เครื่องยนต์ที่ผิดปกติมากที่สุดและหลักการทำงาน

สารบัญ:

เครื่องยนต์ที่ผิดปกติมากที่สุดและหลักการทำงาน
เครื่องยนต์ที่ผิดปกติมากที่สุดและหลักการทำงาน
Anonim

หากคุณดูเครื่องยนต์ของรถยนต์ส่วนใหญ่ คุณจะสังเกตเห็นความคล้ายคลึงกันระหว่างเครื่องยนต์ทั้งสอง อย่างไรก็ตาม ในหลาย ๆ ครั้ง มีความพยายามที่จะนำเสนอสิ่งใหม่ ๆ ที่จะเปลี่ยนการออกแบบและการทำงานของมอเตอร์ส่วนใหญ่โดยสิ้นเชิง เครื่องยนต์ที่ผิดปกติบางรุ่นยังคงใช้ในรถสปอร์ตและกลายเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบรถยนต์ยอดนิยม คนอื่น ๆ ได้รับการยอมรับว่าเป็นสาขาที่สิ้นสุดของวิวัฒนาการของอุตสาหกรรมยานยนต์ อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาทั้งหมดให้แนวคิดเกี่ยวกับความคิดทางวิศวกรรมอันเป็นเอกลักษณ์ของนักออกแบบในช่วงเวลาต่างๆ กัน ซึ่งจำเป็นสำหรับความก้าวหน้าของรถยนต์ทุกรุ่น คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้ในเนื้อหาใหม่ของเรา แล้วพบกัน - เครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาที่สุดในประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลก

กระบอกเดียว (1885)

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสูบเดียวมีอายุย้อนไปถึงรถยนต์รุ่นแรกๆ ที่จดจำได้ นั่นคือ 1885 Benz Patent-Motorwagen มีการติดตั้งเครื่องยนต์สี่จังหวะขนาด 954cc ไว้ใต้เบาะผู้โดยสารและมีกำลังน้อยกว่า 1 แรงม้า

เครื่องยนต์ที่ผิดปกติมากที่สุด
เครื่องยนต์ที่ผิดปกติมากที่สุด

ก็ยังเหมือนเดิมง่ายต่อการสร้างและใช้งานได้ง่ายขึ้น และต่อมาได้มีการปรับเปลี่ยนให้มีกำลังสองแรงม้า ตั้งแต่นั้นมา รถสูบเดียวก็ได้ถูกนำมาใช้ในรถยนต์ที่มีน้ำหนักเบาและประหยัดน้ำมันหลายรุ่น และต่อมาเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาประเภทนี้ก็พบกับยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาเนื่องจากความเหมาะสมในการเป็นอุปกรณ์ขยายช่วงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

รูปตัววี (1889)

เครื่องยนต์รูปตัววีเคยมีคุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการ ซึ่งสามารถอธิบายการใช้งานในระยะยาวในอุตสาหกรรมยานยนต์ได้ เครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดานี้มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา ซึ่งเดิมสร้างขึ้นสำหรับรถจักรยานยนต์ รถยนต์คันแรกที่ใช้ V-twin คือ Daimler Stahlradwagen แต่เริ่มได้รับความนิยมอย่างมากในปี 1920 เมื่อบริษัทต่างๆ อย่าง GN และ Morgan ใช้มันเพื่อสร้างรถสปอร์ตในตำนานของพวกเขา รถยนต์สมัยใหม่เพียงคันเดียวที่ใช้เครื่องยนต์วีทวินยังคงเป็นมอร์แกนซึ่งมีกำลัง 82 แรงม้า หากผู้เขียนบรรทัดเหล่านี้ต้องสร้างเอ็นจิ้นที่ไม่ธรรมดา 6 อันดับแรกของตัวเอง ตัวนี้จะปิดหกอันดับแรก แต่มอเตอร์ 5 ตัวต่อไปนี้ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง จะถูกวางไว้ในตำแหน่งที่เหลือ

เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผิดปกติ
เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผิดปกติ

V4 (1897)

หลายปีที่ผ่านมา V4 (หนึ่งในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผิดปกติมากที่สุด) มีชื่อเสียงที่ไม่ดี ต้องขอบคุณรถยนต์ของ Ford ส่วนใหญ่ที่ทำให้ตลาดมีรถรุ่นด้อยกว่าในช่วงปี 1960 และ 1970 อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ของเขาขนาดที่เล็กกะทัดรัดและความลื่นไหลโดยธรรมชาติน่าจะทำให้มันเหมาะสำหรับใช้ในรถยนต์ และวิศวกร Emil Morse เป็นคนแรกที่ใช้มันในปี 1897

เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผิดปกติมากที่สุด
เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผิดปกติมากที่สุด

เครื่องยนต์ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดารถยนต์ที่เข้าร่วมการแข่งขันกรังปรีซ์คือเครื่องยนต์ V4 ที่ใช้ในรถปี 1907 ของเจ. วอลเตอร์ คริสตี้ ซึ่งมีความจุ 19,891 ซีซี. Lancia ได้พัฒนารุ่นสำหรับรุ่นคลาสสิกเช่น Appia และ Fulvia ในขณะที่ Porsche ได้ใช้ V4 คลาสสิกในรถแข่งหลายคัน โมเดลเหล่านี้ได้กลายเป็นแบบคลาสสิกไปแล้ว

"เคลียร์แปด" (1919)

เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในรถยนต์ยุคแรกๆ ตัวเลขที่แปดได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกเพื่อใช้ในเครื่องบิน พลังของกระบอกสูบแปดสูบ ประกอบกับรูปทรงแอโรไดนามิกที่บางและยาวของเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาประเภทนี้ ทำให้เป็นการซื้อในอุดมคติสำหรับนักสร้างเครื่องบินผู้รอบรู้ ถูกนำมาใช้ครั้งแรกใน Isotta Fraschini และต่อมาในปี 1920 ใน Leyland Motors แต่ Bugatti ในยุโรปและ Duesenberg ในสหรัฐอเมริกาทำให้ G8 เป็นที่นิยมในกระแสหลัก

6 เครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดา
6 เครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดา

Bugatti ครองตลาดรถยนต์นั่งเป็นเวลานานมาก โดยผลิตทั้งรุ่นราคาถูกและราคาแพงมาก ในขณะที่ Duesenberg ไม่ได้อยู่ในอเมริกานานนัก

ตรง-12 หรือ "เคลียร์แฝด" (1920)

ความยาวสูงสุดของเครื่องยนต์รถยนต์ที่ไม่ธรรมดาประเภทนี้หมายความว่าใช้ได้เฉพาะในรถหรูเท่านั้น เช่นในกรณีของ French Corona ขนาดที่น่าประทับใจถึง 7238 ลูกบาศก์เซนติเมตรทำให้ทรงพลังมาก แต่ค่าใช้จ่ายสูงและการใช้งานไม่ได้ของการออกแบบทำให้เขาได้รับความนิยมในวงแคบมาก เฉพาะบริษัทที่ร่ำรวยที่ผลิตรถยนต์สำหรับชนชั้นสูงเท่านั้นที่สามารถจ่ายได้

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ที่ผิดปกติ
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ที่ผิดปกติ

Peccard Corporation เผชิญกับความท้าทายในปี ค.ศ. 1920 และสร้างต้นแบบที่สมาชิกคนหนึ่งของตระกูล Packard ใช้ตั้งแต่ปี 1929 จนกระทั่งเขาเสียชีวิตเมื่อรถถูกทิ้ง มันเป็นรถส่วนตัวที่ไม่ธรรมดาของเศรษฐีผู้มีความซับซ้อน ซึ่งภาพวาดของเขาได้จมหายไปตลอดกาล

W12 (1927)

เราอาจเคยชินกับรูปลักษณ์ของ W12 เนื่องจากรถยนต์ Bentley แต่ประวัติศาสตร์ของเครื่องยนต์นี้ย้อนกลับไปถึงปี 1920 จากนั้นผู้บุกเบิกในการสร้างรถเร็ว เช่น John Cobb และ Sir Malcolm Campbell ได้ปรับ W12 ที่ไม่สามารถใช้งานได้ในขั้นต้นเพื่อใช้กับเครื่องจักร Blue Bird ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของ Campbell

มอเตอร์แม่เหล็กที่ผิดปกติ
มอเตอร์แม่เหล็กที่ผิดปกติ

อย่างไรก็ตาม หลังจากนั้น มอเตอร์แม่เหล็ก W12 ที่ไม่ธรรมดาก็ยังไม่เป็นที่นิยมมาเป็นเวลานาน จนกระทั่งการปรากฏตัวของรถ 1990 Life F35 Grand Prix ในปี 1990 ซึ่งกลับกลายเป็นว่าไม่มีกำลังและไม่น่าเชื่อถืออย่างมาก ออดี้จึงเลือกโมเดลนี้สำหรับรถต้นแบบ AVUS ปี 1991

