W12 двигатель принцип работы

Появление v образного двигателя

Борьба за компактность привела к тому, что родился V образный двигатель, в нем цилиндры размещены под углом. Такое расположение позволило решить как минимум две задачи:

уменьшить габариты мотора, правда, надо отметить, что уменьшение длины сопровождалось увеличением ширины;
увеличить число цилиндров в одном моторе.

Однако следствием такого технического решения стало усложнение конструкции силового агрегата. Если для рядного требуется один блок цилиндров и один газораспределительный механизм, то для V образных силовых агрегатов их число увеличивается как минимум вдвое. Это приводит к значительному усложнению производства.

Кроме уже отмеченных, есть и другие недостатки, присущие V образной компоновке, но они тем или иным способом решаются, и на сегодняшний день такой силовой агрегат является чрезвычайно распространенным в мире моторов. В то же время, кроме использования на легковом автомобиле у таких моторов есть и другие варианты применения, для примера можно остановиться на следующих:

V образный мотор на мотоцикле

Особого внимания заслуживает оппозитный двигатель как разновидность V образного. Такая его конструкция оказалась подходящей для мотоцикла, хотя некоторые производители применяют его в автомобилях.

При этом наблюдается все большее использование четырехтактных моторов для мотоцикла, двухтактные из-за своей низкой надежности и ограниченном ресурсе остаются только в мотогонках. А для многоцилиндровых двигателей в условиях ограниченного места, характерного для мотоцикла, наиболее приемлемым будет применение V образного мотора.

Конечно, у мотоцикла есть свои, присущие только ему особенности, но это не имеет отношения к его типу. А V образные многоцилиндровые, в том числе и оппозитные моторы, используемые при создании мотоцикла, не собираются уступать свое место другим.

V образный дизель

На сегодняшний день наибольшей популярностью в Европе пользуются автомобили, в которых применяется дизельный силовой агрегат. Обусловлено это его высокой экономичностью, а также отличными эксплуатационными показателями. Как пример можно привести дизельный двигатель TD6.

Не касаясь других его характеристик, используемых в конструкции технических решений, стоит просто отметить, что по экспертным оценкам подобный дизельный силовой агрегат является несомненным лидером в классе шестицилиндровых V образных дизелей.

Однако это не единственный пример применения подобной концепции в построении двигателей. В тех случаях, когда требуется повышенная мощность при достаточно компактных размерах, чаще всего находит применение аналогичный дизельный силовой агрегат. Вот пример из прошлого столетия – 12 цилиндровый четырехтактный дизельный двигатель, устанавливаемый на легендарных танках Т-34. Это не единственный случай – высокая мощность и относительная компактность делает V образный двигатель незаменимым при создании самых разных устройств – от автомобилей до танков.

Мне нравится1Не нравится

Свап 4b12 на другие авто

Двигатель 4b12 имеет стандартные размеры и может быть заменять другой аналогичный по своим габаритным и иным параметрам мотор. Подобные замены имеют место, например, в автомобилях Mitsubishi lancer GTs 4WD. В таких моделях осуществляется свап двигателя 4b11 на 4b12. Объем первого составит 2 л, второго же – 2.4 л. Процесс достаточно прост:

демонтаж старого двигателя из кузова;
установка навесного оборудования, впуска и проводки на новый мотор;
монтаж нового двигателя со всем оборудованием в кузов автомобиля на посадочное место.

Лучшее решение – осуществить обмен моторов в специальных сервисах. Процесс в таковых налажен, нет необходимости снимать целиком все оборудование. Причем коробку демонтировать при свапе нет необходимости. Достаточно отодвинуть часть отсоединенного навесного оборудования в сторону.

Последствия таковой переустановки:

автомобиль становится более динамичным;
4b11 лучше держит низкие обороты.

Мотоциклы

Если говорить о серийных моделях, то здесь безусловный лидер — Triumph Rocket III от британской компании Triumph Motorcycles. В движение этого монстра приводит 3-цилиндровый 140-сильный двигатель объёмом 2,3 литра.

