მე-20 საუკუნის გარიჟრაჟზე, როდესაც საავტომობილო ინჟინერია სრული დატვირთვით ვითარდებოდა, 10-ლიტრიანი ძრავა შეიძლებოდა ყოფილიყო როგორც ერთცილინდრიანი აგრეგატი, ისე, ვთქვათ, რიგული რვაცილინდრიანი. მაშინ არავინ უკვირდებოდა 23-ლიტრიან რიგულ ექვსცილინდრიან ან მანქანაში გადანერგილ შვიდცილინდრიან რადიალურ საავიაციო ძრავას.
მასობრივი წარმოების მასშტაბის ზრდასთან და ხარჯების ზეწოლის გაძლიერებასთან ერთად, ყველაფერი თავის ადგილზე დადგა. ერთცილინდრიანი ძრავა წარსულის რელიქვია გახდა. დღეს ჩვეულებრივი მანქანის ძრავაში ცილინდრის საშუალო მუშა მოცულობა 300-დან 600 კუბურ სანტიმეტრამდე მერყეობს, ხოლო ხვედრითი სიმძლავრე იწყება დაახლოებით 35 ცხ.ძ/ლ-დან ბუნებრივად ასპირირებულ დიზელში და აღწევს 100 ცხ.ძ/ლ-ს მაღალი წარმადობის ბენზინის ძრავაში. ეს არის მასობრივი ბაზრისთვის წარმოების ოპტიმალური წერტილები — მათ ფარგლებს გარეთ გასვლა უბრალოდ არ არის ეკონომიკურად მომგებიანი.
მაშ, როგორ გამოიყურება თანამედროვე ძრავების ლანდშაფტი? ზოგადად რომ ვთქვათ:
- 100 ცხ.ძ ძრავას ჩვეულებრივ ოთხი ცილინდრი აქვს
- 200 ცხ.ძ ძრავას ჩვეულებრივ აქვს ოთხი, ხუთი ან ექვსი ცილინდრი
- 300 ცხ.ძ ძრავა ხშირად რვა ცილინდრს იყენებს
მაგრამ რეალურად როგორ შეიძლება ეს ცილინდრები განლაგდეს? რა განლაგების ვარიანტები აქვთ ინჟინრებს მრავალცილინდრიანი ძრავის დაპროექტებისას? მოდი, დეტალურად განვიხილოთ.
რიგული ძრავები: მარტივი, მაგრამ სულ უფრო არაპრაქტიკული
ნებისმიერი ძრავის კონსტრუქტორის მთავარი საფიქრალი ის არის, თუ როგორ გაამარტივოს კონსტრუქცია — წარმოების ხარჯების დაბალ დონეზე და მომსახურების სიმარტივის შენარჩუნება. ამ მხრივ რიგული (ხაზოვანი) ძრავა უდავო ლიდერია. ცილინდრები ერთ რიგშია განლაგებული და მოცულობის გაზრდა ისეთივე მარტივია, როგორც მათი დამატება.
აი, როგორ ნაწილდება რიგული ძრავის ვარიანტები პრაქტიკაში:
- ორ- და სამცილინდრიანი ძრავები მანქანებში შედარებით იშვიათია, თუმცა ორცილინდრიანი ფორმატი ბრუნდება საწვავის გაუმჯობესებული შეფრქვევისა და ტურბოჩაბერვის წყალობით — ამის ნათელი მაგალითია 85 ცხ.ძ ტურბოჩაბერვითი ორცილინდრიანი ძრავა Fiat 500-ში.
- რიგული ოთხცილინდრიანი მგზავრთა მანქანების სამყაროს მუშა ცხენია, რომელიც მოიცავს მუშა მოცულობას 1.0-დან 2.4 ლიტრამდე.
- რიგული ხუთცილინდრიანი ძრავები უფრო ახალი მოვლენაა. Mercedes-Benz იყო დიზელის ხუთცილინდრიანის პიონერი 1974 წელს (300D W123 პლატფორმაზე), რასაც ორი წლის შემდეგ მოჰყვა Audi-ის ორლიტრიანი ბენზინის ხუთცილინდრიანი, შემდეგ კი 1980-იანი წლების ბოლოს შემოუერთდნენ Volvo და Fiat.
