Οι μεγαλύτεροι 4κύλινδροι κινητήρες στον κόσμο

Σκάστε το καπό ενός αυτοκινήτου και έχετε 90% πιθανότητες να χτυπήσετε έναν τετρακύλινδρο κινητήρα. Ο σχεδιασμός του είναι απλός και οικονομικός στην κατασκευή, συμπαγής και παρέχει χαρακτηριστικά επαρκή για τα περισσότερα οχήματα.

Ωστόσο, σημειώστε: οι περισσότεροι από αυτούς τους κινητήρες έχουν όγκο εργασίας 1,5-2 λίτρα, δηλ. ο όγκος κάθε κυλίνδρου δεν υπερβαίνει τα 0,5 λίτρα. Σπάνια ένας τετρακύλινδρος κινητήρας έχει μεγαλύτερο κυβισμό. Και ακόμη και τότε, οι αριθμοί είναι ελαφρώς υψηλότεροι: 2,3-2,5 λίτρα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η οικογένεια Ford-Mazda Duratec, η οποία διαθέτει έναν παλαιότερο κινητήρα 2,5 λίτρων (που βρίσκεται στα Ford Mondeo και Mazda CX-7). Ή, ας πούμε, ένα 2,4 λίτρων, το οποίο είναι εξοπλισμένο με crossover Kia Sportage ή Hyundai Santa Fe.

Γιατί οι σχεδιαστές δεν αυξάνουν ακόμη περισσότερο τον φόρτο εργασίας; Υπάρχουν πολλά εμπόδια. Πρώτον, λόγω κραδασμών: σε έναν 4κύλινδρο κινητήρα, οι αδρανειακές δυνάμεις της δεύτερης σειράς δεν είναι εξισορροπημένες και η αύξηση του όγκου αυξάνει απότομα το επίπεδο δόνησης (και αυτό οδηγεί σε μείωση όχι μόνο της άνεσης αλλά και της αξιοπιστίας) . Η λύση είναι δυνατή, αλλά όχι εύκολη - συνήθως με ένα περίπλοκο σύστημα εξισορρόπησης άξονα.

Υπάρχουν επίσης σοβαρά προβλήματα σχεδιασμού - μια μεγάλη αύξηση της διαδρομής του εμβόλου αποτρέπεται από την αύξηση των αδρανειακών φορτίων και εάν η διάμετρος του κυλίνδρου αυξηθεί σημαντικά, η κανονική καύση του καυσίμου παρεμποδίζεται και ο κίνδυνος έκρηξης αυξάνεται. Επιπλέον, υπάρχουν δυσκολίες με την ίδια την εγκατάσταση - για παράδειγμα, λόγω του ύψους του μπροστινού καλύμματος.

Ωστόσο, υπάρχει ένας μακρύς κατάλογος εξαιρέσεων στην ιστορία της αυτοκινητοβιομηχανίας. Οι κινητήρες ντίζελ δεν συμπεριλήφθηκαν σκόπιμα στην επιλογή Motor - ειδικά για βαρέα οχήματα, μεταξύ των οποίων ο όγκος είναι έως και 8,5 λίτρα. Τέτοιοι κινητήρες είναι σχετικά αργοί, επομένως η αύξηση των αδρανειακών φορτίων δεν είναι τόσο τρομερή γι 'αυτούς - στο τέλος συνδέονται με την ταχύτητα μιας τετραγωνικής εξάρτησης. Επιπλέον, η διαδικασία καύσης στους κινητήρες ντίζελ είναι εντελώς διαφορετική.

Ομοίως, δεν περιλαμβάνονται διάφορα πειράματα από τις αρχές του 20ου αιώνα, όπως ο τετρακύλινδρος βενζινοκινητήρας 21,5 λίτρων Daimler-Benz. Τότε η δημιουργία κινητήρων είναι ακόμα στα σπάργανα και οι μηχανικοί δεν έχουν επίγνωση των πολλών επιπτώσεων που συμβαίνουν μέσα σε αυτήν. Για αυτόν τον λόγο, η παρακάτω γκαλερί παρουσιάζει μόνο τετρακύλινδρους γίγαντες που γεννήθηκαν τα τελευταία 60 χρόνια.

Toyota 3RZ-FE - 2693 κ.εκ

Ο κινητήρας αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του '80 ειδικά για τα HiAce van, τα SUV Prado και τα pickup Hilux. Οι απαιτήσεις για τέτοιους κινητήρες είναι σαφείς: για οδήγηση εκτός δρόμου ή με βαρύ φορτίο, χρειάζεστε καλή ροπή σε χαμηλές ταχύτητες και υψηλή ελαστικότητα (αν και σε βάρος της μέγιστης ισχύος). Συν το χαμηλό κόστος, το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για επαγγελματικά οχήματα.

