动力强劲的星型发动机,为何不用在汽车上呢?
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青少年數(shù)學(xué)之旅
星型發(fā)動機(jī)嘚瑟的模樣,一定讓人過目不忘——
對,雖然它看起來妖嬈,但動力卻十分強(qiáng)勁。那它為什么沒在汽車上普及呢?
我們一起來看看!
什么是星型發(fā)動機(jī)
星型發(fā)動機(jī),顧名思義,就是像星星一樣的環(huán)繞型設(shè)計(jì)。是一種汽缸環(huán)繞曲軸排列的一種往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)。在渦輪發(fā)動機(jī)出現(xiàn)之前,絕大多數(shù)大型飛機(jī)的發(fā)動機(jī)都采用星型設(shè)計(jì)。
在星型發(fā)動機(jī)中,活塞通過一根主連桿連接到曲軸上。最上方的活塞連接的連桿即為主連桿。其它活塞的連桿則被稱為活節(jié)式連桿,它們通過梢孔連接在主連桿中央位置的環(huán)上。這種發(fā)動機(jī)可靠性高,功率大,一般的星型發(fā)動機(jī)汽缸數(shù)是奇數(shù),有5缸,7缸,9缸。但可以多排疊加,將多個汽缸組排成好幾排。
它的汽缸數(shù)多為奇數(shù),其實(shí)偶數(shù)的也是有的。看這個視頻,你來感受一下它的強(qiáng)勁動力。
汽車能不能裝載星型發(fā)動機(jī)
既然星型發(fā)動機(jī)功率大、穩(wěn)定性好,那用來制造汽車發(fā)動機(jī)不也是很好?你想到的,其實(shí)汽車生產(chǎn)廠商也早就想到了,并且也進(jìn)行了研發(fā)嘗試。
早在上世紀(jì)30年代中期,美國汽車三巨頭因?yàn)榻?jīng)濟(jì)危機(jī)的影響,認(rèn)為經(jīng)濟(jì)的小型車才是未來的出路。因此,研發(fā)了很多新技術(shù)原型車,其中克萊斯勒就建造了兩臺裝備5缸水冷星型發(fā)動機(jī)的原型車。
1932年,整輛車的布局就已經(jīng)基本成型,并且開始了測試,一直進(jìn)行到了1937年,結(jié)果大體很成功。但到了三十年代末,美國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)開始復(fù)蘇了,克萊斯勒高層這種車已經(jīng)不適合市場發(fā)展了,因?yàn)樵诮?jīng)濟(jì)困難時(shí)期緊車型也并未出現(xiàn)期待中的高銷量。雖然英國人曾經(jīng)對這種車表現(xiàn)出興趣,甚至在英國進(jìn)行了測試,但由于二戰(zhàn)的爆發(fā)打了水漂。最終在1942年,原型車在克萊斯勒總部被拆解。
汽車為什么淘汰了星型發(fā)動機(jī)?
雖然星型發(fā)動機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn),但并不代表它適合汽車。
比如為了滿足風(fēng)冷要求,發(fā)動機(jī)前部需要長期裸露在外,極大程度影響發(fā)動機(jī)的使用壽命,迎風(fēng)面積變大還會增加風(fēng)阻系數(shù)。
星型發(fā)動機(jī)雖然結(jié)構(gòu)緊湊且體積小,但是相對于汽車而言,還是過于龐大。星型發(fā)動機(jī)徑向尺寸太大,在汽車上不方便布局。即使平躺放置,還得在輸出軸與離合器之間加裝機(jī)構(gòu)來改變動力傳遞方向,還要為其布置排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和燃油系統(tǒng),但汽車并無足夠空間。
星型發(fā)動機(jī)多為風(fēng)冷發(fā)動機(jī),靠迎風(fēng)面氣流冷卻。如果將它裝在汽車上,為了獲得最佳冷卻效果,需沿汽車中心線軸向布置。星型發(fā)動機(jī)獨(dú)特的活塞立式布置會升高汽車重心,不僅降低了汽車穩(wěn)定性和抓地力,還提升了維修成本,且無法與當(dāng)前變速箱匹配,需額外研發(fā)新型變速箱,提高了制造成本。還有發(fā)動機(jī)艙空間有限,還要做到盡可能的平整、位置低,以滿足艙內(nèi)布局和駕駛視野需求。
現(xiàn)代汽車對舒適性的要求相當(dāng)高,星型發(fā)動機(jī)由于噪音過大,往往需要佩戴防噪耳機(jī),嚴(yán)重降低駕駛樂趣,且容易發(fā)生交通事故。星型發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子是偏心式的,單排星型發(fā)動機(jī)很難做到曲軸對稱配重,高速轉(zhuǎn)動時(shí),星型發(fā)動機(jī)的振動問題十分嚴(yán)重。
總之,星型發(fā)動機(jī)雖然有著結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高、功率高的優(yōu)點(diǎn),但它的缺點(diǎn)也同樣非常明顯——散熱性差、油耗高、 噪音大、振動多等。簡單而言,就是傻大粗。你能夠容忍你的汽車有這些缺點(diǎn)?
不過,雖然沒有原裝星型發(fā)動機(jī)的汽車,但有不少愛好者將其改裝到汽車上、摩托車上,機(jī)械的魅力真的無法阻擋。這個視頻里,就有不少改裝的摩托車,小伙伴們看看酷不酷!
下面這個是Gareth was here
用一款軟件模擬的行星發(fā)動機(jī)
做的很棒
可以欣賞一下
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轉(zhuǎn)載來源:直觀學(xué)機(jī)械、悟空問答、最愛汽車博覽會、金屬加工
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的动力强劲的星型发动机,为何不用在汽车上呢?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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