Если же брать в расчёт кастомы и мотоциклы, собранные в единственном экземпляре, то первенство принадлежит американскому Dodge Tomahawk. Этот мотоцикл был создан в 2003 году. Инженеры решили не мудрствуя лукаво поставить на байк оригинальный 10-цилиндровый движок от Dodge Viper мощностью 500 лошадиных сил и объёмом 8,3 литра. Томогавк по совместительству является ещё и самым быстрым мотоциклом, его максимальная скорость составляет 468 км/ч.

Регламент обслуживания 4B12 2,4 л/168 л. с

Согласно рекомендациям завода производителя, двигатель 4B12 нужно обслуживать в указанные ниже сроки:

цепь ГРМ следует менять в интервале 200 – 300 тысяч км;
рекомендовано проверять регулировку зазоров клапанов каждые 30 – 40 тысяч пробега;
прочистка вентиляции картера предусмотрена изготовителем примерно раз в два года;
предприятие GEMA рекомендует масло и соответствующий фильтр обновлять после 7,5 – 10 тысяч пробега;
топливный фильтр обладает ресурсом около 25 – 30 тысяч км;
по установкам производителя воздушный фильтр следует заменить через 20000 км;
антифриз системы охлаждения подлежит замене через 50000 км;
в системе DIS-4 движков 4B12 свечи служат около 30000 км пробега;
после прохождения 60000 км начинают прогорать стенки выпускного коллектора.

Обслуживание 4B12

Чип-тюнинг

Чип-тюнинг – прошивка блока управления двигателем. При изменении программного обеспечения ЭБУ возможно получить преимущества:

двигатель может работать на топливе с октановым числом от 85 до 100,
прирост момент крутящего момента на 10%,
повышение мощности мотора без физических доработок.

Не требуется вскрывать двигатель, вести какие-либо механические доработки. Данный тюнинг у официального производителя обойдется примерно в 600 долларов. Причем гарантия будет сохранена. По замерам программы в зависимости от прошивки прирост мощности может составить до 20 л.с. Замеры до и после тюнинга представлены на графике ниже:

Двигатель в разрезе

Теперь можно рассмотреть, как выглядит ДВС в разрезе. Для большей наглядности и понятности рассмотрим двигатель ВАЗ в разрезе, с которым знакомы большинство автомобилистов.

На схеме представлен двигатель ВАЗ 2121 в продольном разрезе:

1. Коленчатый вал; 2. Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 3. Звёздочка коленчатого вала; 4. Передний сальник коленчатого вала; 5. Шкив коленчатого вала; 6. Храповик; 7. Крышка привода механизма газораспределения; 8. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора; 9. Шкив генератора; 10. Звёздочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 11. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 12. Вентилятор системы охлаждения; 13. Блок цилиндров; 14. Головка цилиндров; 15. Цепь привода механизма газораспределения; 16. Звёздочка распределительного вала; 17. Выпускной клапан; 18. Впускной клапан; 19. Корпус подшипников распределительного вала; 20. Распределительный вал; 21. Рычаг привода клапана; 22. Крышка головки цилиндров; 23. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 24. Свеча зажигания; 25. Поршень; 26. Поршневой палец; 27. Держатель заднего сальника коленчатого вала; 28. Упорное полукольцо коленчатого вала; 29. Маховик; 30. Верхнее компрессионное кольцо; 31. Нижнее компрессионное кольцо; 32. Маслосъёмное кольцо; 33. Передняя крышка картера сцепления; 34. Масляный картер; 35. Передняя опора силового агрегата; 36. Шатун; 37. Кронштейн передней опоры; 38. Силовой агрегат; 39. Задняя опора силового агрегата.

Где устанавливается

Кроме водного и авиатранспорта, двенадцатицилиндровый силовой агрегат устанавливают на современных иномарках — «Ламборгини» и «Феррари». В России более распространенными являются моторы W12 от автоконцерна «Фольксваген». Недавно такие силовые установки стали выпускать на заводе города Барнаула. За основу взяли дизель довоенного образца типа V12. Ставят такие моторы и на разные виды тепловозов. Еще одна область применения — привод компрессорных и насосных агрегатов, буровых установок.

Сейчас при производстве автомобилей движки с 12 цилиндрами выпускают такие мировые автогиганты, как Rolls-Royce, Aston Martin, Ferrari, Pagani Automobili и другие. Они используют разновидность V12, так как они лучше всего подходит для установки на легковой автотранспорт.