- რიგული ექვსცილინდრიანი ძრავები, რომლებიც დიდი ხანია ევროპელების ფავორიტი იყვნენ თავიანთი სიგლუვის გამო, სულ უფრო იშვიათი გახდა. მათი კიდევ უფრო გრძელი „ნათესავი”, რიგული რვაცილინდრიანი, ფაქტობრივად მიატოვეს ჯერ კიდევ 1930-იან წლებში.
ამ ტენდენციის მიზეზი მარტივია: რაც მეტ ცილინდრს დაამატებ, მით უფრო გრძელი ხდება ძრავა — და ეს ქმნის სერიოზულ კომპონოვკის პრობლემებს. რიგული ექვსცილინდრიანის განივად მოთავსება წინა წამყვან ხიდიანი მანქანის ძრავის განყოფილებაში, მაგალითად, მხოლოდ რამდენიმე შემთხვევაში მოხერხდა: Austin Maxi 2200 (რომელსაც გადაცემათა კოლოფის ძრავის ქვეშ მოთავსება დასჭირდა) და Volvo S80 თავისი ულტრაკომპაქტური გადაცემათა კოლოფით.

V-ფორმის და ბრტყელი ძრავები: კომპაქტური, მაგრამ რთული
მაშ, როგორ შევამოკლოთ რიგული ძრავა? ელეგანტური გადაწყვეტა: გავყოთ შუაზე, ორი ნახევარი გვერდიგვერდ მოვათავსოთ და ორივეთი ერთი მუხლა ლილვი ვამუშაოთ. ეს არის V ძრავის არსი.
ყველაზე გავრცელებული V-ძრავის კონფიგურაციები ცილინდრების ბლოკებს შორის 60° ან 90° კუთხეს იყენებენ. ეს კუთხე ბოლომდე, 180°-მდე გაზარდე — ცილინდრები პირდაპირ ერთმანეთის საპირისპირო მიმართულებით — და მიიღებ ბრტყელ ძრავას, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ბოქსერ ძრავა (აქედან გამომდინარეობს B2, B4, B6 აღნიშვნები).
რიგულ ძრავასთან შედარებით კომპრომისები მნიშვნელოვანია:
- ორი ცილინდრის თავი — თითოეული თავისი შუასადებითა და კოლექტორებით
- მეტი გამანაწილებელი ლილვი და სარქვლის ამძრავის უფრო რთული მოწყობა
- მეტი სიგანე (განსაკუთრებით ბრტყელი ძრავებისთვის), რაც ზღუდავს მათი დაყენების შესაძლებლობებს
- წარმოების მაღალი ხარჯი და უფრო რთული მომსახურება
ამ ნაკლოვანებების გამო, ბრტყელ ძრავებს მხოლოდ მცირე რაოდენობის მწარმოებელი იყენებს — Porsche და Subaru დღეს ყველაზე ცნობილია.
როგორ შეიძლება V ძრავა კიდევ უფრო კომპაქტური გავხადოთ კუთხის 60°-ზე ქვემოთ შემცირებით? ეს უკვე გაკეთდა — 1970-იანი წლების Lancia Fulvia იყენებდა V4-ს მხოლოდ 23° კუთხით. მაგრამ არის ერთი მინუსი: რაც უფრო ვიწროა კუთხე, მით უფრო რთულია ძრავის დაბალანსება. ეს კი მიგვიყვანს ძრავის დაპროექტების ერთ-ერთ ყველაზე კრიტიკულ გამოწვევამდე.

ძრავა:
– იგი იყენებს უნიკალურ V4 ძრავის კონსტრუქციას.
– V კუთხე ძალიან ვიწროა, მხოლოდ 23°.
– ამან საშუალება მისცა ცილინდრების ორივე ბლოკისთვის ერთი ცილინდრის თავის გამოყენება.
– იგი სიმძლავრეს წინა თვლებზე გადასცემს.
ძრავის ვიბრაცია: ძალები, ბრუნვის მომენტები და როგორ მოვათვინიეროთ ისინი
არცერთი დგუშიანი შიგაწვის ძრავა არ არის სრულიად თავისუფალი ვიბრაციისგან — ეს კონსტრუქციის თანდაყოლილი თვისებაა. მაგრამ ვიბრაციის მართვა კრიტიკულია, არა მხოლოდ მგზავრთა კომფორტისთვის. ძლიერმა დაუბალანსებელმა ვიბრაციამ შეიძლება ფიზიკურად გაანადგუროს ძრავის კომპონენტები, ყველა იმ კატასტროფული შედეგით, რასაც დიდი სიჩქარით მოწყვეტილი ნაწილები მოჰყვება.
