Зачем нужны всякие 2-х, 3-х, 4-х цилиндровые, которые от природы «трясет», когда есть другие – самоуравновешенные? Именно такой вопрос задает на форуме наш читатель.

Вопрос известный, но почему-то часто вызывает дискуссии. Чтобы разобраться в причинах неуравновешенности отдельных представителей ДВС, обратимся к маститому гуру, посвятившему двигателям всю жизнь. Слово имеет сотрудник Санкт-Петербургского Политехнического Университета, замзавкафедры ДВС, к.т.н., доцент, автор 150 научных трудов, 8 монографий и учебников, постоянный автор ЗР Александр Шабанов.

Двигатель внутреннего сгорания – это набор движущихся деталей, причем деталей массивных. И движение это происходит с переменной скоростью – значит, возникают ускорения. А дальше, вспомним незабвенного нашего Исаака Ньютона и его второй закон – масса на ускорение дает силу — силу инерции. Для мотора таких сил несколько – это силы инерции «поступательно движущихся масс», поршней, и всего, что на них навешено. И силы инерции неуравновешенных вращающихся масс – это шейки коленчатого вала и всего, что к ним прицеплено.

Если есть сила, и есть плечо, к которой она приложена – значит, есть и момент этой силы. Причем, силы эти разнонаправлены, их вектора крутятся с разными скоростями.

Как силы и моменты определяются, как складываются – зависит от конструкции двигателя, количества цилиндров, блоков, угла развала этих блоков, порядка работы цилиндров, оборотов коленчатого вала. Это целая большая теория, описанию которой посвящены толстые книги и учебники. Кому интересно – может их почитать!

А нам важно то, что эти силы и моменты передаются на опоры двигателя, и через них – на кузов автомобиля. И трясут и нервируют нашу душу.

Как уменьшить эти нерадостные последствия работы мотора? Силы и моменты можно сложить (с учетом их направления- то есть векторно), причем так, чтобы они взаимно уничтожили друг друга. Если такое удается, двигатель называется полностью самоуравновешенным.

С точки зрения теории двигателя, это означает, что для него выполнены все признаки самоуравновешенности. Это равенство нулю суммарных сил инерции поступательно-движущихся масс (причем вызываемых ускорением с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала двигателя и удвоенной частоте вращения – так называемым силам инерции первого и второго порядка), и суммарных центробежных сил. К ним добавляются моменты этих сил, действующие относительно середины коленчатого вала в плоскости оси коленчатого вала. Итого – шесть признаков.

Беда в том, что автоматически все эти признаки удовлетворяются только для очень небольшого количества вариантов конструкции двигателя. Так, полностью самоуравновешен только шестицилиндровый рядный двигатель. И все то, что получается на его основе – например, V-образный 12-тицилиндровый мотор.

Одноцилиндровый двигатель неуравновешен по всем силам (то есть по трем признакам), а моментов там не возникает – ось приложения сил совпадает с осью двигателя. Кому приходилось таскать мотоблок или мотокультиватор, это хорошо чувствовали на своих руках, которые хотят оторваться через час-другой работы…

Самая большая беда – у двухцилиндровых моторов, там неуравновешенны и часть сил инерции, которые второго порядка, и часть моментов. Трехцилиндровый двигатель полностью уравновешен по силам, и столь же полностью неуравновешен по их моментам.

Рядная четверка – более-менее благополучна, там остаются только сравнительно небольшие для высокооборотных моторов силы инерции второго порядка, остальные силы и все моменты самоликвидируются. И так далее – рассматривать эти варианты можно бесконечно…

Конечно, полностью самоуравновешенный двигатель – это хорошо, но что делать, если его никуда не впихнуть? Тогда идут на конструктивные хитрости. Так, неуравновешенные моменты можно убрать с помощью специальных дисбалансов маховиков или дополнительных противовесов коленчатого вала. Для ликвидации сил инерции первого и второго порядка можно использовать специальные уравновешивающие механизмы, которые приводятся от коленчатого вала и крутятся либо с его скоростью (механизмы первого порядка), либо с удвоенной частотой вращения (второго порядка).

