Двигатели в образные: Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»?

Содержание

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»?

В начале XX века, когда конструкторская мысль бушевала вовсю, двигатель рабочим объёмом 10 л мог быть как одноцилиндровым, так, к примеру, и рядной «восьмёркой». Тогда никого особо не удивляли установленная на автомобиле рядная «шестёрка» объёмом 23 л или семицилиндровый звездообразный мотор с аэроплана…

Однако рост мощностей, оборотов и ожесточенная борьба за снижение себестоимости всё расставили по местам. Простейший одноцилиндровый мотор для автомобилестроителей остался в далёком прошлом. Средний объём цилиндра двигателя обычного автомобиля сейчас — от трёхсот до шестисот кубических сантиметров. Литровая мощность — от 35 л.с./л для безнаддувного дизеля до 100 л.с./л для форсированного бензинового «атмосферника». Для серийных двигателей это оптимум, выходить за рамки которого просто невыгодно.

Очень маленькие цилиндры часто встречаются на японских микролитражках: например, объём рядной «четвёрки» у Subaru R1 — всего 658 см³. Из «европейцев» отличился трёхцилиндровый дизельный Smart — 799 «кубиков». Есть цилиндры-напёрстки и у «корейцев»: трехцилиндровый Matiz — это 796 «кубиков», а четырёхцилиндровый — 995. «Четвёркой» объёмом 1086 см³ оснащаются Hyundai i10 и Kia Picanto. На другом полюсе — конечно же «американцы». Объём V-образной «восьмёрки» купе Chevrolet Corvette Z06 составляет 7011 см³. Хотя японцы, например, оснащали внедорожник Nissan Patrol предыдущего поколения рядной «шестёркой» TB48DE объёмом 4758 «кубиков».

Сегодня двигатель мощностью 100 л.с. в большинстве случаев окажется четырёхцилиндровым, у 200-сильного будет четыре, пять или шесть цилиндров, у 300-сильного — восемь… Но как эти цилиндры расположить? Иными словами — по какой схеме строить многоцилиндровый двигатель?

Простота хуже компактности

О чём болит голова у конструктора? Во-первых, о том, как упростить конструкцию двигателя, чтобы он был дешевле в производстве и легче в обслуживании. Самый простой двигатель — рядный (мы будем обозначать такие моторы индексами R2, R3, R4 и т. д.). Располагаем в ряд нужное количество цилиндров — получаем необходимый рабочий объём.

  • Двигатель R3 (А). Угол между кривошипами — 120°.
  • Добиться равномерности вспышек в двухцилиндровом двигателе (В) можно только при двухтактном цикле.
  • А такой мотор (C), например, стоит на «Оке». Поршни движутся синфазно.

Двух- и трёхцилиндровые двигатели встречаются на автомобилях нечасто, хотя мода на «двухгоршковые» моторчики набирает обороты. Тому способствуют продвинутые системы смесеобразования и применение турбонаддува (как, например, на 85-сильной двухцилиндровой турбоверсии хэтчбека Fiat 500). А вот рядная «четвёрка» попала в самый массовый диапазон рабочего объёма легковых автомобилей — от 1,0 до 2,4 л.

В современных четырёхтактных двухцилиндровых двигателях, вроде турбомотора Фиата 500, проблему вибраций отчасти решает балансирный вал.

Пятицилиндровые рядные моторы появились на серийных автомобилях сравнительно недавно — в середине 70-х годов. Первым был Mercedes-Benz со своими дизельными «пятёрками» — они появились в 1974 году (на модели 300D с кузовом W123). Через два года увидел свет пятицилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х годов такие моторы сделали Volvo и FIAT.

Рядные «шестёрки», до недавнего времени столь популярные в Европе, нынче во мгновение ока стали вымирающим видом. А про рядную «восьмёрку» и говорить нечего — с ней практически распрощались еще в 30-х годах. Почему?

Ответ прост. С ростом числа цилиндров двигатель становится длиннее, и это создаёт массу неудобств при компоновке. Например, втиснуть поперёк моторного отсека переднеприводного автомобиля рядную «шестёрку» удавалось в считанных случаях — можно припомнить лишь английский Austin Maxi 2200 середины 60-х годов (тогда конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем) и Volvo S80 с суперкомпактной коробкой передач.

Два мотора R3, составленные друг за другом, дают великолепный результат — абсолютно уравновешенную рядную «шестёрку».

Как укоротить рядный мотор? Его можно «распилить» пополам, поставить две половинки рядом друг с другом и заставить работать на один коленвал. Такие моторы, у которых цилиндры расположены в виде латинской буквы V, вдвое короче рядных — наибольшее распространение получили двигатели с углом развала блока 60° и 90°. А V-образный мотор с углом развала блока 180°, в котором цилиндры расположены друг против друга, называют оппозитным (или «боксером» — обозначения В2, В4, В6 и т. д. происходят именно от слова boxer).

Такие моторы сложнее рядных — например, у них две головки цилиндров (каждая со своей прокладкой и коллекторами), больше распредвалов, сложнее схема их привода. А оппозитные двигатели ещё и занимают много места в ширину. Поэтому из компоновочных соображений они применяются довольно редко — производителей «боксеров» можно пересчитать по пальцам.

А как сделать V-образный двигатель еще компактнее? Одно из простых, на первый взгляд, решений — установить угол развала блока менее 60°. Действительно, такие моторы были, но редко — можно вспомнить, например, автомобили Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4, угол развала блока которых составлял 23°. Почему же этим не пользовались все? Дело в том, что перед конструктором двигателя всегда стоит ещё одна проблема — вибрации.

О силах и моментах

Вообще без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может — так уж он устроен. Но бороться с ними нужно, и не только для повышения комфорта пассажиров. Сильные неуравновешенные вибрации могут вызвать разрушения деталей мотора — со всеми вылетающими и выпадающими оттуда последствиями…

Отчего возникают вибрации? Во-первых, в некоторых схемах двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Таких схем конструкторы по возможности избегают или стараются делать массивней маховик — это помогает сгладить пульсации крутящего момента. Во-вторых, при движении поршней вверх-вниз они то разгоняются, то замедляются, из-за чего возникают силы инерции — сродни тем силам, что заставляют пассажиров автомобиля кланяться при торможении или вдавливают их в спинки сидений при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе движется вовсе не вверх-вниз, а совершает сложное движение. Да и возвратно-поступательное перемещение поршня от верхней мёртвой точки к нижней тоже нельзя описать простой синусоидой.

  • Силы инерции от двух масс, вращающихся на одном валу поодаль друг от друга, создают свободный момент.
  • В простейшем моторе есть свободные силы инерции, но нет моментов. Цилиндр-то один.

Поэтому среди сил инерции появляются составляющие с удвоенной, утроенной, учетверённой частотой вращения коленвала… Этими так называемыми силами инерции высших порядков, как правило, пренебрегают — они по сравнению с основной силой инерции (которой присвоили первый порядок) очень малы. Исключение составляют силы инерции второго порядка, с которыми приходится считаться. Плюс к этому, пары сил, приложенные на определённом расстоянии, образуют моменты — так происходит, когда в соседних цилиндрах силы инерции направлены в разные стороны.

Что сделать для того, чтобы уравновесить силы и моменты? Во-первых, можно выбрать схему мотора, в которой цилиндры и кривошипы коленчатого вала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг друга — всегда будут равны и направлены в противоположные стороны.

Яркий представитель вымершего племени автомобилей с рядной «восьмёркой» — модель 1930-х годов Alfa Romeo 8C.

А если ни одна из уравновешенных схем не подходит — например, из компоновочных соображений? Тогда можно попытаться по-другому расположить шейки коленвала и применить всякого рода противовесы, создающие силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это можно сделать, разместив противовесы на коленчатом валу мотора. А иногда — на дополнительных валах, которые называют балансирными валами противовращения. Называются они так потому, что крутятся в другую сторону, нежели коленвал. Но это усложняет и удорожает двигатель.

Чтобы облегчить описание степени уравновешенности разных двигателей, мы подготовили сводную таблицу. Зелёным в ней выделены самоуравновешенные силы и моменты, а красным — свободные (те, что не уравновешены и вырываются на свободу — через опоры силового агрегата проходят на кузов автомобиля).

Что же получается? Из распространённых типов двигателей абсолютно уравновешенных всего два — это рядная и оппозитная «шестёрки». Теперь понимаете, почему BMW и Porsche так крепко держатся за такие моторы? Ну а о причинах, по которым от них отказываются остальные, мы уже упоминали. Теперь рассмотрим поподробнее остальные схемы.

Шестицилиндровый «оппозитник» водяного охлаждения Porsche. С левой и правой сторон блока в целях экономии стоят одинаковые головки, поэтому цепные приводы распредвалов пришлось устраивать и спереди, и сзади.

Уравновешенные и не очень

Из двухцилиндровых двигателей на автомобилях нынче применяется только один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, у которого кривошипы направлены в одну сторону (такой, например, стоял на отечественной «Оке»). Как видно, этот двигатель по степени уравновешенности похож на одноцилиндровый, поскольку оба поршня движутся вверх и вниз одновременно, в фазе. Для того чтобы уравновесить свободные силы инерции первого порядка, в моторе «Оки» слева и справа от коленвала применялись два вала с противовесами. А как же быть с силами второго порядка? Для того чтобы с ними справиться, пришлось бы добавить ещё два балансирных вала, что на двухцилиндровом моторе, изначально предназначенном для маленьких и дешёвых автомобилей, было бы совершенно неуместным.

Впрочем, это ещё ничего — много двухцилиндровых моторов выпускалось вообще без балансирных валов. Так было, например, на малышках Fiat 500 образца 1957 года. Да, вибрации были, их старались погасить подвеской силового агрегата… Но мотор зато получался простым и дешёвым! Дешевизна двухцилиндровых двигателей соблазняет разработчиков и сегодня: не зря же эту схему использовали создатели самого доступного автомобиля планеты, индийского хэтчбека Tata Nano.

Машин с оппозитной «двойкой» — по экономическим и компоновочным соображениям — было немного. Можно упомянуть, например, французский Citroen 2CV.

Двухцилиндровый двигатель, у которого кривошипы направлены в разные стороны (под углом 180°), можно встретить сегодня только на мотоциклах. Поскольку поршни в нём всегда движутся в противофазе, то он уравновешен лучше. Однако равномерного чередования вспышек в цилиндрах можно добиться только на двухтактных моторах — такие двигатели устанавливались на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. По причине простоты и дешевизны никаких балансирных валов на них тоже не было, а с возникающими вибрациями просто мирились.

Автомобиль с двухцилиндровым V-образным мотором припоминается только один — отечественный НАМИ-1. А до наших дней этот тип двигателя дожил только на мотоциклах — вспомните американский Harley Davidson и его японских последователей с их V-образными «двойками» во всей хромированной красе. Такой мотор можно уравновесить практически полностью с помощью противовесов на коленчатом валу, но достичь равномерного чередования вспышек невозможно. Хорошо, что байкеры особого внимания на вибрации не обращают…

НАМИ-1 — прототип 1927 года.

Трёхцилиндровый двигатель уравновешен хуже, чем рядная «четвёрка», и поэтому производители трёхцилиндровых моторов — например, Subaru и Daihatsu — стараются оснащать их балансирными валами. В своё время опелевские двигателисты решили отказаться от балансирного вала, разрабатывая трёхцилиндровый мотор семейства Ecotec для Корсы второго поколения — в целях удешевления и уменьшения механических потерь. И трёхцилиндровая Corsa после дебюта в 1996-м была раскритикована немецкими автожурналистами: «По городу на переменных режимах ездить совершенно невозможно».

В самой популярной среди двигателистов рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка. Её можно уравновесить только балансирным валом, вращающимся с удвоенной скоростью. (Вы не забыли — сила инерции второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от балансирного вала придётся ставить ещё один, вращающийся в противоположную сторону. Дорого? Безусловно. Однако моторы с балансирными валами можно встретить на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и самых разных марок концерна Volkswagen.

Пример рядной «четвёрки» с балансирными валами — двухлитровый двигатель Audi. Валы располагаются по обе стороны от коленвала и с удвоенной скоростью вращаются в противоположные стороны. Здесь балансирные валы расположены снизу и соединены зубчатой передачей, а раньше (как, например, на приведённом на картинке внизу двигателе Saab 2.3) их располагали сверху и у каждого был свой шкив цепного привода.

Кстати, оппозитная «четвёрка» уравновешена лучше, чем рядная, — здесь есть только момент от сил инерции второго порядка, который стремится развернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Однако и «оппозитник» воздушного охлаждения легендарного «Жука», и знаменитые «боксеры» Subaru обходились и обходятся без балансирных валов.

Subaru из компоновочных соображений предпочитает рядной «четвёрке» оппозитную. Что до вибраций, то силы инерции второго порядка у «боксера» уравновешены, но момент от них всё же остаётся свободным.

У рядных «пятёрок» с уравновешенностью дела обстоят не очень. Силы инерции компенсируются, но вот моменты от этих сил… Во время работы двигателя по блоку постоянно «пробегает» волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть весьма жёстким. Однако и Mercedes-Benz, и Audi, и Volvo борются с вибрациями, дорабатывая подвеску силового агрегата или применяя специальные противовесы (как у наддувной «пятёрки» 2.5 TFSI на Audi TT RS). И только фиатовские мотористы применяли балансирный вал, который полностью уравновешивал все моменты.

  • На картинке FIAT JTD от хэтчбека Croma — потомок пятицилиндрового турбодизеля Fiat TD 125 объёмом 2387 см³, образованного путём добавления одного цилиндра к 1,9-литровой «четвёрке» TD 100. Балансирный вал — слева, в нижней части картера.
  • Под каким углом расположить кривошипы коленвала рядной «пятёрки»? 360° делим на пять… Правильно — 72°!

