Почему V-образные двигатели менее экономичны?
Я учусь ездить на мотоцикле Suzuki Gladius SFV650 с V-образным двухцилиндровым двигателем. Но мне также довелось прокатиться на Kawasaki ER-5 с параллельным двухцилиндровым двигателем (550 куб. см).
Я заметил, что Gladius более импульсивный, чем ER-5, как будто его двигатель выдаёт более резкий крутящий момент. Я спросил своего инструктора, не в том ли дело, что двигатель Gladius больше (по объёму в кубических сантиметрах), но он сказал, что, хотя объём двигателя и играет роль, главная причина в том, что у Gladius V-образный двигатель.
Мой вопрос: V-образные двигатели в целом менее плавные, чем рядные или оппозитные? И если да, то почему?
Я прочитал статью в Википедии о V-образных двигателях, но не нашёл там ответа.
Кроме того, в Gladius используется система впрыска топлива, в то время как в ER-5 установлен карбюратор. Может ли это быть причиной «рывков» Gladius?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/12139/why-are-v-engines-less-smooth
Он в основном прав, и вот почему...
Есть старая поговорка о мотоциклах Harley Davidson. Их называют «Милуокскими вибраторами» из-за особенностей работы. Эти двигатели представляют собой V-образный двухцилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 45 градусов (45 градусов — это угол между двумя цилиндрами). В двигателе HD два шатуна, прикреплённые к поршням, имеют общую шейку или «штифт» на коленчатом валу. Это выглядит так:
Особенность этой конструкции в том, что в сочетании со смещением цилиндров на 45 градусов она обеспечивает минимальный интервал между импульсами мощности в 315 градусов. Происходит воспламенение в цилиндре, коленчатый вал поворачивается на 315 градусов без подачи мощности, затем воспламеняется следующий цилиндр, коленчатый вал поворачивается ещё на 405 градусов, затем снова воспламеняется первый цилиндр, коленчатый вал должен повернуться на 315 градусов и т. д. Это приводит к неравномерному распределению мощности и ограничивает её количество. Энергия теряется между моментом срабатывания второго цилиндра и моментом срабатывания первого. Вот почему вы слышите характерный для Harley шум: «хлоп-хлоп-пауза, хлоп-хлоп-пауза». Поскольку импульсы мощности несимметричны, мощность/крутящий момент вырабатываются в разное время по мере вращения кривошипа. Из-за этого во время ускорения возникает ощущение дисбаланса мощности. В одних местах кажется, что мощности больше, а в других — что меньше. Это будет гораздо заметнее на низких оборотах двигателя, так как при увеличении оборотов двигателя время между импульсами мощности сокращается и, следовательно, становится менее заметным.
Вы заметили, что в начале я сказал, что ваш инструктор «в основном прав» ... это потому, что существуют другие конструкции двигателей, в которых V-образные двухцилиндровые двигатели могут НЕ располагаться на одном шатуне (или шейке коленчатого вала) и, следовательно, могут работать симметрично и вырабатывать мощность при каждом обороте коленчатого вала на 360 градусов. Рядные двухцилиндровые двигатели можно легко настроить таким образом, как и рядные двигатели и V-образные четырёхцилиндровые двигатели с углом развала 90 градусов. Рядные двигатели могут быть сконструированы с использованием гораздо меньшего количества материала для коленчатого вала, что позволяет им легче вращаться с более высокой скоростью (при более высоких оборотах в минуту), а также обеспечивать более стабильную мощность, но при этом они занимают больше места в мотоцикле. Поскольку такие двигатели работают симметрично, вы не почувствуете скачка мощности, так как двигатель работает более стабильно при каждом обороте коленчатого вала.