«Четверку» рядную уравновешивают очень редко, обычно неуравновешенные силы поручают опорам двигателя. А вот для полной уравновешенности рядной «трешки» все сложнее – там и дисбалансы, и дополнительные выносные противовесы, и уравновешивающие механизмы, причем и первого, и второго порядка, необходимы.

Но чего не сделаешь ради комфорта?

Всемирно известный автоконцерн, автомобили которого пользуются огромной популярностью во всём мире начал производить новые 3-х цилиндровые двигатели. Речь идёт о чешской компании «Skoda».

Инженеры компании достаточно давно планировали дать старт подобному производству, но такая возможность появилась сравнительно недавно. Данные двигатели будут бензиновыми. Производство моторов будет происходить в городе Млада-Болеслав.

По словам высокопоставленных представителей компании, инженерам концерна удалось за несколько лет достаточно серьёзно продвинуться в данном направлении.

Производственные мощности значительно выросли, что свидетельствует о высокой эффективности выбранного пути.

Компания с каждым годом стремится значительным образом повысить число произведённых моторов.

В данном контексте можно с уверенностью заявить, что создание принципиально нового двигателя станет мощным толчком в развитии как самого предприятия, так и всей индустрии.

Помимо этого, член совета директоров компании доволен тем, что благодаря проводимой политике стала явной преданность сотрудников, которые великолепно выполняют свою работу и помогают концерну развиваться.

Стоит отметить, что серия двигателей, получившая название «Volkswagen Group EA 211» с большой долею вероятности будет пользоваться спросом.

В состав серии входят не только трехцилиндровые двигателя Шкода, но и 4-цилиндровый двигатели.

Объем и мощность двигателей

Объём каждого из них варьируется от 1.0 литра до 1.6. При этом мощность моторов очень невелика.

Если говорить конкретно, то на выходе мотор способен выдавать не более 75 л.с. Минимальная планка составляет 60 л.с. также представители компании с гордостью и уверенностью утверждают, что данные двигатели отвечают всем необходимым международным требованиям и стандартам.

Расход топлива трехцилиндровых двигателей Шкода, предполагается, не будет превышать 3 — 5 л на 100 км, в зависимости от объема двигателя.

Что касается стандарта, то в данном случае речь идёт о стандарте «Евро-6».

В заключении не лишним будет добавить, что данные двигатели можно будет наблюдать под капотом автомобилей производства компаний «Volkswagen», «Seat» и конечно же «Skoda».

Двигатель БМВ Б38 — 3 цилиндровый бензиновый мотор, который выделяется своей исключительной эффективностью и большой производительностью. B38 является последней вехой в процессе эволюционного развития и совершенствования бензиновых силовых агрегатов компании BMW и входит в состав нового поколения двигателей серии «B».

Главные особенности BMW B38:

• компактная конструкция;
• мощность;
• легкость;
• экономичность;

Двигатель B38 механически схож с мотором , а по архитектуре с дизельным B37.

Мотор BMW B38 оснащен технологией TwinPower Turbo, 4 клапанами на цилиндр, двойным турбокомпрессором twin-scroll, непосредственным впрыском топлива High Precision Direct Petrol Injection, механизмом изменения фаз газораспределения, системой Valvetronic, балансированным валом, специальным демпфером гасящий вибрации, а выбросы CO2 соответствуют стандарту EU6.

Степень сжатия двигателя Б38 — 11:1, и это больше чем в . Объем каждого цилиндра составляет до 500 куб.см, мощность от 75 до 230 л.с., а крутящий момент от 150 до 320 Нм, и стоит отметить, что этот двигатель так же экономичней от 4-цилиндровых на 5-15%.

В 2014 на году на Международном конкурсе « , мотор БМВ Б38 занял второе место, после двигателя BMW/PSA, в категории объемом «от 1,4 до 1,8 литра».

Видео о двигателе BMW B38

B38A12U0

Данная модель мотора доступная в двух версиях: 75- 102-сильная и устанавливается исключительно на — 5-дверный F55 (с 10/2014) и 3-дверный F56 (с 03/2014).

