Cumraíocht Innill Mínithe: Innill Líneacha, Innill Cruth V, agus Innill Chothroma

Ag breacadh an 20ú haois, nuair a bhí an innealtóireacht ghluaisteán ag dul chun cinn ar lánluas, d’fhéadfadh inneall 10 lítear a bheith ina aonad aon-sorcóra nó, abair, ina inneall líneach ocht sorcóir. Ag an am sin, ní bhainfeadh inneall líneach sé shorcóir 23 lítear ná inneall radúil eitleáin seacht sorcóir aistrithe isteach i ngluaisteán preab as aon duine.

De réir mar a mhéadaigh an mhórtháirgeacht agus mar a ghéaraigh an brú costais, thit gach rud ina áit. D’éirigh an t-inneall aon-sorcóra ina iarsma den am atá thart. Sa lá atá inniu ann, tá meántoilleadh sorcóra in inneall gnáthghluaisteáin idir 300 agus 600 ceintiméadar ciúbach, agus an t-aschur sonrach ag dul ó thart ar 35 hp/l in inneall díosail aeraithe go nádúrtha go dtí 100 hp/l in inneall peitril ardfheidhmíochta. Sin iad na pointí is fearr don mhórtháirgeacht — níl sé eacnamaíoch dul thar a dteorainn.

Mar sin, cén chuma atá ar thírdhreach an innill nua-aimseartha? Go ginearálta:

• De ghnáth bíonn ceithre shorcóir in inneall 100 hp
• Bíonn ceithre, cúig nó sé shorcóir in inneall 200 hp de ghnáth
• Bíonn ocht sorcóir in inneall 300 hp go coitianta

Ach conas is féidir na sorcóirí sin a leagan amach i ndáiríre? Cad iad na roghanna leagan amach atá ag innealtóirí agus iad ag dearadh innill ilshorcóra? Déanaimis é a mhiondealú.

Innill Líneacha: Simplí ach Níos Mí-Phraiticiúla i gCónaí

Is é an chéad cheist a bhíonn ar intinn aon dearthóra innill ná conas an dearadh a shimpliú — costais táirgthe a choinneáil íseal agus an chothabháil a choinneáil simplí. Maidir leis sin, buann an inneall líneach (i líne) go hiomlán. Tá na sorcóirí leagtha amach in aon ró amháin, agus tá sé chomh héasca an toilleadh a mhéadú agus is atá tuilleadh acu a chur leis.

Seo mar a roinntear na leaganacha innill líneacha go praiticiúil:

• Tá innill dhá shorcóir agus trí shorcóir sách annamh i ngluaisteáin, cé go bhfuil an formáid dhá shorcóir ag teacht ar ais a bhuíochas le hinsteilleadh breosla ardfhorbartha agus le turbóluchtú — an t-inneall turbóluchtaithe dhá shorcóir 85 hp san Fiat 500 ina shampla den scoth.
• Is é an inneall líneach ceithre shorcóir capall oibre shaol an ghluaisteáin phaisinéirí, agus é ag clúdach toilleadh ó 1.0 go 2.4 lítear.
• Forbairt níos déanaí is ea na hinnill líneacha cúig shorcóir. Ba é Mercedes-Benz a cheap an t-inneall díosail cúig shorcóir den chéad uair in 1974 (an 300D ar an ardán W123), agus lean inneall peitril cúig shorcóir dhá lítear Audi é dhá bhliain ina dhiaidh sin, agus ansin tháinig Volvo agus Fiat isteach ag deireadh na 1980idí.
• Tá na hinnill líneacha sé shorcóir, ar fhabhraigh an Eoraip iad le fada a bhuíochas dá réidhe, ag éirí níos annamh i gcónaí. Tréigeadh a ndeartháir níos faide fós, an t-inneall líneach ocht sorcóir, go héifeachtach siar sna 1930idí.

Tá an chúis leis an treocht seo simplí: dá mhéad sorcóir a chuireann tú leis, is amhlaidh is faide a éiríonn an t-inneall — agus cruthaíonn sin fadhbanna tromchúiseacha pacáistithe. Níor éiríodh ach in roinnt bheag cásanna inneall líneach sé shorcóir a chur isteach go trasnánach i gcró innill ghluaisteáin a bhfuil tiomáint rotha tosaigh aige, mar shampla: an Austin Maxi 2200 (a d’éiligh go gcuirfí an giarbhosca isteach faoin inneall) agus an Volvo S80 lena ghiarbhosca an-dlúth.