საიდან მოდის ძრავის ვიბრაცია? სამი ძირითადი წყაროა:
- არათანაბარი ანთების ინტერვალები — ძრავის ზოგიერთ კონფიგურაციაში მუშა სვლები არ ხდება იდეალურად თანაბარი ინტერვალებით, რაც ბრუნვის მომენტის რხევას ქმნის. უფრო მძიმე მქნევარა (მფრქვევი ბორბალი) ამის გასწორებას უწყობს ხელს.
- დგუშის ინერციის ძალები — როცა დგუშები აჩქარდებიან ზევით და ანელებენ სვლის ზედა წერტილში (და პირიქით ქვედა ნაწილში), ისინი წარმოქმნიან ინერციულ ძალებს, მსგავსს იმისა, რასაც გრძნობ, როცა მანქანა მუხრუჭებს ან აჩქარდება.
- ბარბაცა ღეროს გეომეტრია — ბარბაცა ღერო სწორ ხაზზე არ მოძრაობს და დგუშის მოძრაობა იდეალური სინუსოიდა არ არის, რაც დამატებით ძალის კომპონენტებს ქმნის მუხლა ლილვის სიჩქარის ჯერადებზე.
ეს უმაღლესი რიგის ინერციული ძალები ზოგადად უმნიშვნელოა — გარდა მეორე რიგის ძალებისა, რომლებიც მუხლა ლილვის სიხშირის ორმაგ სიხშირეზე მოქმედებენ და ყოველთვის გასათვალისწინებელია. როცა მეზობელ ცილინდრებში ინერციული ძალები საპირისპირო მიმართულებით მოქმედებენ ერთმანეთისგან ფიქსირებულ მანძილზე, ისინი ასევე წარმოქმნიან ბრუნვის წყვილებს, რაც კიდევ ერთ სირთულის შრეს ამატებს.
ინჟინრებს ამ ძალებთან საბრძოლველად ორი ძირითადი ინსტრუმენტი აქვთ:
- თანდაყოლილად დაბალანსებული კონფიგურაციის არჩევა — ცილინდრებისა და მუხლა ლილვის მუხლების ისე განლაგება, რომ ძალები და მომენტები ბუნებრივად აქრობდნენ ერთმანეთს.
- დამაბალანსებელი ლილვების დამატება — მეორეული ლილვები წონებით, რომლებიც მუხლა ლილვის საპირისპირო მიმართულებით ბრუნავენ და ქმნიან ტოლ და საპირისპირო ძალებს. ეს ხარჯსა და მექანიკურ სირთულეს ამატებს, მაგრამ შეუძლია სრულად გააქარწყლოს პრობლემური ვიბრაციის რეჟიმები.
ყველა გავრცელებული ძრავის განლაგებიდან მხოლოდ ორია თეორიულად იდეალურად დაბალანსებული: რიგული ექვსცილინდრიანი და ბრტყელი ექვსცილინდრიანი. სწორედ ამიტომ ეჭიდებიან BMW და Porsche ამ კონფიგურაციებს ასე მტკიცედ — და ამიტომაც ერიდებიან სხვები მათ მიტოვებას კომპონოვკის გამოწვევების მიუხედავად.
ძრავის ბალანსი კონფიგურაციების მიხედვით: პრაქტიკული გზამკვლევი
მოდი, ვნახოთ, როგორ უმკლავდება თითოეული ძირითადი ძრავის კონფიგურაცია ვიბრაციასა და ბალანსს რეალურ სამყაროში.