V16 (1929)

มาเซราติเป็นบริษัทแรกที่ผลิตรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ V16 โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาใช้มันใน Tipo V4 ซึ่งตามมาด้วยรถยนต์จาก Cord ในสหรัฐอเมริกาทันที Alfa Romeo ซื้อ V16 เพื่อสร้าง Tipo 162 อันโด่งดัง ในขณะที่ Auto Union ได้พัฒนาเครื่องยนต์ดัดแปลงของตนเองเพื่อใช้ใน Type C

หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 มีเพียง BRM เท่านั้นที่ขลุกอยู่ในรูปแบบ V16 ด้วยเครื่องยนต์ 1.5L ที่กรีดร้องสำหรับการใช้งาน Grand Prix เครื่องยนต์นี้พัฒนา 600 แรงม้า s. แต่ปัญหากับระบบบูสต์หมายความว่ามันไม่น่าเชื่อถือพอที่จะทำตามสัญญา

เครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ผิดปกติ
เครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ผิดปกติ

เครื่องเรเดียล (RD, 1935)

น้ำหนักเบาและความเรียบง่ายของการออกแบบทางขับที่ผู้ผลิตเครื่องบินมองข้ามไปไม่ได้ มันยังถูกใช้ในรถถังหลายคันอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ขนาดและการออกแบบของวาล์วทำให้บริษัทรถยนต์ไม่น่าสนใจ ดังนั้นการใช้งานครั้งแรกจึงมีเพียงหนึ่งในรถยนต์ที่เข้าร่วมการแข่งขัน Monaco-Trossi Grand Prix ในปี 1935

เครื่องยนต์เรเดียลสองจังหวะที่ระบายความร้อนด้วยอากาศซึ่งได้รับความนิยมอย่างจำกัด ถูกบรรจุและขับเคลื่อนด้วยถังสองถังที่มีแปดสูบ กำลัง 250 แรงม้า ซึ่งไม่น่าประทับใจนักสำหรับเครื่องยนต์ขั้นสูงของยุคนั้น ความร้อนสูงเกินไปเป็นปัญหา แต่รถไม่สามารถแข่งขันได้เนื่องจากขาดความคล่องตัวอย่างมากซึ่งเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่า 75% ของน้ำหนักรถอยู่ที่เพลาหน้า

เนื้อทรายที่มีความไม่ธรรมดาเครื่องยนต์
เนื้อทรายที่มีความไม่ธรรมดาเครื่องยนต์

แฟลต-12 (1946)

Porsche เริ่มต้นสิ่งที่เรียกว่า Flat-12 ในปี 1947 เมื่อ Ferdinand Porsche เสนอเครื่องยนต์ 1.5 ลิตรสำหรับ Cisitalia มันควรจะถูกนำมาใช้ในรถแข่งในการแข่งขันกรังปรีซ์ครั้งต่อไปซึ่งไม่เคยถูกตีพิมพ์เนื่องจากความซับซ้อนของโครงสร้าง ในปี 1964 พวกที่ Ferrari ใช้ Flat-12 ในรถ Formula 1

Ferrari เป็นบริษัทแรกที่ผลิตรถยนต์ที่สมบูรณ์ด้วยเครื่องยนต์ประเภทนี้

เครื่องยนต์สันดาปภายนอกที่ผิดปกติ
เครื่องยนต์สันดาปภายนอกที่ผิดปกติ

กังหันก๊าซ (1950)

การได้เห็นการใช้เครื่องยนต์กังหันก๊าซครั้งแรกโดยผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติอังกฤษหัวโบราณนั้นค่อนข้างผิดปกติ Rover Jet 1 เป็นผลมาจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีนี้หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ของสหราชอาณาจักร และใช้แชสซี P4 ความเร็วของรถคันนี้ดีในช่วงเวลานั้น ตั้งแต่ 10 ถึง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง เชื่อกันว่ารถคันนี้สามารถเร่งความเร็วได้ถึง 90 ไมล์ต่อชั่วโมง

