​星型发动机与W型发动机

星型发动机与W型发动机

今天给大家讲讲星型发动机跟W型发动机!先来说星型发动机,

星型发动机

星型发动机(英语:radial engine)是一种气缸环绕曲轴排列的一种往复式内燃机。在涡轮发动机出现之前,绝大多数大型飞机的发动机都采用星型设计。

在星型发动机中,活塞通过一根主连杆连接到曲轴上。最上方的活塞连接的连杆即为主连杆。其它活塞的连杆则被称为活节式连杆,它们通过梢孔连接在主连杆中央位置的环上。

由于气缸的轴线是共面的,除非使用机械上复杂的分叉连杆,否则连杆不能全部直接连接到曲轴上,其中没有一个成功。相反,活塞通过主关节杆组件连接到曲轴。

四冲程径向气缸每排有奇数个气缸,因此可保持一致的每隔一个活塞的点火顺序,从而提供平稳的操作。例如,在五缸发动机上,点火顺序为1,3,5,2,4并返回到汽缸1。此外,这总是在活塞在其燃烧行程和活塞在压缩之间留下单活塞间隙。有效行程直接有助于压缩下一个气缸,使动作更加均匀。如果使用偶数个气缸,则同样定时的点火循环是不可行的。

星型发动机通常使用比其他类型更少的凸轮凸角。与大多数四冲程一样,曲轴需要两转才能完成每个活塞的四个冲程(进气,压缩,燃烧,排气)。凸轮轴环的转动速度较慢并且与曲轴相反。凸轮叶片被放置成两排用于进气和排气。例如,四个凸轮凸角用于所有五个气缸,而具有相同数量气缸和阀门的典型直列式发动机需要10个凸轮凸角。

大多数辐射式发动机在与曲轴同心的凸轮盘上使用由推杆和挺杆驱动的顶置提升阀,其具有一些较小的径向,如Kinner B-5和俄罗斯Shvetsov M-11,在曲轴箱内使用单独的凸轮轴圆筒。

性能

星型发动机可靠性高,重量轻,功率提升潜力大,维修性和生存性也不错,一般星型发动机的汽缸组数是奇数个,有5缸,7缸,9缸,为了增加功率还可以将其多排叠加,将多个汽缸组排成好几排,最多竟然能到4排×7缸,普·惠公司的巨黄蜂 R-4360 达到28个汽缸。

结构

在喷气发动机出现之前,活塞式飞机发动机大多采用星型设计,因其曲轴短战场生存性强,再因其结构紧凑占用飞机空间小而被舰载机广泛使用;其余发动机则采用V型设计。现代的一些轻型飞机则采用直列或水平对置型发动机。

优点

重量:空冷式辐射式发动机的重量通常比同等的液冷式直列式发动机重量轻。

伤害容忍度:液体冷却系统通常更容易受到战斗伤害。即使较小的弹片损伤也很容易导致冷却剂流失和随之而来的发动机过热,而星型发动机可能很大程度上不受轻微损坏的影响。

简单性:径向曲轴具有更短和更刚性的曲轴,单个径向曲轴仅需要两个曲轴轴承,而不需要具有类似刚度的液冷式六缸直列发动机所需的七个径向曲轴轴承。

可靠性:较短的曲轴通过减少磨损和疲劳产生更少的振动,从而提高可靠性。

运行平稳:使用星型发动机通常更容易实现平稳运行。

缺点

冷却:虽然单排径向允许所有气缸均匀冷却,但对于多排发动机而言,后排气缸会受到来自前排的热量影响并且气流被遮挡,这种情况并非如此。

功率:由于星型发动机上的每个气缸都有自己的头,所以在星型发动机上使用多阀门气门系统是不切实际的。因此,几乎所有的星型发动机都使用双阀门推杆式气门机构,与多气门直列式发动机相比,这可能会导致给定排量的动力更小。提升阀的局限性在很大程度上由套筒阀的发展所克服,但代价是复杂性增加,维护成本和可靠性降低。

能见度:由于单引擎飞机的发动机宽度,试验中的可见度可能较差,尽管紧配合的引擎罩有助于减少这一因素。等效的直列式发动机通常导致过长的鼻子,这同样直接影响了可视性。

安装:在埋地发动机装置或推动器配置中确保足够的冷却空气更加困难。

粗糙度:与相同的直列式,V形或对置式发动机相比,最小类型的星型发动机(三缸和五缸)运行非常不平稳,并且不可靠。

再说说W型发动机,

W型发动机

W型发动机,W型发动机是德国大众专属发动机技术。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开(如帕萨特W8的小角度为15度),就成了W型发动机。或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形。严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些,曲轴也可短些,这样就能节省发动机所占的空间,同时重量也可轻些,但它的宽度更大,使得发动机室更满。

W型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分,在运作时必然会引起很大的振动。针对这一问题,大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴,让两个部分的振动在内部相互抵消。

优点:发动机及曲轴更短,结构紧凑,适合用在大排量车上。

缺点:结构复杂,制造和养护成本高。

现有四种W型发动机:W8、W12、W16和W18。

W8发动机

现在只有帕萨特W8使用W8型发动机,排量为4升,最大功率为270马力/6000rpm。由于W8的长度较短,因此它可以纵置在并不太大的发动机室,为驾乘舱留出更大空间。

W12发动机

装用大众W12发动机的汽车有大众的旗舰车型辉腾、本特利(宾利)新车GT和奥迪旗舰车型A8L60 三款量产车。另外大众的W12概念跑车也装用W12发动机。大众的W12发动机排量为6升,最大功率为420马力/6000rpm。

W16发动机

大众公司在2000年北美车展上推出的布加迪EB16-4Veyron.概念车,装配一种W16缸的发动机,排量为8升,冲程和缸径均为86mm,64气门,最大功率为1001马力/6000rpm。

W18发动机

1998年,世界名车布加迪(Bugatti)被大众汽车公司收购,就在当年的巴黎国际车展上,大众推出一款装有18个汽缸发动机的布加迪EB118。此台W18发动机由大众开发,是世界上轿车上使用的汽缸数最多的发动机。它的排量为6.3升,最大功率555马力。

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