Кстати, практически все «пятёрки» образованы путём прибавления ещё одного цилиндра к четырёхцилиндровому двигателю — как кубики в конструкторе. Делают это для того, чтобы с минимальными производственными и конструкторскими затратами получить более мощные моторы. При этом всю начинку, включая поршни, шатуны, клапаны и т. д., можно взять от «четвёрки». Понадобятся иные блок и головка цилиндров и, само собой, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.

О шестицилиндровых моторах — мечте с точки зрения уравновешенности — мы уже упоминали. А вот в моторах V6, которые вытесняют рядные «шестёрки», ситуация с уравновешенностью такая же, как у «трёшки», то есть не ахти. Поэтому, например, балансирным валом в развале блока цилиндров был оснащён самый первый двигатель V6 фирмы Mercedes-Benz — заслуженный М112 с тремя клапанами на цилиндр. У трёхлитровой «шестёрки» концерна PSA вал находился в одной из головок блока. На других моторах того времени инженеры пытались не усложнять конструкцию и старались свести уровень вибраций к минимуму за счёт усовершенствованной подвески силового агрегата и хитроумного смещённого расположения шатунных шеек коленчатого вала (как, например, на Audi V6).

  • В моторе V6 с углом развала блока 90° сдвоенные кривошипы расположены под углом 120°. А в моторах с развалом 60° каждый шатун приходится устанавливать на своём кривошипе.
  • Для уравновешивания свободного момента от сил второго порядка мотору V6 90° необходим один балансирный вал (показан стрелкой). В двигателе Citroen 3.0 V6 он был установлен в одной из головок блока.

У новейших мерседесовских двигателей V6 угол развала блока сократился до 60°, в результате чего необходимость в балансирном вале отпала.

Добавим сюда ещё одно замечание — в моторах V6 с развалом в 90° не обеспечивается равномерное чередование вспышек в цилиндрах. Возникающая неравномерность хода может компенсироваться за счёт утяжелённого маховика, но лишь отчасти. Вот вам и ещё один источник вибраций…

Двигатели V8 с углом развала цилиндров в 90° и коленвалом, кривошипы которых располагаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, весьма неплохо уравновешены. В таком моторе можно обеспечить равномерное чередование вспышек, что тоже работает на плавность хода. Остаются неуравновешенными два момента, которые можно полностью утихомирить с помощью двух противовесов на коленчатом валу — на щеках крайних цилиндров. Понимаете, почему американцы раньше других прочувствовали всю прелесть V-образных моторов? Вибрации и тряски в своих автомобилях они очень не любят…

Двигатель V8: и развал блока, и угол между кривошипами — 90°.

Напоследок можно поговорить о схемах необычных. Сначала вспомнить о моторах V4. Таких было немного — европейский Ford образца 60-х годов (который стоял на автомобилях Ford Taunus, Capri и Saab 96) да чудо-двигатель отечественного «Запорожца». Здесь не обошлось без уравновешивающего вала для момента от сил инерции первого порядка. Впрочем, конструкторы вышеупомянутых автомобилей выбирали эту схему из условий компактности и отчасти экономии, а не за хорошую уравновешенность.

  • Ford и ЗАЗ выбрали экзотику: мотор V4, в котором и угол развала блока, и угол между кривошипами составляют 90°.
  • Угол развала цилиндров моторов V2 колеблется от 25° до 90°.

А что насчёт V-образных «десяток»? Как можно видеть, степень уравновешенности таких моторов точно такая же, как и у моторов R5. Впрочем, конструкторы прежних моторов Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, где стоят двигатели V10, о вибрациях думали далеко не в первую очередь.

Как жаль, что Viper и его коллосальный V10 — уже история.

Двигателями V10 отметилась целая череда знаковых машин: BMW M5, Audi S6 и S8, а также RS6 с наддувной «десяткой». Не говоря уже об автомобилях Lamborghini. Наконец, Lexus LFA тоже оснащается двигателем V10.

Ну а прочие схемы легко свести к предыдущим. Например, оппозитная «восьмёрка» (пример применения — гоночные болиды Porsche 917) — это две «четвёрки», работающие на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным «шестёркам».

VR6, VR5, W12…

Помните, мы упоминали о V-образных моторах с малым углом развала блока — как на Лянчах? Раньше таких схем избегали — уравновесить их сложнее, чем моторы с развалом в 60° или 90°, а выигрыш в компактности тогда ценили не так…

Но теперь ситуация изменилась. Во-первых, повсеместно применяются гидроопоры силового агрегата, которые значительно ослабляют вибрации. Во-вторых, пространство под капотом нынче на вес золота. Ведь кто раньше мог себе представить скромный хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь — пожалуйста! Всё началось с Фольксвагена Golf VR6 третьего поколения.

Знаменитый фольксвагеновский двигатель VR6, «V-образно-рядный» мотор (об этом и говорит обозначение VR), стал дальнейшим развитием V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого мотора разведены на ещё меньший угол, чем на Лянчах, — всего на 15°. Угол настолько мал, что такой мотор называют ещё «смещённо-рядным». Гениальное решение — «шестёрка» 2.8 компактнее, чем обычный мотор V6, да ещё и имеет одну головку блока! Потом появился двигатель VR5 — это VR6, от которого «отрезали» один цилиндр. После этого мотористы концерна Volkswagen вообще словно с цепи сорвались.

Двигатель VR5 2.3 конструкторы Фольксвагена получили, отняв один цилиндр от мотора VR6. Угол развала компактного блока — 15°, все пять цилиндров укрыты одной головкой блока.

Они придумали суперкомпактный двигатель W12, который дебютировал в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя VR6, установленные под углом 72° на одном коленвале. Но прежде в серию пошёл мотор W8, которым оснащалась топ-модель седана Passat. Там тоже два мотора VR6, от которых «отрезано» по два цилиндра и которые тоже объединены в одном блоке на одном коленвале. Когда-то в Вольфсбурге подумывали и о восемнадцатицилиндровом двигателе — но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч.

Супермотор W12, показанный на концепте имени себя, приводит в движение представительские модели фирм Audi, Volkswagen и Bentley. На фото хорошо видно шахматное расположение цилиндров пары блоков, объединённых в одной отливке под углом 72°. Длина 420-сильного мотора — всего 51 см, ширина — 70 см.

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал двигателя W12 — такое технологу и в страшном сне не приснится! Создателям новых схем должен помогать компьютер. Чтобы просчитать все варианты угла развала блока, расположения шатунных шеек, порядка вспышек в цилиндрах и выбрать самый уравновешенный, без помощи вычислительных мощностей обойтись очень сложно.

Теория и практика

Как видно, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла вовсе не степень уравновешенности. Главное — это удачно вписать в моторный отсек такой двигатель, который будет обладать наилучшим соотношением массы, размеров и мощности. Потом, двигатели сейчас всё чаще строятся по модульному принципу. Говоря упрощённо, на одной поршневой группе можно построить любой мотор — и трёхцилиндровый, и W12. Вслед за Фольксвагеном на модульные конструкции переходит всё больше производителей. Новейшая линейка моторов Mercedes — тому отличное подтверждение.

А вибрации… Во-первых, следует различать теоретическую и действительную уравновешенность двигателя. Если коленчатый вал в сборе с маховиком не отбалансирован, а поршни и шатуны заметно отличаются по массе, то трясти будет даже рядную «шестёрку». А потом, действительная уравновешенность всегда значительно хуже теоретической — по причинам отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации узлов под нагрузкой. Так что вибрации «прорываются» из двигателя наружу при любой схеме. Поэтому автомобильные инженеры и уделяют такое внимание подвеске силового агрегата. На самом деле конструкция и расположение опор двигателя — не менее важный фактор, чем степень уравновешенности самого мотора…

Статья взята с сайта drive.ru

V образный двигатель — Как работает и где применяется

Современный мир представить без частных автомобилей просто невозможно. Машины могут быть роскошью, увлечением, возможностью получать адреналин и даже «кормильцем» семьи. Собственно, сердцем любого автомобиля остается мотор, одним из самых популярных видов которого считается распространенный V двигатель. Он работает по тому же принципу, что и любой другой ДВС, но отличается расположением цилиндров, благодаря которому V-образный двигатель и получил свое название.

Где используют V-образные двигатели

Если говорить откровенно, то популярность такого движка обусловлена тем, что он может использоваться буквально в любой сфере и устанавливаться на любое транспортное средство. Так, V-двигатели можно встретить в областях производства автомобилей, постройки кораблей и самолетов. Многие «V» сегодня ставят на мощные модели мотоциклов.

В общем, все зависит только от того, какие именно мощности требуются и для каких целей. Но, в большинстве случаев, V-движки идеально подходят для обеспечения выполнения поставленных задач.

Немаловажным остается и то, какое количество цилиндров в двигателе и как они расположены, ведь от этого зависит сила вибрации при работе, плавность и сбалансированность.

Виды и модификации V-двигателя

Чаще всего классификация автомобильных двигателей происходит исходя из порядка работы. Когда мы говорим о V-двигателях, порядок оказывается совершенно не важным, так как разделение на типы и классы идет исключительно по количеству цилиндров в движке и особенностях их расположения относительно друг друга.

Наиболее распространенными считаются движки, которые имеют угол расположения цилиндров в сорок пять и девяносто градусов. Также популярен и шестидесяти градусный угол. Чаще всего их можно встретить в серийных автомобилях и мотоциклах.

Основная классификация V-образных моторов в современном автопроизводстве выглядит следующим образом – бюджетные и серийные автомобили среднего класса используют V2 и V6. Среди производителей спортивных машин чаще всего можно встретить обычный или турбированный V8. Также существуют «V» 3, 4, 5, 10, 12, 14, 16, 18, 20 и 24.

Двух- и четырехцилиндровые движки используются исключительно в мотоциклах. Впрочем, особо мощные спортивные мотоциклы могут быть оснащены и более сильным V-двигателем, вплоть до шестицилиндрового. Для мотоциклов такие моторы обладают просто невероятной мощностью, позволяя развивать очень большую скорость.

В обычных серийных автомобилях вы скорее всего найдете под капотом шести- или восьмицилиндровую «V». Но, когда мы говорим о моделях со спортивными характеристиками, работает то же правило, что и для мотоциклов – многие ставят более мощные и сильные двигатели. Так, в премиумных спорткарах используются движки вплоть до мощнейшего V 12, а дорогие авто бизнес-класса с функцией «sport» могут быть оснащены десяткой. Однако, установка более сильного мотора является очень сложной задачей, так как для обеспечения его корректной работы требуется переработка практически всех базовых систем машины.

Далее стоит взглянуть на «высшую лигу» — самолеты и корабли. Здесь действительно настоящий рай для «V». Используется большой диапазон мощностей – от четырех цилиндров до двадцати четырех. По сути, в кораблестроении и авиации можно встретить буквально любой из классов подобного двигателя – пятерки, восьмерки, десятки, с двенадцатью и восемнадцатью цилиндрами – все это активно эксплуатируется в данных сферах. Это обусловлено тем, что в этих отраслях нужны, как очень мощные двигатели, так и достаточно слабые, для выполнения каких-то определенных задач. Например, если посмотреть на современный корабль, то быстро становится понятно, что ряд его жизненно важных систем не требует большой мощности, но вот надежность, который славятся V-двигатели, всегда в цене.

Преимущества V-образных двигателей

Каждый конструктор в наше время может выделять какие-то определенные преимущество V-движков, в зависимости от тех задач, которые перед ними ставятся. Однако, если смотреть со стороны, то все моторы обладают рядом общих плюсов, которые просто нельзя не заметить, сравнивая с более простым и старым R-мотором. Таким образом, среди главных преимуществ двигателя с цилиндрами, расположенными под угловым наклоном, можно выделить сразу несколько.

Мощность и компактность. По сути, V-двигатель изначально разрабатывался как раз для достижения больших мощностей, при сохранении удобного и относительно небольшого размера. Стоит отметить, что и с первой, и со второй задачей, конструкторы сумели справиться. Более того, во многом новые двигатели в свое время даже превзошли ожидания инженеров.

Так, главной проблемой R-образного движка всегда было направление сил на вал. При перпендикулярной направленности, увеличение крутящего момента в каждой новой модификации требовало невероятных усилий и денежных затрат. С изобретением «V» эта проблема ушла сама собой, так как теперь на вал силы начали действовать с двух сторон не перпендикулярно, а по касательной. Таким образом, ускорение вала стало достаточным благодаря силе инерции. В то же время, предыдущие поколения ДВС считаются наиболее проблемными именно из-за отсутствия возможности увеличения максимального крутящего момента.

Кроме прочего, V-двигатели оказались очень компактным решением, при достижении такой большой мощности. Размеры, как высота, так и длина, значительно меньше, чем у других устаревших моделей двигателей внутреннего сгорания.

Из важных преимуществ стоит выделить жесткий коленвал, позволяющий увеличить срок эксплуатации двигателя и прочность всей его конструкции. Немаловажным остается и то, что конструкторы сумели значительно увеличить диапазон рабочих частот – теперь движок быстро набирает обороты и даже на пределе своих возможностей остается максимально стабильным.

Основные минусы V-двигателей

Как показывает практика, даже при самых впечатляющих преимуществах, любые моторы имеют и свои неоспоримые минусы. К сожалению, V-двигатели не являются исключением.

Первое, и самое важное, что мешает использовать «V» буквально везде – сложность их конструкции. Это отражается на стоимости, а значит, далеко не каждый автомобиль ниже премиум-класса может оснащаться таким двигателем.