ประสบการณ์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่ามันสามารถพัฒนาได้ 230 แรงม้าและความเร็วสูงสุดถึง 152 ไมล์ต่อชั่วโมง ทั้ง General Motors และ Chrysler ทดลองเครื่องยนต์กังหันแก๊สในคราวเดียว แต่การแข่งขันต่างๆ ใน Le Mans, Indianapolis และ Formula 1 ไม่สามารถแสดงพลังที่แท้จริงของมันได้ เพราะไม่มีใครสนใจเครื่องยนต์นี้ อย่างไรก็ตาม วันนี้มีแผนที่จะใช้กังหันก๊าซที่มีการดัดแปลงจากบริษัท Delta Motorsport ของอังกฤษบางทีการใช้ยานพาหนะภาคพื้นดินที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันที่โดดเด่นที่สุดในปัจจุบันคือ M1 Abrams ซึ่งเป็นรถถังหลักของกองทัพสหรัฐฯ

สาม (1951)

เครื่องยนต์สามสูบเป็นเครื่องยนต์สามสูบที่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่ารถปัจจุบันที่ใช้กันมาก เช่น รถจากฟอร์ดและโฟล์คสวาเกน มีชื่อเสียงโด่งดังในปี 1950 เมื่อ DKW และ Saab ใช้การดัดแปลงแบบสองจังหวะสำหรับรถยนต์ครอบครัวขนาดเล็กของพวกเขา

สิ่งบ่งชี้ว่าเครื่องยนต์เหล่านี้ดีแค่ไหน เพราะเป็นรถ DKW ที่มอบประสบการณ์การแข่งรถครั้งแรกให้กับแชมป์ Formula 1 สองสมัย จิม คลาร์ก และผู้ขับขี่ที่ขับรถยนต์ Saab ชนะการแข่งขัน Monte Carlo Rally ด้วยอันดับที่ 93 ในยุคของเรา "Triple" ยังคงให้คุณค่ากับขนาดที่เล็ก ประสิทธิภาพ และการใช้งานที่กว้างขวาง ปัจจัยหลังนี้ทำให้เครื่องยนต์สันดาปภายนอกแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

BRM H16 (1966)

British Racing Motors เป็นผู้ริเริ่มในแนวทางของรถ Formula One ใหม่ที่เปิดตัวในปี 1966 ในกรณีที่คนอื่นใช้เครื่องยนต์ V8 และ V12 BRM เสนอ H16 ซึ่งเป็นเครื่องยนต์แบบแบนสองเครื่องที่ซ้อนกันหนึ่งเครื่อง

มอเตอร์นี้มีเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งติดกับเฟือง แต่การออกแบบนี้ทำให้หนักมาก มันถูกใช้ใน Lotus 43 และขับเคลื่อนโดย Jim Clark เพื่อชนะ US Grand Prix ที่ Watkins Glen ในปี 1966 อย่างไรก็ตาม นี่จะเป็นชัยชนะเพียงอย่างเดียวของ H16 และในไม่ช้านี้โมเดลถูกทิ้งเพื่อสนับสนุนการออกแบบ V12

เครื่องโรตารี่ (1967)

มาสด้าจะเกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์โรตารี่ตลอดไป โมเดลที่น่าจดจำที่สุดของเธอหลายรุ่นใช้การออกแบบเครื่องยนต์นี้ และไม่เหมาะกับรถสปอร์ตรุ่นใหม่ตามมาตรฐานที่กำหนดโดย RX-Vision Concept

อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์นี้ถูกสร้างขึ้นโดยวิศวกรชาวเยอรมัน เฟลิกซ์ วานเคล ผู้พัฒนาเครื่องยนต์ที่ NSU ก่อนที่บริษัทจะทำข้อตกลงกับมาสด้า ซึ่งนำไปสู่การสร้าง Cosmo 110S coupe ในปี 1967 และการผลิตกลุ่มรถสปอร์ตที่ใช้หลักการของเครื่องยนต์โรตารี่ที่ราบรื่นและรอบเครื่องสูงได้อย่างประสบความสำเร็จ

แบน-8 (1968)

ตัวเลขแปดได้รับความนิยมในเครื่องบินมานานแล้ว แต่ประโยชน์ของมันมีค่ามากกว่าต้นทุนการผลิต ดังนั้น Porsche 908 จึงใช้เวลาหลายปีในการออกแบบใหม่หน่วยนี้ ออกแบบมาสำหรับการแข่งรถสปอร์ต เครื่องยนต์นี้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์มากในปี 1968 ตามกฏของ Formula 1