Технические характеристики двигателя 4b12

Отдельно нужно отметить устройство ГРМ – он снабжается не ремнем, а цепью. Что существенно увеличивает ресурс работы самого механизма. Цепь ГРМ должна меняться каждые 150 тыс. км

Важно точно установить момент затяжки. Благодаря техническим характеристикам многие автолюбители готовы закрыть глаза на ряд минусов двигателя 4b12 – таковой «ест» масло, присутствует определенная вибрация при работе (причем проявляется таковая зачастую спонтанно)

Заявленный производителем ресурс составляет 250 тыс. км. Но на практике подобные моторы выхаживают на порядок больше – по 300 тыс. км и более того. Что делает приобретение и установку контрактного двигателя выгодным решением. На ресурс конкретного мотора влияют следующие факторы:

как часто меняются свечи, масляные фильтры и само масло;
качество используемого топлива;
режим эксплуатации – необходимо своевременно осуществлять ремонт по необходимости, выполнять регулировку клапанов;
прогрев перед пуском мотора – особенно это важно при работе в зимний период времени.

Прежде чем приобрести автомобиль с двигателем 4b12 – необходимо провести диагностику. Основные технические характеристики мотора:

Характеристика	Значение
Производитель	Hyundai Motor Manufacturing Alabama / Mitsubishi Shiga plant
Марка, обозначение двигателя	G4KE / 4B12
Годы выпуска мотора	C 2005 года и по настоящее время
Материал изготовления блока цилиндров	Алюминий
Устройство подачи топлива	Инжектор
Тип мотора	Рядный
Количество цилиндров, шт.	4
Количество клапанов на 1 цилиндр	4
Ход поршня, мм	97 мм
Диаметр цилиндра, мм	88
Степень сжатия	10.05.2018
Рабочий объем двигателя, куб. см	2359
Мощность двигателя, л.с./об.мин	176/6 000
Крутящий момент Н×м/об.мин.	228/4 000
Топливо	95ый
Соответствие экологическим нормам	Евро 4
Вес двигателя	н.д.
Расход топлива на 100 км. пути	город – 11.4 л трасса – 7.1 л смешанный – 8.7 л
Какой тип масла рекомендуется	5W-30
Объем масла, л.	04.06.2018
Замена масла, как часто	Каждые 15 тыс. км (рекомендуется сервисными центрами каждые 7.5-10 тыс. км)
Зазоры клапанов	Выпускные – 0.26-0.33 (стандартный – 0.30) Впускные – 0.17-0.23 (по умолчанию – 0.20)

Надежность мотора

Отзывы о работе двигателя в целом положительные

Но имеется ряд минусов, особенностей двигателя – которые при эксплуатации важно обязательно учесть. Это позволит увеличить ресурс работы мотора, а также избежать проблем в дороге

Если предусмотреть все возможные неисправности заблаговременно. Особенно это касается двигателей 4b12 устанавливаемых на машины Митсубиши Лансер 10.

Чаще всего встречаются неисправности следующего рода:

выход из строя масляного насоса – важно следить за давлением масла, при наличии подозрений на проблемы необходимо заглушить двигатель;
подшипники компрессора кондиционера – важно периодически осуществлять замену;
стрекотание форсунок – требуется отрегулировать работу инжектора;
повышенная вибрация – обычно связана с необходимостью заменить свечи.

Поломки, требующие снять двигатель для их устранения, случаются относительно нечасто

Важно следить за состоянием ремня генератора и своевременно осуществлять его замену. Процесс этот не сложен, возможно осуществить его в гаражных условиях – как и многие другие ремонтные работы

Некоторые трудности порой возникают при снятии ГБЦ – головки блока цилиндров. Подобные процедуры при отсутствии опыта и соответствующих инструментов лучше осуществлять в специализированном сервисе. При проведении ремонтных работ желательно приобретать только оригинальные детали. Приводной ремень – от Bosch, вкладыши — Taiho, других именитых фирм. Это позволит свести к минимуму вероятность приобрести бракованную продукцию, приводящую в дальнейшем к поломке двигателя.