Innill Cruth V agus Innill Chothroma: Dlúth ach Casta

Mar sin, conas a ghiorraíonn tú inneall líneach? An réiteach galánta: é a roinnt ina dhá leath, an dá leath a chur taobh le taobh, agus aon chromfhearsaid amháin a thiomáint leis an mbeirt acu. Sin é croílár an innill V.

Úsáideann na cumraíochtaí innill V is coitianta uillinn iniata 60° nó 90° idir na bainc shorcóirí. Brúigh an uillinn sin an bealach ar fad go 180° — na sorcóirí ag díriú díreach amach óna chéile — agus gheobhaidh tú inneall cothrom, ar a dtugtar inneall dornálaí chomh maith (mar sin na hainmníochtaí B2, B4, B6).

Tá na comhbhabhtálacha i gcomparáid le hinneall líneach suntasach:

• Dhá cheann sorcóra — gach ceann acu lena ghaiscéad agus lena ilchasáin féin
• Níos mó ceamfhearsaidí agus socrú tiomána comhla níos casta
• Leithead níos mó (go háirithe i gcás innill chothroma), rud a chuireann teorainn leis na háiteanna inar féidir iad a shuiteáil
• Costas déanta níos airde agus seirbhísiú níos casta

Mar gheall ar na míbhuntáistí seo, níl innill chothroma in úsáid ach ag líon beag déantúsóirí — Porsche agus Subaru is suntasaí inniu.

Cad faoi inneall V a dhéanamh níos dlúithe fós tríd an uillinn iniata a laghdú faoi bhun 60°? Rinneadh é — bhí V4 le huillinn nach raibh ach 23° aige ag an Lancia Fulvia sna 1970idí. Ach tá fadhb ann: dá chúinge an uillinn, is amhlaidh is deacra an t-inneall a chothromú. Tugann sé sin chuig ceann de na dúshláin is criticiúla i ndearadh innill muid.

Creathadh Innill: Fórsaí, Torcanna, agus Conas iad a Cheansú

Níl aon inneall dócháin inmheánaigh loine saor ó chreathadh go hiomlán — tá sé bunúsach don dearadh. Ach tá bainistiú an chreathaidh criticiúil, ní hamháin ar mhaithe le compord paisinéirí. Is féidir le creathadh trom neamhchothromaithe comhpháirteanna innill a scriosadh go fisiciúil, leis na hiarmhairtí tubaisteacha go léir a bhaineann le páirteanna ag eitilt scaoilte ar ardluas.

Cárb as a dtagann creathadh innill? Tá trí phríomhfhoinse ann:

• Eatraimh lámhaigh neamhrialta — i roinnt cumraíochtaí innill, ní lasann na bíoga cumhachta ag eatraimh atá cothrom go foirfe, rud a chruthaíonn tonnán torc. Is féidir le roth lúith níos troime cuidiú leis seo a réiteach.
• Fórsaí táimhe na loiní — de réir mar a luasghéaraíonn na loiní suas agus a mhoillíonn siad ag barr a stróc (agus a mhalairt ag an mbun), gineann siad fórsaí táimhe cosúil leis an méid a mhothaíonn tú nuair a choscann nó a luasghéaraíonn gluaisteán.
• Geoiméadracht na slaite nascóra — ní thaistealaíonn an tslat nascóra i líne dhíreach, agus ní síneasóideach foirfe é gluaiseacht na loine, rud a thugann isteach comhpháirteanna fórsa breise ag iolraithe de luas na cromfhearsaide.

Bíonn na fórsaí táimhe ardoird seo neamhshuntasach go ginearálta — ach amháin fórsaí an dara hord, a fheidhmíonn ag dhá oiread mhinicíocht na cromfhearsaide agus nach mór iad a chur san áireamh i gcónaí. Nuair a fheidhmíonn fórsaí táimhe i sorcóirí cóngaracha i dtreonna contrártha ag fad seasta óna chéile, gineann siad lánúineacha torc chomh maith, rud a chuireann sraith chastachta eile leis.

Tá dhá phríomhuirlis ag innealtóirí chun na fórsaí seo a chomhrac:

• Cumraíocht atá cothromaithe go bunúsach a roghnú — na sorcóirí agus caitheamh na cromfhearsaide a leagan amach ionas go gcealóidh fórsaí agus torcanna a chéile go nádúrtha.
• Fearsaidí cothromaithe a chur leis — fearsaidí tánaisteacha le frithmheáchain a chasann sa treo contrártha don chromfhearsaid, ag giniúint fórsaí comhionanna contrártha. Cuireann siad seo costas agus castacht mheicniúil leis ach is féidir leo na móid chreathaidh fhadhbacha a neodrú go hiomlán.