B38B15A

B38A15M0

Эта вариация мотора устанавливается на F20 и , / , () , () и MINI F56(с 03/2014) и F55 (с 10/2014).

B38K15T0

Этот 3-цилиндровый бензиновый двигатель TwinPower Turbo был создан на основе предыдущих версий B38 и разработан в рамках стратегии BMW EfficientDynamics, объединив все преимущества, которые возможно ожидать от силового агрегата для .

Динамика и высокий уровень производительности сопровождается выдающеюся эффективностью, и демонстрируются расходом топлива на в среднем — 2,1 л/100 км.

Изменения в B38K15T0 по отношению к предыдущим моторам B38:

• картер был адаптирована для фронтальной установки насоса охлаждающей жидкости. Это было необходимо чтобы сэкономить место для генератора высокого напряжения и системы впуска воздуха требующие больше пространства;
• диаметры коренных подшипников и шатунных подшипников был увеличен до 50 мм;
• головка блока цилиндров производится в гравитационном литье, и как результат, имеет большую плотность и высокую стабильность;
• диаметр вала выпускных клапанов был увеличен до 6 мм. Этот клапан предотвращает вибрации, которые могли бы возникнуть из-за высокого давления нагнетателя с клапаном перекрытия;
• масляный насос легче на 1 кг;
• стабилизатор поперечной устойчивости расположен на передней стороне масляного картера;
• новый ременный привод. Двигатель запускается с помощью генератора высокого напряжения. Обычные шестерни стартера не устанавливаются;
• подшипники приводного вала в корпусе системы механического насоса охлаждения были усилены за счет большей силы в ременном приводе;
• компрессор кондиционера в ременном приводе также не установлено;
• новые натяжители ремня;
• приводной ремень был расширен с шести до восьми ребер;
• адаптирован демпфер крутильных колебаний при отключенном шкиве;
• первое использование водоохлаждаемой дроссельной заслонки;
• охлаждение наддувочного воздуха осуществляется с помощью косвенных охладителей воздуха, который встроены в впускной системе;
• корпус турбины выпускного турбокомпрессора был интегрирован в стальной коллектор;
• зарядное давление до 1,5 бар достигается модифицированной изменяемой геометрией турбины и управляется электрическим разгрузочным клапаном;
• охлаждение турбонагнетателя осуществляется через гнездо подшипника;

Технические характеристики BMW B38

(параметры двигателя)	B38A12U0	B38A12U0	B38B15A	B38A15M0	B38K15T0
Клапанов на цилиндр	4	4	4	4	4
Объем, куб.см	1198	1198	1499	1499	1499
Мощность л.с. (кВт)/об.мин	75 (55)/4000	102 (75)/4250	109 (80)/4500	136 (100)/4500)	231 (170)/5800
Крутящий момент Нм/об.мин	150/1400	180/1400	180/1350	220/1250	320/3700
Степень сжатия, :1	10,2	11	11	11	9,5
Диаметр цилиндра/Ход поршня, мм	78/83,6	78/83,6	82/94,6	82/94,6	82/94,6
Средний расход топлива, л/100 км	5,0-5,2	4,8	4,7-5,3	—	2,1
Выбросы CO2, г/км	117-122	109-114	109-126	107-112	49
Нормы выбросов выхлопных газов	EU6	EU6	EU6	EU6	EU6
Управление двигателем	—	—	MEVD 17.2.3	MEVD 17.2.3	DME 17.2.3

» решил затронуть такую интересную тему, как создание и значение отечественного мотоцикла с тремя цилиндрами, который в мире практически не имел и до сих пор не имеет удачных аналогов. Мотор данного байка не применялся широко в процессе выпуска примерной техники СССР , но все же получил свое значимое место в истории машиностроения.

Трехцилиндровый двигатель

Как и многие другие двухтактные двигатели внутреннего сгорания, что были разработаны на советской земле, движок, получивший три цилиндра, разработал не далекий от мотоциклов человек. Будучи мастером спорта, Карл Ошиньш, старался оставить в мире байков после себя что-то достойное внимания мировых экспертов.

