В 1903–1905 годах американский изобретатель Чарльз Найт построил и испытал экспериментальный четырёхтактный ДВС, в котором за газораспределение отвечали не клапаны, а концентрическая пара подвижных гильз, вложенных в рабочий цилиндр. Уже внутри этой пары гильз двигался рабочий поршень. Каждая гильза была снабжена крупными окнами с одного края. При смещении гильзы вверх и вниз эти вырезы периодически совпадали с впускным или выпускным окном в боковой стенке цилиндра. В движение гильзы приводили кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный эксцентриковый вал, заменивший кулачковый.
На Чикагском автошоу 1906 года Найт и его деловой партнёр Лаймен Кильбурн представили автомобиль Silent Knight с четырёхцилиндровым 40-сильным бесклапанным мотором. В соответствии с названием, главным преимуществом новичка в сравнении с тогдашними самобеглыми колясками был несравненно более низкий уровень шума. Эта машина поначалу не слишком заинтересовала покупателей, но зато незамедлительно вызвала большой интерес в самой индустрии и в последующие годы породила целую волну подражаний по обе стороны Атлантики, волну, спавшую только после Второй мировой войны.
Разные вариации двигателей с гильзовым золотниковым распределением начали проектировать и строить не только в США, но и в Европе, в основном — в Великобритании и Франции. Такие моторы компании создавали по лицензии Найта и нередко при его же непосредственном участии (в конце первого десятилетия XX века изобретатель несколько лет проработал в Европе, а потом вернулся на родину).
В разные годы моторами с гильзовым газораспределением оснащались легковушки компаний и марок Daimler, Willys, Mercedes, Peugeot, Voisin, Panhard-Levassor и ещё нескольких других. При этом идея Найта развивалась, а механизм совершенствовался. Так, в моторах шотландской компании Argyll применялся оригинальный вариант бесклапанного распределения с единственной подвижной гильзой, которая по мере прохождения рабочих тактов одновременно и сдвигалась вверх-вниз, и совершала неполный поворот вокруг продольной оси. Благодаря этому она одна могла отвечать и за впуск и за выпуск.
Двигатели Найта обладали рядом преимуществ перед четырёхтактными ДВС с традиционными клапанами. У бесклапанных моторов были очень крупные окна для впуска и выпуска, что улучшало газообмен. Такие механизмы не боялись высоких оборотов коленвала, тогда как клапаны в аналогичной ситуации требовали всё более и более сильных пружин, что увеличивало потери на трение в приводе. Вместе все эти особенности позволяли получать на двигателях Найта высокие по тем временам мощности. Кроме того, в начале XX века, в 1920-х и даже в 1930-х годах газораспределительные механизмы Найта были во много раз долговечнее клапанных механизмов.
Однако обычные газораспределительные системы быстро совершенствовались, а вот схема Найта так и не смогла избавиться от изначально присущих ей недостатков. Среди них: проблемы с обеспечением герметичности цилиндров, проблемы с приработкой внутренней гильзы и поршневых колец, проблемы с подводом смазки ко всем частям и собственно очень высокий расход масла. Эти слабые места вынудили двигатели Найта уйти с массовой сцены, хотя на протяжении всего XX века отдельные изобретатели продолжали попытки усовершенствовать такую схему. Но дальше выпуска всякой экзотики вроде крохотных моторчиков для авиамоделей дело не пошло.
PS
Это перезалив моего материала для Драйва 2012 года. В продолжение линейки обзоров самых странных и экзотических, нетипичных и редких моторов.
Comments 81
Аналог дизельный двухтактный ДВС 2д100 или 10д100 турбированный, при неплохом кпд
Мне доводилось держать в руках поршень с гильзами от такого мотора.
самой главной проблемой гильзового ГРМ был его огромный и принципиально неустранимый маложор. Если для авиа-двигателя самолёта, живущего "5 минут в бою" это и было терпимо, то на гражданских авто — не особо. И с малейшим износом, этот масложор просто становился чудовищным.
Думаю масло тогда не стоило как серебро
дело не в расходе масла так такового, оно копеечное.
