4 цилиндровые двигатели и их ремонтные характеристики

Двигатели с самыми большими объемами о которых вы не знали

Откройте капот своего автомобиля и я уверен, что с вероятностью 90% большинство подписчиков моего канала найдут там четырехцилиндровый двигатель 🙂

Его конкуренция на рынке обусловлена тем, что он простой и недорогой в производстве, компактен и позволяет использовать функции, необходимые для большинства автомобилей.

Однако учтите, большинство этих двигателей имеют рабочий объем 1,5-2 литра, т.е. объем каждого цилиндра не превышает 0,5 литра. Редко бывает, что четырехцилиндровый двигатель имеет большой рабочий объем. И даже тогда показатели лишь немного выше: 2,3-2,5 литра. Типичный пример — семейство Ford-Mazda Duratec, в котором более старый двигатель имеет объем 2,5 литра (устанавливается на Ford Mondeo и Mazda CX-7). Или скажем 2,4-литровый, которым оснащаются кроссоверы Kia Sportage или Hyundai Santa Fe.

Почему производители не увеличивают объем еще больше? Есть несколько препятствий. Во-первых, из-за вибраций: у рядного 4-х цилиндрового двигателя силы инерции второго ряда не уравновешиваются и увеличение объема резко увеличивает уровень вибрации (а это приводит к снижению не только комфорта, но и надежности). Решение возможно, но непростое и обычно кроется в сложной системе балансировки валов.

Существуют также серьезные конструктивные проблемы — большому увеличению хода поршня препятствует рост инерционных нагрузок, и если диаметр цилиндра значительно увеличивается, нормальное сгорание топлива затрудняется и увеличивается риск детонации. Кроме того, возникают трудности с самой установкой — например, из-за высоты клапанной крышки.

И все же, в истории автомобильной промышленности есть длинный список исключений. В подборку сознательно не вошли дизельные двигатели — особенно для большегрузных автомобилей, среди которых объем до 8,5 л. К тому же процесс сгорания в дизельных двигателях устроен совершенно иначе.

Точно так же не включены различные эксперименты начала 20 века — например, четырехцилиндровый бензиновый двигатель Daimler-Benz объемом 21,5 литра. Тогда создание двигателей все еще находилось в зачаточном состоянии и инженеры не знали о многих эффектах, которые происходят внутри них. По этой причине ниже представлены только четырехцилиндровые двигатели, произведенные за последние 60 лет.

Toyota 3RZ-FE — 2693 куб.

Двигатель был разработан в конце 80-х специально для фургона HiAce, внедорожников Prado и пикапов Hilux. Требования к таким двигателям ясны: для езды по бездорожью или с большой нагрузкой нужен хороший крутящий момент на малых оборотах, плюс невысокая стоимость, что особенно актуально для коммерческого транспорта.

2,7-литровый мотор — самый старый в линейке бензиновых «четверок» серии RZ. С самого начала они проектировались с перспективой увеличения объема, чтобы прочный чугунный блок собирался очень просторно: расстояние между цилиндрами аж 102,5 миллиметра. Для увеличения объема до 2,7 литра диаметр цилиндров и ход поршня составляют 95 миллиметров. В отличие от двигателей младшей серии RZ, этот оснащен балансировочными валами для уменьшения вибраций.

Для своего времени двигатель имеет очень современный дизайн, но без экзотики: чугунный блок прикрыт 16-клапанной головкой, имеет цепь ГРМ, нет гидрокомпенсаторов. Мощность всего 152 лошадиные силы, но максимальный крутящий момент 240 Нм доступен при 4000 об / мин.
В 2004 году была выпущена модернизированная версия двигателя с индексом 2TR-FE, получившая новую ГБЦ с гидравлическими компенсаторами и переключателем фаз на впуске (а с 2015 года — на выпуске). Его мощность увеличена символически — до 163 лошадиных сил, но максимальный крутящий момент в 245 Нм доступен уже при 3800 об / мин.

GM L3B — 2727 куб.см

Вот как выглядит сокращение габаритов в Америке: в качестве альтернативы атмосферным 8-цилиндровым двигателям General Motors разрабатывает огромный четырехцилиндровый турбированный двигатель с рабочим объемом более 2,7 литра.
С самого начала двигатель разрабатывался для полноразмерных пикапов. Для большего крутящего момента на низких оборотах он сделан с очень длинным ходом: диаметр цилиндра составляет 92,25 миллиметра, а ход поршня — 102 миллиметра.

