ГРМ Снова здорово. Для передачи больших усилий нужна широкая цепь. Возникают проблемы локальных перекосов звеньев — для этого их снабдили перегородками, сделав цепь двухрядной. А вовсе не сделали две цепи для резервирования.
2-х массовый маховик Ясно даже и ежу, что ни одна из частей двухмассового маховика не резервирует другую. Этот конструктив всего лишь переносит пружины из диска сцепления в маховик, потому что в двухсцепных роботах (и других случаях) пружины в диске сцепления уже не работают или их туда не поставить.
2 шатуна на круглый поршень Никакого резервирования нет. При поломке одного из шатунов двигатель всё равно развалится, второй не спасает. Чисто кинематическое решение, к резервированию отношения не имеющее.
2 поршня на цилиндр, или «оппозитник» наоборот — Где резервирование? При отказе одного коленвала двигатель работать не будет. Снова компоновочное решение для уменьшения размеров двигателей большой мощности и объёма.
2 форсунки на цилиндр., 2 свечи на цилиндр. При очень большом желании здесь можно натянуть сову на глобус: при отказе одного комплекта двигатель будет продолжать как-то работать. Хотя делалось это очевиднейшим образом не для того.
Так что из шести тегов под постом правильным является только один: «ДВС».GeorgKDeft Автор
16.10.2019 16:43Ясно. не совсем согласен, но в общем действительно правда.
Момент с 2 моторами правда странно вы поняли. На обоих машинах моторы установлены для полного привода и работают не всегда одновременно (точнее даже работает в легких условиях как правило один). Не надо путать это с танками и прочими примерами, я же в статье ясно указал конкретные машины.
2 турбины — ошибка так как имел ввиду би-турбо (исправлю потом).
насчет впуска не согласен в корне, так как помимо по сути это соединенный вместе «длинный» и «короткий» коллектор.
От 2 клапанов к 4-м (удвоение) При чём тут резервирование, если нужно было обеспечить большое сечение, а один клапан нужной площади просто не помещался?
Тут надо как то определится что было раньше курица или яйцо. В смысле вы действительно считаете что 2 клапана не могут поместиться на такой же мотор если там расположены 4-ре? Я же приводил пример замены на многоклапанную ГБЦ на моторе на котором стояла 2-х клапанная, так в чем проблема изготовить более массивную двухклапанную конструкцию кроме очевидных проблем с инерцией и потерей нужной формы камеры сгорания?
2 распределительных вала (DOHC) И где здесь резервирование? Опять компоновочные проблемы — слишком много клапанов для одного вала.
На самом деле нет… BMW еще в 80-е выпускали двигатель M20B20 с одним распредвалом и 4 клапанами на цилиндр.
2х рядная цепь ГРМ Снова здорово. Для передачи больших усилий нужна широкая цепь. Возникают проблемы локальных перекосов звеньев — для этого их снабдили перегородками, сделав цепь двухрядной. А вовсе не сделали две цепи для резервирования.
По сути спорить не буду, что это все же не две цепи… но в видео к двухрядной цепи, и даже тут в комментариях писали что сейчас наоборот однорядные ставят чаще, которые не очень надежные.
2 форсунки на цилиндр., 2 свечи на цилиндр. При очень большом желании здесь можно натянуть сову на глобус: при отказе одного комплекта двигатель будет продолжать как-то работать. Хотя делалось это очевиднейшим образом не для того.
Почему вы решили что сделав раздельную подачу топлива они не предполагали использовать это как повышенный ресурс топливной системы? Особенно вариант с прямым впрыском при его очевидных проблемах на плохом топливе?
Bedal
16.10.2019 16:56Момент с 2 моторами правда странно вы поняли.
Нет, я всё правильно понял. Достаточно почитать историю каждого и любого из этих автомобилей, чтобы увидеть, что второй двигатель ставили не для резервирования.
насчет впуска не согласен в корне, так как помимо по сути это соединенный вместе «длинный» и «короткий» коллектор.
И при чём тут резервирование? Если сломается «длинный» — ездить на «коротком»? Не для этого делалось, и никогда так и не делается.
Почему вы решили что сделав раздельную подачу топлива они не предполагали использовать это как повышенный ресурс топливной системы? Особенно вариант с прямым впрыском при его очевидных проблемах на плохом топливе?
Потому что — почитайте, зачем это делали. Для уменьшения размера капель. Сделать одну форсунку с многодырочной головкой не получится — и места под большую головку нет, и правильного распыления не будет. Продление ресурса никоим образом не предполагалось. Более того, нет и продления, на самом деле.
Для устранения проблем прямого впрыска ставят второй комплект форсунок — на впуске. На малых оборотах и нагрузках ездят на «обычном инжекторе», в остальных режимах на прямом впрыске. Оба комплекта используют для мощностных режимов, на разгоне — но не всегда. Опять же, ни слова о ресурсе, можете сколько угодно перекопать источников.