Более того, немаловажным остается и вторая проблема – большая ширина мотора. Он буквально в полтора раза больше, чем R-модели.

Однако главная проблема – сильная вибрация. Двигатель действительно очень сильно вибрирует и требует просто колоссальных сил и знаний для тонкой сбалансированности работы. Именно поэтому встретить самые мощные V 12 можно только на очень дорогих автомобилях спорт-класса. Проблема частично решается утяжелением некоторых частей конструкции, но это идет в разрез с главным принципом современных спорткаров, при создании которых инженеры борются буквально за облегчение каждого болтика.

Развитие V-образных двигателей

Большинство специалистов уверены, что в будущем наиболее распространенными моторами во всех моделях и классах машин станут именно V-двигатели. Конечно, недостатки у них есть, но уже сегодня все они постепенно нивелируются за счет новых разработок автопроизводителей.

Более того, их конструкция значительно более удобна для различных модификаций – любой V-движок, который эксплуатируется в наше время, еще не до конца доработан, в плане использования всего потенциала. То есть, с 1905 года, когда первые был приобретен патент на такой вид мотора, до сегодняшнего дня, когда автомобилестроение достигло небывалых высот, у V-образного двигателя все еще впереди. В ближайших планах переработка конструкции и снижение стоимости, чтобы была возможность оснащать даже бюджетные серийные авто популярных производителей.

W-образный двигатель — это… Что такое W-образный двигатель?

W-образный двигатель

W-образный двенадцатицилиндровый двигатель — двигатель внутреннего сгорания с W-образным расположением двенадцати цилиндров четырьмя рядами по три (даже на фото видно что три ряда по четыре цилиндра. Фото неверное, на фото тип двигателя, не соответствующий описанию и конфигурации «W») , и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Для наглядного представления возьмем два двигателя конфигурации VR6 с углом развала между ними 72°, связанных общим колечатым валом. В конечном итоге получим два компактных VR-образных при габаритах немногим больше обычного V-образного шестицилиндрового двигателя. Данный двигатель будет иметь 12 цилиндров и обозначаться как W12. Считается что W-образная компоновка цилиндров была разработана инженерами концерна Volkswagen.

Сравнение

При сравнении 12-цилиндрового V-образного двигателя и 12-цилиндрового W-образного двигателя с одинаковым рабочим объемом становится очевидно что последний значительно компактнее. Более того 12-цилиндровый W-образный двигатель компактнее 8-цилиндрового V-образного двигателя.

Преимущества

Преимущества W-образной компоновки заключаются в компактности, экономится место в подкапотном пространстве автомобиля, освободившееся место можно использовать для установки дополнительного навесного оборудования (гидроусилитель рулевого управления, компрессор кондиционера, компрессор, турбину и др.) Также при той же компактности увеличивается мощность и крутящий момент по сравнению с двигателями V-образного типа. Более плотное расположение цилиндров относительно друг друга позволяет сэкономить конструкционные материалы.

Недостатки

Недостатки W-образного двигателя заключаются в более плотном расположении цилиндров относительно друг друга, соответственно появляется необходимость для модернизации системы охлаждения. В W-образном двигателе предусмотрено охлаждение каждого цилиндра.

Примечания

http://de.volkswagen.com/de/innovation-technik/technik-lexikon/w-motor.html

См. также

U-образный двигатель — это… Что такое U-образный двигатель?



U-образный двигатель

U-образный двигатель Bugatti

U-образный двигатель — условное обозначение силовой установки, представляющей собой два рядных двигателя, коленчатые валы которых механически соединены при помощи цепи или шестерней.

Известные примеры использования: спортивные автомобили — Bugatti Type 45, опытный вариант Matra Bagheera; некоторые судовые и авиационные двигатели.

U-образный двигатель с двумя цилиндрами в каждом блоке обозначается иногда как square four. Такие двигатели в двухтактном исполнении часто использовались на спортивных и гоночных мотоциклах в 80х годах, например Suzuki RG500 «Gamma».

Категория:

  • Двигатель внутреннего сгорания

Wikimedia Foundation.
2010.

  • U-matic
  • U.S. Submarines Inc.

Смотреть что такое «U-образный двигатель» в других словарях:

  • V-образный двигатель — Двигатель Mercedes V6 Rennmotor V образная схема двигателя схема расположения цилиндров поршневого двигателя в …   Википедия

  • W-образный двигатель — W образный двенадцатицилиндровый двигатель  двигатель внутреннего сгорания с W образным расположением двенадцати цилиндров четырьмя рядами по три (даже на фото видно что три ряда по четыре цилиндра. Фото неверное, на фото …   Википедия

  • X-образный двигатель — Упрощённая конструктивная схема X образного двигателя в исполнении Х 24. X образный двигатель  это поршневой двигатель, содержащий сдвоенные V блоки, горизонтально оппозитные по отношению друг к другу. Таки …   Википедия

  • V-образный двигатель — – двигатель, в котором цилиндры расположены под углом друг к другу в 2 х плоскостях (угол обычно – 45, 60 или 90 град). EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • Двигатель Стирлинга — Двигатель Стирлинга …   Википедия

  • Двигатель Ленуара — в двух проекциях …   Википедия

  • Двигатель внутреннего сгорания — Схема: Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с глушителем …   Википедия

  • Двигатель — У этого термина существуют и другие значения, см. Двигатель (значения). Двигатель, мотор (от лат. motor приводящий в движение)  устройство, преобразующее какой либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX века… …   Википедия

  • Двигатель Вальтера — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей …   Википедия

  • Двигатель внешнего сгорания — Статья состоит из словарного определения термина. Пожалуйста, доработайте статью, приведя ее в соответствие с правилами. Подробности могут быть на странице обсуждения. В Википедии статьи, состоящие только из словарного определения, не… …   Википедия

Книги

  • Ford Mondeo 2000-2003. Ремонт и техническое обслуживание, А. К. Легг, Питер Т. Гилл. В руководстве рассмотрены:Варианты с кузовом`хэтчбэк`,`седан`и`универсал`, включая специальные варианты/варианты ограниченной серии. Бензиновые двигатели: 4-цилиндровые двигатели 1. 8 л (1798… Подробнее  Купить за 1235 грн (только Украина)
  • Ford Mondeo. 2000-2003. Ремонт и техническое обслуживание, А. К. Легг, Питер Т. Гилл. В руководстве рассмотрены: Варианты с кузовом хэтчбэк, седан и универсал, включая специальные варианты / варианты ограниченной серии. Бензиновые двигатели: 4-цилиндровые двигатели 1. 8 л… Подробнее  Купить за 1235 грн (только Украина)
  • Ford Mondeo 2000-2003. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями. Ремонт и техническое обслуживание, подготовка к техосмотру, эксплуатация, цветные электросхемы, Легг А.К.. В руководстве рассмотрены: Варианты с кузовом «хэтчбэк», «седан» и»универсал», включая специальные варианты/варианты ограниченной серии. Бензиновые двигатели: 4-цилиндровые двигатели 1. 8 л… Подробнее  Купить за 955 руб

Другие книги по запросу «U-образный двигатель» >>

VR и W: чем хороши и плохи рядно-разнесенные моторы

Недавно один из самых раскрученных и популярных гиперкаров современности, Bugatti Veyron, получил достойного преемника в лице Chiron. Да, сам суперкар – на практике не особенно интересная штука для большинства автомобилистов. Но зато это повод вспомнить о рядно-разнесенных моторах, ведь 1 000 с гаком лошадиных сил в компактном кузове с выполнением строгих норм экологичности – это в немалой степени заслуга W16 под его капотом.

Фактически, это два рядно-разнесенных блока по 8 цилиндров – эдакий V-образник, собранный из двух V-образников. Схема эта не уникальна, ее использовали во множестве двигателей с самым различным числом цилиндров от четырех включительно. Даже на массовых машинах!

Итальянские прародители

Началось все вовсе не с машин VW, как вы могли подумать. Рядно-разнесенные двигатели появились под капотом итальянских спортивных машин. Lancia Lambda выпускалась с 1922 по 1931 год и под капотом имела моторы 2,1 – 2,6 литра. А последний вариант такого мотора применялся аж до семидесятых годов. Lancia Fulvia с мотором V4 на самом деле имела не V-образный, а именно рядно-разнесенный двигатель.

С 1922 года в Lancia опробовали больше десятка вариантов компоновки с углом развала 10-23 градуса и с рабочим объемом от 900 до 2 600 «кубиков». Моторы оказались компактными, с хорошим потенциалом по форсированию, но изрядно дорогими. Ведь блок цилиндров пришлось сделать алюминиевым, конструкция была сложной, а система зажигания отличалась необходимостью точной установки фаз и не очень надежным распределителем. При малом угле развала угол между контактами прерывателя оказывался слишком мал, и время накопления импульса было неравномерным, что приводило к необходимости дальнейшего усложнения конструкции. Но преимущество по части механики несомненно имелось, особенно в сочетании со схемой газораспределения с двумя верхними распределительными валами.

На фото: Под капотом Lancia Lambda ‘1922–25

90-е и 00-е

В 1991 году компания VW представила свои новые модели Corrado VR6 и Passat VR6 в Европе. В 92-м VW Golf III VR6 стал первым компактным хэтчбеком с шестицилиндровым мотором в своем классе.

Конструкция первых VR6 – «рядно-разнесенных» моторов VW – была оптимизирована для поперечной установки и достаточно специфична. Угол развала цилиндров составлял 15 градусов, для компенсации разной длины впускных каналов использовалась сложная настройка впускного коллектора. Привод ГРМ со стороны маховика использует две цепи: одна приводит промежуточный вал, вторая непосредственно распределительные валы.

На фото: Volkswagen Golf VR6 ‘1991–1997

Первые моторы имели рабочий объем 2,8 литра и 12 клапанов, мощность при этом составляла 174 л.с. Для полноприводных Passat была предназначена версия с рабочим объемом 2,9 литра и мощностью 190 л.с., а позже вариант с рабочим объемом 2,9 стал основным для Golf, Corrado и Passat.

В 1997 году создали вариант VR5 объемом 2,3 литра и мощностью 150 л.с. Следующий, 24-клапанный вариант мотора 2,8 увидел свет в 1999 году: его мощность составила 204 л.с.; в 2001-м дебютировал и 20-клапанный вариант мотора VR5. В этом же году на Beetle RSi появился и вариант мотора VR6 объемом 3,2 литра – позже его также ставили на Audi TT и Golf R32. Версии двигателя после 2005 года получили непосредственный впрыск, что было отражено в названии моделей. Подобные моторы стояли на VW Touareg и Porsche Cayenne. И не только на них!

На фото: Volkswagen New Beetle RSi ‘2001–03

Кстати, с VR6 связана еще одна забавная история. Мотор Mercedes серии M104.900, который ставили под капот первых минивэнов марки, многих знатоков моторов Mercedes может озадачить. Потому что вместо классической рядной «шестерки» серии М104 под капотом Vito стоял фольксвагеновский VR6. Да-да, именно с названием серии М104.900. Компания просто покупала блок цилиндров с ГБЦ у VW и оснащала своим навесным оборудованием, и он получал новое обозначение в «духе марки».

В 2008 году конструкция мотора была значительно переработана. Вариант объемом 3,6 литра сохранил общую компоновку, но угол развала цилиндров уменьшился до 10,5 градуса. Такие двигатели выпускались только с непосредственным впрыском FSI, а мощность возросла до 300 л.с.

Результатом объединения двух рядно-разнесенных блоков стали W-образные моторы на 8, 12 и 16 цилиндров, а «география» распространения таких моторов, помимо Audi, где они применялись очень широко, захватила еще и марки Bentley и Spyker.

Особенности конструкции

Что же такое изобрели в Lancia, что впоследствии так удачно начали применять в VW и смогли развить до мотора самого-самого крутого гиперкара? Не секрет, что рабочий объем и мощность любого двигателя внутреннего сгорания ограничены в первую очередь по компоновочным соображениям. Нельзя слишком увеличивать ход поршня: увеличивается его средняя скорость, и приходится снижать обороты. Нельзя слишком увеличивать диаметр цилиндров: приходится мириться с неравномерностью наполнения, детонацией и, опять же, снижением оборотов.

На фото: Под капотом Lancia Fulvia

Увеличение же числа цилиндров приводит к разрастанию габаритов двигателя. А чем длиннее блок цилиндров и коленчатый вал, тем сложнее обеспечить жесткость конструкции и ее работу на высоких оборотах, тем сложнее бороться с крутильными колебаниями и тем выше масса мотора. Если перейти на V-образную схему расположения цилиндров, то возрастает сложность газораспределительного механизма. Удваивается число головок блоков, число распределительных валов в случае верхнего их расположения, усложняются впускные и выпускные коллекторы и увеличивается их число…

Конечно, как говорит одна хорошая пословица, «это не проблемы, это расходы», но для массовых автопроизводителей расходы — это проблема, и очень важная. Суть идеи инженеров Lancia заключалась в том, что можно ограничиться углом развала, при котором все цилиндры могут располагаться в одном блоке цилиндров, а не в разных «полублоках». И венчает конструкцию всего одна головка блока, но двухрядная, в которой всего один набор распределительных валов.

Такая конструкция внешне выглядит как очень «толстый» рядный мотор. У него межцилиндровое расстояние меньше диаметра цилиндра и всего один впускной и выпускной коллектор. При этом нет необходимости сильно сокращать зазор между гильзами цилиндров для сокращения длины двигателя, можно сохранить каналы охлаждения, а можно воспользоваться возросшей толщиной блока для создания более сложной схемы циркуляции охлаждающей жидкости. Получается компактно и довольно технологично.