Читайте также:  Как турбировать двухтактный двигатель

При этом двигатель спроектирован по самым современным образцам: в нем используется непосредственный впрыск топлива (с боковым расположением форсунок), переключатели фаз, система отключения цилиндра при частичной нагрузке, электронасос системы охлаждения. Блок цилиндров и головка изготовлены из алюминиевого сплава, а выпускной коллектор интегрирован в головку, турбокомпрессор BorgWarner двухканальный и с нетрадиционной геометрией обмотки.
Мощность этого турбомотора достигает 314 лошадиных сил, а крутящий момент составляет 473 Нм всего при 1500 об / мин. Он устанавливается на базовые версии большого пикапа Chevrolet Silverado (брат внедорожника Chevrolet Tahoe), но со следующего года он будет устанавливаться под капотом . на компактном заднеприводном седане Cadillac CT4 — а точнее на его «отточенной» версии. CT4-V. Для него мощность будет увеличена до 325 лошадиных сил, а максимальный крутящий момент — до 515 Нм.

GM LLV

На рубеже веков General Motors выпустила целое семейство унифицированных рядных двигателей Atlas для среднеразмерных кроссоверов, внедорожников и пикапов. Все они имеют современные четырехклапанные головки, одинаковый ход поршня (102 миллиметра), два варианта диаметра цилиндра (93 или 95,5 миллиметра) и разное количество цилиндров (четыре, пять или шесть).

Четырехцилиндровые имеют индексы LK5 и LLV, их рабочий объем составляет 2,8 и 2,9 литра, а мощность — 175 и 185 лошадиных сил. Как и двигатели пикапов, они отличаются своей «мощью» — максимальный крутящий момент (251 и 258 Нм) доступен при 2800 об / мин. Они могут вращаться до 6300 об / мин. Рассматриваемые 4-цилиндровые двигатели были установлены в первом поколении пикапов среднего размера Chevrolet Colorado и GMC Canyon, и их производство было прекращено вместе с производством двух моделей (рассматриваемого первого поколения) в 2012 году.

Porsche M44 / 41, M44 / 43 и M44 / 60 — 2990 куб.

Большинство двигателей в этой подборке представляют собой простые агрегаты, предназначенные для пикапов, фургонов или внедорожников. Но это другой случай: этот двигатель был создан для спортивного автомобиля Porsche 944.

Менее дорогое купе с установленным спереди двигателем Porsche 924 конца 1970-х годов часто критиковали за его слабый 2-литровый четырехцилиндровый двигатель Audi. Вот почему, проведя глубокую модернизацию спортивного автомобиля, конструкторы Porsche создали совершенно другой двигатель. Правда, существенным ограничением является размер моторного отсека, который с самого начала был рассчитан на установку «четверки».

В Porsche 944, выпущенном в 1983 году, фактически помещена правая половина алюминиевого V8 большого купе Porsche 928. В результате получился 2,5-литровый двигатель с довольно коротким ходом поршня и огромным диаметром цилиндра 100 миллиметров: с 4 цилиндрами это дает чрезвычайно неравномерную работу, поэтому необходимо использовать запатентованную систему Mitsubishi с парой балансировочных валов. Зато двигатель получается очень выносливым — машина без проблем заводится на второй передаче.
Затем объем двигателя был увеличен сначала до 2,7 литра, в результате чего диаметр цилиндра увеличился до 104 миллиметров. Затем ход поршня увеличили до 87,8 миллиметра, получив на выходе объем 3 литра — одну из самых больших «четверок» в истории автомобилестроения! Кроме того, есть как атмосферные, так и турбированные версии.

Было выпущено несколько версий трехлитрового двигателя: Porsche 944 S2 развивает 208 лошадиных сил, а Porsche 968 — уже 240 лошадиных сил. Все трехлитровые атмосферные двигатели оснащены 16-клапанной ГБЦ.
Самая мощная версия серии — 8-клапанный турбомотор, развивающий 309 лошадиных сил. Однако вживую вы вряд ли когда-нибудь увидите, потому что он оснащен только Porsche 968 Carrera S, из которых выпущено всего 14 единиц. В гоночной версии Turbo RS, выпущенной всего в трех экземплярах, этот двигатель усилен до 350 лошадиных сил. Кстати, 16-клапанный турбомотор разрабатывался, но только в качестве прототипа.