Так этот тип двигателя способен существенно повысить коэффициент полезного действия, применяемых на мото-технике силовых агрегатов. Нужно это современным железным коням порой для того, чтоб вырабатывать высокую маневренности при участии в шоссейно-кольцевых соревнованиях . Трехцилиндровый мото двигатель, о котором речь пойдет в статье, заслуживает особого внимания, в первую очередь, со стороны ценителей истории отечественного мотопрома.

Создал его член рижского авто-мотоклуба под названием «Даугав» еще в эру космической гонки. Причем со старта опытный образец двигателя, получившего три цилиндра в подарок от конструктора, располагал немалым рабочим объемом ка к для времен полувековой давности (350 см.куб.).

Силовой агрегат разработан специально для мотоцикла и состоит из 3 совершенно одинаковых одноцилиндровых двухтактных двигателей внутреннего сгорания, располагающих петлевой продувкой. Всех их объединяет лишь один общий картер. Причем сделал он это по уже существующим принципам трехцилиндрического мото-конструирования, внеся много новых оригинальных разработок.

Детальнее про три цилиндра на мото

Вышеуказанный советский трехцилиндровый движок располагает необычным расположением цилиндров. Отметим, что правый, а также левый цилиндры расположены параллельно друг к другу. Они имеют небольшой наклон в 10 градусов по вертикали. Третий же цилиндр (средний) обустроен с углом в 15 градусов по горизонтали.

Технические характеристики байка, имеющего 3 цилиндра впечатляют. Диаметр каждого «горшка» (цилиндра) достигает 5,2 см. При этом, ход поршня составил 5,4 см. Для каждого цилиндра характерен объем в 116 см3.

Отметим, что каждый цилиндр располагает впускным, а также выпускным каналами. Кроме того, есть и пара продувочных каналов. Причем продувочные пространства расположены на горизонтальной плоскости с углом в 120 градусов друг к другу.

Изначально конструктор наделил этот трех цининдровый мото цилиндрами, взятыми в байка «М-1А». В дальнейшем эти «горшки» были заменены на аналоги, обладающие алюминиевой рубашкой и запрессованными в нее стальными гильзами. Каждый цилиндр имел одинаковые параметры и присоединялся к картерам по советскому стандарту (при помощи четырех шпилек).

Алюминиевые головки всех трех цилиндров располагают сферической камерой сгорания. Поршни, а также их пальцы и кольца взяты также у двигателя мотоцикла «М-1А». Важнейшая особенность шатуна применяемого в трехцилиндровом моторе состоит в ромбовидном типе сечения его стержня.

Описание 3-цилиндрового мотора мотоцикла

Коленчатый вал вышеуказанного силового агрегата представлен неразборным типом конструкции. Состоит этот узел мото из трех отдельных валов, скрепленных жестким способом.Каждый кривошипный палец при этом располагает одинаковыми параметрами. Балансировка каждого коленчатого вала происходила отдельно.

Трех цилиндровый двигатель мотоцикла имеет типичную КПП с четырьмя ступенями, работающих в постоянном зацеплении шестерен с роликовым типом переключения. Все шестерни, при этом, закреплены на паре валов. На одном - жестким способом, а на другом эти приспособления находятся в свободном вращении. Внутренняя составляющая полого вала представлена клином и роликом.

Все три цилиндра при использовании патрубка были соединены с карбюратором. Управление его дросселем можно осуществлять по стандарту СССР и других стран, представляющих успешные мотобренды, используя рукоятку специальной конструкции.

Отметим и то, что трехцилиндровый мотоцикл обладает батарейным типом зажигания. Вся электроника состоит из аккумуляторной батареи, 3 катушек, 3 независимо регулируемых прерывателей и одной катушки распределения.

Данный мотор, состоящий из 3 цилиндров способен был выдавать более значительную мощность, чем любой советский мото того времени. Да и вплоть до уничтожения советских традиций мотостроения в лихие 1990-е редкий отечественный байк мог похвастаться мощностью в 35 лошадок. Причем 3-х цилиндровый двигатель создавал высокую степень сжатия и достигал оборотистости в 12000 об/мин.