As gach gnáthleagan amach innill, níl ach dhá cheann cothromaithe go foirfe go teoiriciúil: an t-inneall líneach sé shorcóir agus an t-inneall cothrom sé shorcóir. Sin go díreach an fáth ar choinnigh BMW agus Porsche greim chomh daingean ar na cumraíochtaí seo — agus an fáth ar leasc le daoine eile iad a thréigean in ainneoin na ndúshlán pacáistithe.

Cothromaíocht Innill de réir Cumraíochta: Treoir Phraiticiúil

Breathnaímis ar conas a éiríonn le gach mórchumraíocht innill sa saol fíor maidir le creathadh agus cothromaíocht.

Iompraíonn innill líneacha dhá shorcóir (cromáin sa treo céanna) ar an mbealach céanna le hinneall aon-sorcóra ó thaobh cothromaíochta — éiríonn agus titeann an dá loine i bhfeasc. D’úsáid an Oka Rúiseach dhá fhearsaid chothromaithe ar chasadh contrártha chun déileáil le fórsaí táimhe an chéad oird, ach fágadh fórsaí an dara hord gan seiceáil. Bheadh sé go hiomlán mí-phraiticiúil dhá fhearsaid chothromaithe eile a chur le gluaisteán chomh beag agus chomh hinacmhainne sin. Rith go leor innill dhá shorcóir — cosúil leis an Fiat 500 bunaidh ó 1957 agus an Tata Nano Indiach — gan aon fhearsaidí cothromaithe ar chor ar bith, ag brath ar fheistis innill sholúbtha chun an creathadh a ionsú. Saor, simplí, agus inghlactha d’fheidhmeanna buiséid.

Cuireann innill dhá shorcóir le cromáin ag 180° (loiní ag gluaiseacht in fhrithfheasc) cothromaíocht phríomhúil níos fearr ar fáil ach ní féidir leo eatraimh lámhaigh chothroma a bhaint amach ach i bhfoirm dhá stróc — mar a úsáideadh ar DKWanna roimh an gcogadh agus ar a sliocht, an Trabant ó Oirthear na Gearmáine.

Ní mhaireann innill V-dhúbailte inniu ach beagnach go heisiach ar ghluaisrothair — Harley-Davidson agus a aithriseoirí Seapánacha mar shamplaí soiléire. Seasann an NAMI-1 mar bheagnach an t-aon ghluaisteán riamh a d’úsáid an leagan amach seo. Is féidir le frithmheáchain ar an gcromfhearsaid é a thabhairt gar do lánchothromaíocht, ach fanann eatraimh lámhaigh chothroma as raon.

Tá innill trí shorcóir cothromaithe níos measa ná inneall líneach ceithre shorcóir. Feisteann déantúsóirí cosúil le Subaru agus Daihatsu fearsaidí cothromaithe mar chaighdeán; shábháil cinneadh Opel ceann a fhágáil ar lár san inneall trí shorcóir Ecotec don dara glúin den Corsa costas, ach thuill sé droch-cháil don ghluaisteán le preas mótarfheithiclí na Gearmáine tar éis a thús in 1996 — cuireadh síos air mar rud a bhí “fíordhodhéanta a thiomáint timpeall na cathrach i módanna inathraithe.”

Bíonn fórsa táimhe saor den dara hord ag innill líneacha ceithre shorcóir — an leagan amach is coitianta ar domhan — nach féidir a neodrú ach amháin le fearsaid chothromaithe ag rith ag dhá oiread luas na cromfhearsaide. Chun an torc a leanann é a chealú, tá fearsaid eile ar chasadh contrártha de dhíth. Costasach, is fíor — ach d’úsáid brandaí Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat, agus an Volkswagen Group an socrú seo go léir nuair a d’éiligh an mhíne é.

Éiríonn beagán níos fearr le hinnill chothroma ceithre shorcóir ná lena gcontrapháirteanna líneacha — níl fágtha ach lánúin torc den dara hord, a chlaonann an t-inneall a chasadh timpeall a aise ingearaí. Mar sin féin, d’éirigh le hinneall aerfhuaraithe an Beetle agus le haonaid dhornálaí Subaru fanacht gan fhearsaidí cothromaithe ar feadh na mblianta.

