Основные проблемы семицилиндровых двигателей
Исторический контекст и физические ограничения
Если вы когда-либо изучали долгую историю двигателей и интересовались, почему производители автомобилей пробовали все — от крошечных трехцилиндровых до массивных шестнадцатицилиндровых монстров, но никогда не создавали семицилиндровых, вы не одиноки. Ведь четырехцилиндровые двигатели являются нормой, а шести- и восьмицилиндровые остаются популярными десятилетиями, то почему бы не семь?
Математические и инженерные вызовы
Оказывается, скромная цифра семь просто не играет по законам физики — или с бухгалтерами. Как отмечает Auto Motor under Sport в недавней статье, кривошипные шейки пришлось бы располагать каждые 51.42857 градуса, что потребует чрезвычайно точной обработки. Рядные шестерки имеют аккуратное 60-градусное расположение, тогда как V8 комфортно располагаются под 45 градусов. Это простая геометрия; семерка же выбрасывает транспортир за окно.
Другой проблемой является баланс, а точнее его отсутствие. Хотя большее количество цилиндров сделало бы семицилиндровый двигатель плавнее, чем рядная тройка или пятерка, он генерировал бы довольно странные гармонические вибрации. Рядные шестерки и V8 с крестообразным коленвалом естественно плавны, поскольку силы поршней естественным образом компенсируют друг друга, но семерка не сможет делать то же самое.
Почему работают другие нечетные двигатели?
Правда, что некоторые двигатели с нечетным количеством цилиндров успешно существуют. Пятицилиндровые (вспомните Audi Quattro или Volvo 850R) нашли золотую середину между плавностью и размером. Множество городских автомобилей и субкомпактов используют трехцилиндровые двигатели, которые оказались бодрыми и эффективными — часто с балансирными валами, чтобы предотвратить чрезмерные вибрации. Но семерка — это совсем другое существо: слишком большая для компактной простоты, слишком несбалансированная для роскошной плавности.
Семицилиндровые двигатели можно найти у массивных кораблей или сельскохозяйственной техники, где они вращаются медленно и не требуют высоких оборотов. При нескольких сотнях оборотов в минуту можно сбалансировать вещи за счет массы и маховиков размером с кофейный столик. Но в дорожном автомобиле с 7000 об/мин? Забудьте об этом.
Экономическая целесообразность и будущее
Когда дело доходит до сути, семицилиндровый двигатель не предоставляет никаких значительных преимуществ по сравнению с шестью или восемью цилиндрами, но добавляет немало недостатков. Если бы производитель автомобилей собирался отбросить здравый смысл и инженерную логику достаточно далеко, чтобы построить семерку, это уже должно было случиться. Поскольку бренды переходят на гибридные и полностью электрические силовые агрегаты, старая гонка за количеством цилиндров быстро угасает.
Если вы хотите плавный, мощный, идеально сбалансированный двигатель, электрическая силовая установка делает это без усилий, тогда как трех-, четырех-, шести- и восьмицилиндровые двигатели, почти все с турбонагнетателями и все больше помогаемые гибридной поддержкой, охватывают все основы сгорания. Нужна большая мощность? Не нужно добавлять цилиндры; просто повысьте наддув.
Альтернативы для энтузиастов
Для энтузиастов идея семицилиндрового двигателя и его, вероятно, странного звука, все еще захватывает. Но не стоит ждать его. Если вы действительно хотите что-то редкое и странное, попробуйте Mazda RX-7 с роторным двигателем, Lancia V4, или поищите старый VW V5 или проблемный W8 той же компании.
Следует отметить, что технологический прогресс в области автомобилестроения последние годы значительно изменил приоритеты. Вместо экзотических конфигураций двигателей инженеры сосредотачиваются на оптимизации существующих конструкций, сочетая их с электрифицированными компонентами. Это позволяет достигать лучших показателей эффективности и производительности без необходимости изобретать радикально новые схемы. Кроме того, современные системы активного гашения вибраций и компьютерного моделирования теоретически могли бы решить часть проблем семицилиндровых двигателей, но экономическая нецелесообразность остается решающим фактором.