Для выполнения требований законодательства по токсичности ОГ выполнен ряд технических усовершенствований. Техническая переработка поперечно расположенных двигателей включает в себя следующие технические новшества:

• Выпускной коллектор, встроенный в головку блока цилиндров
• Уменьшенная масса коленчатых валов
• Неразъемный привод клапанного механизма
• Изменение направляющей ременного привода
• Изменение системы охлаждения
• Подготовка рабочей смеси с давлением впрыска топлива 350 бар
• Система управления двигателем состоит из модуля с блоком управления DME8

За счет уменьшения массы кривошипно-шатунного механизма, увеличения давления впрыска топлива и изменения функций охлаждения двигателя удалось снизить выброс углекислого газа на 2,5–5 %. Мощность двигателя удалось увеличить на 5 кВт/20 Н·м.

Описание подсистем

Ниже описываются следующие подсистемы:

• Обозначение двигателя
• Привод клапанного механизма
• Одноременный привод
• Турбонагнетатель ОГ

Обозначение двигателя

На блок-картере, рядом с креплением для фиксирующего штифта коленчатого вала, находится 7-значное обозначение двигателя.

Над обозначением двигателя выштампован порядковый номер двигателя. Эти два номера позволяют производителю однозначно идентифицировать двигатель.

Обозначение двигателяB38TU

Обозначение двигателяB48TU

Привод клапанного механизма

Основные характеристики привода клапанного механизма:

• Цепной привод со стороны отбора мощности двигателя
• Односекционный цепной привод для привода распределительных валов
• Обычная втулочная цепь 8 мм
• Привод комбинации масляного насоса/вакуумного насоса через отдельную цепь
• Планка натяжителя и направляющая из пластмассы

Гидравлический натяжитель цепи с предварительным напряжением пружины и уплотнительной втулкой

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
A	Двухсекционный цепной привод Bx8	B	Нераздельный цепной привод Bx8TU
1	Направляющая	2	Верхний цепной привод
3	Натяжитель цепи	4	Планка натяжителя
5	Нижний цепной привод	6	Звездочка цепной передачи масляного насоса/вакуумного насоса
7	Приводная цепь масляного насоса/вакуумного насоса	8	Направляющая
9	Цепной привод

Важным отличием цепного привода является переход с двухсекционного цепного привода на нераздельный цепной привод. При этом цепной привод напрямую приводит в действие звездочки цепной передачи распределительных валов. Изменение направления и второй цепной привод отсутствуют. В качестве цепей использованы втулочные цепи 8 мм. В связи с отсутствием второго цепного привода изменяется количество зубьев на коленчатом валу (23 зуба) и на исполнительных узлах VANOS (по 46 зубьев).

Система газораспределения с изменяемой фазой открытия впускных клапанов (VANOS)

В связи с перенастройкой двухсекционного цепного привода в нераздельный цепной привод для звездочек цепной передачи исполнительного узла VANOS требуются 46 зубьев вместо 36 зубьев, как это было раньше. Чтобы компенсировать избыточный вес более крупных звездочек цепной передачи, были изготовлены более короткие и компактные исполнительные узлы VANOS. Кроме того, канал цепного привода смещен на 1,5 мм.

Одноременный привод

Все вспомогательное и навесное оборудование приводится в действие всего одним ремнем. За счет изменения направляющей для ременного привода удалось сэкономить материал и уменьшить размер места установки.

Приводной ремень со временем растягивается из-за теплового расширения и старения. Чтобы приводной ремень мог передавать необходимый крутящий момент, он всегда должен прижиматься к шкиву с заданным усилием. Для этого натяжение ремня регулируется при помощи установленного на генераторе устройства для натяжения ремня, которое компенсирует растяжение ремня в течение всего срока его службы.

Система охлаждения и контур охлаждающей жидкости

В новой системе охлаждения запорный клапан ОЖ в блок-картере позволяет в случае необходимости отсоединить блок-картер от потока охлаждающей жидкости, как во время стадии прогрева, так и в режиме частичной нагрузки. В этом случае охлаждающая жидкость направляется исключительно через головку блока цилиндров. Двигатель быстрее достигает своей рабочей температуры во время стадии прогрева и может работать при частичной нагрузке с уменьшенным выбросом вредных веществ.