Прекрасная идея, но по-настоящему ее ценность смогли оценить лишь к концу 90-х годов, когда необходимость повышения мощности при сокращении габаритов мотора и увеличении объема салона заставили производителей искать новые пути и решения. А тотальное превосходство переднеприводной схемы с рядно-линейным расположением агрегатов заставило создавать максимально ужатые по длине конструкции моторов.

Для суперкаров же и просто люксовых машин компактный двигатель с большим рабочим объемом оказался сущим подарком. В данном случае суть даже не в том, что мотор легче, или что двигатели привычной V-образной схемы нельзя впихнуть под капот. Лишние несколько килограммов или сантиметров всегда возможны, но рост массы и габаритов требует повышения мощности, а это, опять же, масса или габариты.

К тому же с ростом мощности все важнее становится такое понятие, как «тепловой пакет» двигателя. Чем мощнее мотор, тем большее внимание нужно уделять системе охлаждения, зачастую максимальная мощность будет ограничена именно возможностями системы охлаждения. А она ограничена габаритами моторного отсека и возможностями блока цилиндров по теплоотдаче. Меньше мотор — больше места для радиаторов, лучше работа помпы, лучше «прокачиваемость» блока и ГБЦ, и мотор лучше переносит работу при повышенной температуре и кратковременные тепловые пики.

Что дальше?

Сейчас кажется, что моторы с рядно-разнесенной компоновкой снова сходят с дистанции: при рабочем объеме в полтора-два литра сложная компоновка не нужна, а двухлитровые моторы с наддувом уже прописались под капотами машин F-класса — например, у «семерки» BMW. Остаются только многоцилиндровые монстры, которые выглядят как исчезающий вид. Но я надеюсь, что изящность этой компоновочной схемы еще пригодится, а созданные на ее базе шедевры будут радовать нас еще не один десяток лет.

V-образный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Двигатель Mercedes V6 Rennmotor

V-образная схема двигателя — схема расположения цилиндров поршневого двигателя внутреннего сгорания, при которой цилиндры размещаются друг напротив друга под углом от 10° до 120° (наиболее часто 45°, 60° и 90°) в форме латинской буквы «V». В настоящее время в автомобилях чаще всего встречаются конфигурации с 6, 8, в спортивных моделях с 10 и 12 цилиндрами. В мотоциклах — с 2, 4, в спортивных моделях с 5, 6 цилиндрами. В авиационных или корабельных двигателях — с 4, 5, 10, 12 или более цилиндрами. Позволяет сократить линейные размеры мотора по сравнению с рядным расположением цилиндров.

Различные углы развала цилиндров используются в различных двигателях, в зависимости от числа цилиндров. Существуют углы, при которых двигатель работает устойчивее. Очень узкие углы развала цилиндров сочетают в себе преимущества V-образного и рядного двигателей (в первую очередь в виде компактности), так и недостатки; концепция старая, пионером в области её освоения была Lancia, а концерн Volkswagen Group недавно её переработал.

Некоторые конфигурации V-образных двигателей хорошо сбалансированы, в то время как другие работают менее плавно, чем их аналоги среди рядных двигателей. С оптимальным углом развала цилиндров, двигатели V16 имеют ровную работу цилиндров и отличную уравновешенность. Двигатели V10 и V8 могут быть сбалансированы с противовесами на коленчатый вал. Двигатели V12, состоящие из двух рядных шестицилиндровых двигателей, всегда имеют ровную работу цилиндров и отличную уравновешенность независимо от угла развала цилиндров. Другие, такие как V2, V4, V6, V8 и V10, показывают увеличение вибрации и обычно требует балансировки.

Некоторые типы V-образных двигателей были построены перевернутыми, в большинстве своем для авиации. Преимущества включают в себя улучшение видимости из одномоторного самолета и низкий центр тяжести. Примеры включают в себя двигатели Второй мировой войны: немецкие Daimler-Benz DB 601 и двигатели Junkers Jumo.

Обычной практикой считается написание V#, где # обозначает количество цилиндров в двигателе:

См. также

Ссылки

Использование движков формирования — приложения Win32

  • 2 минуты на чтение

В этой статье

Uniscribe использует несколько механизмов формирования, которые содержат информацию о макете для определенных сценариев. Он также использует преимущества механизма формирования макета OpenType для обработки специфичных для шрифта функций скрипта, таких как создание глифов, измерение экстентов и поддержка разбиения по словам.Uniscribe управляет переупорядочиванием двунаправленных символов с помощью двунаправленного алгоритма Unicode и понимает форматы шрифтов, отличные от OpenType, для арабского, иврита и тайского форматирования.

Поскольку точные диапазоны кодовых точек, назначенные каждому механизму формирования, могут различаться, номера сценариев не публикуются, за исключением SCRIPT_UNDEFINED. Однако ваше приложение может проверить атрибуты сценариев, вызвав функцию ScriptGetProperties , которая обращается к таблице глобальных свойств сценария.Приложение может использовать глобальные свойства скрипта, чтобы помочь объединить свои собственные правила компоновки с необходимыми разделами движка формирования.

Приложение обращается к механизму формирования с помощью вызова функции ScriptShape . Все сложные механизмы формирования сценариев, механизмы формирования цифр и механизмы формирования ASCII проверяют шрифт, указанный в дескрипторе контекста устройства, перед формированием. Сложные сценарии должны быть сформированы с использованием сценария, возвращаемого функцией ScriptItemize , чтобы они были удобочитаемыми.Другие прогоны остаются читаемыми, если они сформированы с помощью SCRIPT_UNDEFINED, указанного в элементе eScript структуры SCRIPT_ANALYSIS , хотя они могут потерять типографское качество.

ScriptShape возвращает 0 в случае успеха или USP_E_SCRIPT_NOT_IN_FONT, если шрифт, предоставленный приложением, не содержит достаточного количества глифов или таблиц форм. Если приложение указывает SCRIPT_UNDEFINED и некоторые символы не поддерживаются шрифтом, функция все равно завершается успешно.В этом случае приложение должно просканировать буфер вывода глифов на наличие отсутствующих глифов. Чтобы узнать о стратегиях работы с отсутствующими глифами, см. Использование альтернативного шрифта.

Использование Uniscribe

Использование движков формирования — приложения Win32

  • 2 минуты на чтение

В этой статье

Uniscribe использует несколько механизмов формирования, которые содержат информацию о макете для определенных сценариев.Он также использует преимущества механизма формирования макета OpenType для обработки специфичных для шрифта функций скрипта, таких как создание глифов, измерение экстентов и поддержка разбиения по словам. Uniscribe управляет переупорядочиванием двунаправленных символов с помощью двунаправленного алгоритма Unicode и понимает форматы шрифтов, отличные от OpenType, для арабского, иврита и тайского форматирования.

Поскольку точные диапазоны кодовых точек, назначенные каждому механизму формирования, могут различаться, номера сценариев не публикуются, за исключением SCRIPT_UNDEFINED.Однако ваше приложение может проверить атрибуты сценариев, вызвав функцию ScriptGetProperties , которая обращается к таблице глобальных свойств сценария. Приложение может использовать глобальные свойства скрипта, чтобы помочь объединить свои собственные правила компоновки с необходимыми разделами движка формирования.

Приложение обращается к механизму формирования с помощью вызова функции ScriptShape . Все сложные механизмы формирования сценариев, механизмы формирования цифр и механизмы формирования ASCII проверяют шрифт, указанный в дескрипторе контекста устройства, перед формированием.Сложные сценарии должны быть сформированы с использованием сценария, возвращаемого функцией ScriptItemize , чтобы они были удобочитаемыми. Другие прогоны остаются читаемыми, если они сформированы с помощью SCRIPT_UNDEFINED, указанного в элементе eScript структуры SCRIPT_ANALYSIS , хотя они могут потерять типографское качество.

ScriptShape возвращает 0 в случае успеха или USP_E_SCRIPT_NOT_IN_FONT, если шрифт, предоставленный приложением, не содержит достаточного количества глифов или таблиц форм.Если приложение указывает SCRIPT_UNDEFINED и некоторые символы не поддерживаются шрифтом, функция все равно завершается успешно. В этом случае приложение должно просканировать буфер вывода глифов на наличие отсутствующих глифов. Чтобы узнать о стратегиях работы с отсутствующими глифами, см. Использование альтернативного шрифта.

Использование Uniscribe

Разработка шрифтов OpenType для скрипта Деванагари — Типографика

Индийский движок шейпинга обрабатывает текст Деванагри поэтапно.Эти этапы следующие:

Следующие описания помогут разработчикам шрифтов понять логику модели кодирования функций Деванагри и помогут разработчикам приложений лучше понять, как клиенты макета могут разделить обязанности с функциями операционной системы.

Механизм формирования разделяет текст на группы слогов и определяет свойства символа. Свойства символа используются при синтаксическом анализе слогов и идентификации их частей, при определении правильного переупорядочения символа или глифа и в приложении функций OpenType.Свойства каждого символа делятся на два типа: статические свойства и динамические свойства.

Статические свойства определяют основные характеристики, которые не меняются от шрифта к шрифту: тип символа (согласная, матра, ведический знак и т. Д.) Или тип переупорядочивания матры. Они различаются от сценария к сценарию, но не могут контролироваться разработчиком шрифта.

Динамические свойства зависят от шрифта и извлекаются механизмом формирования по мере загрузки шрифта. Эти свойства влияют на поведение при формировании и изменении порядка.

* Примечание: в старых реализациях механизма формирования все свойства согласных были статичными: предполагалось, что согласные имеют определенные соединяющиеся формы. В новой модели реализации совместное поведение согласных является динамическим свойством.

Шрифты определяют динамические свойства согласных посредством реализации стандартных функций. Типы согласных (и соответствующие теги функций), которые движок формирования считывает из шрифта:

Каждая из вышеперечисленных функций применяется вместе с функцией locl для ввода последовательностей, состоящих из двух символов: для ‘rphf’ и ‘half’, особенности применяются к комбинациям Consonant + Halant ; для ‘pref’, ‘blwf’ и ‘pstf’ функции применяются к комбинациям Halant + Consonant .Это делается для каждой согласной. Если эти два глифа образуют лигатуру без дополнительных глифов в контексте, это означает, что согласная имеет соответствующую форму. Например, если замена происходит, когда признаки «половина» и «локл» применяются к последовательности Da + Halant, тогда Da классифицируется как имеющая половинную форму.

Обратите внимание, что шрифт может быть реализован для переупорядочения Ra в исходное положение только в определенных слогах и отображать его как нижнюю или пост-базовую форму в противном случае. Это означает, что классификация предварительной базовой формы не является взаимоисключающей с классификациями базовой формы или пост-базовой формы.Однако все классификации определяются, как описано выше, с использованием бесконтекстных замен.

Классификация символов, зависящая от шрифта, определяет только типы согласных. Однако переупорядочивание позиций фиксировано для каждого класса символов.

* Примечание: для шрифтов, поддерживающих старую реализацию, все функции применяются к последовательностям Consonant + Halant .

Следующие шаги следует повторить, пока во входной последовательности остались символы.Все операции по формированию выполняются по слогам, независимо от других символов.

Согласный слог:

{C + [N] + ] | + H>} + C + [N] + [A] + [] | {M} + [N] + [H]>] + [SM] + [(VD)]

Слог на основе гласных:

[Ra + H] + V + [N] + [<[] + H + C | ZWJ + C>] + [{M} + [N] + [H]] + [SM] + [(VD)]

Автономный кластер (только в начале слова):

# [Ra + H] + NBSP + [N] + [<[] + H + C>] + [{M} + [N] + [H]] + [SM] + [( VD)]

Где:

{} ноль или более случаев
[] необязательное происхождение
<|> «один из»
() одно или два вхождения
С согласная
В независимая гласная
N нукта
H халант / вирама
ZWNJ нулевой ширины без стыков
ZWJ Соединитель нулевой ширины
M матра (до одной матры каждого типа: до, над, под или после)
SM знаков-модификаторов слогов
VD vedic
А анудатта (U + 0952)
НБСП ПРОСТРАНСТВО БЕЗ РАЗРЫВА
Определите ключевые позиции внутри слога

Структура слога состоит из следующих частей:

Reph + HalfConsonant (s) + MainConsonant (s) + LowerBaseConsonant (s) + PostBaseConsonant (s) + PreBaseReorderingRa + MatrasAndSigns

Части согласных включают в себя все связанные с ним галанты и нукты.(Например, экземпляр LowerBaseConsonant состоит из последовательности Halant + Consonant, образующего нижнее основание.) Все части являются необязательными, кроме основного согласного.

Все части показаны в том порядке, в котором они встречаются в слоге, с одним уточнением: в зависимости от реализации шрифта PreBaseReorderingRa может располагаться перед всеми LowerBaseConsonants, после LowerBaseConsonants и перед PostBaseConsonants или после PostBaseConsonants. Кроме того, может быть реализован шрифт, чтобы переупорядочить Ra в исходное положение только в определенных слогах и отображать его как нижнюю или пост-базовую форму в противном случае.Таким образом, окончательное определение того, может ли вхождение Ra в конкретном слоге рассматриваться как переупорядочение Ra до основания, может быть выполнено только после того, как признак «pref» был применен к этому слогу.

Может быть несколько основных согласных в том случае, если более одного согласного не имеют полу-, нижнего, постосновного или предосновного форм. В случае кластера, в котором первая согласная не имеет половинной формы, формирователь распознает ее как 1-ю «полную форму» и перейдет к идентификации второй согласной полной формы, если таковая имеется.Эта информация затем будет использоваться для определения поведения переупорядочивания реф или любых матр, модификаторов гласных или знаков ударения.