V5 (1983)

คิดถึง V5 แล้วคุณจะนึกถึง Mk4 Golf และโมเดลดัดแปลงอย่าง Bora และ SEAT Toledo เครื่องยนต์ 2.3 ลิตรนี้เปิดตัวใน Passat ในปี 1997 และให้กำลัง 148 แรงม้า ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดช่องว่างระหว่างเครื่องยนต์ V4 และ V6

ประสบความสำเร็จอย่างจำกัด แม้ว่าจะต้องใช้เทคนิคอันชาญฉลาดในการสร้างอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดเช่นนี้ ก่อนหน้านี้ มีเพียงเจเนอรัล มอเตอร์สเท่านั้นที่ทำการทดลองกับมอเตอร์ประเภทนี้ แต่ภายหลังก็ตัดสินใจไม่ทำนำไปผลิตแบบจำลองที่เกิดจากการทดลองเหล่านี้

W16 (1995)

Bugatti มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดกับเครื่องยนต์ W16 (ขอบคุณรถยนต์ Veyron และ Chiron) แต่เป็นวิศวกร Ramon Jimenez ที่เป็นคนแรกที่สร้างซุปเปอร์คาร์ที่มีหน่วยนี้อยู่ภายใน ชาวฝรั่งเศสได้รวมเครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์ยามาฮ่า 1000cc สี่ตัวเพื่อสร้าง W12 ที่มีเพลาข้อเหวี่ยงสองตัวและวาล์ว 80 ตัวที่มีกำลัง 560 แรงม้า

วิศวกรของ Bugatti ขยายขนาดมอเตอร์นี้ให้ใหญ่ขึ้นอย่างมาก ทำให้มีกำลัง 987 แรงม้า หลังจากนั้นก็ถูกนำมาใช้ในรุ่น Veyron อย่างประสบความสำเร็จ และปัจจุบันมีกำลัง 1479 แรงม้า เมื่อใช้กับรุ่น Chiron

W8 (2001)

เครื่องยนต์นี้อาจกลายเป็นจุดจบของเทคโนโลยี แต่ในการออกแบบรถ Volkswagen มันดูกลมกลืนกันอย่างน่าประหลาดใจ W8 รวมเครื่องยนต์ V4 มุมแคบสองตัวบนเพลาข้อเหวี่ยงทั่วไป ทำให้ V-8 ใช้พื้นที่ที่ปกติสงวนไว้สำหรับ V6 ตามปกติ

กระบอกสูบที่มากขึ้นหมายถึงกำลังที่มากขึ้น ความคล่องตัวที่มากขึ้น และการขับขี่ที่นุ่มนวลขึ้น ยอดขายรถยนต์ที่มีสัตว์ประหลาดดังกล่าวอยู่ภายในไม่เคยลดลง แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างทำให้ยอดรวมการผลิตเครื่องยนต์เหล่านี้ถึงเพียง 11,000 ชุดเท่านั้น

สรุป

ทั้งๆที่รายการเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผิดปกติมากที่สุดนี้มีไว้สำหรับกลุ่มผู้ที่สนใจในอุตสาหกรรมยานยนต์วงแคบ แต่ผู้อ่านที่ไม่เกี่ยวข้องกับหัวข้อนี้จะสังเกตเห็นทันทีว่าหากถูกนำมาใช้ในรถยนต์ที่ผลิตจำนวนมากในเวลาอันสั้น เนื่องจากบ่อยครั้งที่หน่วยดังกล่าวมีขนาดใหญ่เกินไป หลักการทำงานของเครื่องยนต์ที่ผิดปกติก็แตกต่างจากมอเตอร์มาตรฐานเช่นกัน และชวนให้นึกถึงหลักการทำงานของกังหันของเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม กลไกดังกล่าวได้แสดงให้เห็นอย่างสมบูรณ์แบบว่าเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบรถแข่ง ทำให้รถสามารถเข้าถึงความเร็วมหาศาลใน Formula 1 และการแข่งขันอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน เนื่องจากพวกมันไม่ได้หยั่งรากในอุตสาหกรรมยานยนต์กระแสหลัก เราจะไม่เห็น Gazelles แบบมีเงื่อนไขพร้อมเครื่องยนต์ที่ผิดปกติในเร็วๆ นี้