Цікаві факти про двигуни. Декілька цікавих фактів про двс. Роторно-поршневий двигун Ф. Ванкеля

Неважливо для чого були зроблені ці спроби створення самого економічного мотора або навпаки, найпотужнішого. Важливий інший факт-ці двигуни були створені і вони існують у реальних робочих екземплярах. Ми раді цьому і пропонуємо нашим читачам разом з нами подивитися на 10 найбожевільніших автомобільних двигунів, які нам вдалося знайти.

Для складання нашого списку 10 божевільних автомобільних двигунів ми дотримувалися деяких правил: до нього потрапили лише силові установки серійних легкових автомобілів; ніяких гоночних екземплярів моторів чи експериментальних моделей, тому що вони незвичайні за визначенням. Ми також не використовували двигуни з розряду «най-най», найбільші або найпотужніші, винятковість розраховувалася за іншими критеріями. Безпосередня мета цієї статті - підкреслити незвичайну, іноді і божевільну конструкцію двигуна.

Панове, заводіть ваші мотори!


8.0-літрів, понад 1000 к.с. W-16 є найпотужнішим і найскладнішим у виробництві двигуном в історії. Він має 64 клапани, чотири турбонагнітачі, і достатній момент, що крутить, щоб змінити напрям обертання Землі- 1500 Нм при 3.000 оборотах в хвилину. Його W-подібний, 16-циліндровий, що по суті з'єднав у собі кілька двигунів, ніколи не існував до, і, на будь-якій іншій моделі, крім нового автомобіля. До речі, цей двигун гарантовано відпрацює весь термін служби без поломок, виробник запевняє в цьому.

Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)


Bugatti Veyron, єдиний автомобіль на сьогоднішній час, на якому можна зустріти у дії W образного монстра. Bugatti відкриває список (На фото 2011 16.4 Super Sport).


На початку минулого століття у автомобільного інженера Чарльза Найта Єльського сталося прозріння. Традиційні тарілчасті клапани, міркував він, були надто складними, поворотні пружини та штовхачі надто неефективними. Він створив свій вид клапанів. Його рішення охрестили «золотниковий клапан» - ковзна поршня муфта з приводом від редукторного валу, який відкриває впускні і випускні порти в стінці циліндра.

Knight Sleeve Valve (1903-1933)


Дивно, але це працювало. Двигуни із золотниковими клапанами пропонували високу об'ємну продуктивність, низький рівень шуму та відсутність ризику западання клапана. Недоліків було небагато, до них входило збільшене споживання олії. Найт запатентував свою ідею 1908 року. Згодом вона стала застосовуватись усіма марками, від Mercedes-Benz до автомобілів Panhard та Peugeot. Технологія пішла в минуле, коли класичні клапани стали краще справлятися з високими температурами та високими обертами. (1913-Knight 16/45).


Уявіть собі, 1950-і роки, ви автовиробник намагається розробити нову модель автомобіля. Якийсь німецький хлопець на ім'я Фелікс приходить до вашого офісу і намагається продати вам ідею тригранного поршня, що обертається всередині овальної коробки (циліндра спеціального профілю) для встановлення на вашу майбутню модель. Ви погодилися? Швидше за все так! Робота цього виду двигуна настільки заворожує, що від споглядання цього процесу важко відірватися.

Невід'ємний мінус всього незвичайного-складність. У цьому випадку головна складність полягала в тому, що двигун повинен бути неймовірно збалансованим, з точно підігнаними частинами.

Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)


Сам ротор є трикутним з опуклими гранями, три його кути-це вершини. При обертанні ротора всередині корпусу він створює три камери, які відповідають за чотири фази циклу: впуск, стиснення, робочий хід і випуск. Кожна сторона ротора під час роботи двигуна виконує одну зі стадій циклу. Не дарма роторно-поршневий тип двигуна є одним із найефективніших ДВС у світі. Шкода нормальної витрати палива від двигунів Ванкеля так і не вдалося досягти.

Незвичайний мотор, чи не так? А знаєте, що ще дивніше? Цей двигун був у виробництві до 2012 року і ставився він на спорткар! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).