сейчас наоборот однорядные ставят чаще, которые не очень надежные
сейчас вообще переходят опять к ремням, потому что их срок службы уже выше, чем у цепей. На мощных моторах пока цепи, но тенденция очевидна.
На самом деле нет… BMW еще в 80-е выпускали двигатель M20B20 с одним распредвалом и 4 клапанами на цилиндр.
Никто не говорит, что нельзя — но дорого. Тупо экономят.
вы действительно считаете что 2 клапана не могут поместиться на такой же мотор если там расположены 4-ре?
Почитайте описания. Для большого клапана возникают проблемы с формой камеры сгорания, размещением свечей — и с тепловым режимом клапана. Это и есть причина.
Echoplex
14.10.2019 19:30Спасибо за интересную статью.
Хотелось бы внести уточнение в «На данный момент Alfa Romeo является единственной фирмой которая все свои моторы снабжает этой технологией.» Твин-спарки перестали устанавливать в альфы с запуском линейки 159/Brera/Spyder в 2006 году.
AMIluvatar
14.10.2019 20:46Про впуск с изменяемой геометрией — вполне себе серийно у того же АвтоВАЗа и сейчас идет, на 1.6 моторах (на Вестах так точно).
GeorgKDeft Автор
16.10.2019 08:52Были сомнения в надежности этого устройства на отечественной технике так что только вскользь упомянул.
AMIluvatar
16.10.2019 09:21В моем случае за 3+ года и 60000км проблем нет. Да и вообще никто не жаловался, там система весьма простая и неприхотливая.
GeorgKDeft Автор
16.10.2019 09:57Вот про электроусилитель я то же так думал… но причина его косяков поразила не меньше (сейчас вроде норм. но блин ставить самодельную плату вместо нормальной это жесть для новой машины.)
Конечно иномарки в плане поломок то же не безгрешны, но там причины более менее предсказуемы.
60 000 км что то по гарантии меняли?AMIluvatar
16.10.2019 10:22Со времен истории с ЭУРом прошло примерно куча лет. Насколько я помню (за достоверность на 100% не ручаюсь), ЭУР на весте стоит такой же, как на Кашкае предыдущего поколения. У меня нареканий не было.
В моем случае машина из первых партий, по гарантии менял прилично всего, но то, что менял, на новых машинах уже поправлено.
Из замен — стабилизатор поперечной устойчивости (с наваренными втулками, ибо отдельные втулки на заводском стабе могли скрипеть (к слову, на Полуседане и Рапиде та же история была и так же ее решили), антенна радио +GPS (корпус не очень был, отпала при мойке), улитку мультируля (не всегда срабатывал вежливый поворотник налево (который без фиксированного положения, улитка Реношная, такая же на Смартах стоит, на куче Рено (Дастеры, Логаны, Каптюры, Арканы), сцепление (ибо заводское Valeo не очень, а у меня АМТ. Купил сторонний комплект за 3800, в рамках гарантии его поставил, новый заводской мне отдали, его за 3000 продал, итого пришлось аж 800 рублей вложить, зато теперь проблем нет).
В остальном — подвеска кроме стабилизатора вся родная, по салону тоже все родное. Мотор — только расходники. В целом весьма достойный автомобиль, жаль, что полноценного автомата нет, но вот с ноября в продаже будет Веста с вариатором и ниссановским мотором HR16DE.
Я привык к роботу и мне при моем режиме использования он голову не делает, а в обслуживании так же дешев и неприхотлив, как механика. Но плавности как от гидротрансформаторной коробки или вариатора от него ждать не нужно.
Как-то так.GeorgKDeft Автор
16.10.2019 10:34Значит рено-ниссан не зря на завод вошли. История действительно старая, и связана с поставщиками больше, но далее я уже не следил (по слухам после начали серьезно к вопросу комплектующих подходить).
Получается много в машине деталей именно от Рено стало, или это все же местное производство по их стандартам?AMIluvatar
16.10.2019 10:41Не знаю, где и какие запчасти производятся честно говоря. В плане локализации как мне кажется та же Веста примерна равна Рио или Солярису. Т.е. в ней полно запчастей от Альянса (Рено-Ниссан-Мицубиши), но часть из них производится в России. У того же Valeo есть завод тут, у прочих поставщиков тоже. Продукция с этих заводов идет на конвееры разных производителей, и не только в России. Т.е. за счет глобализации и прочего, становится очень сложно называть продукт чисто Российским (или чисто иномарочным в случае тех же Рио, Солярисов и прочих машин, сделанных в России).
Я считаю, что это хорошо.