Все остальные элементы классифицируются по их положению относительно основы: предбазовые (полуформы и переупорядочивание предбазовых форм Ra), нижние, верхние и постбазовые.

Индикаторы подчиняются следующим ограничениям:
  • Допускается только один реф. На слог.
  • Для каждого слога допускается только одно переупорядочение Ra до основания.
  • Нукта может располагаться на согласной, матре или независимой гласной. Его нельзя поместить на заранее составленного персонажа нукты.
  • Разрешается одна матра из каждого класса позиционирования (исключение в сценарии каннада). Составной матра считается принадлежащим ко всем классам, к которым принадлежат его компоненты.
  • Допускается один знак-модификатор для каждого кластера.
  • Ведические знаки объединяют знаки (используются для санскрита), которые должны быть включены во все индийские письменности.
  • Данда и Двойной Данда — знаки препинания, которые должны быть включены во все индийские шрифты.

Изменить порядок символов

После того, как индикаторный механизм формирования проанализировал кластер, как описано выше, он создает и управляет буфером надлежащим образом переупорядоченных элементов (глифов), представляющих кластер, в соответствии с несколькими правилами (описанными ниже).

Поисковые запросы OpenType в индийском шрифте должны быть написаны для соответствия последовательностям глифов после того, как произошло изменение порядка.Шрифты OpenType не должны иметь замен, которые пытаются выполнить изменение порядка. Если разработчик шрифта попытается закодировать такую ​​информацию о переупорядочении в шрифте OpenType, ему потребуется добавить огромное количество сопоставлений глифов «многие ко многим», чтобы охватить общие алгоритмы, которые будет использовать механизм формирования.

  1. Найти основную согласную: Механизм формирования находит основную согласную слога, используя следующий алгоритм: начиная с конца слога, двигайтесь назад до тех пор, пока не будет найдена согласная, у которой нет нижнего основания или пост- основная форма (послеосновные формы должны следовать за нижними базовыми формами), или это не переупорядочивание перед основанием Ra, или достигать первого согласного.Согласный звук с остановкой будет основой.
    • Если слог начинается с Ra + Halant (в сценарии с Reph ) и имеет более одного согласного, Ra исключается из кандидатов на основные согласные.
  2. Разобрать и переупорядочить матры: Каждая матра и любой знак-модификатор слога в кластере перемещаются в соответствующую позицию относительно согласного (ых) в кластере. Формовочная машина разбирает двух- или трехкомпонентные матры на составные части перед любым перемещением.Символы матра классифицируются по тому, к какому согласному в конъюнкте они имеют сходство, и переупорядочиваются в следующих положениях:
    • Перед первой половиной сформируйте в слоге
    • После присоединенных согласных
    • После постформенного согласного
    • После главного согласного (для вышеперечисленных знаков)
  3. Поменяйте порядок знаков в каноническом порядке: Соседние нукта и халант или нукта и ведический знак всегда перемещаются, если необходимо, так, чтобы нукта была первой.
  4. Окончательное изменение порядка: После применения локализованных форм , и базовых форм формирования GSUB (см. Ниже), механизм формирования выполняет окончательное переупорядочение глифов перед применением всех остальных функций шрифта ко всему кластеру.
    • Изменить порядок матрас: Если предварительный базовый символ матры был переупорядочен перед применением основных функций, глиф можно переместить ближе к основному согласному на основе того, были ли сформированы полуформы.Фактическое положение матры определяется как «после последнего автономного галантного глифа, после исходного положения матры и перед главным согласным». Если ZWJ или ZWNJ следуют за этим халантом, позиция перемещается после него.
    • Изменить порядок reph: Исходная позиция Reph всегда находится в начале слога (т. Е. Она не переупорядочивается на этапе изменения порядка символов). Однако он будет переупорядочен в соответствии с результатами формирования базовых форм. Возможные позиции для reph, в зависимости от сценария: после основных, до постосновных согласных форм и после постбазовых согласных форм.
      1. Если reph следует расположить после постбазовых согласных, переходите к шагу ‘e’.
      2. Если класс репозиции reph находится не после post-base: целевая позиция находится после первого явного галантного глифа между первым согласным post-reph и последним основным согласным. Если ZWJ или ZWNJ следуют за этим халантом, позиция перемещается после него. Если такая позиция найдена, это целевая позиция. В противном случае переходите к следующему шагу.
        Примечание: в шрифтах старой реализации, где классификации были исправлены в движке шейпинга, не было случая, когда на этом шаге будет найдено положение reph.
      3. Если reph следует переставить после основного согласного: от первого согласного, не связанного с основным, или найти первый согласный, который не является потенциальным переупорядочением до основания Ra.
      4. Если reph следует разместить перед согласным после основания, найдите первый согласный, классифицированный после основания, не связанный с основным. Если согласный звук не найден, целевая позиция должна быть перед первой матрой, знаком-модификатором слога или ведическим знаком.
      5. Если в шагах ‘c’ или ‘d’ не найден согласный, переместите reph в позицию непосредственно перед первой постбазовой матрой, знаком модификатора слога или ведическим знаком, который имеет класс переупорядочения после предполагаемой позиции reph.Например, если позиция переупорядочения для reph является пост-основной, она будет пропускать матры над базой, которые также имеют пост-основную позицию.
      6. В противном случае переупорядочить reph до конца слога.
    • Изменить порядок согласных с изменением порядка следования оснований: Если обнаружен согласный с изменением порядка расположения основания до основания, измените его порядок в соответствии со следующими правилами:
      1. Переупорядочивание глифа, созданного заменой только во время применения функции ‘pref’. (Обратите внимание, что шрифт может формировать Ra, согласный с функцией ‘pref’, как правило, но блокировать его в определенных контекстах.)
      2. Попробуйте найти целевую позицию так же, как и для матры перед базой. Если он найден, измените порядок глифа согласных перед основанием.
      3. Если позиция не найдена, измените порядок непосредственно перед основным согласным.
Классы изменения порядка символов для Деванагари:
_ Персонажи_ _Reorder Class_
0930 (реф.) Перед Постскриптум
093F BeforeHalf
0945-0948 AfterSubscript
0941-0944, 0962, 0963 AfterSubscript
093E, 0940, 0949-094C AfterSubscript

Последовательности фигурных глифов (обработка GSUB)

Все символы строки сначала сопоставляются с их номинальными глифами с помощью поиска cmap.Затем механизм формирования переходит к формированию (замене) глифов с помощью поиска GSUB.

Функции для локализованных форм и базовых форм формирования применяются по одной к кластеру или соответствующей части кластера.

Результаты после применения базовых форм формирования функций повлияли на окончательный анализ слогов с точки зрения окончательного определения Ra в качестве предварительной формы переупорядочения и окончательного переупорядочения позиций для реф и матрас.Затем функции форм представления применяются ко всему кластеру одновременно. Примечание: поскольку в форме представления функции применяются одновременно ко всему кластеру, несколько функций функционально эквивалентны одной функции. Для помощи разработчикам шрифтов в организации выполняемых ими операций поиска предоставляются различные функции.

Примечание: окончательное переупорядочение происходит после применения функций для базовых форм и до применения функций для форм представления .Разработчики шрифтов должны учитывать эффекты первоначального переупорядочения (до применения каких-либо функций) и окончательного переупорядочения (после применения базовых форм_ форм_) при создании функций GSUB и справочных таблиц.

Эти предопределенные функции описаны и проиллюстрированы в разделе «Функции» и применяются в следующем порядке.

Формовочные элементы:

Локализованные формы

  1. Примените функцию «locl» для выбора форм для конкретного языка.

Основные формовочные формы

  1. Примените признак «нукт» для замены нукта форм согласных.
  2. Примените элемент ‘akhn’ для замены требуемых лигатур Аханда или для замены форм, которые имеют приоритет над формами, созданными элементами, примененными позже.
  3. Примените элемент ‘rphf’ для замены глифа reph (форма ‘Ra’ над основанием).
  4. Примените элемент ‘rkrf’ для замены любых лигатур ракаара.
  5. Примените элемент ‘blwf’ для замены нижних форм.
  6. Примените признак «половина» для замены полуформ предварительных согласных.
  7. Примените признак «вату» , чтобы заменить лигатурные формы согласный-ватту или конъюнкт-ватту на последовательности согласного или конъюнктивного глифа (полная или половинная форма), за которыми следует знак ракаара под основанием. (Эта функция не требуется, если используется функция rkrf, но доступна для реализаций старого поведения).
  8. Примените признак ‘cjct’ для замены конъюнктивных форм. (Это необходимо, в частности, для лигатурных конъюктных форм, когда предосновная согласная не имеет половинной формы).

Формы представления

  1. Примените признак ‘pres’ для замены предосновных союзов согласных и предосновных союзов матра. (т.е. согласная и матра соединяются слева от основного глифа).
  2. Примените признак ‘abvs’ для замены союзов матра над основанием, союзов реферирования, модификаторов гласных над основанием и знаков ударения и тона над основанием.
  3. Примените признак «blws» для замены нижних согласных союзов, нижних матра союзов, форм модификаторов нижних гласных и форм ударения и тоновых знаков ниже основного.
  4. Примените признак ‘psts’ для замены постосновных согласных союзов, постбазовых союзов матра и модификаторов постбазовых гласных.
  5. Примените признак ‘haln’ , чтобы заменить галантную форму основного (или соединенного основного) глифа в слогах, оканчивающихся на halant .
  6. Примените признак «calt» для замены контекстной альтернативы согласного.

Последовательности глифов положения (обработка GPOS)

Механизм формирования затем обрабатывает таблицу GPOS (позиционирование глифов), применяя функции, связанные с позиционированием. Все функции применяются одновременно ко всему кластеру.

Разработчик шрифта должен учитывать эффекты изменения порядка при создании функции GPOS и справочных таблиц (т. Е. Глифы будут располагаться в том порядке, в котором они находились после применения функций форм представления GSUB).

Элементы позиционирования:

Кернинг

  1. Примените элемент ‘kern’ для настройки расстояний (например, для обеспечения кернинга между постбазовыми или предбазовыми элементами и базовым глифом).
  2. Примените элемент ‘dist’ для регулировки расстояний. (ПРИМЕЧАНИЕ — функция dist может использоваться так же, как функция kern. Преимущество использования функции dist состоит в том, что она не зависит от приложения для включения кернинга. Поэтому, если вы хотите убедитесь, что определенные настройки интервала всегда будут отображаться, вы должны использовать функцию ‘dist’).

Надбавки

  1. Примените элемент ‘abvm’ , чтобы расположить надосновные знаки (формы согласных над основанием, матры, модификаторы гласных или знаки ударения / тона) на базовых глифах или постосновных матрах.

Нижние отметки

  1. Примените элемент ‘blwm’ , чтобы расположить нижние знаки (формы согласных звуков ниже основного, матры, модификаторы гласных или знаки ударения / тона) на базовых глифах или пост-базовых матрах.

Базовые элементы

Обычно функция требуется для работы с базовым глифом и одним из постбазовых, предбазовых, надбазовых или подосновных элементов.Поскольку невозможно изменить порядок ВСЕХ этих элементов рядом с базовым глифом, нам нужно пропустить элементы «посередине» (переупорядочивая).

Решение состоит в том, чтобы назначить разные классы прикрепления меток разным элементам слоговой и позиционной форм, и в любом заданном поиске работать только с одним типом меток. Например, в заменах над базой нам нужно рассматривать только элементы над базой большую часть времени.

Как правило, хорошей практикой является пометить как «отметку» любые глифы, которые обозначены как объединяющие знаки в стандарте Unicode, а также формы согласных с нижним / верхним основанием.Затем разным маркам следует присвоить разные классы крепления в зависимости от их положения относительно основания.

Например, после того, как механизм формирования переупорядочил элементы в кластере, матрас всегда будет стоять перед знаком-модификатором слога, таким как чандрабинду. Однако в реальной последовательности между матрой и чандрабинду может встречаться какой-то другой знаковый знак, например нукта. Таким образом, при обработке матра и чандрабинду вам может потребоваться учесть возможность того, что между ними может встречаться какой-либо другой знак (символы).Используя флаги поиска, вы можете указать, что поиск должен обрабатывать только определенного класса меток, таких как «метки над базой», и игнорировать все другие метки. Таким образом, совпадение будет происходить независимо от того, присутствует ли метка из другого класса. В противном случае поиск не будет применяться.

Используя Microsoft VOLT, вы можете назначать глифы классам вложений.
В приведенном ниже примере эта функция ‘abvm’ была настроена для обработки только TopMarks , поэтому наличие другого класса отметок будет проигнорировано.Если использовался Process ALL и за матрой следовал другой глиф метки, этот поиск позиционирования не мог бы применяться. Этот пример взят из шрифта Деванагари Mangal

Недействительные комбинированные знаки

Объединение знаков и знаков, которые не встречаются вместе с действительной базой, считаются недействительными . Реализации механизма формирования могут использовать разные стратегии обработки недействительных меток. Например, реализация механизма формирования может обрабатывать недопустимую метку как отдельный кластер и отображать автономную метку, расположенную на некотором базовом глифе по умолчанию, таком как пунктирный круг.(См. «Резервный рендеринг » в разделе 5.13 стандарта Unicode 4.0.) Реализации механизма формирования могут несколько отличаться в зависимости от того, какие последовательности считаются допустимыми, а какие — нет. Например, некоторые реализации могут накладывать ограничение не более чем на один знак гласной над основанием, а другие — нет.