Покупка ремня, а также масла и других расходных материалов обойдется не дорого. Но такие комплектующие, как датчик коленвала, распредвал и клапан egr обойдутся в несколько тысяч рублей и более. 4b12 снабжается надежным вариатором на некоторых моделях автомобилей, также существует множество комплектаций с механической коробкой переключения передач

При ремонте важно точно замерить размер коленвала – это упростит подбор деталей

В чем отличия оппозитного двигателя?

Фактически оппозитный двигатель является частным случаем V-образного. Его принцип работы основан на том, что угол развала цилиндров в таком моторе составляет 180°. Иными словами, пары цилиндров с поршнями лежат в горизонтальной плоскости. Поскольку поршни при работе такого двигателя движутся навстречу друг другу, они получили название «боксеры». Количество цилиндров в оппозитных моторах может быть от двух до двенадцати, при этом наибольшую популярность приобрели схемы с четырьмя и шестью цилиндрами.

Оппозитный двигатель в разрезе

Преимуществами такой компоновки являются следующие характеристики:

большая устойчивость автомобиля, достигаемая благодаря смещению центра тяжести;
более длительный срок эксплуатации за счет увеличения жесткости цилиндров;
максимальная безопасность – при столкновении такой двигатель уходит вниз, а не в салон;
пониженный уровень вибрации и шума при работе мотора;
снижение веса основных узлов.

Недостатками системы являются:

большие затраты на обслуживание и ремонт;
высокая стоимость изготовления двигателя;
повышенный расход смазочных материалов.

Оппозитный двигатель

Разработка оппозитного (от англ. opposite — диаметрально
противоположный) двигателя — продолжение темы увеличения мощности без особого увеличения
самого ДВС. Так появились не только все моторы, про которые было рассказано выше,
но и широко известный в узких кругах оппозитный двигатель, или «боксер».
Ассоциация с контактным видом спорта возникла не просто так: в оппозитнике угол развала
цилиндров — 180 градусов. Проще говоря, поршни движутся «навстречу» друг
другу, как кулаки сражающихся спортсменов. Хотя оппозитный мотор позволяет снизить центр тяжести
и таким образом повысить устойчивость автомобиля, он, как и любое современное технологичное
изобретение, требователен к обслуживанию. Сегодня эти
двигатели известны в первую очередь
по Subaru и Porsche, хотя их применяли и на гораздо более массовом автомобиле
Volkswagen Beetle, выпускавшемся с конца 1930-х годов.

Роторно-поршневой двигатель — РПД

Этот тип мотора, прозванный по имени своего создателя двигателем Ванкеля,
имеет принципиально отличную от уже знакомых нам поршневых моторов конструкцию. Привычного
поршня, двигающегося условно вверх-вниз, здесь нет:
вместо него по сложной оси вращается ротор,
который и выполняет функцию поршня. Внешне эта деталь представляет собой треугольник Рело,
встречавшийся еще в трудах Леонардо да Винчи.

Треугольник ротора «вешается» на так называемый эксцентриковый
вал и помещается в овальную камеру сгорания, где возгорание топливно-воздушной смеси
заставляет его вращаться и выдавать механическую энергию. Интересно, что механизм
газораспределения, или всем нам знакомые ремень ГРМ и клапаны, здесь отсутствует.

Основное преимущество этой конструкции — высокие рабочие обороты
(8–-9 тысяч оборотов коленчатого вала в минуту — RPM, или rounds per minute),
позволяющие снять даже с небольшого объема в 1,3 литра 200 и больше лошадиных сил.
Для сравнения: атмосферные поршневые двигатели такого объема обычно не развивают и 100.
Минусы ротора — высокий расход топлива, невысокая экологичность выхлопа
и требовательность к эксплуатации вкупе с не самой высокой надежностью. Как
говорится, просто так ничего не бывает, и мощность — не исключение. Хотя
роторы экспериментально ставились даже на ВАЗ 2103, они больше известны по детищу японской
фирмы Mazda, модели RX-8, выпускавшейся с 2003 по 2012 год:

История создания

Еще в начале XX века компания Lancia задумалась об уменьшении размеров V-образных двигателей, устанавливавшихся на многие автомобили того времени. Более компактный силовой агрегат позволил бы уменьшить габариты автомобиля и его массу. Следовательно, уменьшилась бы его стоимость, и увеличилась бы его популярность на рынке. Инженерам Lancia удалось создать V-образный двигатель с рекордно малым углом развала цилиндров – не более 10-20 градусов.

