Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Екі цилиндрлі, қарама-қарсы бағыттағы поршенді қозғалтқыш.
Piston engine with two cylinders in opposing directions
Жалпақ екі цилиндрлі қозғалтқыш – цилиндрлері коленвалдың қарама-қарсы жақтарында орналасқан екі цилиндрлі іштен жану қозғалтқышы. Ең көп таралған түрі – боксерлік екі цилиндрлі қозғалтқыш, онда екі поршень бір уақытта ішке және сыртқа қарай қозғалады. Карл Бенц 1896 жылы жалпақ екі цилиндрлі қозғалтқышты патенттеді, ал алғашқы өндірістік жалпақ екі цилиндрлі қозғалтқыш 1900 жылы шыққан Lanchester 8 hp Phaeton көлігінде қолданылды. Бұл қозғалтқыш басқа да бірнеше көліктерде қолданылған, бірақ ең көп қолданылатыны – мотоциклдерде. Алғашқы модельдерде цилиндрлер рамаға параллель орналастырылған, ал кейінгі модельдерде екі цилиндрдің де тиімді салқындатылуын қамтамасыз ету үшін цилиндрлер рамаға перпендикуляр етіп орналастырылды. Жалпақ екі цилиндрлі қозғалтқыштар 1930 жылға дейін бірнеше ұшақтарда, ал 1930 жылдан 1960 жылға дейін түрлі стационарлық қолдануларда пайдаланылды. Австралиялық Victa компаниясы 1975 жылдың тамызынан 1980 жылға дейін Twin 500, кейіннен Supreme деп аталған екі цилиндрлі шабу машиналарын өндірді. Бұл қозғалтқыштар Канадада жасалған. Оларға сұраныс жоғары, себебі олардың саны шектеулі, бұл ерте модельдерде тұтану және отынмен байланысты проблемалардың нәтижесі болуы мүмкін. Supreme (кейінгі модельде) барлық осы мәселелер артқы дөңгелек поршень, картердегі араластырғыш және жетілдірілген тұтану жүйесі арқылы шешілді.
A flat twin engine is a two cylinder internal combustion engine with the cylinders on opposite sides of the crankshaft. The most common type of flat twin engine is the boxer twin engine, where both pistons move inwards and outwards at the same time. The flat twin design was patented by Karl Benz in 1896 and the first production flat twin engine was used in the Lanchester 8 hp Phaeton car released in 1900. The flat twin engine was used in several other cars since, however a more common usage is in motorcycles; early models oriented the cylinders in line with the frame, however later models switched to the cylinders being perpendicular to the frame to provide even cooling across both cylinders. Flat twin engines were also used in several aircraft up until the 1930s and in various stationary applications from the 1930s to the 1960s. The Australian lawnmower manufacturer Victa also produced a flat twin engine push mower from August 1975 to 1980 dubbed the ‘Twin 500’, and later the ‘Supreme’. These engines were manufactured in Canada. They are very sought after as only small numbers were produced, most likely due to ignition and fuel related problems in early models. In the Supreme (the later model) all these problems were fixed with a rear domed piston, crankcase mixers and refined ignition system.
Үлгілі дизайн
Көптеген екі цилиндрлі қозғалтқыштарда коленвал боксерлік конфигурацияда жасалған, сондықтан оларды "боксерлік екі цилиндрлі" қозғалтқыштар деп атайды. Боксерлік екі цилиндрлі қозғалтқышта 180° коленвал поршеньдерді бір-бірімен синхронды түрде қозғайды, нәтижесінде бір поршеньнің тудырған күші екіншісімен өтестіріледі, бұл тамаша біріншілік тепе-теңдікке әкеледі. Тегіс ату реті де дірілді азайтуға көмектеседі. Дегенмен, боксерлік екі цилиндрлі қозғалтқыштағы тең және қарама-қарсы күштер коленвал бойындағы поршеньдер арасындағы қашықтықтан туындаған инерциялық моментті тудырады. Бұл – әрбір айналымда екі тұтандыру катушкасын қолданатын қарапайым тұтандыру жүйесі, яғни қысылу және шығару кезінде екі тұтандыру шамды да қозғайды. Бұл жүйе таратушысыз болып келеді және қозғалтқышқа тек бір контактілік үзіліс және катушка ғана қажет.