Коннектикутська компанія Eisenhuth Horseless Vehicle була заснована Джоном Айзенхутом, людиною з Нью-Йорка, який стверджував, що винайшов бензиновий двигун і мав неприємну звичку отримувати позови від своїх ділових партнерів.

Його моделі Compound 1904-1907 років відрізнялися встановленими в них трициліндровими двигунами, в яких дві зовнішні циліндри рухалися за допомогою займання, середній "мертвий" циліндр працював за рахунок вихлопних газів перших двох циліндрів.

Eisenhuth Compound (1904-1907)


Eisenhuth обіцяв 47% збільшення паливної економічності, ніж це було у стандартних двигунах аналогічного розміру. Гуманна ідея не припала до двору на початку XX століття. Про економію тоді ніхто не думав. Підсумок-банкрутство в 1907 році. (На фото 1906 Eisenhuth Compound Model 7.5)


Залишіть для французів можливість розробляти цікаві двигуни, що виглядають звичайними на перший погляд. Відомий Гальський виробник Panhard, в основному запам'ятався своєю однойменною реактивною штангою-тягою Панара, встановлював у свої післявоєнні автомобілі серію опозитних моторів з повітряним охолодженням та алюмінієвими блоками.

Panhard Flat-Twin (1947-1967)


Об'єм варіювався від 610 до 850 см. куб. Вихідна потужність була між 42 л. та 60 к.с., залежно від моделі. Найкраща частина автомобілів? Panhard twin , який колись зумів перемагає у 24 Годинах Ле-Ман. (на фото 1954 року Panhard Dyna Z).


Дивна назва, звичайно, але двигун ще дивніший. 3,3-літровий Commer TS3 був наддувним, оппозитно-поршневим, трициліндровим, двотактним дизельним двигуном. У кожному циліндрі по два поршні, що стоять один навпроти одного, з розташованою в одному циліндрі однією центральною свічкою. Він не мав головки циліндрів. Застосовувався один колінчастий вал (більшість опозитних двигунів мають два).

Commer/Rootes TS3 "Commer Knocler" (1954-1968)


Rootes Group вигадала цей мотор для своєї марки вантажних автомобілів та автобусів Commer. (автобус Commer TS3)


Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)


Результат становив 10,5 л.с. при 1.250 оборотах на хвилину та відсутність помітних вібрацій. Якщо ви коли-небудь замислювалися, подивіться на двигун, що стоїть у цьому автомобілі. (1901 Lanchester).


Як Veyron, лімітована версія суперкара Cizeta (уроджена Cizeta-Moroder) V16T визначається своїм двигуном. 560 сильний 6,0-літровий V16 в утробі Cizeta став одним із найрозкрученіших моторів свого часу. Інтрига полягала в тому, що двигун Cizeta, на перевірку, не був істинним V16. За фактом це було два двигуни V8, об'єднані в один. Для двох V8 використовувався єдиний блок та центральний ГРМ. Що робить Це не робить його ще більш божевільним-прихильність. Двигун встановлений поперечно, центральний вал подає енергію задні колеса.

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)


Суперкар проводився з 1991 по 1995 рік, цей автомобіль мав ручне складання. Спочатку планувалося випускати по 40 суперкарів на рік, потім ця планка була знижена до 10, але в результаті майже за 5 років виробництва було випущено лише 20 автомобілів. (Фото 1991 Cizeta-16T Moroder)


Двигуни Commer Knocker були фактично натхнені на створення сімейством цих французьких двигунів із зустрічно встановленими поршнями, які вироблялися з двома-чотирьома-шістьма циліндрами до початку 1920-х. Ось як це працює у двоциліндровій версії: поршнів у два ряди один навпроти іншого в загальних циліндрах таким чином, що поршні кожного циліндра рухаються назустріч один одному і утворюють загальну камеру згоряння. Колінвали механічно синхронізовані, причому вихлопний вал обертається з випередженням щодо впускного на 15-22 °, потужність відбирається або з одного з них або з обох.

Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)


Серійні двигуни вироблялися в діапазоні від 2.3-літрових «двійок» до 11,4-літрових шісток. Була також монстроподібна 13,5-літрова чотирициліндрова гоночна версія двигуна. На автомобілі з таким мотором гонщик Луї Ріголі вперше досяг швидкості 160 км/год в 1904 (1900 Nagant-Gobron)

Adams-Farwell (1904-1913)


Якщо ідея двигуна, що обертається позаду, не бентежить вас, то автомобілі Adams-Farwell відмінно вам підійдуть. Обертався правда не весь, тільки циліндри та поршні, тому що колінчасті вали на цих три-, п'ятициліндрових двигунах були статичними. Розташовані радіально, циліндри були з повітряним охолодженням і виступали як маховик, як тільки двигун запускали, і він починав працювати. Двигуни мали невелику вагу для свого часу, 86 кг важив 4.3 літровий трициліндровий мотор та 120 кг-8.0 літровий двигун. Відео.

Adams-Farwell (1904-1913)


Самі автомобілі були із заднім розташуванням двигуна, пасажирський салон був перед важким двигуном, компонування ідеально підходило для отримання максимальної шкоди пасажирами внаслідок нещасного випадку. На зорі автомобілебудування про якісні матеріали і надійні конструкції не думали, в перших каретах, що саморухаються, по-старому використовувалося дерево, мідь, зрідка метал, не найвищої якості. Напевно, було не дуже комфортно відчувати роботу 120 кілограмового мотора, що розкручувався до 1.000 об/хв за своєю спиною. Проте автомобіль вироблявся протягом 9 років. (Фото 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).


Тридцять циліндрів, 5 блоків, 5 карбюраторів, 20.5 літрів. Цей двигун у Детройті розробили спеціально для війни. Chrysler побудував A57 як спосіб задовольнити замовлення танкового двигуна для Другої світової війни. Інженерам довелося працювати поспіхом, максимально використовуючи наскільки це можливо наявні компоненти.

Бонус. Неймовірні двигуни, що не стали серійними зразками: Chrysler A57 Multibank


Двигун складався з п'яти 251 кубових рядних шісток від легкових автомобілів, радіально розташованих навколо центрального вихідного валу. На виході вийшло 425 л. використовувалися в танках M3A4 Lee та M4A4 Sherman.


Другим бонусом іде єдиний гоночний двигун, що потрапив в огляд. 3,0-літровий мотор використовуваний BRM (British Racing Motors), 32-клапанний двигун Н-16, що поєднує в собі по суті, дві плоскі вісімки (Н-подібний двигун — двигун, конфігурація блоку циліндрів якого представляє літеру «Н» у вертикальному або горизонтальному розташуванні. колінчасті вали). Потужність спортивного двигуна кінця 60-х років була більш ніж високою, більше 400 к.с., але H-16 серйозно поступався іншим модифікаціям за вагою та надійністю. одного разу побачив подіум, на Grand Prix U.S., коли Джим Кларк здобув перемогу у 1966 році.

Бонус. Неймовірні двигуни не стали серійними зразками: British Racing Motors H-16 (1966-1968)


16-cylinder мотор був не єдиний над яким чаклували guys з BRM. Вони також розробили наддувний 1,5-літровий V16. Він крутився до 12.000 об/хв та виробляв приблизно 485 к.с. Напевно, було б класно встановити такий двигун на Toyota Corolla AE86, не раз замислювалися над цим ентузіасти з усього світу.

Двигун типового автомобіля має потужність 100–200 л. с. чи 70-150 кВт. На найпотужніші спортивні автомобілі ставлять двигуни потужністю понад 1000 л. с. А які межі потужності сучасних двигунів, які найпотужніші двигуни і де вони використовуються? Про це в даному пості.

1) Найпотужніші двигуни внутрішнього згоряння (дизельні) випускає фірма Wartsila. Використовуються такі двигуни на кораблях, а їхня потужність досягає майже 110 тисяч л. с. або 80 мВт (мільйонів Ватт).

Wartsila - Sulzer - RTA96-C

2) Дуже потужні двигуни – це парові турбіни, що використовуються на АЕС. На даний момент потужність найбільших з таких турбін перевищує 1700 мВт.

Монтаж нової потужної турбіни для Нововоронезької АЕС

3) Але найпотужніші двигуни це ті, які використовуються в космічних ракетах. Щоправда, основною характеристикою ракетних двигунів є не потужність, а тяга, що вимірюється у кілограмах. Але потужність такого двигуна також можна порахувати, і вона досягає неймовірних значень. Так, потужність ракетного двигуна РД-170 становить близько 27 гВт (тобто 27 мільярдів Ватт)! Для досягнення такої гігантської потужності двигун спалює 2,5 тонн палива на секунду.