пс. Несколько примеров. У меня люкс комплектация, стекло лобовое с обогревом Турецкое, датчики света и дождя на нем с Рено Мегана (не знаю, где сделаны). На крышке бачка омывайки, на улитке подрулевой стоят логотипы Рено.
Двигатель наш, 129-й, однако уже давно поршневая в нем от Federal Mogul, комплект ГРМ Gates, генератор — Valeo, компрессор кондиционера — Bosch и тд и тп.
Nikolai46
14.10.2019 21:42+1Если уж на хабре обсуждается, надо привести примеры ДВС выполненных по схеме big.LITTLE
Тем более это сейчас наверное наиболее актуально. Когда тебе машину продают то лошадинные силы указывают от big, а потребление бензина от LITTLE. Со сноской мелким шрифтом.elmm
15.10.2019 10:39Что за тема «big.LITTLE»?
Nikolai46
15.10.2019 16:01big.LITTLE — один мощный, но прожорливый, второй послабее, но энергоэффективный.
elmm
16.10.2019 11:03С процессорами то понятно. А вот с ДВС это как? Отключение части цилиндров? Можно пример?
ToSHiC
15.10.2019 01:14Какая-то прям очень неоднозначная статья. Вроде бы и правда чего-то по-два, но только описания не особо соответствуют действительности.
2 турбины — не потому, что их хотели поставить две, а потому, что маленькие турбины раскручиваются намного раньше, но производительности не хватает не высоких оборотах, поэтому ставят две. Надёжность вообще не при чём, при поломке одной уже всё плохо становится и надо срочно на сервис. На 6-цилиндровых двигателях может и 3 турбины стоять.
Впуск изменяемой геометрии не обязательно имеет 2 режима, в BMW DISA3 режима.
4 клапана вместо двух стали ставить ради увеличения площади седла. В 90-х были также двигатели с тремя клапанами на цилиндр (mazda 626), феррари делали двигатели с 5 клапанами на цилиндр. Также при применении 4 клапанов на цилиндр улучшается продувка цилиндра из-за формирования вихря вглубь цилиндра (в головках с 2 клапанами на цилиндр вихрь формируется в горизонтальной плоскости, перпендикулярно оси цилиндра).
2-массовый маховик — сложная конструкция для уменьшения вибрации ДВС. Если маховик сплошной, то демпферные пружины конечно же тоже присутствуют, они встроены в диск сцепления. На дизельных двигателях демфер крутильных колебаний так же есть на переднем шкиве коленвала.
Twinspark альфа придумала, когда захотели запихать в 8-клапанную ГБЦ ну совсем уж гигантские клапаны, свеча оказывалась слишком сбоку, и для более равномерного сжигания смеси пришлось поставить ещё одну свечку напротив. В итоге получилась сферическая камера сгорания, 2 одинаковые свечи, которые одновременно дают искру, и 2 гигантских тарелки клапанов. Когда перешли на 16-клапанные ГБЦ, свечки стали разного размера, основная свеча была как у всех по центру, дополнительная — сбоку, мЕньшего размера, и давала искру на другом такте, служила для лучшего соответствия евронормам и лучшей работы двигателя на очень бедных смесях.GeorgKDeft Автор
15.10.2019 08:34Надёжность вообще не при чём, при поломке одной уже всё плохо становится и надо срочно на сервис.
При 2 и более есть возможность избавления от турбо-ямы, нагрузка распределена на разные диапазоны оборотов (что важно для живучести подшипников в турбине так как именно постоянная работа при большом диапазоне оборотов и перегреве сказывается на надежности напрямую).
Впуск изменяемой геометрии не обязательно имеет 2 режима, в BMW DISA3 режима.
Согласен, но вот больше никто 3-х режимных впусков не делает. Возможно есть причины?
4 клапана вместо двух стали ставить ради увеличения площади седла.
А увеличивать площадь седла нужно было чтобы…? (простите за еврейскую манеру ответа, но в статье в принципе написано более простым языком эта причина, так что не вижу смысла повторятся).
2-массовый маховик — сложная конструкция для уменьшения вибрации ДВС.
Тут конечно вопрос основной для каких условий эксплуатации? В СНГ предпочитают менять на обычный и рисковать, а в других странах проще поменять маховик.
SergeyMax
15.10.2019 09:53При 2 и более есть возможность избавления от турбо-ямы, нагрузка распределена на разные диапазоны оборотов
Да, только это решение будет называться не twin turbo, а biturbo.
ToSHiC
15.10.2019 10:58Для надежной работы турбин прежде всего важно масло. При этом у среднестатистического водителя двигатель ни разу не раскручивался до отсечки, и пару раз всего был в красной зоне, а на большой турбе он даже из турбоямы выходил бы только изредка.