Most flat twin engines use a boxer configuration for the crankshaft and are therefore called "boxer twin" engines. In a boxer twin engine, the 180° crankshaft moves the pistons in phase with each other, therefore the forces generated by one piston are cancelled out by the other, resulting in excellent primary balance. The evenly spaced firing order also assists in reducing vibration. The equal and opposite forces in a boxer twin engine do however generate a rocking couple, due to the offset distance between the pistons along the crankshaft. which is a simple ignition system using a double ended coil firing both spark plugs on each revolution (i. e. during both the compression and exhaust strokes). This system is distributorless and requires only a single contact breaker and coil for the engine.
Картер корпусының қысымы
Боксерлік қос конфигурациядағы қозғалтқышта әрбір поршень ішке жылғанда картер корпусының қысымы артады, ал әрбір поршень сыртқа жылғанда қысым төмендейді, себебі екі поршень бір уақытта бірдей бағытта – ішке немесе сыртқа қозғалады. Бұл картер корпусының сорғы тәрізді әсері (бір цилиндрлі және 360° параллельді екі цилиндрлі қозғалтқыштарда да кездеседі) көбінесе картерлік желдеткіш арқылы шешіледі. Citroën 2CV боксерлік қос қозғалтқышы осы сорғы тәрізді әсерді пайдаланып, май тығыздағышының істен шығуы кезінде майдың ағуын азайту үшін картер корпусының ішінде жартылай вакуумды сақтады. Бұл бір жақты клапанды (картер корпусының тесігіне орнатылған былғары немесе резеңке қақпақша) қолдану арқылы іске асырылды, ол ауаны картерден шығарады, бірақ оған кіргізбейді.
The boxer twin configuration can cause pressuring of the crankcase during each inward piston stroke and de pressurisation during each outward piston stroke, since both pistons are moving inwards or outwards at the same time. This crankcase pumping effect (also found on single cylinder engines and 360° parallel twin engines) is usually addressed by means of a crankcase breather. The Citroën 2CV boxer twin engine took advantage of this pumping effect to maintain a partial vacuum inside the crankcase, in order to reduce oil leaks when an oil seal malfunctions. This was achieved by using a one way valve (a leather or rubber flap over a hole in the crankcase), to let air escape the crankcase but not enter it.
Автомобильдер
Екі цилиндрлі қозғалтқыштың бастауы 1896 жылы Карл Бенц оған патент алғанда басталды. Бір жылдан кейін оның компаниясы Benz & Cie алғашқы екі цилиндрлі қозғалтқышты, «контра қозғалтқыш» деп аталатын боксерлік конструкцияны ұсынды. 1900 жылы The Lanchester Engine Company 8 ат күші бар Lanchester Phaeton машинасын өндіруді бастады. Бұл қозғалтқыш екі қарсы айналатын коленвалдың ерекше дизайнына ие болды, әрбір поршень оның коленвалына қалың біліктің көмегімен бекітілді. Сондай-ақ 1910 жылдан 1937 жылға дейінгі бірнеше Jowett Cars модельдері болды. 1948 жылдан 1990 жылға дейін өндірілген Citroën 2CV алдыңғы жетектегі автомобильдердің бірі болды және оған ауамен салқындатылатын боксерлік екі цилиндрлі қозғалтқыш орнатылды. 1948 жылы Panhard Dyna X да алдыңғы жетек және ауамен салқындатылатын боксерлік екі цилиндрлі қозғалтқышпен шығарылды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін боксерлік екі цилиндрлі қозғалтқыштарды қолданған басқа автомобильдердің қатарында 1945-1954 жылдарғы Jowett Bradford фургоны болды, сондай-ақ жетек қуатын артқы дөңгелекке беру үшін белдік жетегі немесе тізбекті жетек жүйесін пайдалануға болады. Алайда, кемшіліктері – жылудың теңсіз таралуы (алдыңғы цилиндр артқы цилиндрге қарағанда күштірек салқындатылады). Ол «велосипедтік қозғалтқыш жүйесі» ретінде жобаланған, ол тізбек арқылы артқы дөңгелектің шкитіне қуатты жеткізеді. 