Чтобы обеспечить формирование реализаций движка, которые ожидают позиционирования недопустимой метки в пунктирном круге, рекомендуется, чтобы шрифт Devanagari OT содержал глиф для символа пунктирного круга, U + 25CC.Если этот символ не поддерживается шрифтом, такие реализации будут отображать недопустимые знаки на отсутствующей форме глифа (белое поле).

В дополнение к «пунктирному кругу» другими кодовыми точками Unicode, которые рекомендуются для включения в любой шрифт Деванагари, являются ZWJ (соединитель нулевой ширины; U + 200D), ZWNJ (соединитель нулевой ширины; U + 200C) и ZWSP (пространство нулевой ширины; U + 200B). Дополнительные сведения см. В разделе «Предлагаемые глифы» документа «Разработка шрифтов OpenType».

Влияние ZWJ, ZWNJ и NBSP на формирование согласных

Unicode определяет особое поведение для ZWJ и ZWNJ по отношению к индийским скриптам. Специфичное для Индии поведение сохраняет общее поведение, при котором ZWJ запрашивает соединение между текстовыми элементами, в то время как ZWNJ запрещает соединение между текстовыми элементами.

  1. Основная цель использования ZWJ в этом контексте состоит в том, чтобы предотвратить образование конъюнкта лигатуры (а в Деванагари или Гуджуарати, вместо этого, запросить половину формы, форму ниже основания или форму после основания).Индикатору не нужно предпринимать никаких действий для предотвращения образования лигатуры-конъюнкта: присутствие ZWJ не позволит поискам подстановки GSUB соответствовать входной последовательности глифа. Если первая согласная не имеет половинной формы, должна получиться форма с явной галантностью, что также может произойти без особого действия двигателя.
  2. Вторичная цель использования ZWJ в этом контексте состоит в том, чтобы предотвратить отображение reph в случае, если первая согласная — это RA. Если кластер начинается с RA H (halant) ZWJ, механизм должен гарантировать, что функция «rphf» не применяется, и что переупорядочение для reph не происходит.Обратите внимание, что использование любого объединителя в этом контексте должно предотвращать формирование и переупорядочение reph, когда RA является первым согласным.
  3. Третье использование ZWJ включает RA, в частности, в случае сценария Деванагари: последовательность RA H ZWJ используется для кодированного представления для «ресничка RA» , используемого для языка маратхи. Однако, кроме требования не создавать и не изменять порядок reph, никаких дополнительных действий в движке не требуется.
  4. Основная цель использования ZWNJ — предотвратить образование конъюнктивной лигатуры или полуформ и вместо этого отобразить явную форму галанта.Механизм формирования должен предпринимать определенные действия для предотвращения полуформ для последовательности согласных + халант + ZWNJ.

Следующий пример иллюстрирует некоторые из этих вариантов поведения:

Так же, как ZWJ можно использовать для изолированного отображения половинной формы, его также можно использовать для изолированного отображения метки, дополнительной или пост-базовой формы. Однако, в отличие от автономной полуформы, последовательности для их отображения должны начинаться с неразрывного пробела (NBSP). Это связано с тем, что глифы меток должны сочетаться с базовым глифом: чтобы отображаться изолированно, в качестве основы должен быть предоставлен NBSP.Например, чтобы получить форму И-матры без пунктирного круга, нужно набрать НБСП + И-матра.

На иллюстрации ниже I-матра отображается без пунктирного круга при использовании NBSP. Комбинация NBSP и ZWJ используется для изолирования формы Ра (Ракаара), расположенной ниже основания.

Последнее обновление: 22 мая 2008 г.

Характеристики

Перечисленные ниже функции были определены для создания основных форм для языков, которые поддерживаются в системах Деванагари.Независимо от модели, которую приложение выбирает для поддержки компоновки сложных сценариев, движку формирования требуется фиксированный порядок выполнения функций в пределах отрывка текста, чтобы постоянно получать правильную базовую форму.

Характеристики базовых форм формирования применяются по одной к кластеру или части кластера. Результат влияет на анализ с точки зрения поведения соединения и окончательного изменения порядка. Свойства формы презентации применяются затем ко всему кластеру одновременно.Обязательные функции должны применяться всегда; перечисленные возможности дискреционных форм представления должны применяться по умолчанию, но могут быть запрещены клиентом (обычно по усмотрению пользователя).

Порядок поиска в каждой функции также очень важен. . Дополнительные сведения о поиске и определении функций в шрифтах OpenType см. В разделе «Кодирование» документа «Разработка шрифтов OpenType».

Функции OpenType, используемые для сценариев Деванагари, применяются в следующем порядке:

Элемент Функция функции Операция раскладки
Локализованные формы:
локальный Замена локализованной формы GSUB
Основные формообразующие формы:
нукт Замена формы Нукта GSUB
ахн Замена лигатуры Аханда GSUB
RFF Замена формы Reph GSUB
ркрф Замена формы Rakaar GSUB
blwf Замена формы ниже основания GSUB
половина Замена полуформы GSUB
вату Варианты Ватту GSUB
cjct Замена конъюнктивной формы GSUB
Обязательные формы представления:
пресс Предварительная замена GSUB
abvs Замена над базовой GSUB
blws Замена нижнего основания GSUB
пстс Замена после базовой GSUB
халн Замена формы Halant GSUB
Дискреционные формы представления:
кал Контекстные альтернативы GSUB
Элементы позиционирования:
керн Кернинг GPOS
расст Расстояния GPOS
abvm Позиционирование над базовой меткой GPOS
blwm Позиционирование нижней метки GPOS
[GSUB = замена глифов, GPOS = позиционирование глифов]

Примеры функций

Многие из зарегистрированных функций, описанных и проиллюстрированных в этом документе, основаны на шрифте Mangal Microsoft OpenType (Mangal.ttf). Mangal содержит информацию о макете и глифы для поддержки всех необходимых функций для поддерживаемых систем письменности и языков Деванагари. Инструкции по получению шрифта Mangal приведены в Приложении к этому документу.

На иллюстрациях в следующих примерах показан результат применения этой конкретной функции. После изменения порядка элементы должны быть написаны так, чтобы соответствовать последовательностям глифов. Обратите внимание, что входной контекст для функции может быть результатом применения предыдущей функции.

Локализованные формы

Тег функции: «locl»

Эта функция используется вместе с тегами языковой системы OpenType для запуска поиска, который выберет альтернативные глифы, необходимые для типографских соглашений, характерных для конкретного языка. ‘Locl’ не следует использовать в сочетании с языковой системой по умолчанию, а только с тегами других языковых систем. См. Приложение к этому документу, чтобы узнать о системных тегах языка, связанных со сценарием Деванагари.

Основные формовочные формы

Нукта

Тег функции: «nukt»

nukta изменяет способ произношения предшествующего согласного или гласного.Наиболее распространенные формы nukta были определены как отдельные символы в Unicode со своими собственными кодовыми точками. Все согласные, а также формы akhand должны иметь ассоциированную форму nukta .

Примечание

— Вместо использования подстановки, формы nukta также могут быть созданы путем размещения nukta как метки под базовым глифом с помощью функции позиционирования ‘blwm’

Входной контекст для функции nukt всегда состоит из полной формы согласной.Половинная форма согласных нукта будет заменена функцией , наполовину .

Нукта-особенность прикладные заменители Ка-нукта предварительно составленный глиф:

Аханд

Тег функции: «akhn»

Акханд — это обязательная лигатура согласных, которая может появляться в любом месте слога и может включать или не включать основной глиф. Лигатуры Аханда имеют наивысший приоритет и формируются первыми; некоторые языки включают их в свои алфавиты. В Деванагари есть 2 лигатуры Аханда.

Входной контекст для функции akhand всегда состоит из полной формы согласного. Половинки лигатур Аханда будут называться позже в характеристике половина .

Поскольку функция akhand применяется на ранних этапах последовательности функций и применяется ко всему кластеру, ее также можно использовать для создания определенных форм, которые должны иметь приоритет в определенных контекстах над формами, которые будут созданы во время последующего применения функции.

Используя функцию «akhn», Ka + halant + Ssa заменяется лигатурой KaSsa:

Ja + halant + Nya заменяется лигатурой JaNya:

Ссылка

Тег функции: «rphf»

Применение этой функции заменяет глиф Reph . Если первая согласная в кластере состоит из полной формы Ra + Halant, эта функция заменяет форму комбинирующего знака Reph . Кроме того, положение глифа Reph регулируется с помощью функции GPOS abvm.

Входной контекст для функции Reph всегда состоит из полной формы Ra + Halant.

Элемент Reph заменяет форму символа знака Ra. После окончательного изменения порядка позиционирование настраивается в функции GPOS abvm:

Функция Reph применяется с несколькими согласными. Примечание: reph переупорядочивается на первую согласную:

Rakaar

Тег функции: «rkrf»

Применение этого признака заменяет лигатуру согласного-ракаара (Ra ниже основания) или лигатуру акханд-ракаар.Для согласных, которые не образуют лигатуру с ракааром, функция «rkrf» также может использоваться для замены предварительно составленного глифа на согласный плюс ракаар.

Примечание: функция форм ракара требуется специально для тех скриптов, в которых может встречаться полуформа лигатуры согласный-ракаар. Сюда входят сценарии деванагари и гуджарати. Он не используется для других индийских скриптов.

Входной контекст для признака rakaar всегда состоит из согласной полной формы + halant + Ra.Полуформы лигатур ракаара следует заменить с помощью признака , наполовину .

Функция ‘rkrf’ применяется для замены ракаарской формы Ka:

Варианты Ракаара для символов «нукта», а также лигатуры «акханд» также должны быть созданы:

Для согласных, которые не образуют лигатуры с ракааром (например, Ча), функция ‘rkrf’ также может использоваться для замены предварительно составленного глифа для комбинации согласный плюс ракаар:

Нижняя форма согласного

Тег функции: «blwf»

Эта функция заменяет нижележащие формы согласных, такие как Ра в Деванагари (он же ‘rakaar’ ), когда ракар не образует лигатуру с предыдущим согласным.Если ракаар и предшествующий ему согласный образуют лигатуру, его следует заменить в предыдущем элементе «rkrf».

Halant плюс Ra (которому предшествует согласная, не образующая лигатуры rkrf) заменяет форму rakaar:

Половина согласной

Тег функции: «половина»

Применяя эту особенность, заменяет половину форм — форм согласных, используемых в предосновной позиции. Согласные, которые имеют половинную форму, должны быть указаны в функции «половина» .Деванагари имеет отчетливые полуформы для большинства согласных, а также для символов нукта и Акханда . Если согласный звук не имеет четкой формы для полуформы и не образует никакой лигатуры, он будет отображаться с явной вирамой (такой же формой, как и форма халанта).

Примечание — результат перечисления согласной в функции half (независимо от того, имеет ли она истинную половинную форму или нет) повлияет на переупорядочение (и позиционирование) reph и предварительно отложенных матр.См. Иллюстрацию в разделе «Введение» этого документа.

Эта функция применяется ко всем согласным звукам, предшествующим «главному» согласному звуку.

Пример 1 — Половина элемента заменяет половину формы Ka:

Пример 2 — Половина, примененная к нескольким согласным:

Пример 3 — Половинный элемент, используемый для замены полуформы Та-Нукта:

Пример 4 — Полуформа лигатуры Аханда (KaSsa):

Пример 5 — Половинный элемент, примененный к Da, производит «галантную» форму Da, поскольку он не имеет отчетливой формы полуформ )

Варианты Ватту

Тег функции: «vatu»

Признак ‘vatu’ может использоваться для замены лигатуры полной (или половинной) формы согласного плюс знак vattu (rakaar) ниже основания.Эта функция была необходима в более ранних реализациях для комбинирования ракара как с полными, так и с половинными формами. Однако в новых реализациях, которые отличают согласные, не имеющие половинных форм, от других согласных, это бесполезно с целью переупорядочения reph и заранее подготовленные матры. В Деванагари эта функция не требуется , если используется функция «rkrf», однако она по-прежнему поддерживается для обратной совместимости с существующими шрифтами.

Пример; функция ‘vatu’, используемая в более ранних реализациях механизма формирования, для замены лигатуры согласного (полная или половинная форма) плюс ватту (rakaar), которая теперь должна быть создана с использованием функций ‘rkrf’ и ‘half’.

Конъюнктивные формы

Тег функции: «cjct»

Примените признак ‘cjct’ для замены конъюнктивных форм, в которых первый согласный в паре согласный-кластер не имеет полуформы. Эта функция позволяет управлять переупорядочением reph и предварительно отложенных матр в случае согласных, которые не принимают половинные формы, но образуют конъюнктивные лигатуры в сочетании с некоторыми последующими согласными.

Функция ‘cjct’, примененная для замены конъюнктивной формы Da + Ga:

Функция ‘cjct’, применяемая для замены конъюнктивной формы Da + Ma:

Формы представления

После того, как глифы были переупорядочены, применяются поисковые запросы в презентации, чтобы обеспечить наилучшее типографское отображение текста.Функции форм представления применяются ко всему кластеру одновременно, выполняя поиск внутри каждой функции в том порядке, в котором они указаны в шрифте.

Функции pres, abvs, blws, psts и haln являются обязательными для программных реализаций: они необходимы для правильного поведения скрипта, и ни одна из них не должна рассматриваться как дискреционная. Из-за этого и поскольку все они применяются одновременно ко всем кластерам, они не различаются функционально: набор поисковых запросов можно разделить между этими функциями или сгруппировать вместе под одним из них без каких-либо различий в действии.Однако эти многочисленные функции предоставляются в помощь разработчику шрифтов для организации поиска на основе комбинаций глифов, к которым они применяются. Нет никаких конкретных требований о том, как каждый должен использоваться; Однако приведенные ниже примеры иллюстрируют типичное использование.