Увеличивать суммарную площадь седел впускных клапанов нужно для лучших продувки и смесеобразования, таким образом достигается бОльшая литровая мощность и лучшая экологичность ДВС. С износом никакой проблемы нету, потому что:
- обыватели мотор не крутят
- даже распредвалы с рокером легко живут на 9000rpm, и при переходе с 8v на 16v существенного роста диапазона рабочих оборотов не случилось.
Двухмассовый маховик, как и демпфер в сцеплении, очень не любит ударов в трансмиссию: ланч-старты, появление зацепа после пробуксовки, приземление с раскрученным по скорости колесом после проезда ееровностей и т.д., всё это редко случается у обычных водителей. Страдает он и от резких переключений коробок с роботом, когда включен самый агрессивный режим. При этом, если не доводить износ диска сцепления до пробуксовок, то маховик отлично прослужит и 2 комплекта сцепления, это было неоднократно проверено на практике. Зато пока в пробке стоишь — вибраций на руле и на кузове намного меньше, чем у машин с сплошным маховиком.
GeorgKDeft Автор
15.10.2019 11:43Для надежной работы турбин прежде всего важно масло.
А для масла важно не выходить за пределы максимальной температуры, что и достигается за счет двух турбин работающих на разных уровнях оборотов. Ведь чем меньше работает турбина — тем меньше шанс словить перегрев?
Увеличивать суммарную площадь седел впускных клапанов нужно для лучших продувки и смесеобразования, таким образом достигается бОльшая литровая мощность и лучшая экологичность ДВС. С износом никакой проблемы нету
Насчет износа все таки наверно спорный вопрос? Обыватели разные бывают… а вообще я имел ввиду меньшую инерционность клапанов и улучшенное охлаждение в 4-х клапанном варианте (хотя и не без исключений на раннем этапе развития этой технологии).
При этом, если не доводить износ диска сцепления до пробуксовок, то маховик отлично прослужит и 2 комплекта сцепления, это было неоднократно проверено на практике. Зато пока в пробке стоишь — вибраций на руле и на кузове намного меньше, чем у машин с сплошным маховиком.
Так получается все таки если ездить с умом то двухмассовый выхаживает дольше заявленного срока? Это показатель надежности технологии или все таки одномассовый на той же машине предпочтительнее по вашему мнению?
ToSHiC
15.10.2019 20:30А для масла важно не выходить за пределы максимальной температуры, что и достигается за счет двух турбин работающих на разных уровнях оборотов. Ведь чем меньше работает турбина — тем меньше шанс словить перегрев?
О, это зависит от гигантского количества факторов, в том числе от температуры термостатирования масла (привет, BMW!), наличия, расположения и размера маслокулера, объёма масла в системе и т.д. По факту, на современных машинах перегреть масло можно только на треке, т.к. нигде больше не получится ехать с такими большими нагрузками на двигатель. Саму турбину нагреть тоже достаточно тяжело, опять же надо прям наваливать, особенно если на торможениях агрессивно работает антилаг + сильно богатит смесь для охлаждения поршней. Вот тогда можно получить такой результат: instagram.frix2-1.fna.fbcdn.net/vp/dec4ab758db82ea0b36541e346c7c74e/5E601601/t51.2885-15/e35/69267534_158702251985194_7455469281007495366_n.jpg?_nc_ht=instagram.frix2-1.fna.fbcdn.net&_nc_cat=110 (фото — моё).
Насчет износа все таки наверно спорный вопрос? Обыватели разные бывают… а вообще я имел ввиду меньшую инерционность клапанов и улучшенное охлаждение в 4-х клапанном варианте (хотя и не без исключений на раннем этапе развития этой технологии).
Большая масса вполне компенсируется жёсткостью пружин, а вот охлаждение тарелок на 4-клапанных ГБЦ может быть как бы не хуже, фаска обычно уже. Но обычно это не проблема, материаловедение идёт вперёд.
Так получается все таки если ездить с умом то двухмассовый выхаживает дольше заявленного срока? Это показатель надежности технологии или все таки одномассовый на той же машине предпочтительнее по вашему мнению?
Регламента замены ни для маховика, ни для сцепления, кажется, обычно нету. Сцепление так вообще расходник с естественным износом. Те же маховики вполне 200 тысяч могут выхаживать, если не насиловать машину. С двухмассовым вибрации реально меньше, особенно на руле, а если ещё и коробка-автомат с гидротрасформатором, так почему бы и не использовать двухмассовые маховики.GeorgKDeft Автор
15.10.2019 21:43А что на фото нагрето? Я так понял что просто выпускной коллектор раскалился до катализатора и все?
ToSHiC
15.10.2019 21:53Улитка турбины. Ката там нету :) 3 дюйма прямотока от турбины прямо, но это не для города машина.