1907 жылы Light Motors компаниясы жабылып, «Fairy» өндірісін Light Motors компаниясының жеткізушілерінің бірі – Douglas Engineering Company өз қолына алды. Кейінірек 1907 жылы Douglas тізбекті және шкивті конструкциядан қозғалтқыштан тікелей жететін белдік жетегі жүйесіне өтті. Douglas мотоциклінің кейінгі дамуы цилиндрлердің рамамен бір қатар орналасуымен жүзеге асты, екінші дүниежүзілік соғысқа дейін. Бұл көлденең орналасқан екі цилиндрлі қозғалтқыштарды құрайтын мотоциклдердің дизайны үшін қиындық тудырды. Бұл беріліс қорабы бір цилиндрлі немесе V-тәрізді екі цилиндрлі қозғалтқыштың артына салыстырмалы түрде оңай орналасады, бірақ бұл орналасу тегіс екі цилиндрлі қозғалтқыштар үшін тым ұзын дөңгелек базасын тудырады. Бұл мәселені шешу үшін қозғалтқыштың астында (Douglas Fairy қолданғандай) контршахтаны немесе қозғалтқыштың үстінде орналасқан беріліс қорабын пайдалану қарастырылды, бірақ кейбір жағдайларда цилиндрлер беріліс қорабын қозғалтқыштың артындағы дәстүрлі жерде пайдалануға жеткілікті қысқа болды. 1916 жылы көптеген екі цилиндрлі мотоциклдер әлі де көлденең орналасқан қозғалтқышты қолданды. Осы кездегі еуропалық модельдерге Bradbury, Brough HB, Douglas және модельдері, Humber 3.5 hp және модельдері, Matchless 6 hp, Montgomery 6 hp, Williamson Flat Twin және Bayerische Flugzeugwerke Helios (BMW-нің алғашқы мотоциклінің алдындағысы) кірді. АҚШ-та өндірілген модельдерге Indian Model O және Harley Davidson Model W кірді.
The beginnings of the flat twin engine were in 1896, when Karl Benz obtained a patent for the design. A year later, his company Benz & Cie unveiled the first flat twin engine, a boxer design called the "contra engine". In 1900, The Lanchester Engine Company began production of the Lanchester 8 hp Phaeton, which used a flat twin engine. This engine had an unusual design of two counter rotating crankshafts, with each piston attached to its crankshaft by a thick connecting rod. and several Jowett Cars models from 1910 to 1937. The Citroën 2CV, produced from 1948 to 1990, was one of the first front wheel drive cars to use a flat engine. The 2CV was powered by an air cooled boxer twin engine. Also in 1948, the Panhard Dyna X was released with front wheel drive and an air cooled boxer twin engine. Other cars following World War II using boxer twin engines were the 1945 1954 Jowett Bradford van, and that a belt drive or chain drive system can be used to transmit drive to the rear wheel. However, the downsides are uneven heat distribution (the front cylinder is more heavily cooled than the rear cylinder) it was designed as a "bicycle engine system" which transmitted power to a pulley on the rear wheel via a chain. Manufacture of the Fairy was taken over by the Douglas Engineering Company, one of Light Motors' suppliers, when the Light Motors Company folded in 1907. Later in 1907, Douglas changed the drivetrain from the chain and pulley design to a belt drive system driven directly from the engine. Later developments of the Douglas motorcycle were made with the cylinders in line with the frame until the Second World War. which posed a design problem for motorcycles with transversely mounted flat twin engines. This gearbox could be relatively easily located behind a single cylinder or V twin engine, however this arrangement would result in an excessively long wheelbase for flat twin engines. Solutions to this problem included using a countershaft below the engine (as used by the Douglas Fairy), or a gearbox located above the engine, although in some cases the cylinders were short enough to use the gearbox in the traditional location behind the engine. In 1916, most flat twin motorcycles still used a transversely mounted engine. The European models at this time included the Bradbury , the Brough HB, the Douglas and models, the Humber 3.5 hp and models, the Matchless 6 hp, the Montgomery 6 hp, Williamson Flat Twin , and the Bayerische Flugzeugwerke Helios (the predecessor to BMW's first motorcycle). Models produced in the United States included the Indian Model O and the Harley Davidson Model W.