Читайте также:  Степень сжатия двигателя какой бензин лить

Pontiac

Как видите, объем в три литра для четырехцилиндрового двигателя — не предел! Эту отметку пересек двигатель Pontiac Trophy 4 1961 года с рабочим объемом 3,2 литра.
Этот двигатель был одним из плодов работы Джона Делориана, который в те годы возглавлял подразделение Pontiac компании General Motors. Новая компактная модель Pontiac Tempest (компактная по американским меркам — длина 4,8 м) требовала дешевого базового двигателя, но у компании не было средств на его разработку.

По просьбе Делориана, двигатель был разработан с нуля легендарным гоночным механиком Генри «Смоки» Юник. Он буквально полопам разрезал большую восьмерку объемом 6,4 литра из семейства Trophy V8.

Получившийся двигатель очень тяжелый (240 кг), но чрезвычайно дешев в производстве — в конце концов, в нем все как у V8. Оба двигателя имеют одинаковый диаметр цилиндра и ход поршня, и в их конструкции всего 120 компонентов. Они также производятся в одном месте, что приводит к значительному снижению затрат.

Четырехцилиндровый двигатель развивает от 110 до 166 лошадиных сил в зависимости от версии карбюратора. Производство двигателя было остановлено в 1964 году, параллельно с разработкой второго поколения Tempest.

IHC Comanche — 3212 куб.см

Точно так же V8 в начале 1960-х годов стал четырехцилиндровым двигателем семейства Comanche для внедорожника International Harvester Scout. Сейчас об этой марке забыли, но тогда она производила сельскохозяйственную технику, грузовики, пикапы, а в 1961 году выпустила небольшой внедорожник Scout.

Для базового двигателя была разработана серия Comanche с четырьмя цилиндрами. International Harvester — небольшая компания с ограниченными ресурсами, поэтому новый двигатель спроектирован максимально экономично: конструкторы разрезали пятилитровый «осмак», предназначенный для стационарной установки (например, для привода генератора), пополам.

И к 1968 году компания таким же образом создавала настоящего гиганта: 3,2-литровый четырехцилиндровый двигатель был получен после сокращения вдвое 6,2-литрового V8, предназначенного для тяжелой техники. Новый двигатель развивал всего 111 лошадиных сил, а к концу 70-х из-за ужесточения требований к токсичности его мощность упала до 93 лошадиных сил.

Однако задолго до этого его доля в производственной программе рухнула, когда на внедорожник Scout начали устанавливать более мощные двигатели V8. Однако это уже не имеет значения — в конце концов, этот двигатель вошел в историю как самый большой с 4 цилиндрами, когда-либо устанавливаемый на автомобиль!

Источник

Самые мощные четырёхцилиндровые автомобили

Porsche 718 Boxster GTS

Последние автомобили Porsche 718 — Boxster и Cayman оснащаются четырехцилиндровыми двигателями нового поколения. Младшая модель 2,0-литровым двигателем мощностью 300 лошадиных сил, а 718 Boxster GTS и 718 Cayman GTS 2,5-литровым агрегатом с турбонаддувом мощностью уже 365 лошадиных сил. Для устранения так называемых «турбоям» двигатель получил турбокомпрессор с переменной геометрией, что позволило обеспечить мгновенный отклик на нажатие педали акселератора. Cayman GTS настолько быстрый, что преодолел трассу Нюрбургринг за 7 минут и 40 секунд. Ускорение до 100 км/ч не суперкаровское, но все же составляет внушительные 4,6 секунды. Максимальная скорость — 290 км/ч.

Volvo S60 Polestar

Кто бы мог подумать, что Volvo окажется в этом списке. Но если вы следили за работой шведской компании последние лет десять, то удивления быть не должно. Volvo прекратила производство двигателей с более чем четырьмя цилиндрами и объемом более двух литров. Тем не менее, благодаря рыночному спросу, они должны были выжать максимум из того, что у них есть, и 2,0-литровый двигатель с турбонаддувом и нагнетателем в Volvo S60 Polestar — самая экстремальная версия. Двигатель выдает мощность в 362 лошадиные силы. Крутящий момент – 470 Нм. Команда Polestar использует слегка модернизированный вариант этого агрегата в качестве базового для своего гоночного автомобиля. Только они гонялись с двигателем от серийного автомобиля на чемпионате WTCC (World Touring Car Championship). Разгон до сотни у Volvo S60 Polestar занимает 4,9 секунды, а максимальная скорость ограничена отметкой в 250 км/ч.