Tá fórsaí táimhe príomhúla cúitithe ag innill líneacha cúig shorcóir ach fulaingíonn siad torc lúbtha rollála a thaistealaíonn go síoraí tríd an mbloc — ag éileamh struchtúr atá an-righin. Thug Mercedes-Benz, Audi, agus Volvo faoi seo trí fheistis innill mhionchóirithe agus frithmheáchain (cosúil leis an 2.5 TFSI for-luchtaithe san Audi TT RS), agus chuaigh innealtóirí Fiat níos faide agus d’úsáid siad fearsaid chothromaithe iomlán.

Fonóta suimiúil amháin: is innill cheithre shorcóir go bunúsach iad beagnach gach inneall cúig shorcóir agus aon sorcóir breise bolta orthu. Ceadaíonn an cur chuige modúlach seo loiní, slata nascóra, agus comhpháirteanna tiomána comhla a roinnt — ní gá ach an bloc, an ceann, agus an chromfhearsaid (le caitheamh ag eatraimh 72°) a athrú.

Roinneann innill V6 a tháinig in ionad innill líneacha sé shorcóir na tréithe cothromaíochta céanna le hinneall trí shorcóir — rud nach bhfuil idéalach. Thug an chéad inneall V6 de chuid Mercedes-Benz riamh (an M112, le trí chomhla in aghaidh an tsorcóra) faoi seo le fearsaid chothromaithe suite sa ghleann idir na bainc. Chuir Grúpa PSA ceann i gceann sorcóra ina n-inneall sé shorcóir trí lítear. Roghnaigh déantúsóirí eile fritháireamh cúramach na bpionnaí cromáin — mar a fheictear ar an Audi V6 — chun creathadh a íoslaghdú gan an chastacht bhreise. Cuireann innill V6 le huillinn iniata 90° tinneas cinn eile leis: eatraimh lámhaigh neamhrialta ó dhúchas nach féidir le roth lúith ualaithe a réiteach ach go páirteach.

Tá innill V8 le huillinn bhainc 90° agus le caitheamh cromfhearsaide in dhá phlána atá ingearach lena chéile an-chothromaithe go deo. Is féidir eatraimh lámhaigh chothroma a bhaint amach, agus níl ach dhá lánúin torc iarmharach fágtha — ar féidir déileáil leo go héasca le frithmheáchain ar phríomhfheoranna na cromfhearsaide. Is cuid mhór é seo den fháth ar ghlac innealtóirí Meiriceánacha leis an V8 chomh fonnmhar sin: ní fhulaingíonn siad creathadh ar chor ar bith.

Bhí innill V4 annamh agus tá siad beagnach as feidhm anois i ngluaisteáin. D’éiligh an Ford V4 Eorpach (a úsáideadh sa Taunus, Capri, agus Saab 96) agus V4 aisteach an Zaporozhets araon fearsaid chothromaithe do lánúineacha torc an chéad oird. Ba iad an dlúthchruth agus an costas na fachtóirí ba thábhachtaí — ba thánaisteach í an chothromaíocht.

Roinneann innill V10 na tréithe cothromaíochta céanna le hinneall líneach cúig shorcóir. Níor chuir sin cosc ar dhearthóirí innill Fhoirmle a hAon, an Dodge Viper, ná an Dodge RAM iad a úsáid — nuair a bhíonn an chumhacht uait, bainistíonn tú an creathadh.

Maidir leis na leaganacha amach níos coimhthíche: is dhá inneall chothroma ceithre shorcóir go héifeachtach ar chromfhearsaid choiteann é an t-inneall cothrom ocht sorcóir (mar a úsáideadh i ngluaisteáin rásaíochta Porsche 917), agus laghdaíonn innill V12 agus innill chothroma 12 shorcóir síos go dhá inneall líneach sé shorcóir — rud a mhíníonn a réidhe eisceachtúil.

Innill VR6, VR5, agus W: Sárghníomh Pacáistithe Volkswagen

Luaigh muid innill V cúng-uillinne cosúil leis an Lancia Fulvia níos luaithe. Ar feadh na mblianta seachnaíodh iad — níos deacra a chothromú ná leaganacha amach 60° nó 90°, le buntáistí pacáistithe nár luigh fiúntach an trioblóid. Ansin d’athraigh na tosaíochtaí.

D’athraigh dhá fhorbairt an cluiche:

• Tháinig feistis innill hiodrálacha ar fáil go forleathan, ag cur tarchur an chreathaidh faoi chois go suntasach beag beann ar chothromaíocht theoiriciúil an innill.
• Tháinig spás faoin gcochall níos gainne i gcónaí, rud a rinne den dlúthchruth tréith phréimhe. Cé a shamhlódh hatchback measartha ag ceilt innill sé shorcóir 2.8 lítear? Rinne Volkswagen é.