Чтобы обеспечить оптимальное распределение тепла головки блока цилиндров и блок-картера, во время прогрева двигателя выполняется индивидуальная регулировка подачи охлаждающей жидкости для головки блока цилиндров и блок-картера. Под контролем цифровой электронной системы управления двигателем (DME) охлаждающая жидкость распределяется на стадии прогрева с помощью электрического запорного клапана ОЖ в модуле термоменеджмента таким образом, что на головку блока цилиндров подается значительно больше охлаждающей жидкости, чем в блок-картер. В зависимости от рабочего состояния двигателя цифровая электронная система управления двигателем определяет распределение необходимого количества охлаждающей жидкости для головки блока цилиндров и для блок-картера.

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
1	Радиатор	2	Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора
3	Электровентилятор	4	запорный клапан охлаждающей жидкости блок-картера
5	Насос охлаждающей жидкости	6	Предохранительный клапан.
7	Блок-картер	8	Датчик температуры ОЖ на выходе из двигателя
9	Головка блока цилиндров	10	Выпускной коллектор, встроенный в головку блока цилиндров
11	Турбонагнетатель ОГ	12	Обогрев
13	Бачок	14	Датчик температуры блок-картера
15	Теплообменник охлаждающей жидкости для моторного масла	16	Теплообменник охлаждающей жидкости для трансмиссионного масла
17	Терморегулирующий модуль	18	Дополнительный радиатор охлаждающей жидкости

Турбонагнетатель ОГ

Так как выпускной коллектор встроен в головку блока цилиндра, то выпускной коллектор и турбонагнетатель ОГ в B38TU теперь выполнены как две разные детали. Поэтому турбонагнетатель ОГ может заменяться отдельно. Давление наддува регулируется по-прежнему электрическим регулятором давления наддува.

Турбонагнетатель ОГB38TU

В B48TU выпускной коллектор и турбонагнетатель ОГ могут быть выполнены как одна деталь или раздельно друг от друга. В зависимости от варианта двигателя турбонагнетатель ОГ может быть заменен отдельно. В B48TU давление наддува также регулируется электрическим регулятором давления наддува.

Турбонагнетатель ОГB48TU

Система подготовки рабочей смеси

Подготовка рабочей смеси была снова адаптирована к требованиям законодательства по токсичности ОГ. Насос высокого давления и инжекторы были изменены и рассчитаны для давления впрыска топлива 350 бар.

система управления двигателемDME8

В двигателе применяются самые современные системы управления производства компании Bosch. Электронная система управления двигателем (DDE/DME) 8-го поколения соединила в себе воедино систему управления бензиновым и дизельным двигателем. Снаружи система представляет собой цельный корпус с единой колодкой штекерных разъемов. Несмотря на простой дизайн, аппаратная часть системы способна выполнять широкий спектр задач.

Указания для службы сервиса

Указания по диагностике

Проверки жгута проводов должны проводиться только одобренными способами. Использование неправильных инструментов, например измерительных щупов, ведут к повреждению вставных контактов.

Важное указание пользователю, касающееся комплекта измерительного блока (83 30 2 352 990)

С вводом на рынок G11/G12 комплект измерительного блока (83 30 2 352 990) поставлялся в торговые организации.

Из соображений безопасности (пики напряжения в области катушек зажигания и форсунок) в дальнейшем поставлялся отдельный фильтр напряжения (83 30 2 446 246) для дооснащения этих измерительных блоков.

Дооснащенный фильтр напряжения вызывает при измерениях до 60 В отклонения в измерениях (Ом и вольт), которые могут привести к неверной интерпретации.

Чтобы избежать неверной интерпретации, при измерениях с помощью комплекта измерительного блока необходимо соблюдать определенные схемы проверок. Описание таких схем проверок приводится в сервисной информации:

Оставляем за собой право на опечатки, смысловые ошибки и технические изменения.