GeorgKDeft Автор
16.10.2019 08:30Так чему там перегреваться если торможение потока по сути только об турбину? А что за мотор — машина? Для Чего?
Bedal
16.10.2019 14:26Ведь чем меньше работает турбина — тем меньше шанс словить перегрев?
нет. Сразу две ошибки. Перегрев идёт от температуры входящих газов. Даже, если их поток не так велик — локальный перегрев всё равно возможен. Так что главное (и, на практике, единственное) направление продления жизни турбины — охлаждение. Самим рабочим процессом, как у дизелей, охлаждением выхлопного коллектора как у ЕА-211 и более современных моторов или охлаждением подшипников специальными каналами с ОЖ (опять же, ЕА-211 и те, кто после них создавался).
Вторая ошибка: турбина работает всегда! Отсечки, при которой на турбину бы вообще не подавались выхлопные газы, не бывает. Иначе ей нужно будет заново прогреваться и выбирать температурные зазоры, заново раскручиваться и удлинять турболаг. Когда говорят «турбина не работает», это означает, что она даёт слишком слабый вклад в повышение давления на впуске, чтобы это сказалось на режиме работы мотора.GeorgKDeft Автор
16.10.2019 17:05Перегрев идёт от температуры входящих газов. Даже, если их поток не так велик — локальный перегрев всё равно возможен.
А температура газов зависит от скорости их истечения в выпускной коллектор т.е. от оборотов двигателя. Локальный перегрев в данном случае из за чего может быть на исправной турбине и двигателе?
Вторая ошибка: турбина работает всегда! Отсечки, при которой на турбину бы вообще не подавались выхлопные газы, не бывает. Иначе ей нужно будет заново прогреваться и выбирать температурные зазоры, заново раскручиваться и удлинять турболаг. Когда говорят «турбина не работает», это означает, что она даёт слишком слабый вклад в повышение давления на впуске, чтобы это сказалось на режиме работы мотора.
Не совсем верно выразился… т.е. чем меньше турбина работает под нагрузкой, тем меньше вероятность отказа подшипников.Bedal
17.10.2019 07:27А температура газов зависит от скорости их истечения в выпускной коллектор т.е. от оборотов двигателя. Локальный перегрев в данном случае из за чего может быть на исправной турбине и двигателе?
У меня возникает стойкое ощущение, что Вы не разбираетесь в ДВС — зачем тогда пост про ДВС писали?GeorgKDeft Автор
17.10.2019 10:23Понял. Проблема в том что я о теории, а вы о практике.
Конечно двигатель с турбиной может ловить перегрев на небольших оборотах, но это не от температуры газов (очевидно же что с точки зрения логики сжигая меньше, на меньших оборотах объективно меньше тепла и выбрасывается?)… причина тут в плохом охлаждении, и вот как раз эту проблему успешно решили за счет лучшего охлаждения (хотя все относительно… рекомендации для некоторых турбовых моторов не глушить мотор после остановки для нормализации температуры в турбине все еще актуальны).
Bedal
17.10.2019 10:46Да Вы вообще невесть про что. Где в Ваших словах теория-то? Сугубо рассуждальчество.
Температура газов зависит от характера горения и термодинамического цикла двигателя (грубо говоря, КПД). У дизеля выхлоп прохладнее — что на низких, что на высоких оборотах.
Общий нагрев зависит от общего же баланса притока/оттока тепла. Но локально могут быть (и существуют) точки, где отвод тепла ограничен. Такой точкой является масляный клин в подшипнике турбины. Предельная температура для него гораздо, гораздо ниже, чем для металлических частей. От подшипников «старых» турбин тепло отводится через корпус теплопередачей но главным образом — через прокачивание масла через подшипник. Прокачивание обеспечивается вращением, ровно потому рекомендуют дать турбодвигателю поработать после остановки. Иначе, из-за остановки вращения турбины, масло в подшипнике перегреваются и лакируется, что ведёт к смерти подшипника и всей турбины. Перегрев происходит вообще после остановки двигателя.Остановки, Карл!
Дополнительное (как у новых двигателей) охлаждение подшипников требуется прежде всего на малых её оборотах.
Ну и, повторюсь, всё это не имеет отношения к резервированию и не делает Ваш пост стоящим похвалы. Увы.GeorgKDeft Автор
17.10.2019 11:47Ну вы же уже поставили минус, так чего вам не хватает? Я возможно расстрою вас, но я наверно как то обойдусь без вашей похвалы. Да это будет трудно, но я справлюсь.
И что из описанного вами противоречит утверждению что на небольших оборотах двигатель генерирует меньше тепловой энергии, чем на больших в теории? Я же говорю что теория и практика иногда входят в противоречие и в этом главная проблема недопонимания.
