Вы что-нибудь слышали не о рядных, и не о V-образных, а об U-моторах? А такие были, правда, очень давно, до 1930-х годов. Что это такое? Представьте два рядных двигателя в одном корпусе, каждый со своим коленвалом, которые, однако, соединены шестернями. Этакий двухрядный агрегат.
Такая конструкция использовалась в больших дизельных двигателях в локомотивов или танков, а также и в некоторых авиамоторах тех лет. А что до автомобилей, то самыми известными U-образными двигателями были 16-цилиндровые Bugatti. В гоночном Type 45 с 1928 по 1930 год стоял двигатель U16 объемом 3,8 литра с наддувом мощностью до 270 лошадиных сил. Проблемы такой схемы видны с первого взгляда: второй коленчатый вал это дополнительный вес, трение и инерционная масса.
И вдруг сегодня компания MV Agusta придумала нечто небывалое – U-VR двигатель!
Напомним, что такое VR-схема.
Представьте себе V-образный двигатель с очень малым углом развала цилиндров, всего на 10 – 20 градусов. При этом цилиндры обеих рядов сдвинуты таким образом, чтобы попадать в ложбинки между цилиндрами противоположного ряда. Это позволяет обойтись всего одной, общей головкой. Такие моторы строил Volkswagen. А в Китае VR6 с рабочим объемом 2,5 литра и мощностью 295 лошадиных сил до сих пор ставят в такие большие внедорожники, как Talagon.
Но почему потребовалось ещё что-то изобретать? Двигатель VR требует некоторых компромиссов: у него коленчатый вал смещён относительно центральной оси цилиндра, так что основание шатуна и выступ шатуна не перпендикулярны друг другу в мертвых точках.
А это увеличивает боковое давление поршня в цилиндре, что означает трение и износ.
Есть и проблемы с размещением коллекторов.
А вот комбинация U и VR в одном двигателе решают множество проблем!
Понятия «спереди» и «сзади» в данном случае предполагают, что мы стоим перед автомобилем и смотрим на поперечно установленный мотор! Но цилиндры расположены не друг перед другом, как в U- образном двигателе, а, как и в случае с VR, задние цилиндры частично находятся в ложбинках между передними тремя. Таким образом, MV Agusta удалось сконструировать двигатель только с одной головкой блока цилиндров, что является ключевым отличием от более ранних U-образных двигателей с отдельными головками. А коленчатые валы стоят, как и в любом рядном моторе точно в плоскости цилиндров, без смещения.
Предполагая, что три передних цилиндра работают со смещением цапфы на 120 градусов каждый – как в классическом Triple – и два задних цилиндра работают как классические контрцилиндры, массовые моменты первого и второго порядка сбалансированы, а массовые силы первого порядка — по-прежнему. И остаются только массовые силы второго порядка заднего коленчатого вала, то есть колебания, создаваемые шатунами. за счет их различного ускорения в зависимости от направления хода.
Решается и проблема разной длины газовых путей в классическом двигателе VR и тепловой нагрузки от длинных выхлопных путей. Впускные каналы находятся в центре ГБЦ. Так что выхлопные газы из задних цилиндров не должны проходить через головку, как и воздух для передних цилиндров.
По словам MV Agusta, её 5-цилиндровый двигатель такой же ширины, как и трехцилиндровый, найдет свое место даже в небольших моторных отсеках. Одна беда, впрыск топлива и система впуска, в обязательном порядке расположенные в этой концепции над головкой блока цилиндров, требуют увеличения высоты мотора, чего стараются избегать даже в среднемоторных автомобилях.