Двигун – одна з основних складових автомобіля. Без винаходу двигуна автомобілебудування, швидше за все, зупинилося у розвитку відразу після винаходу колеса. Ривок в історії створення автомобілів відбувся завдяки винаходу двигуна внутрішнього згоряння. Цей пристрій став реальною рушійною силою, що дає швидкість.

Спроби створити пристрій, подібний до двигуна внутрішнього згоряння, почалися з 18 століття. Створенням пристрою, який міг би перетворювати енергію палива на механічну, займалися багато винахідників.

Першими в цій галузі були брати Ньєпс із Франції. Вони вигадали прилад, який самі назвали «піреолофор». Як паливо для даного двигуна повинен був використовуватися вугільний пил. Однак, цей винахід так і не набув наукового визнання, і існував, по суті, тільки в кресленнях.

Першим успішним двигуном, що почав продаватися, був двигун внутрішнього згоряння бельгійського інженера Ж.Ж. Етьєна Ленуара. Рік народження цього винаходу – 1858. Це був двотактовий електричний двигун з карбюратором та іскровим запаленням. Паливом для влаштування служив кам'яновугільний газ. Однак винахідник не врахував потребу в змащуванні та охолодженні свого двигуна, тому він працював дуже недовго. У 1863 році Ленуар переробив свій двигун - додав відсутні системи і в якості палива ввів у використання гас.


Ж.Ж.Етьєн Ленуар

Пристрій був вкрай недосконалим - сильно нагрівався, неефективно використовував мастило та паливо. Однак за допомогою нього їздили триколісні автомобілі, які були далекі від досконалості.

В 1864 був винайдений одноциліндровий карбюраторний двигун, що працює від згоряння нафтопродуктів. Автором винаходу став Зігфрід Маркус, він же представив громадськості транспортний засіб, що розвиває швидкість 10 миль на годину.

В 1873 ще один інженер - Джордж Брайтон - зміг сконструювати 2-х циліндровий двигун. Спочатку він працював на гасі, а згодом на бензині. Недоліком цього двигуна була надмірна масивність.

У 1876 року стався ривок у промисловості створення двигунів внутрішнього згоряння. Ніколас Отто вперше створив технічно складний пристрій, який ефективно перетворював енергію палива на механічну енергію.


Ніколас Отто

У 1883 році француз Едуард Деламар розробляє креслення двигуна, паливом для якого служить газ. Однак його винахід існував тільки на папері.

1185 в історії автомобілебудування з'являється гучне ім'я - . Він зміг не тільки винайти, а й запустити у виробництво прототип сучасного газового двигуна – з вертикально розташованими циліндрами та карбюратором. Це був перший компактний двигун, який сприяв розвитку пристойної швидкості переміщення.

Паралельно з Даймлер над створенням двигунів і автомобілів працював.

У 1903 році підприємства Даймлера та Бенца об'єдналися, давши початок повноцінному підприємству автомобілебудування. Так почалася нова ера, що послужила подальшому вдосконаленню двигуна внутрішнього згоряння.

Усього буде 8 фот.

1) Форма поршня!
Вона не суворо циліндрична, як здається на перший погляд. Простіше кажучи: якщо дивитися збоку – форма бочкоподібна (як правило), якщо дивитися зверху – овал! Це з термічним розширенням металу при нагріванні. Поршень нагрівається під час роботи і стає правильною формою.


2) Іноді трапляються такі речі як "кулак дружби" Це коли шатун або поршень пробивають блок циліндрів і випаровуються дуже далеко) Гнуться шатуни і т.д. Причин цьому багато. Одна з них залипає в максимальному положенні рейка ТНВД двигун розкручує на нереальні оберти і силами інерції в результаті "розриває на частини"


3) чи так


4) Найбільшими двигунами є суднові! І ось один із них та його показники:
Діаметр циліндра – 960мм
Кількість циліндрів - 14
Об'єм одного циліндра – 1820 л
Потужність - 108920 к.с.
Максимальні обороти 102 об/хв (при таких розмірах це багато)


5) Тиск у паливній системі дизеля може досягати до 2000 атм (сучасні двигуни) Пов'язано це з тим, що в дизелі впорскування відбувається в кінці такту стиснення коли тиск у циліндрі вже досить великий! До речі, перший ТНВД придумав Роберт Бош.


6) Один із недоліків ДВЗ обмеження по максимальних оборотах! Максимальне значення 20 – 26 тис об/хв. Більше не можна чисто фізично... На високооборотистих форсованих двигунах випускні колектора нагріваються до червона! (наприклад у болідах Ф1)


7) Максимальна температура робочого тіла (газу) в камері згоряння сягає 2000 град за цельсієм! Як же не плавиться там усе на світі? Справа в тому, що ця температура носить циклічний характер, і сам метал до такої температури не нагрівається, вона не встигає передатися повною мірою від газу до металу.


8) Коленвавл під час роботи не стосується вкладок! У цьому закладено принцип масляного клина. Принцип роботи підшипників ковзання! Максимальне зношування двигуна по підшипниках ковзання - при пуску, зупинці, і різких начерках навантаження. Ось чому так важливий показник тиску олії! Такі великі двигуни як тепловозні при можливості не глушать! Якщо наприклад поїзд приїхав на вокзал вранці, а вирушати ввечері, то дизель не глушать! Так як при зупинці та пуску знос буде більше, ніж якщо пропрацює весь день у неодружену, хіба що палива зжере...


Поршневий двигун внутрішнього згоряння відомий більше століття, і майже стільки ж, а точніше з 1886 він використовується на автомобілях. Принципове рішення такого виду двигунів було знайдено німецькими інженерами Е. Лангеном та Н. Отто у 1867 році. Воно виявилося досить вдалим, щоб забезпечити даному типу двигунів лідируючу позицію, що збереглося в автомобілебудуванні і в наші дні. Проте винахідники багатьох країн невпинно прагнули побудувати інший двигун, здатний за найважливішими технічними показниками перевершити поршневий двигун внутрішнього згоряння. Які ж це показники? Насамперед, це так званий ефективний коефіцієнт корисної дії (ККД), який характеризує, яку кількість теплоти, що перебувала у витраченому паливі, перетворено на механічну роботу. ККД для дизельного двигуна внутрішнього згоряння дорівнює 0,39, а для карбюраторного – 0,31. Іншими словами, ефективний ккд характеризує економічність двигуна. Не менш суттєві питомі показники: питомий об'єм (к.с./м3) і питома маса (кг/л.с.), що свідчать про компактність і легкість конструкції. Не менш важливе значення має здатність двигуна пристосовуватись до різних навантажень, а також трудомісткість виготовлення, простота пристрою, рівень шумів, вміст у продуктах згоряння токсичних речовин. При всіх позитивних сторонах тієї чи іншої концепції силової установки період від початку теоретичних розробок до впровадження її в серійне виробництво займає дуже багато часу. Так, творцю роторно-nоршневого двигуна німецькому винахіднику Ф. Ванкелю знадобилося 30 років, незважаючи на його безперервну роботу, щоб довести свій агрегат до промислового зразка. Доречно буде сказано, що майже 30 років пішло на те, щоб впровадити дизельний двигун на серійному автомобілі ("Бенц", 1923). Але не технічний консерватизм спричинив таку тривалу затримку, а в необхідності вичерпно відпрацювати нову конструкцію, тобто створити необхідні матеріали та технологію для можливості її масового виробництва. Ця сторінка містить опис деяких типів нетрадиційних двигунів, але які практично довели свою життєздатність. Поршневий двигун внутрішнього згоряння має один із найістотніших своїх недоліків - це досить масивний кривошипно-шатунний механізм, адже з його роботою пов'язані основні втрати на тертя. Вже на початку ХХ століття робилися спроби позбутися такого механізму. З того часу було запропоновано безліч хитромудрих конструкцій, що перетворюють зворотно-поступальний рух поршня у обертальний рух валу такої конструкції.

Безшатунний двигун С. Баландіна

Перетворення поворотно-поступального руху поршневої групи у обертальний рух здійснює механізм, що ґрунтується на кінематиці "точного прямила". Тобто, два поршні з'єднані жорстко штоком, що впливає на колінчастий вал, що обертається із зубчастими вінцями в кривошипах. Вдале розв'язання задачі знайшов радянський інженер С. Баландін. У 40 - 50-х роках він спроектував і побудував кілька зразків авіамоторів, де шток, який з'єднував поршні з механізмом, що перетворює, не робив кутових хитань. Така безшатунна конструкція, хоч і була певною мірою складнішою за механізм, займала менший обсяг і на тертя забезпечувала менші втрати. Слід зазначити, що аналогічний конструкції двигун випробовувався в Англії наприкінці двадцятих років. Але заслуга С. Баландіна у тому, що він розглянув нові можливості перетворюючого механізму без шатуна. Оскільки шток у такому двигуні не гойдається щодо поршня, тоді можна з іншого боку поршня теж прилаштувати камеру згоряння з конструктивно нескладним ущільненням штока, що проходить через кришку.

1 - поршневий шток 2 - колінчастий вал 3 - підшипник кривошипа 4 - кривошип 5 - вал відбору потужності 6 - поршень 7 - повзун штока 8 - циліндр Подібне рішення дає можливість майже в 2 рази збільшити потужність агрегату при незмінному габариті. У свою чергу, такий двосторонній робочий процес вимагає необхідність по обидва боки поршня (для 2 камер згоряння) пристрою газорозподільного механізму з належним ускладненням, а отже, і подорожчанням конструкції. Мабуть, такий двигун перспективніший для машин, де основне значення мають висока потужність, мала маса і невеликий габарит, а собівартість і трудомісткість мають другорядне значення. Останній з безшатунних авіамоторів С. Баландіна, який був побудований в 50-х роках (подвійної дії з упорскуванням палива та турбонаддувом, двигун ОМ-127РН), мав дуже високі на той час показники. Двигун мав ефективний ККД близько 0,34, питома потужність – 146 л. с./л та питому масу - 0,6 кг/л. с. За такими характеристиками він був близьким до найкращих двигунів гоночних автомобілів.

На початку минулого століття, Чарльз Йел Найт вирішив, що настав час внести в конструкцію двигунів щось новеньке, і придумав безклапанний двигун з гільзовим розподілом. На загальний подив, технологія виявилася робочою. Такі двигуни були дуже ефективними, тихими та надійними. Серед мінусів можна відзначити споживання олії. Двигун був запатентований у 1908 році, а пізніше з'являвся у багатьох автомобілях, у тому числі Mercedes-Benz, Panhard та Peugeot. Технологія відійшла на задній план, коли двигуни стали швидше крутитися, з чим традиційна клапанна система справлялася набагато краще.

Роторно-поршневий двигун Ф. Ванкеля

Має тригранний ротор, який здійснює планетарний рух навколо ексцентрикового валу. Об'єм трьох порожнин, що змінюється, утворених стінками ротора і внутрішньої порожнини картера, дозволяє здійснити робочий цикл теплового двигуна з розширенням газів. З 1964 року на серійних автомобілях, де встановлюються роторно-поршневі двигуни, поршневу функцію виконує тригранний ротор. Необхідне в корпусі переміщення ротора щодо ексцентрикового валу забезпечується планетарно-шестерним узгоджувальним механізмом (див. малюнок). Такий двигун, при рівній потужності з поршневим двигуном, компактніший (має менший на 30% об'єм), легше на 10-15%, має менше деталей і краще врівноважений. Але поступався при цьому поршневому двигуну за довговічністю, надійністю ущільнень робочих порожнин, більше витрачав палива, а гази, що відпрацювали, його містили більше токсичних речовин. Але після багаторічних доведень ці недоліки були усунені. Однак виробництво автомобілів з роторно-поршневими двигунами серійно сьогодні обмежене. Крім конструкції Ф. Ванкеля, відомі численні конструкції роторно-поршневих двигунів інших винахідників (Е. Кауертца, Г. Бредшоу, Р. Сейріча, Г. Ружицького та ін.). Тим не менш, об'єктивні причини не дали їм можливість вийти зі стадії експериментів - найчастіше через недостатню технічну гідність.

