Mis on V12-mootor? Ülevaade, tööpõhimõte ja kasutusalad

Avasta V12-mootori tööpõhimõte, eelised ja kasutusalad — sujuvus, võimsus, kütusevariandid ning rakendused luksus-, võidusõidu- ja raskeveokites.

V12-mootor, mida sageli nimetatakse lihtsalt V12-ks, on 12 silindriga sisepõlemismootor. Mootoril on kummalgi pool kuus silindrit ehk kaks „panka“ (banks), mis on paigutatud V-kujuliselt üksteise suhtes teatud nurga all. Enimlevinud konstruktsioonides on panku ümbritsev V-nurk 60°, mis võimaldab lihtsat ja ühtlast tulede järjestust. Kõik kaksteist kolbi liigutavad ühest või mitmest väntvõllist (sõltuvalt konstruktsioonist) ning V12-mootorid on võimelised töötama erinevate kütustega, sealhulgas bensiini, diislikütust ja maagaasi.

Kuidas V12 töötab

Iga silindripank on põhimõtteliselt kui sirgjooneline kuue-silindriline mootor, mis tähendab, et V12-l on väga hea primaar- ja sekundaar tasakaal. Kuna kokku on 12 töötsüklit ühes täispöördes kahe väntvõlli pöörde (720°) jooksul, langeb järgmise ploki süüte vahe keskmiselt 60 kraadi väntvõlli pöördel — see annab mootorile väga ühtlase ja sujuva käigu ning vähese vibratsiooni. Paljudel V12-dele iseloomulikel lahendustel kasutatakse jagatud või ühendatud väntvõlli konstruktsioone, kuid põhiidee jääb samaks: sünkroniseeritud süüde ja harmooniline liikumine annavad madala vibratsioonitaseme.

Eelised

• Väga sujuv käik: loomulik tasakaal ja ühtlane süüde annavad rahuliku ja peene töö.
• Kõrge võimsus ja pöördemoment: suur silindrite arv võimaldab saavutada kõrge võimsuse ja elastse jõudluse ilma liigse turbodehnika kasutamiseta (eriti bensiiniversioonidel kõrgete pöörete juures).
• Hääleomadused: paljudel V12-del on iseloomulik ja meeldiv helisignatuur, mida hinnatakse luksus- ja sportautode puhul.
• Mitmekülgsus kütuste suhtes: V12-lahendusi on tehtud nii bensiini-, diisel- kui ka gaasimootoritena, samuti lennunduseks ja merenduseks.

Puudused ja piirangud

• Raskus ja suurus: palju silindreid ja komponente teeb mootori raskemaks ja laiemaks kui näiteks V6 või ridas-6.
• Kulukus: tootmises, hoolduses ja varuosades on kulud suuremad (kaheksa- kuni kahekordne klapihulk, kaks kollektori- ja jahutussüsteemi jms).
• Kütusekulu ja heitmed: võrreldes väiksema silindrite arvuga mootoritega kipub V12 olema vähem ökonoomne, mistõttu paljud kaasaegsed tootjad asendavad need kergetele saavutamiseks turbolaaditud V8/V6 ja elektrilahendustega.
• Pakkimise piirangud: lai struktuur võib piirata kasutust kitsastes vedrustus- või kapotioludes.

Kasutusalad

V12-mootoreid kasutatakse seal, kus on nõutud väga sujuv käik, kõrge võimsus või spetsiifiline jõudlusprofiil:

• Luksusautod: näiteks varasemad Rolls‑Royce’i ja Bentley mudelid kasutasid V12-te tänu vaiksusele ja sujuvusele.
• Sport- ja võidusõiduautod: Ferrari, Lamborghini ja teised on tuntud oma kõrge pöördemomendi ja erilise heliga V12‑mootorite poolest.
• Lendurid ja sõjalaevad (aeg-ajalt): ajalooliselt kasutati suurt võimsust nõudvates lennukimootorites V12-konstruktsioone (näiteks mõned varased lennukimootorid), samuti kasutatakse suure löögimomendiga diisel-V12-sid merenduses ja generaatorite käitamisel.
• Tööstus- ja merelahendused: suured V12 diiselmootorid leiavad rakendust paatides, laevades ja rasketes generaatorites tänu kõrgele pöördemomendile ja töökindlusele.