Предварительные замены

Тег функции: «pres»

Эта функция используется для замены предосновных согласных союзов, образованных половинными формами, типа, наиболее распространенного в Деванагари. Полученный конъюнкт может быть в полной или половинной форме.См. Примеры 1-4.

Эта функция также используется для выбора типографически правильных форм I-Matra . Например, шрифт может иметь несколько версий и-матры, которые будут использоваться в контексте с различными основами согласных или кластерами. См. Пример 5 + 6. Кроме того, функция «пресс» может содержать предварительно составленные лигатуры матры с определенными основаниями.

Пример 1 — половина Ka + полное Ta заменяется полным соединением KaTa:

Пример 2 — половина Sha + полный Na заменяется полным конъюнктом ShaNa:

Пример 3 — половина Kha + половина Na заменена соединением половины KhaNa:

Пример 4 — половина Sha + половина La заменяется соединением половины ShaLa:

Пример 5 — Функция «пресс» также используется для замены вариаций И-матры в зависимости от контекста:

Пример 6 — Используя MS Volt, различные формы I-matra выбираются в зависимости от контекста.Заметка; в этом примере для контекста замещения использовались «группы глифов» со списком согласных одинаковой ширины.

Замены над базой

Тег функции: «abvs»

Эта функция используется для замены глифов с использованием меток над базой. Такие замены могут использоваться для выбора контекстных форм меток, для создания лигатур метка-метка или для создания лигатур на основе метки. Этот поиск также обрабатывает определенные контекстно-зависимые формы или нижние согласные.

Пример 1 — контекстная подстановка abvs; используется для выбора меньшего размера чандрабинду, если ему предшествует короткий гласный E.

Пример 2 — отметка для обозначения замены ‘abvs’; matre E + reph заменен лигатурой matraE reph. Примечание. Размещение лигатурной матрицы выполняется в функции «abvm»:

Пример 3 — метка для замены базы ‘abvs’; гласный Ii + чандрабинду, замененный предварительно составленной лигатурой:

Замены ниже основания

Тег функции: «blws»

Эта функция используется для замены глифов с использованием нижних знаков или согласных.Такие замены можно использовать для создания конъюнктов основных глифов с согласными ниже основания, лигатур ниже метки или лигатур ниже метки и основания. Этот поиск также обрабатывает определенные контекстно-зависимые формы.

Пример 1 — замена ‘blws’ для создания конъюнкта основание + под основанием:

Пример 2 — замена ‘blws’ для создания конъюнкта base + under mark:

Пример 3 — замена «blws», используемая для создания конъюнкта «под меткой» к основанию:

Замены после основной

Тег функции: «psts»

Эта функция используется для замены пост-основных согласных или матр.Такие замены могут использоваться для создания конъюнктов основных глифов с постосновными согласными или постосновными лигатурами матры. Его также можно использовать для определения контекстных альтернатив постбазовых форм.

Пример 1 — контекстная подстановка psts; используется для выбора альтернативной формы гласного Ii, когда перед ним стоит Ka.

Пример 2 — контекстная подстановка psts; Используя MS Volt, различные формы гласного Ii заменяются в зависимости от контекста. Заметка; в этом примере для контекста используются «группы глифов» с аналогичной шириной:

Галантная форма согласных

Тег функции: «haln»

Эта функция используется для замены предварительно составленной формы halant основного (или соединенного основного) глифа в слогах, оканчивающихся на halant .(Вместо использования замещения, формы halant также могут быть созданы путем размещения halant в качестве метки ниже основания на базовом глифе с помощью функции позиционирования ‘blwm’.)

Эта особенность применяется только к основному глифу, если слог оканчивается на галант, или в случае незавершенных согласных, которые не принимают половину формы и не образуют конъюнктивную лигатуру со следующей согласной.

Пример 1 — признак «haln», используемый для замены галантной формы основного глифа:

Пример 2 — признак «haln», используемый для замены галантной формы конъюнктивного основного глифа:

Контекстные альтернативы

Тег функции: «calt»

В отличие от предыдущих поисков по презентациям, функция ‘calt’ является необязательной и используется для замены дискреционных контекстных альтернатив.Важно отметить, что приложение может разрешить пользователям отключать эту функцию, поэтому не должно использоваться для какой-либо обязательной типографики Деванагари.

Элементы позиционирования

Расстояние

Тег функции: «dist»

Эта функция охватывает поиск по позиционированию, который регулирует расстояния между глифами, например кернинг между базовыми элементами до и после и базовым глифом. Заметка; функция dist может использоваться так же, как функция kern. Преимущество использования функции dist заключается в том, что она не зависит от приложения для включения кернинга.

Надземные отметки

Тег функции: «abvm»

Эта функция позиционирует все вышеперечисленные базовые метки на базовом глифе или на стойке matra . Лучший метод для кодирования этой функции в шрифте OpenType — это использовать поиск позиционирования по контексту цепочки, который запускает прикрепление меток к основанию и меток к меткам для вышеперечисленных базовых меток.

Поиск ‘abvm’ в MS Volt с использованием ‘Anchor Attachment’ для регулировки положения отметок над основаниями:

Поиск ‘abvm’ в MS Volt с использованием ‘Pair Adjustment’ для корректировки положений над отметками с гласными после основания:

Нижние отметки

Тег функции: «blwm»

Эта функция позиционирует все нижние метки на базовом глифе.Лучший метод для кодирования этой функции в шрифте OpenType — это использовать поиск позиционирования по контексту цепочки, который запускает прикрепления меток к основанию и меток к меткам для меток ниже базовых.

Поиск ‘blwm’ в MS Volt с использованием ‘Anchor Attachment’ для корректировки положения нижних меток с основаниями:

Поиск ‘blwm’ в MS Volt с помощью ‘Anchor Attachment’ также можно использовать для корректировки положений нижних меток с другими нижними метками.

Примеры слогов Деванагари

Сложное формирование слога деванагари возможно с использованием широкого набора функций, доступных в OpenType.В следующих примерах показано, как механизм формирования применяет функции OpenType по одной к входной строке. Эти комбинации не обязательно представляют собой настоящие слоги или слова, но предназначены для иллюстрации различных функций OpenType в шрифте Деванагари.

Пример №1: Ввод текстовой строки и отображение результатов при применении функций ОТ.

Пример № 2: Ввод текстовой строки и отображение результатов при применении функций ОТ.

Пример №3: Ввод текстовой строки и отображение результатов при применении функций ОТ.

Пример №4: Ввод текстовой строки и отображение результатов при применении функций ОТ.

Пример № 5: Ввод текстовой строки и отображение результатов при применении функций OT.

Последнее обновление: 22 мая 2008 г.

Приложения

Функции кодируются в соответствии с установленным сценарием и языковой системой. Существуют разные языковые системы, определенные для языков хинди, санскрита и маратхи, хотя все они используют сценарий деванагари.

В настоящее время большинство реализаций движка шейпинга поддерживают только языковую систему «по умолчанию» для каждого скрипта. Однако разработчики шрифтов могут захотеть создать специфические для языка функции, которые поддерживаются в других приложениях и будут поддерживаться в будущих реализациях Microsoft OpenType.

ПРИМЕЧАНИЕ. Настоятельно рекомендуется включать языковой тег «dflt» во все шрифты OpenType, поскольку он определяет базовую обработку сценария для шрифта. Языковая система «dflt» используется по умолчанию, если не определены другие специфические особенности языка или если приложение не поддерживает этот конкретный язык.Если тег «dflt» отсутствует для используемого скрипта, шрифт может не работать в некоторых приложениях.

В следующей таблице перечислены зарегистрированные имена тегов для скриптовых и языковых систем. Примечание для новой реализации формирования индийского языка используется ‘dev2’ (реализации старого поведения использовали ‘deva’).

Зарегистрированные теги для скрипта Деванагари Зарегистрированные теги для языковых систем деванагари
Тег скрипта Скрипт Тег языковой системы Язык
«dev2» Деванагари «dflt» * обработка скрипта по умолчанию
«ХИН» Хинди
«КШ» Кашмири
«КОК» Конкани
«МАР» маратхи
«НЭП» Непальский
«САН» Санскрит
«СНД» Синдхи

Примечание: теги сценария и языка чувствительны к регистру (теги сценария должны быть строчными, языковые теги — все заглавными) и должны содержать четыре символа (т.е.вы должны добавить пробел к трем символам языковых тегов).

Приложение B: MANGAL.TTF (образец шрифта)

Шрифт MANGAL OpenType доступен лицензированным пользователям VOLT, инструмента Microsoft Visual OpenType Layout Tool. Он предоставляется только для иллюстрации и не может быть изменен или распространен.

MANGAL поддерживает символы и функции стандарта Unicode, который является расширенным набором стандарта ISCII-1988. Такая же компоновка кода символов Unicode используется для девяти индийских шрифтов: бенгали, деванагари, гурумухи (пенджаби), гуджарати, каннада, ория, малаялам, тамильский и телугу.

MANGAL — системный шрифт Windows 2000. MANGAL содержит информацию о макете и глифы для поддержки всех необходимых функций для поддерживаемых скриптов и языков.

Многие фигурные глифы (например, лигатуры) не имеют кодировки Unicode. Эти глифы имеют идентификаторы в шрифте, и приложения могут получить доступ к этим глифам, «запустив» функции компоновки, которые зависят от этих глифов. Приложение также может идентифицировать глифы не-Unicode, содержащиеся в шрифте, просматривая таблицы макета OpenType или используя службы макета в чисто информационных целях.

MANGAL содержит три таблицы макета OpenType: GSUB (подстановка глифов), GPOS (позиционирование глифов) и GDEF (определение глифов, различение базовых глифов, лигатуры, классы глифов знаков и т. Д.).

Шрифт доступен как часть дополнительных файлов VOLT. После установки VOLT вам необходимо запустить отдельный установщик для получения дополнительных файлов. Оба установщика являются частью пакета загрузки VOLT.

Эта страница полезна?

да

Нет

Любой дополнительный отзыв?

Пропускать
представить

Обратная связь

Двигатели

Что такое аэронавтика? | Динамика
полета | Самолеты | Двигатели
| История полета | Какие
такое UEET?
Словарь | Весело
и игры | Образовательные ссылки | Урок
ланы | Индекс сайта | Дом

Двигатели

Как работает реактивный двигатель?


НОВИНКА!
Видео «Как работает реактивный двигатель».

Мы считаем само собой разумеющимся, насколько легко самолет весом более половины
миллион фунтов отрывается от земли с такой легкостью. Как это бывает?
Ответ прост. Это двигатели.

Позвольте Терезе Бенио из Исследовательского центра Гленна НАСА объяснить
подробнее …

Как показано на НАСА
Пункт назначения завтра.


Реактивные двигатели перемещают самолет вперед с большой силой, создаваемой
огромная тяга и заставляет самолет лететь очень быстро.

Все реактивные двигатели, которые также называют

газовые турбины,
работают по тому же принципу. Двигатель всасывает воздух спереди с помощью вентилятора.
Компрессор повышает давление воздуха. Компрессор сделан
с множеством лезвий, прикрепленных к валу.
Лезвия вращаются с высокой скоростью и сжимают или сжимают воздух.
Сжатый
затем воздух распыляется с топливом, и электрическая искра зажигает смесь. В
горящие газы расширяются и вылетают через сопло в задней части двигателя.Когда струи газа летят назад, двигатель и летательный аппарат толкаются вперед.
Когда горячий воздух попадает в сопло, он проходит через другую группу лопастей.
называется турбина. Турбина прикреплена к тому же валу, что и компрессор.
Вращение турбины вызывает вращение компрессора.

На изображении ниже показано, как воздух проходит через двигатель. Воздух проходит
ядро двигателя, а также вокруг ядра.Это вызывает некоторую часть воздуха
чтобы было очень жарко, а некоторым было прохладнее. Затем более холодный воздух смешивается с горячим
воздух на выходе из двигателя.

Это изображение того, как воздух проходит через двигатель

Что такое тяга?

Тяга
это передовая сила, которая
толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. Сэр
Исаак Ньютон
обнаружил, что «каждому действию соответствует
и противоположная реакция. «Двигатель использует этот принцип. Двигатель принимает
в большом объеме воздуха. Воздух нагревается, сжимается и замедляется.
Воздух проходит через множество вращающихся лопастей. Смешивая этот воздух со струей
топлива, температура воздуха может достигать трех тысяч градусов. В
мощность воздуха используется для вращения турбины. Наконец, когда воздух уходит,
он выталкивается из двигателя назад.Это заставляет самолет двигаться вперед.

Детали реактивного двигателя

Вентилятор —
Вентилятор — это первый компонент в
ТРДД. Большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха. Большинство лезвий
Вентиляторы изготовлены из титана. Затем он ускоряет этот воздух и разбивает его на
две части. Одна часть продолжается через «ядро» или центр двигателя, где
на него действуют другие компоненты двигателя.

Вторая часть «в обход» ядра двигателя. Проходит через воздуховод
который окружает ядро ​​до задней части двигателя, где он производит большую часть
сила, которая толкает самолет вперед. Этот более прохладный воздух помогает успокоить
двигатель, а также добавление тяги к двигателю.

Компрессор —
Компрессор первый
компонент в ядре двигателя. Компрессор состоит из вентиляторов с множеством лопастей.
и прикреплен к валу.Компрессор сжимает попадающий в него воздух в
постепенно уменьшаются площади, что приводит к увеличению давления воздуха. Этот
приводит к увеличению энергетического потенциала воздуха. Сдавленный воздух
попадает в камеру сгорания.