Ο κινητήρας των 2,7 λίτρων είναι ο παλαιότερος στη σειρά των βενζινοκίνητων «τεσσάρων» της σειράς RZ. Από την αρχή σχεδιάστηκαν με την προοπτική αύξησης του όγκου, έτσι ώστε το ανθεκτικό μπλοκ από χυτοσίδηρο να συναρμολογηθεί πολύ ευρύχωρα: η απόσταση μεταξύ των κυλίνδρων ήταν έως και 102,5 χιλιοστά. Για να αυξήσετε τον όγκο στα 2,7 λίτρα, η διάμετρος του κυλίνδρου και η διαδρομή του εμβόλου είναι 95 χιλιοστά. Σε αντίθεση με τους νεότερους κινητήρες της σειράς RZ, αυτός είναι εξοπλισμένος με άξονες ισορροπίας για μείωση των κραδασμών.

Για την εποχή του, ο κινητήρας έχει πολύ μοντέρνο σχεδιασμό, αλλά χωρίς τίποτα εξωτικό: το μπλοκ από χυτοσίδηρο καλύπτεται με κεφαλή 16 βαλβίδων, έχει αλυσίδα χρονισμού και δεν υπάρχουν υδραυλικοί αντισταθμιστές. Η ισχύς είναι μόνο 152 ίπποι, αλλά η μέγιστη ροπή των 240 Nm είναι διαθέσιμη στις 4000 σ.α.λ.

Το 2004 κυκλοφόρησε μια αναβαθμισμένη έκδοση του κινητήρα με τον δείκτη 2TR-FE, η οποία έλαβε μια νέα κυλινδροκεφαλή με υδραυλικούς αντισταθμιστές και διακόπτη φάσης στην είσοδο (και από το 2015 - στην έξοδο). Η ισχύς του έχει αυξηθεί συμβολικά στους 163 ίππους, αλλά η μέγιστη ροπή των 245 Nm είναι πλέον διαθέσιμη στις 3800 σ.α.λ.

GM L3B – 2727 κ.εκ

Δείτε πώς φαίνεται η μείωση του μεγέθους στην Αμερική: Ως εναλλακτική λύση στους 8κύλινδρους κινητήρες ατμοσφαιρικής αναπνοής, η General Motors αναπτύσσει έναν τεράστιο υπερτροφοδοτούμενο τετρακύλινδρο κινητήρα που έχει χωρητικότητα άνω των 2,7 λίτρων.

Από την αρχή, ο κινητήρας αναπτύχθηκε για pickup πλήρους μεγέθους. Για περισσότερη ροπή στις χαμηλές στροφές, γίνεται με πολύ μεγάλη διαδρομή: η οπή είναι 92,25 χιλιοστά και η διαδρομή του εμβόλου είναι 102 χιλιοστά.

Ταυτόχρονα, ο κινητήρας έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με τα πιο σύγχρονα πρότυπα: χρησιμοποιείται άμεσος ψεκασμός καυσίμου (με πλευρικά τοποθετημένα μπεκ), διακόπτες φάσης, σύστημα διακοπής λειτουργίας κυλίνδρου σε μερικό φορτίο και ηλεκτρική αντλία συστήματος ψύξης. Το μπλοκ κυλίνδρων και η κεφαλή είναι κατασκευασμένα από κράμα αλουμινίου και η πολλαπλή εξαγωγής είναι ενσωματωμένη στην κεφαλή, ο στροβιλοσυμπιεστής BorgWarner είναι διπλού καναλιού και έχει μια ασυνήθιστη γεωμετρία περιέλιξης.

Η ισχύς αυτού του turbo κινητήρα φτάνει τους 314 ίππους, και η ροπή είναι 473 Nm στις μόλις 1500 σ.α.λ. Είναι εγκατεστημένο στις βασικές εκδόσεις του μεγάλου φορτηγού Chevrolet Silverado (ο αδελφός του SUV Chevrolet Tahoe), αλλά από το επόμενο έτος θα εγκατασταθεί κάτω από το καπό ... στο συμπαγές σεντάν Cadillac CT4 με κίνηση στους πίσω τροχούς - ή μάλλον, στην «καθαρισμένη» έκδοση του CT4-V. Για αυτόν, η ισχύς θα αυξηθεί στους 325 ίππους και η μέγιστη ροπή - έως τα 515 Nm.

GM LLV

Στις αρχές του αιώνα, η General Motors κυκλοφόρησε μια ολόκληρη οικογένεια ενοποιημένων κινητήρων Atlas για μεσαίου μεγέθους crossover, SUV και pickup. Έχουν όλα σύγχρονες κεφαλές τεσσάρων βαλβίδων, την ίδια διαδρομή εμβόλου (102 χιλιοστά), δύο επιλογές οπής κυλίνδρου (93 ή 95,5 χιλιοστά) και διαφορετικό αριθμό κυλίνδρων (τέσσερις, πέντε ή έξι).

Οι τετρακύλινδροι έχουν δείκτες LK5 και LLV, ο όγκος εργασίας τους είναι 2,8 και 2,9 λίτρα και η ισχύς τους είναι 175 και 185 ίπποι. Όπως και οι κινητήρες pickup, έχουν «ισχυρό» χαρακτήρα - η μέγιστη ροπή (251 και 258 Nm) επιτυγχάνεται στις 2800 σ.α.λ. Μπορούν να στραφούν έως και 6300 rpm. Οι εν λόγω 4κύλινδροι κινητήρες εγκαταστάθηκαν στην πρώτη γενιά των μεσαίου μεγέθους pickup Chevrolet Colorado και GMC Canyon και καταργήθηκαν μαζί με δύο μοντέλα (η πρώτη εν λόγω γενιά) το 2012.

Porsche M44/41, M44/43 και M44/60 - 2990cc εκ

Οι περισσότεροι από τους κινητήρες αυτής της επιλογής είναι απλές μονάδες σχεδιασμένες για pickup, φορτηγά ή SUV. Αλλά αυτή είναι μια διαφορετική περίπτωση: αυτός ο κινητήρας δημιουργήθηκε για το σπορ αυτοκίνητο Porsche 944.

Η λιγότερο ακριβή κουπέ Porsche 924 με μπροστινό κινητήρα στα τέλη της δεκαετίας του 1970 επικρίθηκε συχνά για τον αδύναμο τετρακύλινδρο κινητήρα 2 λίτρων Audi. Γι' αυτό, έχοντας πραγματοποιήσει έναν βαθύ εκσυγχρονισμό ενός σπορ αυτοκινήτου, οι σχεδιαστές της Porsche το κατασκευάζουν με έναν εντελώς διαφορετικό κινητήρα. Είναι αλήθεια ότι ένας σημαντικός περιορισμός είναι το μέγεθος του χώρου του κινητήρα, το οποίο από την αρχή σχεδιάστηκε για την εγκατάσταση ενός "τεσσάρων".

Η Porsche 944, που κυκλοφόρησε το 1983, έχει στην πραγματικότητα το δεξί μισό του αλουμινένιου V8 από τη μεγάλη κουπέ Porsche 928. Ο κινητήρας των 2,5 λίτρων που προκύπτει έχει σχετικά μικρή διαδρομή και τεράστια οπή 100 χιλιοστών: με 4 κυλίνδρους αυτό δίνει εξαιρετικά άνιση απόδοση , επομένως είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε το πατενταρισμένο σύστημα της Mitsubishi με ένα ζεύγος αξόνων ζυγοστάθμισης. Αλλά ο κινητήρας αποδεικνύεται πολύ ευέλικτος - το αυτοκίνητο ξεκινά στη δεύτερη ταχύτητα χωρίς κανένα πρόβλημα.

Στη συνέχεια ο κυβισμός του κινητήρα αυξήθηκε πρώτα στα 2,7 λίτρα, με αποτέλεσμα η διάμετρος του κυλίνδρου να αυξηθεί στα 104 χιλιοστά. Στη συνέχεια η διαδρομή του εμβόλου αυξήθηκε στα 87,8 χιλιοστά, με αποτέλεσμα ο όγκος των 3 λίτρων - ένα από τα μεγαλύτερα «τεσσάρια» στην ιστορία της αυτοκινητοβιομηχανίας! Επιπλέον, υπάρχουν τόσο ατμοσφαιρικές όσο και υπερτροφοδοτούμενες εκδόσεις.

Έχουν κυκλοφορήσει αρκετές εκδόσεις του κινητήρα των τριών λίτρων: η Porsche 944 S2 αποδίδει 208 ίππους, ενώ η Porsche 968 έχει ήδη 240 ίππους. Όλοι οι ατμοσφαιρικοί κινητήρες τριών λίτρων είναι εξοπλισμένοι με κυλινδροκεφαλή 16 βαλβίδων.