В 1991 году немецкий концерн Volkswagen представил новую схему расположения цилиндров – рядно-смещенную

Большого распространения такой агрегат не получил, но именно он подтолкнул компанию Volkswagen к созданию принципиально нового мотора.

Клуб «двенадцать цилиндров»

В элитарном сообществе выделяются различные подгруппы. Так и агрегаты с 12 цилиндрами можно развести по разным углам.

Речь о двух итальянских и «Ламборгини» и британской . Впрочем, для англичан 12-цилиндровые двигатели собирают в Кельне на , которому с 1987 года и принадлежит английская марка. Моторы с головками и блоками цилиндров из алюминиевого сплава выпускают в двух вариантах, отличающихся формой камеры сгорания и калибровками управляющего блока — 450-сильный агрегат предназначен модели DB9, а более мощный устанавливают на «V12 Вэнквиш».

Как и в большинстве моторов V12, у двигателей «Астон-Мартин» два ряда цилиндров по шесть в каждом, расположены под углом 60°. Такая конструкция идеально уравновешена — отсутствуют вредные силы и моменты первого и второго порядков, возникающие при движении деталей кривошипно-шатунного механизма, следовательно, снижаются вибрации и шум.

«Феррари» — исключение из правил. Угол развала цилиндров двигателей из Маранелло по традиции составляет 65°. Под капотом новой модели «Скальетти» — модернизированный агрегат предшественницы, «Феррари-575М Маранелло». В тот же рабочий объем итальянским мотористам удалось загнать дополнительные 25 «лошадок». Прибавку получили, оптимизировав форму камеры сгорания — степень сжатия выросла с 11 до 11,2. Кроме того, пришлось поколдовать над впускным трубопроводом, изменить геометрию и объем выпускного тракта.

Но главный в семье — двигатель эксклюзивной «Феррари-Энцо». Шестилитровый мотор с заводским обозначением F140 — самый мощный не только в модельном ряду, но и среди всех серийных 12-цилиндровых агрегатов. Пожалуй, он лидирует и в другой номинации — удельная масса (отношение массы двигателя к мощности) составляет всего 0,48 кг/кВт. В погоне за отменными динамическими характеристиками «Феррари» впервые установила на все распредвалы (их четыре) гидравлические поворотные устройства для регулирования фаз газораспределения. Чтобы достичь лучшего наполнения цилиндров, длина впускных каналов тоже меняется в зависимости от скорости коленвала: на низких и высоких оборотах воздух идет по короткому пути, а на средних выдвижная секция «наращивает» трубопровод на 90 мм.

Еще один «итальянец» — из Болоньи. 12-цилиндровый мотор «Ламборгини-Мурсьелаго» также наделен неплохими данными. Одна из изюминок — устройство VACS (Variable Air-flow Cooling System), регулирующее подачу воздуха для охлаждения двигателя. В огромные воздухозаборники перед задними колесами вмонтированы подвижные заслонки. В обычном режиме они прикрыты, что благотворно сказывается на аэродинамике и динамических показателях. Если температура охлаждающей жидкости близка к критической, электронный блок отдает исполнительным механизмам команду повернуть заслонки.

С недавнего времени марка «Ламборгини» принадлежит , которая выпускает 12-цилиндровый двигатель собственной конструкции. Не исключено, что следующие моторы для мощных купе из Болоньи будут на базе немецкого агрегата.

Мотористы «Ауди», точнее, концерна «Фольксваген», часто удивляют нестандартными техническими решениями. Дюжина цилиндров вписана в букву W — две узкие V-образные «шестерки» объединены под углом 72°. Агрегат длиной всего 513 мм и шириной 690 мм претендует на звание самого компактного среди 12-цилиндровых. Мотор удается разместить под капотами «Ауди А8» и «Фольксвагена-Фаэтон» (автомобили сделаны на одной платформе), причем даже в сочетании с полноприводной трансмиссией.