Ұзындық бойынша орнату
Тік қос цилиндрлі қозғалтқышты рамамен бір қатарға орналастырудың (соның салдарынан цилиндрлер рамада бүйірге қарай орналасады) негізгі артықшылығы – ауамен салқындатылатын қозғалтқыштың әрбір цилиндрі бірдей мөлшерде салқындатылады. Қосымша пайдасы – цилиндрлер соқтығысқанда немесе құлағанда мотоцикл жүргізушісін қорғайды, ал суық ауа райында оның аяқтарын жылы ұстайды. Бірақ бұл цилиндрлер мен клапан қақпақтарын соқтығысқанда зақымдану қаупіне ұшыратады. Ұзын бойына орналасқан тік қос цилиндрлі қозғалтқышпен жабдықталған алғашқы мотоциклдердің бірі 1916 жылы Ұлыбританияда жасалған ABC болды, сондай-ақ «Урал» (Ресей) және «Днепр» (Украина) мотоциклдері де.
The main benefit of mounting a flat twin engine with the crankshaft in line with the frame (therefore the cylinders sitting sideways in the frame) is that an air cooled engine receives the same amount of cooling for each cylinder. A side benefit is that the cylinders provide protection to the rider in the event of a collision or fall, and keeps their feet warm in cold weather. and that it exposes the cylinders and valve covers to the danger of collision damage. One of the first motorcycles with a longitudinally mounted flat twin engine was the 1916 ABC, which was built in the United Kingdom. as do Ural (Russia) and Dnepr (Ukraine).
Әуе қатынасы
1902 жылы Пирс монопланы (кейін қатардағы алғашқы ұшқыштардың бірі болды) хоббиші өнертапқыш шаруа қожалығында жасаған екі цилиндрлі қозғалтқышпен жұмыс істеді. Бұл қозғалтқышта бір ортақ кривошип пальцы және екі бағытта жұмыс істейтін поршеньдер қолданылды. 1908 жылы француз Dutheil Chalmers компаниясы екі қарсы айналатын коленвалды пайдаланған екі цилиндрлі ұшақ қозғалтқыштарын өндіруді бастады. Дютейл Чламерс қозғалтқышы 1907 жылғы Сантос-Дюмон Demoiselle No. 20 эксперименталдық ұшағында қолданылды, ал оның кейінгі нұсқалары Darracq және Clément Bayard компанияларының екі цилиндрлі қозғалтқыштарымен шығарылды. Көптеген поршеньді қозғалтқыштармен жабдықталған ұшақтар екі цилиндрден астамды пайдаланды, бірақ 1920 және 1930 жылдардағы басқа екі цилиндрлі ұшақ қозғалтқыштарының арасында американдық Aeronca E 107 және Aeronca E 113, британдық Bristol Cherub және чехословакиялық Praga B2 болды. HKS 700E – қазіргі уақытта өндірістегі ультражеңіл ұшақтарға арналған маймен салқындатылатын екі цилиндрлі қозғалтқыш. Ірі ұшақтарда екі цилиндрлі қозғалтқыштар қосымша қуат агрегаттарында (APU) қолданылды. 1920-1930 жылдары ABC Motors компаниясы осы салада елеулі үлгі көрсетті. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Германиядағы Riedel фирмасы Junkers Jumo 004, BMW 003 және Heinkel HeS 011 реактивті қозғалтқыштарын іске қосу үшін екі тактілі екі цилиндрлі қозғалтқыштарды жобалады және өндірді.