Это масло загаживает свечи и даёт пропуски зажигания, оно обгаживает всё вокруг двигателя. Если масла слишком много, запуск и работа двигателя будет совсем невозможна
Ностальгия… В 90-е гг я учился в школе, и, когда мои финансовые возможности позволяли, покупал газету (да, да, тогда ещё газету) "Авторевю" Читал её в метро по пути домой. Там в одной из статей и был описан двигатель Найта. Он меня тогда поразил технической мыслью…
И сейчас, хотя я всё факты из этой статьи уже знал, мне было приятно прочитать её, это, лично для меня, как возможность прикоснуться к детству, к одному из приятных моментов детства.
Да и вообще, тогда и трава была зеленее)))
Ага, поразительная дичь ))
Alexandr423
Ностальгия… В 90-е гг я учился в школе, и, когда мои финансовые возможности позволяли, покупал газету (да, да, тогда ещё газету) "Авторевю" Читал её в метро по пути домой. Там в одной из статей и был описан двигатель Найта. Он меня тогда поразил технической мыслью…
И сейчас, хотя я всё факты из этой статьи уже знал, мне было приятно прочитать её, это, лично для меня, как возможность прикоснуться к детству, к одному из приятных моментов детства.
Да и вообще, тогда и трава была зеленее)))
Авторевю, точно, я и забыл, напомнили)
Отличная статья, вспомнились студенческие годы. У каждой конструкции двигателя есть свои преимущества и недостатки. Для того времени это был прорыв.
Ждем более прогрессивную конструкцию с вращающейся клапан-крышкой. Или статью про нее)
Не совсем ясно, что вы имеете в виду под клапан-крышкой. Но моторов с вращающимся элементом газораспределения, наподобие диска с отверстием (или цилиндра, или какого-то золотника)- было создано несколько. В частности, такой мотор, среди прочих необычных, описан вот тут (см. в верхней части цилиндра — плоский вращающийся диск с отверстием, которое оказывается то напротив впускного канала, то выпускного: www.drive2.ru/b/614046183983177127/
Имеется ввиду вращающийся дисковый золотник.
Познавательно. Спасибо.
Никогда не слышал о таком, спасибо за статью, интересно было узнать👍🏻
интересно почему сейчас не вернуться бы к данной схеме? учитывая новые материалы и станки наверное вполне возможно избавится от тех недостатков которые были
Возможно еще тут проблемы с охлаждением, ведь тут стенка цилиндра это тонкостенная гильза, а не массивная деталь от которой снимается тепло каналами охлаждения.
Спасибо! Ценное дополнение.
рига2, карпаты, ижы всякие))
Ну так там двухтактники с петлевой продувкой и "дырой" в боку цилиндра — там понятно, как работает, а здесь — классические четыре такта.
Вот про бесклапанный двигатель на своем мопеде слышал😁
Стык XIX и XX веков был очень насыщен в части технических идей. Про многие я читал ещё в юности, но про двигатель Найта информация не попадалась — в СССР информации о развитии забугорных технологий было не так много.
Мне попадалась инфа про Найта один раз во времена СССР — короткая статья была про него в Технике Молодёжи в 1979 году. Потом уже многие годы спустя, я вернулся к теме и сделал уже свой обзор.
В 1979 году я ещё читал Юный техник, а Технику молодёжи читал в 80-х.
Pilot19381
Стык XIX и XX веков был очень насыщен в части технических идей. Про многие я читал ещё в юности, но про двигатель Найта информация не попадалась — в СССР информации о развитии забугорных технологий было не так много.
К этому хочу дополнить: смотрел документалку про развитие человечества, в которой говорилось, что все важные технические открытия в механике были достигнуты именно в ХХом веке, что больше человечеству не стоит ждать чего-то нового и прорывного…
А вот в ХХIом веке, веке электроники и компьютерных технологий, в ГОД делается открытий (именно в электронике) больше, чем за всю историю человечества всех открытий вместе…
Это называлось Вторая техническая революция.
А во сколько лет вы узнали о таких двигателях? 😅я, сегодня😅
Во сколько — в смысле возраста? Я прочёл о таких моторах, когда ещё был в младшей школе. И было это очень давно. Эпохи назад. Можно даже сказать эоны. ))
Мне 40, изучал ДВС в школе, но никто никогда не упоминал про такую систему газораспределения
В Технике Молодёжи в 1979 году вышла статья про мотор Найта. :)
LeonidPopov
Во сколько — в смысле возраста? Я прочёл о таких моторах, когда ещё был в младшей школе. И было это очень давно. Эпохи назад. Можно даже сказать эоны. ))
сейчас вам лет 80 наверное?