Ajaloost tänapäevani

V12 on olnud tehniliselt ihaldusväärne konstruktsioon juba 20. sajandi algusest – nii autospordi kui lennunduse ajaloos. Ajaloolised V12 lennukimootorid andsid kõrge võimsuse suhetesse, samas kui autotootjad on V12-st kasutanud luksuse ja prestiiži sümbolina. Tänapäeval on ranged kütuse- ja emissiooninõuded ning tehnika areng (nt turbo, elektriline abistamine) vähendanud V12 massilist kasutust autotööstuses: paljud tootjad asendavad V12 V8- või V6-konfiguratsioonidega, kombineerides neid elektrisüsteemidega, et saavutada samasugune võimsus väiksema kuluga.

Säilitamine ja hooldus

V12-mootori hooldus nõuab tähelepanelikumat lähenemist: õlivahetused, jahutussüsteemi kontroll ning süüte-/kütusesüsteemi regulaarne ülevaatus on tähtsad kulude ja töökindluse mõttes. Kuna osi on rohkem, võivad hoolduskulud ja tööaja vajadus olla suuremad kui väiksematel mootoritel.

Kokkuvõtteks: V12 on tehniliselt väga kütkestav mootoriarhitektuur – pakub erakordset sujuvust, heli ning võimsust, kuid tuleb tasaarvestada suurenenud mahuga, kaaluga ja kuludega. Tänapäeva autotööstuses on selle roll kitsamaks jäänud, kuid spetsiifilistes rakendustes (luksus‑, sport‑, merendus‑ ja tööstusseadmed) on V12 endiselt hinnatud lahendus.

Lennundus

V12 mootoreid kasutati esmakordselt lennukites. Esimese maailmasõja lõpuks olid V12-mootorid populaarsed hävitajatel ja pommitajatel. Paljudel Zeppeliinidel olid V12 mootorid.

Rolls-Royce'i Merlin V12 mootoriga Hawker Hurricane'i ja Supermarine Spitfire'i hävitajad, mis mängisid olulist rolli Suurbritannia võitluses Suurbritannia lahingus. V12 pikk ja kitsas konfiguratsioon aitas kaasa heale aerodünaamikale, samas kui selle erakordne sujuvus võimaldas selle kasutamist suhteliselt kergete ja haprate lennukikereede puhul.

Pärast Teist maailmasõda asendati V12 mootorid enamasti turboreaktiiv- ja turbopropellermootoritega. Need mootorid andsid oma kaalu kohta rohkem võimsust ja tekitasid suurtes lennukites vähem probleeme.

Rolls-Royce Merlini mootor Avro Yorki lennukis

Maanteeveoautod

Autodes ei ole V12-mootorid nende keerukuse ja hinna tõttu levinud. Tavaliselt leidub neid ainult tipptasemel sportautodes ja luksusautodes. Nende autode puhul on need soovitud nende võimsuse, vähese vibratsiooni ja iseloomuliku heli tõttu.

Enne Teist maailmasõda leidus V12-mootoreid paljudes luksusautodes. 1930. aastatel hakkasid V12-mootorid asendama V8-mootoreid. V8-mootori konstruktsiooni täiustati, et muuta see kergemaks ja toota rohkem võimsust kui V12. Pärast Teist maailmasõda on V12-mootoreid kasutanud vaid mõned autotootjad.

1997. aastal varustas Toyota oma Century Limousine'i 5,0-liitrise V12 mootoriga, mis tegi sellest esimese V12 mootoriga Jaapani seeria sõiduauto. 2009. aastal varustas China FAW Group Corporation oma Hongqi HQE 6,0-liitrise V12 mootoriga, mis tegi sellest esimese Hiina tootmises oleva sõiduauto, mis oli sellega varustatud.

1931 Cadillac Series 370 A Coupé V12

Küsimused ja vastused

K: Mis on V12 mootor?

K: Kuidas on V12-mootori kaks silindririba üksteise suhtes paigutatud?

K: Millist tüüpi kütused võivad V12-mootorit käivitada?

K: Miks ei ole V12-mootoril vaja tasakaalustavaid võlleid?

K: Millised on V12-mootori eelised, kui kahe silindripanga vahel on 45°, 60°, 120° või 180° nurk?

K: Kuidas saab V12-mootorit võistlusautos kergemaks muuta?

K: Mis kasu on V12-mootori kasutamisest suures raskeveokis?

Otsing