Команда под руководством Фердинанда Пиеха стремилась сделать мотор не только компактным, но и легким. Для изготовления основных деталей использовали алюминиевые и магниевые сплавы. Впрочем, металловедение прилежно изучали и их коллеги-конкуренты, в том числе из концерна «Даймлер-Крайслер».

Обзор Audi A8 L W12

Audi A8 – первый автомобиль с двигателем W12. Версия Long получила улучшенный мотор с объемом 6,3 литра. Его ставят только на топовую комплектацию автомобиля, которая по карману далеко не всем.

Если вы хотите сэкономить, то можно довольствоваться дизелем и объемом всего 3-4 литра. Но хорошей мощности от автомобиля в этом случае ждать не стоит.

Audi A8 L W12 quattro (D3) ‘2008–10

Технические характеристики

Ауди А8 Лонг с мотором W12 начала продаваться в 2016-2017 году. Эта модель быстро завоевала мировую известность, так как сочетает в себе приятный дизайн и мощность. Она получила удлиненный кузов седан, подчеркивающий ее принадлежность к классу элитных автомобилей. Основные характеристики Ауди A8L W12 такие:

Параметр	Описание
Двигатель	12 цилиндров, объем 6.3,
Мощность предельная	500 л. с./6000 оборотов
Максимальный крутящий момент	625/4750
Разгон до 100 км/ч	4,6 с
Максимальная скорость	250 км/ч
Привод	Полный привод Quattro, постоянный
Коробка передач	Улучшенный Tiptronic
Масса автомобиля	2150 кг
Объем топливного бака	82 л
Тип топлива	бензин
Расход топлива	· по городу – 15,3 л на 100 км · трасса – 8,4 л на 100 км · в смешанном цикле – 11 л на 100 км
Объем багажника	520 л

Салон Audi A8 L W12 quattro Worldwide (D4) ‘2013–17

Немецкие разработчики предусмотрели все, чтобы Audi A8 Long V12 было удобно для своих пользователей. Кроме двигателя, отдельной похвалы стоит уделить классической коробке передач, которой могут пользоваться все: и те, кто учился на механике, и те, кто привык к автомату.

Единственный недостаток модели в том, что она может объесть своего владельца – расход по городу очень велик. Более терпимы затраты топлива по трассе, поэтому если вы живете за городом, то ездить на A8L W12 будет вполне экономно. При хорошем качестве дороги, она будет есть практически столько же топлива, сколько бюджетные модели с объемом мотора 4 литра.

Фото 2010 Audi A8 L W12 quattro

Комплектации и цены

Приобрести Ауди A8L с мотором W12 можно в разных комплектациях. В базовой предусмотрены следующие опции:

базовая система климат-контроля;
автодоводчик дверей;
мощная магнитола с хорошими динамиками;
система помощи водителю.

Минимальный набор обойдется в 9,5 миллиона рублей. Дополнить автомобиль может:

адаптивный круиз-контроль;
парктроник;
система контроля мертвых зон;
подогрев руля;
массажные сидения;
автономный предпусковой подогреватель.

Если вам нужны дополнительные опции, в том числе специальная дизайнерская отделка салона, то придется доплатить от 200 тысяч рублей – в зависимости от того, что вы выберите. Цена на автомобиль зависит от курса евро. В целом это справедливая стоимость для легендарной машины. Ведь она оснащена мощным мотором, который служит максимально долго.

Как себя показывает Ауди A8 L W12, и почему ее стоит приобрести, показано в видео далее:

Тест-драйв Audi A8 L W12 показан в данном видеосюжете:

Устройство двигателей VR и W12 и их отличия от моторов V-образной компоновкиДвигатель

Необходимость вместить в тесное пространство уже существующих моделей двигатель с большим количеством цилиндров заставила инженеров компании Volkswagen еще раз пересмотреть опыт строения двигателей, накопленный европейским автопромом за двадцатый век. Результат превзошел все ожидания – двигатели рядно-смещенной компоновки получились невероятно компактными.

Чип-тюнинг

двигатель может работать на топливе с октановым числом от 85 до 100;
прирост момент крутящего момента на 10%;
повышение мощности мотора без физических доработок.