) 54
В те времена не использовалось одно из основных достоинств данного ДВС — малая высота.
Впрочем, нижнеклапанные могли иметь такую же высоту. Но вот степень сжатия такую же уже иметь не могли.
Да, с учетом форм тогдашних авто, это (высота) большой роли не играло.)
Bobby-ii
В те времена не использовалось одно из основных достоинств данного ДВС — малая высота.
Впрочем, нижнеклапанные могли иметь такую же высоту. Но вот степень сжатия такую же уже иметь не могли.
Ну для малой высоты делали моторы с сухим картером)
По-моему, там не великая разница по высоте получается.
Вот если боком такой поставить …
Но тогда это было не принято.
Ну не скажу. Сантимтеров 10-15, минимум, выигрыш. А это очень дофига.
Сухой картер имеет смысл при гор. цилиндрах.
Ну не только. Ауди свои W12 впихивали в узкие подкапотки как раз благодаря сухому картеру. По высоте мотор получался очень компактным.
Это уже сильно специфичные моторы и задачи.
Это то — 1930е годы!
Ну так понятно. Это просто вспомнилось в контексте уменьшения размеров)
Тогда этим совершенно не заморачивались. Ездили "шкафы". А обтекаемость делали в гор. разрезе.
так я категорически согласен. Просто недавно смотрел как капиталили мотор А8 W12. И чертовски был удивлён, что там нет поддона в привычном понимании. И тут резко вспомнилось)
Bobby-ii
По-моему, там не великая разница по высоте получается.
Вот если боком такой поставить …
Но тогда это было не принято.
— А если пушку положить на бок, она будет стрелять за угол?
— По уставу пушку на бок класть не положено!
Время экспериментов было. Чудное время)
Ну как сказать. Сорок лет это длилось. Сотни тысяч моторов было. Сложно это назвать экспериментом
Ну почему сложно? Как показала история, в итоге это оказался просто эксперимент. Как и куча других разработок, которые десятилетиями пытались допилить.
Эксперимент это когда разработка не доходит до серийного производства, либо доходит, но до мелкосерийного.
Здесь же объект серийные и в огромном количестве от разных производителей.
С таким же успехом можно роторные моторы назвать экспериментом
Ну я бы сказал, что эксперимент — это то, что в течение времени дорабатывается, но так и не находит своего "места под солнцем". И да, роторных двигателей это тоже касается, сколько не пытались их допилить, но так и не получилось и они канули в лету.
Тогда куча нынешних разработок можно признать экспериментом. Те же паровые двигатели или роботизир кпп
Это с какого перепугу? паровые двигатели отжили свой век и были заменены двигателями внутреннего сгорания.
Роботизированные КПП развиваются и всё больше авто на них переходят.
А в статье (как и в случае с роторными) обсуждаются разные варианты одного узла — двигателя внутреннего сгорания.
Это с какого перепугу😂😂😂
Сколько лет роботизир кпп? А сколько моторам Найта?)))
А паровые были огромным экспериментом. Поршневые тоже. По Вашей логике😁😁😁
>>> Сколько лет роботизир кпп?
Уже 25 лет как. И их популярность и распространённость постоянно растут.
>>> По Вашей логике😁😁😁
Это по Вашей логике) Паровые двигатели полностью отжили свой жизненный цикл и были заменены двигателями на новых физических принципах.
Ну правильно. Отбили. Эксперимент закончен. Логично же.
Не, не логично. Точнее по Вашей логике может и логично, но я к ней отношения не имею.
OreoF
>>> Сколько лет роботизир кпп?
Уже 25 лет как. И их популярность и распространённость постоянно растут.
>>> По Вашей логике😁😁😁
Это по Вашей логике) Паровые двигатели полностью отжили свой жизненный цикл и были заменены двигателями на новых физических принципах.
АЭС это тоже паровой двигатель)))
Так и угольные, мазутные, газовые электростанции)
Да…АЭС современнее звучит!))
Эффектней)))
Интересно, спасибо. А не могли бы вы рассказать про двухтактные дизеля для тепловозов. Времен наверное 60-70 годов.
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Танки в нашей реалии сейчас ещё какие автомобили.)
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
На первых МАЗах были и на Кразах, даже до того, как их производство перенесли из Ярославля
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Двухтактный дизель ЯАЗ – 204, имел 4 цилиндра, объем 4.6 литра и мощность 120 л.с. ТНВД на двигателе отсутствовал, вместо него были 4 насос-форсунки, и был механический нагнетатель воздуха «Рутс». Является четырёхцилиндровой модификацией шестицилиндрового дизельного двигателя ЯАЗ-206. Ставился на грузовики ЯАЗ – 200, МАЗ-200. Выпускался на Ярославском моторном заводе с 1947 до 1990-х годов. Использовался на грузовых автомобилях, стационарных и передвижных дизельных электростанциях, компрессорных станциях, мотовозах и катерах. Когда я служил срочную, у меня на точке был дизельный генератор с таким мотором. Приходилось обслуживать.
Это были копией американских дизелей)))
Кстати, до сих пор продаются в составе электростанций с военных резервов
Вот жизнь — 100 лет от чертежа до пользователя!
Я в курсе))
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Изначально судовые, позже и тепловозные.Адские конструкции, подверженные разносу и пожарам.Из интересных разновидностей 10д100(2д100) -двигатель с вертикальными встречно движущимися поршнями(системы Морзе-Фейрбэнкс) и вариант дизеля д40(14д40)двухтактник с выпускными клапанами и продувочными окнами-вот такая интересная комбинация.Но это да, уже совсем не для автомобилей.
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Ну так и автодизеля двутактные были.
ЯМЗ 206,208.
Хотя это были лицензионные копии детройт-дизель, если меня мой маразм не подводит.😁
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Двухтактные дизели были на грузовиках маз 200 и на первых кразах
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Двухтактные дизеля есть разных интересных конструкций от тронковых до крейцкопфных.
Двойного действия — камера сгорания над поршнем и под поршнем
Система Юнкерса — два поршня на один цилиндр
По продувке несколько вариантов. От прямоточно клапанной до петлевой.
Интересная тема
LeonidPopov
Двухтактные дизели, встречавшиеся также на танках, не настолько экзотичны и редки. Я подумаю. Опять же, я рассматриваю самые разные моторы, но в основном всё же автомобильные.
Смотря какие.есть со встречным движением поршней, довольно таки интересные как мне кажется, 10д100 например тепловозный такой конструкции.или 5тд и его родичи.
Спасибо, познавательно 😁
марок Daimler, Willys, Mercedes, Peugeot, Voisin, Panhard-Levassor и ещё нескольких других.
Общество Daimler-Motoren-Gesellschaft купило лицензию на производство моторов технологии Knight в 1910 году. Тогда легковушек марки Daimler уже не было — остались только Мерседесы…
Спасибо, за уточнение. Но можно фразу прочитать как "компаний Daimler, Willys." и будет правильно.
Alexmix
марок Daimler, Willys, Mercedes, Peugeot, Voisin, Panhard-Levassor и ещё нескольких других.
Общество Daimler-Motoren-Gesellschaft купило лицензию на производство моторов технологии Knight в 1910 году. Тогда легковушек марки Daimler уже не было — остались только Мерседесы…
немного поправил
Alexmix
марок Daimler, Willys, Mercedes, Peugeot, Voisin, Panhard-Levassor и ещё нескольких других.
Общество Daimler-Motoren-Gesellschaft купило лицензию на производство моторов технологии Knight в 1910 году. Тогда легковушек марки Daimler уже не было — остались только Мерседесы…
У товарища был мерс — 300TD. Такой универсал с пятицилиндровым дизелем.
Так вот в книжке на нем. языке он именовался как Даймлер-Бенц.
Все верно. До 1990 года Daimler-Benz являлся производителем (и держателем торговой марки) Mercedes-Benz. Позднее сам Mercedes-Benz формально стал и торговой маркой, и производителем.
Удивительно конечно же!
Спасибо, очень интересная конструкция. Не слышал про такую.
Спасибо, интересно!