Читайте также:  Рабочая температура моторного масла в дизельном двигателе

Mercedes AMG CLA45

Двигатель у CLA45 особенный, потому как имеет модульную конструкцию. Некоторые его части позаимствованы от более крупного 4-литрового V8. Это позволило 2-литровому 376-сильному агрегату обладать большей мощностью на литр объема, чем все созданные компанией Mercedes ранее 4-литровые двигатели V8. Данный агрегат с 475-ю Нм крутящего момента разгоняет CLA 45 до «сотни» за 4,2 секунды. Максимальная скорость — 250 км/ч. Причина, по которой Mercedes-AMG CLA45 имеет 376 «лошадок», как говорят некоторые, скрыта в том, что Audi RS3 развивает мощность в 367 лошадиных сил. Для будущего поколения подразделение AMG пообещало основательно переработать двигатель и систему постоянного полного привода 4Matic AWD, что позволит преодолеть отметку в 400 лошадиных сил. Кто-то скажет, что это безумие, но AMG привыкли делать эпичные автомобили.

Mitsubishi Lancer Evolution X FQ400

Несомненно, двигатель от Mercedes-AMG впечатляет, если не сказать больше, но существуют варианты и поинтересней. Звание самого экстремального четырехцилиндрового двигателя принадлежит 2,0-литровому агрегату, установленному в Mitsubishi Lancer Evolution X FQ400. Mitsubishi впервые продемонстрировала его в 2009 году в Великобритании. 403 лошадиные силы и 525 Нм крутящего момента, Lancer Evolution X FQ400 был похож на автомобиль мечты из киносаги Fast and Furious. Mitsubishi настраивала автомобиль в сотрудничестве с японской компанией HKS. Несмотря на все их доработки, которым подверглись выхлопная система, система подачи топлива, тормозная система и другие, автомобиль сохраняет трехлетнюю заводскую гарантию. Скорости 100 км/ч автомобиль достигает за 3,8 секунды, такой же показатель у Ferrari F430. Но в Mitsubishi на этом не остановились и через несколько лет выпустили Mitsubishi Lancer Evolution X FQ-440 MR Special Edition, двигатель которого форсировали до 440 лошадиных сил. Это рекордная мощность среди 2-литровых моторов с четырьмя цилиндрами.

Источник

Четыре цилиндра — почему такие двигатели распространены

Наверное, каждый автолюбитель, который более-менее разбирается в моделях машин, замечал, что большинство машин имеют четырехцилиндровые моторы. Давайте разберемся, почем это именно так.

Принцип работы

Четыре цилиндра за счет специальной балансировки можно сделать сбалансированными без дополнительных усилий. Если вы помните, обычно порядок работы цилиндров.

Это позволяет уменьшить вибрации, максимально эффективно использовать энергию. Стандартом считается, что два поршня будут внизу, а еще два вверху, обеспечивая равномерное, без рывков движение. Достигается это нахождением каждой пары цилиндров в противофазе.

А что если сделать 3, 5 или 6 «котлов»?

Ну, а если у нас например, 5 цилиндров. В этом случае получается, что угол между соседними поршнями будет 72°, и это никак не способствует балансировки, так как поршни не будут находиться в противофазе. Это усилит вибрации и толчки.

Есть модели двигателей с пятью цилиндрами, но они обычно имеют дополнительные валы для стабилизации, что усложняет конструкцию. Также дополнительный «горшок» водители зачастую просто отключают.

Аналогично работает и трехцилиндровый мотор.

Ну, а как же 6-цилиндровые? Обычно ими укомплектовываются мощные и дорогие автомобили. В целом они похожи на два составленных трехцилиндровых мотора. Соответственно имеют такие же проблемы. Поэтому, их оснащают различными валами и балансировщиками.

А вот распространение моторов с 6 цилиндрами связано с особенностями четырехцилиндровых агрегатов. Дело в том, что 4 цилиндра при объеме свыше 2,5 литров становятся хуже сбалансированными, а также оказываются менее эффективными, тут также нужны дополнительные детали для балансировки. Поэтому, просто не имеет смысла выеживаться, если можно просто добавить цилиндры, все равно по сложности моторы будут одинаковыми.

Какой мотор лучше

Однозначного ответа на этот вопрос быть не может, многое зависит от особенностей конкретной модели автомобиля. В целом четырехцилиндровые двигатели дешевле в сборке и проще в эксплуатации, поэтому они и заняли лидирующие позиции в автомире.

Источник

Adblock
detector