Вплив кута розвалу блоку циліндрів у V-подібних двигунах на конструкцію гоночних автомобілів та
V-подібна схема двигуна - схема розташування циліндрів поршневого двигуна внутрішнього згоряння, при якій циліндри розміщуються один навпроти одного під кутом від 10 до 180 у формі латинської літери «V». В даний час на гоночних та дорожніх автомобілях можна зустріти мотори, в яких V-подібно розташовані 2,4,6,8,10,12 або 16 циліндрів. V-подібні двигуни мають такі переваги перед рядними: менші габаритні розміри по довжині і висоті, більша жорсткість колінчастого валу і блоку циліндрів, великі можливості форсування по частоті обертання колінчастого валу, особливо в поєднанні з короткохідністю, більш сприятлива форма впускного трубопроводу, що зумовлює більш рівномірне розподіл суміші за циліндрами.
Кут розвалу - кут між площинами, що проходять через осі циліндрів лівого та правого ряду ДВЗ. Для скорочення габаритної висоти або ширини блоку, зниження центру ваги, усунення вібрацій під час роботи, які також можуть впливати на інші вузли та руйнувати їх, у V-подібному моторі застосовуються кути розвалу від 10 до 160 градусів. В результаті численних випробувань конструктори гоночних агрегатів з'ясували, що найбільш прийнятними варіантами розміщення циліндрів є кути 45, 60, 65, 90 і 120 градусів.
На що впливає кут розвалу:
- Габаритна ширина і висота автомобіля: Двигун з кутом розвалу 60 градусів має більшу висоту, ніж агрегат з кутом 90 або 120 градусів. Тому перший краще встановлювати на машини класу GT (як це зроблено на Ferrari 250 GTO) а другий на одномісні боліди звідкритими колесами (Формула 1, мотори Cosworth DFV), хоча ці рекомендації не є істиною в останній інстанції. Проте лобова площа двигуна повинна бути якомога менше, оскільки при майже горизонтальному положенні гонщика вона значною мірою визначає лобову площу автомобіля. Висота і ширина блоку на пряму або опосередковано впливають на розташування радіаторів системи охолодження, радіаторів охолодження наддувного повітря (інтеркулерів), масляного бака системи мастила з сухим картером, випускного тракту, турбонагнітачів і на загальну конструкцію шасі якщо воно створювалося під конкретним. Дані аспекти можна віднести і до іншого пункту, про який буде сказано трохи згодом.
- Незбалансованість породжує вібрації, які на дорожніх автомобілях викликають гул у салоні, а на гоночних болідах можуть призвести до руйнування частин двигуна, електроніки та навіть шасі. Наприклад команда Renault для сезону Формули 1 2003 розробила V-подібний 10-циліндровий мотор RS робочим об'ємом 3 літри і кутом розвалу блоку 111 градусів. Переваги такого компонування полягали в низькому центрі тяжкості та невеликій висоті блоку, проте жахлива незбалансованість призводила до руйнування деталей газорозподільного механізму та порушення структурної міцності монокока. Тим часом суперники використовували перевірені схеми з 90 і 75 градусним розвалом.
— Компонування впускного і випускного тракту, турбонагнеталів та іншого обладнання: На потужних високооборотних атмосферних 6-циліндрових двигунах, які застосовувалися на автомобілях чемпіонатів DTM та ITC початку 90 років минулого століття, важливим аспектом було найбільш повне наповнення циліндрів та миттєве відведення вихлопних газів з камери згоряння та моторного відсіку (щобзменшити нагрівання супутніх компонентів). У 1996 році інженери Alfa-Romeo працюючи над новою версією 155 TI ITC розуміли, що подальше форсування V6, який мав кут розвалу в 60 градусів, неможливе внаслідок високої вібронавантаженості, а також відсутності простору для встановлення впускного колектора зі збільшеною пропускною здатністю. Намагаючись підвищити віддачу силового агрегату, фахівці встановили 2 свічки на циліндр для повнішого запалення суміші при 12000 оборотах в хвилину, ГРМ з пневматичним приводом клапанів і виробили ряд дрібніших доробок. Отриманих 470 кінських сил досі було недостатньо для успішної конкуренції. Тоді було прийнято рішення взяти V-подібний 6-циліндровий мотор PRV (Peugeot-Renault-Volvo), з розвалом блоку в 90 градусів, і створити на його основі легендарний 690RC, що розвивав колосальні 490 л.с при 11800 об/хв і крутний 317 Нм при 9400 об/хв. Нове серце також було легше на 10 кг — всього 96 — і працювало набагато рівніше за максимально допустимих регламентів 12 000 об/хв. Це наочний приклад того, як кут розвалу може значно знизити ефективність і надійність двигуна і впливати на інші показники.
Перед Вами список кутів розвалу блоку, які застосовувалися та продовжують застосовуватися на тих чи інших гоночних двигунах (кут/марка): 11.2 (Lancia), 45 (Mercedes-Benz), 65 (Ferrari), 67 (Renault), 70 (Fiat) , 72 (Judd), 75 (Ford), 80 (Honda), 82 (мотор Imor-Mercedes 500I), 90 (Dodge, Chevrolet, Ford, Aston-Martin, General-Motors і т.д.), 120 (Ferrari ), 135 (BRM)