Камера сгорания —
В камере сгорания воздух перемешивается
топливом, а затем воспламенился. Имеется до 20 форсунок для распыления топлива.
воздушный поток. Смесь воздуха и топлива загорается.Это обеспечивает высокую
температура, высокоэнергетический воздушный поток. Топливо горит вместе с кислородом в сжатом состоянии.
воздух, выделяющий горячие расширяющиеся газы. Внутри камеры сгорания часто делают
из керамических материалов для создания термостойкой камеры. Жара может достигать
2700 °.

Турбина —
Приближается высокоэнергетический воздушный поток
из камеры сгорания попадает в турбину, в результате чего лопатки турбины вращаются.
Турбины связаны валом для вращения лопаток компрессора и
вращать впускной вентилятор спереди.Это вращение забирает некоторую энергию из
поток высокой энергии, который используется для привода вентилятора и компрессора. Газы
вырабатываемые в камере сгорания движутся через турбину и раскручивают ее лопатки.
Турбины реактивного самолета вращаются тысячи раз. Они закреплены на валах
между которыми установлено несколько комплектов шарикоподшипников.

Сопло —
Сопло — вытяжной канал
двигатель. Это та часть двигателя, которая на самом деле создает тягу для
самолет.Поток воздуха с пониженным энергопотреблением, который проходил через турбину, в дополнение к
более холодный воздух, проходящий мимо сердечника двигателя, создает силу при выходе из
сопло, которое толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед.
Комбинация горячего и холодного воздуха удаляется и производит выхлоп,
который вызывает прямую тягу.
Соплу может предшествовать смеситель ,
который сочетает в себе высокотемпературный воздух, поступающий из сердечника двигателя, с
более низкая температура воздуха, который был обойден вентилятором.Миксер помогает сделать
двигатель тише.

Первый реактивный двигатель — А

Краткая история первых двигателей

Сэр Исаак Ньютон в 18 веке был
первым предположил, что взрыв, направленный назад, может привести в движение машину
вперед с огромной скоростью. Эта теория была основана на его третьем законе
движение. Когда горячий воздух проходит через сопло назад, самолет движется вперед.

Анри Жиффар построил дирижабль, который
первым авиадвигателем, паровым двигателем мощностью три лошадиные силы. Это было очень
тяжелый, слишком тяжелый, чтобы летать.

В 1874 г. Феликс де Темпл, , построил моноплан.
который пролетел всего лишь короткий прыжок с холма с помощью угольного парового двигателя.

Отто Даймлер , в конце 1800-х изобрел
первый бензиновый двигатель.

В 1894 году американец Хирам Максим
попытался привести свой трехместный биплан в движение двумя угольными паровыми двигателями.Это только
пролетел несколько секунд.

Первые паровые машины приводились в движение нагретым углем и обычно
слишком тяжелый для полета.

Американец Сэмюэл Лэнгли сделал модель самолетов
которые приводились в действие паровыми двигателями. В 1896 году он успешно пилотировал
беспилотный самолет с паровым двигателем, получивший название Aerodrome .
Он пролетел около 1 мили, прежде чем выдохся. Затем он попытался построить полную
размерный самолет Aerodrome A, с газовым двигателем.В 1903 г.
разбился сразу после спуска с плавучего дома.

В 1903 г. братья Райт
летал, Flyer , с бензиновым двигателем мощностью 12 л.с.
двигатель.

С 1903 года, года первого полета братьев Райт, до конца 1930-х гг.
газовый поршневой двигатель внутреннего сгорания с воздушным винтом.
единственное средство, используемое для приведения в движение самолетов.

Это был Фрэнк Уиттл , британский пилот,
который разработал и запатентовал первый турбореактивный двигатель в 1930 году.Двигатель Уиттла впервые успешно полетел
в мае 1941 года. Этот двигатель имел многоступенчатый компрессор и систему внутреннего сгорания.
камера, одноступенчатая турбина и сопло.

В то время как Уиттл работал в Англии,
Ханс фон Охайн
работал над подобным дизайном в Германии. Первый самолет, который успешно
использовать газотурбинный двигатель был немецкий
Heinkel He 178, август 1939 года. Это был первый в мире турбореактивный двигатель.
рейс.

General Electric построила первый американский реактивный двигатель для ВВС США
Реактивный самолет . Опытный самолет XP-59A впервые поднялся в воздух в октябре 1942 года.

Типы реактивных двигателей

Турбореактивные двигатели

Основная идея

турбореактивный двигатель
просто.Воздух забирается из отверстия
в передней части двигателя сжимается в 3-12 раз от исходного давления
в компрессоре. Топливо добавляется в воздух и сжигается в камере сгорания, чтобы
Поднимите температуру жидкой смеси примерно от 1100 ° F до 1300 °
F. Образующийся горячий воздух проходит через турбину, которая приводит в действие компрессор.
Если турбина и компрессор эффективны, давление на выходе из турбины
будет почти вдвое выше атмосферного давления, и это избыточное давление отправляется
к соплу, чтобы создать высокоскоростной поток газа, который создает тягу.Существенного увеличения тяги можно добиться, если использовать

форсаж.

Это вторая камера сгорания, расположенная после турбины и перед
сопло. Форсажная камера увеличивает температуру газа перед соплом.
Результатом этого повышения температуры является повышение примерно на 40 процентов.
по тяге на взлете и намного больший процент на высоких скоростях, когда самолет
в воздухе.

Турбореактивный двигатель является реактивным.В реактивном двигателе расширяющиеся газы
сильно надавите на переднюю часть двигателя. Турбореактивный двигатель всасывает воздух и сжимает
или сжимает его. Газы проходят через турбину и заставляют ее вращаться. Эти газы
отскочить назад и выстрелить из задней части выхлопной трубы, толкая самолет вперед.

Изображение турбореактивного двигателя

Турбовинтовые

А

турбовинтовой двигатель
это реактивный двигатель, прикрепленный к пропеллеру.Турбина на
спина поворачивается горячими газами, и это вращает вал, который приводит в движение
пропеллер. Некоторые малые авиалайнеры и транспортные самолеты оснащены турбовинтовыми двигателями.

Как и турбореактивный, турбовинтовой двигатель состоит из компрессора,
камеры и турбины, давление воздуха и газа используется для запуска турбины, которая
затем создает мощность для привода компрессора. По сравнению с турбореактивным двигателем,
турбовинтовой двигатель имеет лучшую тяговую эффективность на скоростях полета ниже примерно
500 миль в час.Современные турбовинтовые двигатели оснащены гребными винтами, которые
иметь меньший диаметр, но большее количество лопастей для эффективной работы
на гораздо более высоких скоростях полета. Чтобы приспособиться к более высоким скоростям полета, лопасти
имеют форму ятагана со стреловидными передними кромками на концах лопастей. Двигатели
с такими гребными винтами называются пропеллеры , пропеллеры .

Изображение турбовинтового двигателя

Турбореактивные двухконтурные двигатели

А

турбовентиляторный двигатель
спереди есть большой вентилятор, который всасывает
воздух.Большая часть воздуха обтекает двигатель снаружи, что делает его тише.
и дает большую тягу на низких скоростях. Большинство современных авиалайнеров оснащены двигателями
турбовентиляторными двигателями. В турбореактивном двигателе весь воздух, поступающий во впускное отверстие, проходит через
газогенератор, состоящий из компрессора, камеры сгорания и
турбина. В турбовентиляторном двигателе только часть поступающего воздуха попадает в
камера сгорания. Остальное проходит через вентилятор или компрессор низкого давления,
и выбрасывается непосредственно в виде «холодной» струи или смешивается с выхлопом газогенератора.
для получения «горячей» струи.Целью такой системы байпаса является увеличение
тяга без увеличения расхода топлива. Это достигается за счет увеличения
общий массовый расход воздуха и снижение скорости при той же общей подаче энергии.

Изображение турбовентиляторного двигателя

Турбовалы

Это еще одна разновидность газотурбинного двигателя, который работает как турбовинтовой.
система.Он не управляет пропеллером. Вместо этого он обеспечивает питание вертолета.
ротор. Турбовальный двигатель спроектирован таким образом, чтобы скорость вертолета
ротор не зависит от скорости вращения газогенератора. Это позволяет
скорость ротора должна оставаться постоянной, даже если скорость генератора
варьируется, чтобы регулировать количество производимой мощности.

Изображение турбовального двигателя

ПВРД

ПВРД — это
Самый простой реактивный двигатель и не имеет движущихся частей.Скорость реактивного «тарана»
или нагнетает воздух в двигатель. По сути, это турбореактивный двигатель, в котором вращающийся
оборудование было опущено. Его применение ограничено тем, что его
степень сжатия полностью зависит от скорости движения. ПВРД не создает статического электричества.
тяга и тяга вообще очень мала ниже скорости звука. Как следствие,
ПВРД требует некоторой формы вспомогательного взлета, например другого самолета.
Он использовался в основном в системах управляемых ракет.Космические аппараты используют это
тип струи.

Изображение ПВРД

К началу

Что такое аэронавтика?

| Динамика полета | Самолеты

| Двигатели | История

полета | Что такое UEET?
Словарь | Весело

и игры | Образовательные ссылки | Урок

Планы | Индекс сайта | Дом

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Эта статья не имеет источников .Вы можете помочь Википедии, найдя хорошие источники и добавив их. (август 2009 г.)

Двигатель или двигатель — это машина, используемая для преобразования энергии в движение, которое можно использовать. Энергия может быть в любой форме. Обычно в двигателях используется электроэнергия, химическая энергия (например, бензин или дизельное топливо) или тепло. Когда химическое вещество используется для производства энергии, оно известно как топливо .

В прошлых веках мотор и и мотор означали совсем разные вещи. [1] Двигатель был создан для перемещения чего-то, например транспортного средства. Это значение часто используется до сих пор. Иногда объект называют двигателем, если он создает механическую энергию из тепла, и двигателем, если он создает механическую энергию из других видов энергии, например электричества. Типичные двигатели в этом смысле представляют собой паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания, тогда как типичные двигатели являются электродвигателем и гидравлическим двигателем. Иногда эти два слова означают одно и то же.

«Двигатель» изначально обозначал любое механическое устройство, преобразующее силу в движение.Следовательно, доиндустриальное оружие, такое как катапульты, требушеты и тараны, называлось «осадными машинами». Слово «джин», как в «хлопкоочистительной машине», является сокращением от «двигателя». Слово происходит от старофранцузского engin , от латинского ingenium , что также является корнем слова гениальный . Большинство механических устройств, изобретенных во время промышленной революции, описывались как двигатели, например паровая машина.

Игрушечный паровой двигатель. Топливо сжигается в поддоне внизу, пар образуется в котле, который приводит в движение поршень (синяя часть), который вращает колесо.

Ранние виды двигателей использовали тепло, которое находилось вне самого двигателя, для нагрева газа до высокого давления.Обычно это был пар, а двигатели назывались паровыми. Пар подавался в двигатель, где он давил на поршни, чтобы привести в движение. Эти двигатели обычно использовались на старых заводах, на лодках и в поездах.

В большинстве автомобилей используется химический двигатель, внутри которого сжигается топливо. Это называется двигателем внутреннего сгорания. Есть много разных типов двигателей внутреннего сгорания. Их можно сгруппировать по топливу, циклу и конфигурации. Обычными видами топлива для двигателей внутреннего сгорания являются бензин, дизельное топливо, автогаз и спирт.Есть много других видов топлива.

Есть 3 различных типа цикла. Двухтактные двигатели вырабатывают мощность один раз за каждый оборот двигателя. Цилиндры 4-тактных двигателей выдают мощность один раз за каждые два оборота двигателя. Цилиндры 6-тактных двигателей вырабатывают мощность дважды за каждые шесть оборотов двигателя.

Есть множество различных конфигураций поршневых двигателей. В их цилиндрах есть поршни и коленчатый вал. Можно использовать любое количество цилиндров, но обычно используются 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 12.Цилиндры могут быть расположены по-разному: по прямой, под углом друг к другу или по окружности.

Двигатель Ванкеля не имеет цилиндров и использует ротор треугольной формы, вращающийся в овальном корпусе, который имитирует движение поршня.

Внутри турбины показаны ребра, которые толкаются струями пара.

Горячий газ также можно заставить вращать турбину, как ветер вращает ветряную мельницу. На большинстве электростанций используются большие паровые турбины. Другие используют водяные или ветряные турбины.Меньшие турбины, называемые газовыми турбинами, используются для двигателей внутреннего сгорания, таких как реактивные двигатели, используемые в самолетах.

Струи горячего газа толкают ракету

Ракета вызывает движение, очень быстро выстреливая из сопла струи газа. Газ мог храниться под давлением или быть химическим топливом, которое сгорает, чтобы получить очень горячий газ. Несмотря на свою простоту, ракеты — самые мощные двигатели, которые мы умеем делать. Они будут работать в космосе, где не на что будет давить.

Электродвигатели не используют топливо.Энергия к ним поступает от электричества, проводимого по проводам. Энергия может исходить от топлива, сжигаемого где-то еще далеко. Электричество используется для включения и выключения мощных магнитов внутри двигателя в нужный момент, чтобы вращать вал двигателя.

Электродвигатель — это не мотор, а железнодорожный локомотив, работающий на электричестве.

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Двигателями .

Обзоры в форме двигателя

— интернет-магазины и отзывы на форма двигателя на AliExpress

Отличные новости !!! Вы выбрали правильную форму двигателя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку, надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот двигатель высшей формы в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели форму двигателя на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в форме двигателя и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести engine shape по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *