Линейная конструкция восьмицилиндровых двигателей получила широкое распространение как в США, так и в Европе. В то же время на автомобилях Кадиллак и Ла Саль был принят к производству V-образный двигатель с крестообразным коленчатым валом; такую же конструкцию приняли на автомобилях Линкольн и Форд. Как увидим дальше, V-образные восьмицилиндровые двигатели оказались более перспективными, и в начале 1950-х годов во всем мире линейные двигатели были сняты с производства и заменены V-образными. Шестнадцатицилиндровые двигатели, выпускавшиеся только двумя американскими фирмами, не продержались и десяти лет. Их производство вместе с двенадцатицилиндровыми двигателями прекратилось во время второй мировой войны. Реклама могла создать только скоропереходящую моду на автомобили с многоцилиндровыми двигателями, и если применение двенадцатицилиндровых двигателей иногда оправдывалась получением повышенной мощности, первоклассной динамики, долговечности и комфортабельности, то шестнадцатицилиндровый двигатель не имел никаких технических преимуществ, и его постройка не была продиктована ни конструктивными соображениями, ни требованиями динамики.

Рассмотрев изменение числа цилиндров двигателей, остановимся на причинах, побуждавших конструкторов стремиться к увеличению числа цилиндров.

Прежде всего, увеличивал число цилиндров, можно повысить мощность двигателя и, кроме того, добиться большой равномерности крутящего момента. Доведя число цилиндров до четырех, конструкторы получили равномерное чередование рабочих ходов, но в то же время в моменты одновременного прохода мертвых точек всеми поршнями и в конце каждого рабочего хода, когда открыт выпускной клапан, нет полезной работы газов в цилиндрах, что является источником неравномерности хода двигателя. Кроме того, исследование динамики четырехцилиндрового двигателя с симметричным валом показывает, что можно уравновесить только силы инерции первого порядка и их моменты, а силы инерции второго порядка не уравновешиваются без применения дополнительных валов, вращающихся с удвоенной скоростью.

Неполная уравновешенность и недостаточная равномерность крутящего момента четырехцилиндрового двигателя заставили конструкторов обратиться к шестицилиндровым двигателям, полнее удовлетворяющим требованиям комфортабельности автомобилей. Анализ динамики шестицилиндрового двигателя показывает, что в нем уравновешиваются силы инерции как первого, так и второго порядка и их моменты, а кроме того, получается достаточно высокая равномерность хода двигателя, так как рабочие ходы, с учетом фазы выпуска, перекрывают друг друга.

Восьмицилиндровый V-образный двигатель с симметричным коленчатым валом, как у четырехцилиндрового, позволяет улучшить равномерность хода двигателя, но динамика его такова же, как и у четырехцилиндрового, т. е. силы инерции второго порядка остаются неуравновешенными, и в этом отношении он уступает шестицилиндровому линейному.

Восьмицилиндровый V-образный двигатель с крестообразным валом дает возможность при наличии противовесов уравновесить силы инерции первого и второго порядка и их моменты, хотя в отношении равномерности чередования рабочих ходов он уступает двигателю с симметричным валом, что, однако, не явилось препятствием к его применению. В линейном восьмицилиндровом двигателе с симметричным коленчатым валом силы инерции первого и второго порядков и их моменты уравновешиваются. Совершенно очевидно, что двенадцати- и шестнадцатицилиндровые двигатели по динамике подобны соответственно шести- и восьмицилиндровым линейным двигателям.

К сказанному можно прибавить, что при увеличении числа цилиндров размеры их могут быть уменьшены и силы инерции по величине снижены как вследствие меньшей массы возвартно-поступательно движущихся деталей, так и вследствие уменьшения ускорений при укорочении .хода поршня.

Одним из важнейших преимуществ многоцилиндрового двигателя является существенное уменьшение хода только силы инерции первого порядка и их моменты, а силы инерции второго порядка не уравновешиваются без применения дополнительных валов, вращающихся с удвоенной скоростью поршня, а следовательно, и скорости поршня, приводящее к уменьшению износа.

Немаловажную роль в погоне за большим числом цилиндров сыграла большая легкость глушения шума выпуска при увеличении числа цилиндров и большая надежность и легкость пуска двигателя из-за частоты вспышек и малого момента инерции маховика.

Автор: Е.И. Гагарин