Возможно если вы не верите в мое утверждение, то может пример клапана EGR вам о чем то говорит? А именно назначение этого устройства и принцип работы… а так же наличие охладителя рециркулирующих газов в более продвинутой системе. Напоминаю что диапазон работы данной системы от холостых к средним нагрузкам.Bedal
17.10.2019 12:27Уже из того, что Вы не можете обсуждать лично, а выносите
попобольстон души обязательно на люди, следует, что я не ошибся.GeorgKDeft Автор
17.10.2019 15:43В чем вы не ошиблись? Сарказм по поводу минуса не уловили? Если что то нужно конкретно — пишите прямо (я не девушка, намеки не люблю). Вы конкретно описали свою причину минусования чего вы решили что меня это как то должно после этого задевать? (кстати это сообщение было до того как я увидел личное сообщение… интуиция таки не подвела)))
Bedal
17.10.2019 16:53Не ошибся в том, что Вы — кармодрочер. Такое не люблю, и минус, считаю, Вы честно заслужили.
На сём заканчиваю. Хотите продолжить — в личку. На миру Вы уже умерли, достаточно.
VT100
15.10.2019 22:52Площадь седла (как способ охлаждения тарелки), ИМХО, вторичен. Да и то — актуален для выпуска. Первично было желание увеличить наполнение цилиндра смесью. При необходимости вписаться в заданную площадь камеры сгорания в "голове" — 4 канала меньшего сечения имеют бoльшую суммарную площадь сечения, чем 2.
P.S. На ЗИЛах, вроде, в стебле выпускного клапана была полость, залитая натрием(!) для улучшения теплоотвода от тарелки.Tarakanator
17.10.2019 17:02Там дело не только в площади сечения.
После того, как смесь прошла отверстие в головке блока, она должна ещё обогнуть клапан. а там площадь для смеси будет как периметр клапана(ов)*высота подъёма клапана.
Если мы делаем 2 клапана с суммарной площадью как у одного, то периметр увеличится в 1.4 раза. Это причина по которой не всегда можно сделать 2(по одному на впуск и выпуск) больших клапана, даже если они влезают в голову.
Bedal
16.10.2019 14:20При 2 и более есть возможность избавления от турбо-ямы, нагрузка распределена на разные диапазоны оборотов (что важно для живучести подшипников в турбине так как именно постоянная работа при большом диапазоне оборотов и перегреве сказывается на надежности напрямую).
Не турбоямы, а турболага. Это разные вещи, и турбины меньшей инерционности сказываются в первую очередь на турболаге.
Живучесть турбины зависит от температуры в ней. Поэтому, кстати, турбодизельные турбины живут гораздо дольше, чем на обычных бензинках. В моторах EA-211 и других современных, сделанных по их схеме — тоже турбины живут столько же, сколько весь мотор. И тоже за счёт снижения температуры. Разделение на две и больше турбин в этом смысле не меняет ничего.
в статье в принципе написано более простым языком эта причина
… и к резервированию она не имеет никакого отношения.GeorgKDeft Автор
16.10.2019 17:07Живучесть турбины зависит от температуры в ней. Поэтому, кстати, турбодизельные турбины живут гораздо дольше, чем на обычных бензинках.
Логично… ведь обороты и температура выхлопа у дизеля как правило меньше.
IsyanovDV
15.10.2019 07:15Двойные свечи активно ставили японцы, тот же L13.
maverickcy
15.10.2019 10:36Да, на фитах и джазах 2000-2006 по 2 свечки на цилиндр
mSnus
15.10.2019 07:21Про самое главное дублирование забыли. Причем именно дублирование, а не масштабирование и т.д. ;-)
Тормозной контур у большинства машин так построен, чтобы при отказе тормозов одного-двух колёс (например, порван шланг гидросистемы), оставалась рабочей вторая "диагональ".
lingvo
15.10.2019 16:04Речь же про ДВС, а не другие системы автомобиля? Иначе можно вообще начать с фар, например.
Tarakanator
17.10.2019 22:142 фары не из-за дублирования. А чтобы определять расстояние до автомобиля ночью. С мотоциклами есть проблема-непонятно расстояние до него и его скорость.
lingvo
18.10.2019 11:38А как же тогда мотоциклисты и водители поездов с одной фарой ездят?
Tarakanator
18.10.2019 11:44А мотоциклистов часто подрезают как раз из-за того что неверно определяют расстояние до них. Думая 1 огонёк это машина в далеке, или тупо неверно определяя расстояние\скорость.
В японии даже запрещено на мотоциклах делать 2 фары ближнего света, чтобы не путали с машиной в далеке. У меня у самого fz6 s для внутрияпонского рынка. Так у него в одной фаре ближний свет отключен, чтобы не нарушать японские законы.
А машинистам, насколько мне известно, не требуется определять дистанцию до поезда, которые едет в твою сторону.lingvo
18.10.2019 15:38А машинистам, насколько мне известно, не требуется определять дистанцию до поезда, которые едет в твою сторону.
А до человека или машины, застрявшей на рельсах?
JPEGEC
15.10.2019 08:24Обычно перед инженерами стоит непростой выбор — какой привод выбрать? Идеальным решением конечно будет полный привод, но помимо проблем с развесовкой по осям тут всплывают и дополнительные сложности из за трансмиссии.
Вроде раздатка не бог весть какой сложный узел в автомобиле? С той же КПП не сравнить к примеру.
После внедрения DOHC стал закономерный вопрос — чем приводить в движение ГБЦ?
А ГБЦ точно нужно приводить в движение?GeorgKDeft Автор
15.10.2019 08:42Вроде раздатка не бог весть какой сложный узел в автомобиле? С той же КПП не сравнить к примеру.
Ага… но вот карданный вал, дифференциалы и прочее немного напрягает. Особенно напрягает это все чинить в грязи когда рядом проедет «двухмоторный»))
А ГБЦ точно нужно приводить в движение?
Согласен. Лучше не стоит. Хотя вы же все равно поняли что нужно приводить в движение в ГБЦ?JPEGEC
15.10.2019 08:52Ага… но вот карданный вал, дифференциалы и прочее немного напрягает. Особенно напрягает это все чинить в грязи когда рядом проедет «двухмоторный»))
Дифференциаллы тут все же наверное не причем. Или вы имеете ввиду межосный? Так его зачастую и нет как класса. Например на парттайме.GeorgKDeft Автор
15.10.2019 09:24Я имею ввиду что лучше не иметь под днищем трансмиссии на внедорожнике в пустыне, или военном джипе (как в моих примерах).
Ну и конечно немного личного отношения к самому процессу переборки трансмиссии в полевых условиях (подвеска и т.д. ладно, но вот починка карданной передачи, съем агрегатов с дождем грязи с днища немного напрягает… особенно после дождя).JPEGEC
15.10.2019 09:41Как-то по опыту полуоси да редуктора рвуться обычно, тяги гнуться рулевые да трапеции, панары иногда. Сцепление кончается, картеры пробиваются.
Но так чтобы кардан оборвало даже не случалось ни разу. Он же в раму утоплен.
Но опыт он да, у всех разный.
Tarakanator
18.10.2019 09:58кроме раздатки, и остальной трансмиссии полный привод имеет ещё недостатки:
1)продольное расположение двигателя (поперечное компактнее).
2)туннель в салоне для кардана. Т.е. уже нет полноценных 5-ти мест в машине.
3)Не знаю это от совместимости узлов с классикой, или от более протной компоновки трансмиссии полного привода, но обслуживание трансмисии на ниве геморройней, чем на классике (не говоря уж о том, что там тупо больше элементов.)JPEGEC
18.10.2019 10:08Наличие полного привода и расположение двигателя прямо не связаны. Есть с поперечным расположением.
Так же мне не ясно чем мешает передний кардан задним пассажирам. Да если подумать и задний чем может им помешать. Расположен он в раме и ниже, кузов сильно выше.Tarakanator
18.10.2019 10:29С поперечным расположением есть. Но трансмиссия выходит ещё сложнее.
Если кардан в раме и ниже кузова, то это внедорожник. А для внедорожника вопрос выбора типа привода вообще не стоит. Речь про легковушки, которые могут быть как с полным приводом, так и с передним. И на легковушке кузов так сильно поднимать плохо, из-за подъёма центра тяжести.JPEGEC
18.10.2019 10:35Речь про легковушки, которые могут быть как с полным приводом, так и с передним.
Хорошо, пусть так. А чем передний кардан мешает задним пассажирам на легковушке?Tarakanator
18.10.2019 10:56Мешает не передний. Мешает задний. Ну если это не полноприводный пепелац с задним расположением двигателя. Как там трансмиссия устроена я не знаю. Не припомню машин с задним расположением двигателя, полным приводом и наличием задних сидений.
norguhtar
15.10.2019 08:33В наше время есть примеры «тюнинга» отечественной техники в виде установки 2-х рядной цепи на «Ниву».
На патритотах тоже часто это выполняется. Фактически не тюнинг, а даунгрейд. Так-как до этого на этих двигателях стояла двухрядная цепь. Однорядную цепь на новые машины ставят из-за более низкого уровня шума.
Впуск переменной длины сейчас применяется как в дизельных, так и бензиновых двигателях. Даже на ВАЗ такой делали.
Ну вообще говоря на ВАЗ-21127 есть такая вот штука
Особенностью двигателя 127 в том, что на него была установлена система впуска с резонансной камерой, обладающей регулируемым объемом: управляемые заслонки уменьшают или увеличивают ее объем в зависимости от числа оборотов в минуту.
maverickcy
15.10.2019 10:40У меня трупер есть на 4jx1 моторе, так вот там сцепление двойное. Очень мягенько трогается с любой передачи и так же мягко едет на любых оборотах.