Газова двовальна турбіна

З камери згоряння гази спрямовуються на два робочі колеса турбіни, пов'язані кожне з самостійними валами. Від правого колеса в дію приводиться відцентровий компресор, з лівого - відбирається потужність, що направляється до колес автомобіля. Повітря, що нагнітається ним, потрапляє в камеру згоряння проходячи через теплообмінник, де підігрівається газами, що відпрацювали. Газотурбінна силова установка при тій же потужності компактніша і легша за двигун внутрішнього згоряння поршневого, а також добре врівноважена. Менш токсичні та відпрацьовані гази. В силу особливостей її тягових характеристик газова турбіна може використовуватися на автомобілі без КПП. Технологію виробництва газових турбін давно освоєно в авіаційній промисловості. З якої ж причини, враховуючи експерименти з газотурбінними машинами, що ведуться вже понад 30 років, не йдуть вони в серійне виробництво? Головна основа - невеликий в порівнянні з поршневими двигунами внутрішнього згоряння ефективний ККД і низька економічність. Також, газотурбінні двигуни досить дорогі у виробництві, так що в даний час зустрічаються вони лише на експериментальних автомобілях.

Паровий поршневий двигун

Пара по черзі подається дві протилежні сторони поршня. Подача його регулюється золотником, який ковзає над циліндром у паророзподільній коробці. У циліндрі шток поршня ущільнений втулкою і з'єднаний з досить масивним крейцкопфним механізмом, який перетворює його зворотно-поступальний рух у обертальний.

Двигун Р. Стірлінга. Двигун зовнішнього згоряння

Два поршні (нижній – робочий, верхній – витісняльний) з'єднані з кривошипним механізмом концентричними штоками. Газ, що у порожнинах над і під витіснювальним поршнем, нагріваючись поперемінно від пальника в голівці циліндра, проходить через теплообмінник, охолоджувач і назад. Циклічне зміна температури газу супроводжується зміною обсягу і відповідно дією на переміщення поршнів. Подібні двигуни працювали на мазуті, дровах, вугіллі. До їх переваг відносяться довговічність, плавність роботи, відмінні тягові характеристики, що дозволяє обійтися взагалі без коробки передач. Основні недоліки: велика маса силового агрегату та низький ККД. Досвідчені розробки недавніх років (наприклад, американця Б. Ліра та ін) дозволили сконструювати агрегати замкнутого циклу (з повною конденсацією води), підібрати склади пароутворюючих рідин з показниками вигіднішими, ніж вода. Проте на серійне виробництво автомобілів з паровими двигунами не наважився жоден завод за останні роки. Теплоповітряний двигун, ідею якого запропонував Р.Стірлінг ще в 1816 відноситься до двигунів зовнішнього згоряння. У ньому робочим тілом служать гелій або водень, що знаходиться під тиском, що поперемінно охолоджуються і нагріваються. Такий двигун (див. малюнок) у принципі простий, має меншу витрату палива, ніж внутрішнього згоряння поршневі двигуни, при роботі не виділяє газів, які мають шкідливі речовини, а також має високий ефективний ККД, що дорівнює 0,38. Однак впровадження двигуна Р. Стірлінга в серійне виробництво заважають серйозні труднощі. Він важкий і дуже громіздкий, повільно набирає обертів, порівняно з поршневим двигуном внутрішнього згоряння. Понад те, у ньому складно технічно забезпечити надійне ущільнення робочих порожнин. Серед нетрадиційних двигунів окремо стоїть керамічний, який конструктивно не відрізняється від традиційного чотиритактного поршневого двигуна внутрішнього згоряння. Тільки його найважливіші деталі виготовляються з керамічного матеріалу, здатного витримувати температури в 1,5 разів вищі за метал. Відповідно керамічного двигуна не потрібна система охолодження і таким чином, немає втрат у теплі, які пов'язані з його роботою. Це дає можливість сконструювати двигун, який працюватиме за так званим адіабатичним циклом, що обіцяє істотне скорочення витрати палива. Тим часом подібні роботи ведуться американськими та японськими фахівцями, але поки що не виходять зі стадії пошуку рішень. Хоча в дослідах з різноманітними нетрадиційними двигунами, як і раніше, браку немає, домінуюче положення на автомобілях, як уже зазначалося вище, зберігають і, можливо, ще довго зберігатимуть поршневі чотиритактні двигуни внутрішнього згоряння.