ორცილინდრიანი რიგული ძრავები (მუხლები ერთი მიმართულებით) ბალანსის თვალსაზრისით ერთცილინდრიანის მსგავსად იქცევიან — ორივე დგუში ფაზაში ადის და ეშვება. რუსული Oka იყენებდა ორ საპირისპიროდ მბრუნავ დამაბალანსებელ ლილვს პირველი რიგის ინერციული ძალების დასაძლევად, მაგრამ მეორე რიგის ძალები უკონტროლოდ რჩებოდა. კიდევ ორი დამაბალანსებელი ლილვის დამატება ასეთ პატარა, ხელმისაწვდომ მანქანაზე სრულიად არაპრაქტიკული იქნებოდა. ბევრი ორცილინდრიანი ძრავა — როგორიც იყო ორიგინალი 1957 წლის Fiat 500 და ინდური Tata Nano — უბრალოდ მუშაობდა ყოველგვარი დამაბალანსებელი ლილვის გარეშე, ვიბრაციის შთანთქმისთვის დრეკად ძრავის საყრდენებზე დაყრდნობით. იაფი, მარტივი და მისაღები ბიუჯეტური გამოყენებისთვის.
ორცილინდრიანი ძრავები 180° მუხლებით (დგუშები ანტიფაზაში მოძრაობენ) უკეთეს პირველად ბალანსს გვთავაზობენ, მაგრამ თანაბარი ანთების ინტერვალების მიღწევა მხოლოდ ორტაქტიან ფორმაში შეუძლიათ — როგორც ეს გამოიყენებოდა ომამდელ DKW-ებსა და მათ მემკვიდრეებზე, აღმოსავლეთგერმანულ Trabant-ზე.
V-ფორმის ორცილინდრიანი ძრავები დღეს თითქმის ექსკლუზიურად მოტოციკლეტებზე შემორჩა — Harley-Davidson და მისი იაპონური მიმბაძველები აშკარა მაგალითებია. NAMI-1 ფაქტობრივად ერთადერთი მანქანაა, რომელმაც ეს განლაგება გამოიყენა. მუხლა ლილვზე წონებს შეუძლიათ ის სრულ ბალანსთან მიახლოება, მაგრამ თანაბარი ანთების ინტერვალები მიუღწეველი რჩება.

სამცილინდრიანი ძრავები უარესად დაბალანსებულია, ვიდრე რიგული ოთხცილინდრიანი. ისეთი მწარმოებლები, როგორებიც არიან Subaru და Daihatsu, დამაბალანსებელ ლილვებს სტანდარტულად აყენებენ; Opel-ის გადაწყვეტილებამ, გამოეტოვებინა ის Ecotec-ის სამცილინდრიან ძრავაში მეორე თაობის Corsa-სთვის, ხარჯი დაზოგა, მაგრამ მანქანას უხეში რეპუტაცია მოუტანა გერმანულ საავტომობილო პრესაში 1996 წლის დებიუტის შემდეგ — მას აღწერდნენ, როგორც „აბსოლუტურად შეუძლებელს ქალაქში ცვალებად რეჟიმებში სატარებლად”.
რიგულ ოთხცილინდრიან ძრავებს — მსოფლიოში ყველაზე გავრცელებულ განლაგებას — აქვთ თავისუფალი მეორე რიგის ინერციული ძალა, რომლის გაუვნებელყოფაც მხოლოდ მუხლა ლილვის ორმაგ სიჩქარეზე მომუშავე დამაბალანსებელ ლილვს შეუძლია. შედეგად წარმოქმნილი ბრუნვის მომენტის გასაქარწყლებლად საჭიროა მეორე, საპირისპიროდ მბრუნავი ლილვი. ძვირია, დიახ — მაგრამ Mitsubishi-მ, Saab-მა, Ford-მა, Fiat-მა და Volkswagen Group-ის ბრენდებმა ეს კონფიგურაცია გამოიყენეს, როცა სიგლუვე ამას ითხოვდა.
ბრტყელი ოთხცილინდრიანი ძრავები ცოტა უკეთესად იქცევიან, ვიდრე მათი რიგული ანალოგები — რჩება მხოლოდ მეორე რიგის ბრუნვის წყვილი, რომელიც ცდილობს ძრავის ვერტიკალური ღერძის გარშემო შემოტრიალებას. მიუხედავად ამისა, როგორც ჰაერით გაცივებული Beetle-ის ძრავა, ისე Subaru-ს ბოქსერ აგრეგატები ათწლეულების განმავლობაში დამაბალანსებელი ლილვების გარეშე მუშაობდნენ.