Tugann an Volkswagen VR6 — leis an “VR” ina sheasamh do V-Reihen (V-líneach) — coincheap na cúng-uillinne níos faide ná mar a rinne Lancia riamh, ag úsáid uillinn nach bhfuil ach 15° idir na bainc. Tá an toradh chomh dlúth sin go bhfeidhmíonn sé go héifeachtach mar inneall líneach fritháirithe, agus go hiontach, úsáideann sé aon cheann sorcóra amháin don dá bhanc. Inneall sé shorcóir 2.8 lítear a luíonn san áit nach luífeadh gnáthinneall V6 — a tugadh isteach den chéad uair sa tríú glúin den Volkswagen Golf.

Ón áit sin, rith innealtóirí Volkswagen leis an gcoincheap:

• Tháinig an VR5 mar an VR6 le sorcóir amháin bainte de.
• Chomhcheangail an W8 dhá aonad VR ghiorraithe (ceithre shorcóir an ceann) ar aon chromfhearsaid amháin — feistithe ar an seandán bratach Passat.
• Tugadh an W12 isteach den chéad uair in 1998 ar an gcoincheaprothar W12 Roadster: dhá inneall VR6 pósta ag uillinn 72° ar aon chromfhearsaid amháin.
• Tiomáineann an W16 — le ceithre thurbóluchtaire — an Bugatti Veyron go 431 km/h, rud a fhágann gurb é an feidhm tháirgthe is foircní den ailtireacht seo é.

Cén fáth nach raibh na leaganacha amach seo ann roimhe seo? Rinne dearadh nua-aimseartha ríomhchuidithe indéanta iad. Bheadh sé beagnach dodhéanta an uillinn iniata, suíomhanna na bpionnaí cromáin, an t-ord lámhaigh, agus na tréithe cothromaíochta a bharrfheabhsú trasna geoiméadrachtaí chomh casta sin gan an chumhacht ríofa a bhí ar fáil ó na 1990idí ar aghaidh. Is tromluí meaisínóra é cromfhearsaid an W12 amháin — an cineál páirte nach bhfuil ciall léi ach amháin nuair atá gach lamháltas fíoraithe ag ríomhaire.

Cad a Bhíonn Tábhachtach Dáiríre i nDearadh Innill sa Saol Fíor

Más ann d’aon léargas amháin ón méid seo go léir, is é nach bhfuil sa chothromaíocht theoiriciúil ach annamh an fachtóir cinntitheach nuair a roghnaíonn innealtóir leagan amach innill. Is iad na fíor-thosaíochtaí:

• Pacáistiú — an luíonn sé sa chró innill?
• Meáchan agus dlús cumhachta — cad é an cóimheas is fearr don fheidhm?
• Costas táirgthe — an féidir leis comhpháirteanna a roinnt trasna raon múnlaí?
• Modúlacht — níos mó agus níos mó, tógann déantúsóirí teaghlaigh innill iomlána ó ailtireacht choiteann loine agus tóll, ó aonaid eacnamaíocha trí shorcóir an bealach ar fad go ardáin bhratach dhá shorcóir déag

Is sampla téacsleabhair den chur chuige modúlach é raon innill reatha Mercedes-Benz: tacaíonn ailtireacht roinnte le hinnill trasna aschuir chumhachta agus líon sorcóirí atá an-difriúil óna chéile.

Agus maidir le creathadh — is fiú cuimhneamh gur dhá rud an-difriúil iad an chothromaíocht theoiriciúil agus an chothromaíocht iarbhír. Creathfaidh fiú inneall líneach sé shorcóir atá cothromaithe go foirfe mura bhfuil a chóimeáil chromfhearsaide cothromaithe i gceart nó má athraíonn a loiní agus a shlata nascóra go suntasach ó thaobh meáchain. Ciallaíonn lamháltais táirgthe an tsaoil fhíoir agus dífhoirmiú na gcomhpháirteanna faoi ualach nach bhfuil aon inneall riamh chomh réidh i gcleachtas agus a thugann na cothromóidí le tuiscint. Sin an fáth a bhfuil dearadh fheistis an innill — an bealach a n-aonraítear an t-inneall ón gcuid eile den ghluaisteán — chomh tábhachtach céanna leis an leagan amach féin. Níos tábhachtaí uaireanta.

Is aistriúchán é seo. Is féidir leat an bunleagan a léamh anseo: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html