In 1902, the Pearse monoplane (which would later become one of the first aircraft to achieve flight) was powered by a flat twin engine built on a farm by a hobbyist inventor. This engine used the unusual design of a single shared crank pin and double acting pistons. In 1908, the French company Dutheil Chalmers began production of flat twin aircraft engines, which used two counter rotating crankshafts. The Dutheil Chlamers engine was used by the 1907 Santos Dumont Demoiselle No. 20 experimental airplane, with later versions of this airplane being produced with flat twin engines from Darracq and Clément Bayard. Most piston engined aircraft used more than two cylinders, however other flat twin aircraft engines from the 1920s and 1930s include the American Aeronca E 107 and Aeronca E 113, the British Bristol Cherub, and the Czechoslovakian Praga B2. The HKS 700E is an oil cooled flat twin for ultralight aircraft that is currently in production. In larger aircraft, flat twin engines have been used in auxiliary power units (APUs). A notable example was made by ABC Motors in the 1920s and 1930s. During World War II, the Riedel firm in Germany designed and manufactured a two stroke flat twin engine as jet engine starter motors for the Junkers Jumo 004, BMW 003 and Heinkel HeS 011 jet engines
Басқа қолданыстар
1937 жылдан бастап 1952 және 1960 жылдар аралығында өндірілген Maytag "Model 72" жалпақ егіз қозғалтқыштары киім жуу машиналары сияқты әртүрлі қолданыстарда пайдаланылды. Norman Engineering Company 1932 жылдан 1968 жылға дейін, ал Douglas компаниясы Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жалпақ егіз қозғалтқыштарды пайдаланатын электр генераторларын жасады. Enfield Industrial Engines (Royal Enfield компаниясының бөлігі) Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде генераторлар және басқа да әскери мақсаттар үшін қолданылған екі тактілі бензинді қозғалтқыштарды өндірді. 1945 жылдан кейін Enfield фермалық және теңіздік қолданысқа арналған жалпақ егіз дизельді қозғалтқыштарды өндірді. Coventry Victor 1932 жылы өзінің 688 куб.см бензинді жалпақ егіз қозғалтқышының дизельдік нұсқасын ұсынды және 1950 жылдарға дейін әртүрлі өнеркәсіптік және теңіздік мақсаттар үшін жалпақ егіз дизельді және бензинді қозғалтқыштарды өндірді. Екі тактілі жалпақ егіздер көбінесе қайықтарда сыртқы мотор ретінде қолданылды, себебі олар бір цилиндрлі қозғалтқыштардан тегіс жұмыс істеді. 1940 жылдары олардың орнына көбінесе тік егіз екі тактілі қозғалтқыштар келді, оларды іске қосу оңай болды және дірілдің артық мөлшері болмады.
The Maytag 'Model 72' flat twin engines— produced from 1937 until some time between 1952 and 1960— were used in various applications including clothes washing machines. Electrical generators using flat twin engines were built by Norman Engineering Company from 1932 to 1968 and by Douglas during World War II. Enfield Industrial Engines (part of Royal Enfield) produced flat twin two stroke petrol engines during World War II which were used for generators and other military uses. After 1945, Enfield produced flat twin diesel engines, with applications including farm and marine use. Coventry Victor introduced a diesel version of its existing 688 cc petrol flat twin in 1932, and went on to produce flat twin diesel and petrol engines for a variety of industrial and marine uses into the 1950s. Two stroke flat twins were often used as outboard motors for boats, as they were smoother than single cylinder engines. In the 1940s, they were largely replaced by straight twin two stroke engines, which were easier to start and no longer had excessive amounts of vibration.