რიგულ ხუთცილინდრიან ძრავებს კომპენსირებული აქვთ პირველადი ინერციული ძალები, მაგრამ აწუხებთ მოგრეხილი მღუნავი მომენტი, რომელიც მუდმივად გადადის ბლოკში — რაც განსაკუთრებით ხისტ კონსტრუქციას მოითხოვს. Mercedes-Benz-მა, Audi-მ და Volvo-მ ეს გადაჭრეს დახვეწილი ძრავის საყრდენებითა და წონებით (როგორიცაა ტურბოჩაბერვითი 2.5 TFSI Audi TT RS-ში), ხოლო Fiat-ის ინჟინრები უფრო შორს წავიდნენ და სრული დამაბალანსებელი ლილვი გამოიყენეს.
ერთი საინტერესო შენიშვნა: თითქმის ყველა ხუთცილინდრიანი ძრავა არსებითად ოთხცილინდრიანი ძრავაა ერთი დამატებითი ცილინდრით. ეს მოდულური მიდგომა საშუალებას იძლევა საერთო დგუშების, ბარბაცა ღეროებისა და სარქვლის მექანიზმის კომპონენტების გამოყენების — მხოლოდ ბლოკი, თავი და მუხლა ლილვი (მუხლებით 72° ინტერვალებზე) საჭიროებს შეცვლას.
V6 ძრავებს, რომლებმაც რიგული ექვსცილინდრიანები ჩაანაცვლეს, იგივე ბალანსის მახასიათებლები აქვთ, რაც სამცილინდრიანს — რაც იმას ნიშნავს, რომ იდეალური არ არის. პირველმავე Mercedes-Benz-ის V6-მ (M112, თითო ცილინდრზე სამი სარქვლით) ეს გადაჭრა ბლოკებს შორის ხეობაში დამონტაჟებული დამაბალანსებელი ლილვით. PSA Group-ის სამლიტრიანმა ექვსცილინდრიანმა ის ცილინდრის თავში მოათავსა. სხვა მწარმოებლებმა აირჩიეს მუხლა ლილვის ფეხების ფრთხილი წანაცვლება — როგორც ეს Audi V6-ზე ჩანს — ვიბრაციის მინიმუმამდე დასაყვანად დამატებითი სირთულის გარეშე. 90° კუთხის მქონე V6 ძრავები კიდევ ერთ თავსატეხს ამატებენ: თანდაყოლილად არათანაბარ ანთების ინტერვალებს, რომლის გასწორებაც დატვირთულ მქნევარას მხოლოდ ნაწილობრივ შეუძლია.
V8 ძრავები 90° ბლოკის კუთხით და მუხლა ლილვის მუხლებით ორ ურთიერთპერპენდიკულარულ სიბრტყეში ძალიან კარგად არის დაბალანსებული. თანაბარი ანთების ინტერვალები მიღწევადია და რჩება მხოლოდ ორი ნარჩენი ბრუნვის წყვილი — რომელთა გასწორება ადვილია მუხლა ლილვის ბოლო ყელებზე წონებით. ეს დიდწილად ხსნის იმას, თუ რატომ მიიღეს ამერიკელმა ინჟინრებმა V8 ასე ენთუზიაზმით: ისინი უბრალოდ ვერ იტანენ ვიბრაციას.
V4 ძრავები იშვიათი იყო და ახლა მანქანებში თითქმის გადაშენებულია. ევროპული Ford V4 (გამოყენებული Taunus-ში, Capri-სა და Saab 96-ში) და Zaporozhets-ის უცნაური V4 ორივე საჭიროებდა დამაბალანსებელ ლილვს პირველი რიგის ბრუნვის წყვილებისთვის. კომპაქტურობა და ხარჯი იყო მთავარი ფაქტორები — ბალანსი მეორეხარისხოვანი იყო.

V10 ძრავებს იგივე ბალანსის მახასიათებლები აქვთ, რაც რიგულ ხუთცილინდრიანს. ამას ხელი არ შეუშლია Formula 1-ის ძრავების, Dodge Viper-ის ან Dodge RAM-ის დიზაინერებისთვის, რომ მათ გამოეყენებინათ ისინი — როცა სიმძლავრე გჭირდება, ვიბრაციას უმკლავდები.