Хотя, про этот мотор можно тоже чего сказать — там всего по 2: 2 маслянных фильтра, 2 рампы) Ну, правда одна топливная, а другая маслянная, да и вообще, очень странный этот мотор.
NickyX3
15.10.2019 10:54Кстати по поводу овальных поршней у Honda. Изначально двигатель разрабатывался как V8, и таким и был сделан, но ограничения MotoGP подразумевали максимум 4 цилиндра. Чтоб не переделывать обвязку мотора, форму блока и саму конструкцию мотоцикла и сделали объединение. А «упоротость» Соичиро за 4-х тактность вообще не при делах
ruYeti
16.10.2019 07:56С цепями ГРМ немного не довели мысль до конца. Проблема современных цепей — не из-за однорядности.
В приводе ГРМ применяются два основных типа цепей — втулочно-роликовая и зубчато-пластинчатая. Именно вторая обладает низкой надёжностью, склонностью к растягиванию, требовательна к качеству смазки и любит "поедать" звёздочки коленвала и распредвалов...
Ark_V
GeorgKDeft Автор
В упрощенном виде это дублирование, так как в теории без одного из компонентов система при определенной настройке-доработке способна работать. В статье же указано в видео что некоторые системы работают не одновременно, а переменно? По факту каждый элемент из системы может работать и сам, но упадет эффективность ради которой и совместили в одной системе две.
Как пример не вошедший в статью два лямбда зонда перед и за кат.нейтрализатором (катализатор по народному). Один из популярных вариантов решения проблемы в СНГ с этой системой это установка обманки (т.е. устройства которое превращает эту систему в одинарную по факту, но на работе это критично не сказывается).
SergeyMax
Otard
Два лямбда-зонда это не дублирование, а контроль эффективности нейтрализатора.
Что бы воздух меньше портили. На некоторых авто при выходе из строя второго датчика кислорода или нейтрализатора двигатель будет работать в аварийном режиме со сниженной мощностью.
В новых машинах по заднему датчику кислорода тоже есть коррекция топливоподачи.
GeorgKDeft Автор
Давайте прежде всего определимся зачем нужен лямбда-зонд на автомобиле? Кроме того что он корректирует смесь (возможно он это делает по внутренним картам исходя из соображений экологии, а не только для коррекции топливоподачи?).
Если мое утверждение верно, то возможно существование второго лямбда-зонда для выполнения экологических норм так же совпадает с целью первого? т.е. оба зонда работают ради одной цели… и даже внешне это два одинаковых по конструкции датчика.
Zolg
Давайте прежде всего определимся зачем нужны клавиши на клавиатуре? Кроме того, что ими осуществляется взаимодействие человек-машина?
Если мое утверждение верно, то существование остальных 103 клавиш так же совпадает с целью клавиши 'A'? Т.е. все 104 клавиши работают ради одной цели… и даже внешне почти все из них это одинаковые по конструкции механизмы. И мы имеем дело с беспрецедентным 104 кратным резервированием.
artyrprok
Я бы сильно с Вами поспорил.
Вы хотите сказать, что, например, двигатель будет хоть как-то работать если изъять один из распредвалов(впуск-выпуск)? Или убрать по клапану из каждого цилиндра?
GeorgKDeft Автор
Клапаны в наше время уже отключают… распредвал при возможности установки передающей системы (коромысла и т.д .) в теории можно использовать и один.
Об клапанах и распредвалах с 2 видами кулачков для одного клапана (то же можно сказать дублирование) и будет в следующей статье.
artyrprok
Если речь идёт о том что это будет не один и тот же двигатель, то конечно я с вами согласен.
Но если из имеющегося двигателя изъять распредвал или клапан, работать это уже не будет…
Вот вы пишете — «По факту каждый элемент из системы может работать и сам, но упадет эффективность ради которой и совместили в одной системе две.»
Тут как бы не эффективность упадёт, а вообще исчезнет работоспособность.
Если речь о том что изначально все эти вещи можно делать в исполненни 1х и 2х (клапан, распредвал и.т.д.), то да — можно.
GeorgKDeft Автор
Речь не об извлечении, а об работе двигателя с закрытыми клапанами в некоторых цилиндрах. Про распредвал если не подходить с позиции извлечения, то на современных двс есть технология по сути объединяющая 2 распредвала в одном в двухраспредвальных моторах (там по характеру срабатывания системы упрощенно можно сказать на определенных оборотах «меняется» распредвал.
Подробнее будет в следующей статье, так как если расскажу смысла все меньше ее писать будет.