რაც შეეხება უფრო ეგზოტიკურ განლაგებებს: ბრტყელი რვაცილინდრიანი (როგორც გამოიყენებოდა Porsche 917 სარბოლო მანქანებში) ფაქტობრივად ორი ბრტყელი ოთხცილინდრიანია საერთო მუხლა ლილვზე, ხოლო V12 და ბრტყელი 12-ცილინდრიანი ძრავები ორ რიგულ ექვსცილინდრიანამდე დაიყვანება — რაც ხსნის მათ განსაკუთრებულ სიგლუვეს.
VR6, VR5 და W-ძრავები: Volkswagen-ის კომპონოვკის შედევრი
ადრე შევეხეთ ვიწროკუთხიან V ძრავებს, როგორიც იყო Lancia Fulvia. ათწლეულების განმავლობაში ისინი ერიდებოდნენ — 60° ან 90° განლაგებაზე უფრო რთული დასაბალანსებლები, კომპონოვკის ისეთი მოგებით, რომელიც თავის ტკივილად არ ღირდა. შემდეგ პრიორიტეტები შეიცვალა.
ორმა მოვლენამ შეცვალა თამაში:
- ჰიდრავლიკური ძრავის საყრდენები ფართოდ ხელმისაწვდომი გახდა, რომლებიც დრამატულად თრგუნავდნენ ვიბრაციის გადაცემას ძრავის თეორიული ბალანსის მიუხედავად.
- კაპოტქვეშა სივრცე სულ უფრო მწირი გახდა, რამაც კომპაქტურობა ფასეულ თვისებად აქცია. ვინ წარმოიდგენდა, რომ მოკრძალებული ჰეჩბეკი 2.8-ლიტრიან ექვსცილინდრიან ძრავას დამალავდა? Volkswagen-მა ეს შესაძლებელი გახადა.
Volkswagen VR6 — სადაც „VR” ნიშნავს V-Reihen-ს (V-რიგული) — ვიწროკუთხის კონცეფციას უფრო შორს მიჰყავს, ვიდრე Lancia-მ ოდესმე გააკეთა, ბლოკებს შორის მხოლოდ 15° კუთხის გამოყენებით. შედეგი იმდენად კომპაქტურია, რომ ფაქტობრივად წანაცვლებულ რიგულ ძრავად ფუნქციონირებს და, რაც აღსანიშნავია, ორივე ბლოკისთვის ერთ ცილინდრის თავს იყენებს. 2.8-ლიტრიანი ექვსცილინდრიანი ძრავა, რომელიც იქ ეტევა, სადაც ჩვეულებრივი V6 ვერ მოთავსდებოდა — დებიუტი მესამე თაობის Volkswagen Golf-ში შედგა.

აქედან Volkswagen-ის ინჟინრებმა კონცეფცია გააგრძელეს:
- VR5 გამოვიდა, როგორც VR6 ერთი ამოღებული ცილინდრით.
- W8 აერთიანებდა ორ შემოკლებულ VR აგრეგატს (თითო ოთხცილინდრიანი) ერთ მუხლა ლილვზე — დაყენდა ფლაგმან Passat-ის სედანზე.
- W12 1998 წელს W12 Roadster-ის კონცეპტზე გამოჩნდა: ორი VR6 ძრავა შეერთებული 72° კუთხით ერთ მუხლა ლილვზე.
- W16 — ოთხი ტურბოჩამბერავით — Bugatti Veyron-ს 431 კმ/სთ-მდე ამოძრავებს, რაც ამ არქიტექტურის ყველაზე ექსტრემალურ სერიულ გამოყენებად აქცევს.
რატომ არ არსებობდა ეს განლაგებები ადრე? თანამედროვე კომპიუტერული დაპროექტებამ ისინი შესაძლებელი გახადა. ჩართვის კუთხის, მუხლა ლილვის ფეხების პოზიციების, ანთების რიგისა და ბალანსის მახასიათებლების ოპტიმიზაცია ასეთ რთულ გეომეტრიებში პრაქტიკულად შეუძლებელი იქნებოდა იმ გამოთვლითი სიმძლავრის გარეშე, რომელიც 1990-იანი წლებიდან გახდა ხელმისაწვდომი. მხოლოდ W12-ის მუხლა ლილვი ხარახას კოშმარია — ისეთი ნაწილი, რომელსაც აზრი მხოლოდ მაშინ აქვს, როცა კომპიუტერმა ყველა დასაშვები გადახრა შეამოწმა.
რას აქვს რეალური მნიშვნელობა ძრავის პრაქტიკულ დაპროექტებაში
თუ ამ ყველაფრიდან ერთი დასკვნა უნდა გამოვიტანოთ, ეს ისაა, რომ თეორიული ბალანსი იშვიათად არის გადამწყვეტი ფაქტორი, როცა ინჟინერი ძრავის განლაგებას ირჩევს. რეალური პრიორიტეტებია:
- კომპონოვკა — ეტევა თუ არა ძრავის განყოფილებაში?
- წონა და სიმძლავრის სიმკვრივე — რა არის საუკეთესო თანაფარდობა ამ გამოყენებისთვის?
- წარმოების ხარჯი — შეუძლია თუ არა კომპონენტების გაზიარება მოდელების მთელ ხაზში?
- მოდულურობა — სულ უფრო ხშირად მწარმოებლები აშენებენ ძრავების მთელ ოჯახებს საერთო დგუშისა და ცილინდრის დიამეტრის არქიტექტურისგან, სამცილინდრიანი ეკონომიური აგრეგატებიდან თორმეტცილინდრიან ფლაგმანებამდე
Mercedes-Benz-ის ამჟამინდელი ძრავების ხაზი მოდულური მიდგომის სასწავლო მაგალითია: საერთო არქიტექტურა უდევს საფუძვლად ძრავებს ძალიან განსხვავებული სიმძლავრისა და ცილინდრების რაოდენობით.

ბრტყელი (ბოქსერი) ძრავა (ზემოთ): ცილინდრები ჰორიზონტალურად განლაგებულია და ერთმანეთის საპირისპირო მიმართულებით იყურებიან 180-გრადუსიან განლაგებაში. ისეთი ბრენდები, როგორებიც არიან Porsche და Subaru, ხშირად იყენებენ ამ მოწყობას სიმძიმის ცენტრის დასაწევად.
რადიალური ძრავა (ქვემოთ): ცილინდრები წრიულად არის დამონტაჟებული ცენტრალური მუხლა ლილვის გარშემო, ვარსკვლავის მსგავსად. ისინი ტრადიციულად კლასიკურ პროპელერიან თვითმფრინავებში გამოიყენებოდა.
რიგული (ხაზოვანი) ძრავა (მარცხნივ): ცილინდრები ერთმანეთის მიყოლებით, ერთ სწორ რიგშია განლაგებული. ეს ყველაზე გავრცელებული კონსტრუქციაა სტანდარტულ ყოველდღიურ მანქანებში.
V-ძრავა (მარჯვნივ): ცილინდრები ორ რიგად იყოფა, ერთმანეთისკენ დახრილი, რომლებიც „V” ფორმას ქმნიან. ეს კონფიგურაცია ცილინდრების მეტ რაოდენობას (როგორიცაა V6 ან V8) ბევრად უფრო მჭიდრო სივრცეში აქცევს შესაძლებელს.
რაც შეეხება ვიბრაციას — უნდა გვახსოვდეს, რომ თეორიული და რეალური ბალანსი ორი ძალიან განსხვავებული რამაა. იდეალურად დაბალანსებული რიგული ექვსცილინდრიანიც კი იქანავებს, თუ მისი მუხლა ლილვის კვანძი სათანადოდ არ არის დაბალანსებული ან თუ მისი დგუშები და ბარბაცა ღეროები წონაში შესამჩნევად განსხვავდებიან. რეალური წარმოების დასაშვები გადახრები და კომპონენტების დეფორმაცია დატვირთვის ქვეშ ნიშნავს, რომ არცერთი ძრავა პრაქტიკაში არასოდეს არის ისეთი გლუვი, როგორსაც განტოლებები გვთავაზობენ. სწორედ ამიტომ ძრავის საყრდენების დიზაინი — ის, თუ როგორ არის იზოლირებული ძალური აგრეგატი მანქანის დანარჩენი ნაწილისგან — ისეთივე მნიშვნელოვანია, როგორც თავად განლაგება. ზოგჯერ უფრო მეტადაც.
ეს არის თარგმანი. ორიგინალის წაკითხვა შეგიძლიათ აქ: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html
გამოქვეყნდა ოქტომბერი 28, 2021 • 13 წთ. საკითხავი