Η πιο ισχυρή έκδοση της σειράς είναι ένας 8βάλβιδος turbo κινητήρας που αποδίδει 309 ίππους. Ωστόσο, είναι απίθανο να το δείτε ποτέ ζωντανά, γιατί είναι εξοπλισμένο μόνο με την Porsche 968 Carrera S, από την οποία κατασκευάστηκαν μόνο 14 μονάδες. Στην αγωνιστική έκδοση του Turbo RS, που παράγεται σε μόλις τρία αντίτυπα, αυτός ο κινητήρας έχει ενισχυθεί στους 350 ίππους. Παρεμπιπτόντως, αναπτύχθηκε ένας turbo κινητήρας 16 βαλβίδων, αλλά μόνο ως πρωτότυπο.

Pontiac

Όπως μπορείτε να δείτε, ο όγκος των τριών λίτρων για έναν τετρακύλινδρο κινητήρα δεν είναι το όριο! Αυτό το σημάδι πέρασε ο κινητήρας Pontiac Trophy 4 του 1961 με κυβισμό 3,2 λίτρων.

Αυτός ο κινητήρας ήταν ένας από τους καρπούς της εργασίας του John DeLorean, ο οποίος εκείνη την εποχή ήταν επικεφαλής του τμήματος Pontiac της General Motors. Το νέο συμπαγές μοντέλο Pontiac Tempest (συμπαγές σύμφωνα με τα αμερικανικά πρότυπα - μήκος 4,8 m) απαιτεί έναν φθηνό βασικό κινητήρα, αλλά η εταιρεία δεν έχει τα κεφάλαια για να τον αναπτύξει.

Μετά από αίτημα του DeLorean, ο κινητήρας σχεδιάστηκε από την αρχή από τον θρυλικό μηχανικό αγώνων Henry "Smokey" Yunick. Κόβει κυριολεκτικά τη μεγάλη οκτάδα των 6,4 λίτρων της οικογένειας Trophy V8 στη μέση.

Ο κινητήρας που προκύπτει είναι πολύ βαρύς (240 κιλά), αλλά εξαιρετικά φθηνός στην κατασκευή - σε τελική ανάλυση, έχει τα πάντα σαν V8. Και οι δύο κινητήρες έχουν την ίδια οπή και διαδρομή και έχουν συνολικά 120 εξαρτήματα στη σχεδίαση. Παράγονται επίσης σε ένα μέρος, με αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση κόστους.

Ο τετρακύλινδρος κινητήρας αποδίδει από 110 έως 166 ίππους, ανάλογα με την έκδοση καρμπυρατέρ. Ο κινητήρας σταμάτησε το 1964, παράλληλα με την εξέλιξη της δεύτερης γενιάς Tempest.

IHC Comanche - 3212 cu. εκ

Ομοίως, ο V8 έγινε ο τετρακύλινδρος κινητήρας της οικογένειας Comanche για το International Harvester Scout SUV στις αρχές της δεκαετίας του 1960. Τώρα αυτή η μάρκα έχει ξεχαστεί τελείως, αλλά στη συνέχεια παρήγαγε γεωργικά μηχανήματα, φορτηγά, pickup και το 1961 κυκλοφόρησε ένα μικρό Scout SUV.

Η σειρά τετρακύλινδρων Comanche αναπτύχθηκε για τον βασικό κινητήρα. Η International Harvester είναι μια μικρή εταιρεία με περιορισμένους πόρους, επομένως ο νέος κινητήρας σχεδιάστηκε όσο το δυνατόν πιο οικονομικά: οι σχεδιαστές έκοψαν έναν κινητήρα πέντε λίτρων που προοριζόταν για σταθερή εγκατάσταση (για παράδειγμα, για να οδηγήσει μια γεννήτρια), οι σχεδιαστές τον έκοψαν στη μέση .

Και μέχρι το 1968, η εταιρεία δημιουργούσε έναν πραγματικό γίγαντα με τον ίδιο τρόπο: ένας τετρακύλινδρος κινητήρας 3,2 λίτρων δημιουργήθηκε μειώνοντας στο μισό τον V6,2 των 8 λίτρων που προοριζόταν για βαρύ εξοπλισμό. Ο νέος κινητήρας ανέπτυξε μόνο 111 ίππους και μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '70, λόγω αυστηρότερων απαιτήσεων τοξικότητας, η ισχύς του έπεσε στους 93 ίππους.

Ωστόσο, πολύ πριν από αυτό, το μερίδιό της στο πρόγραμμα παραγωγής κατέρρευσε όταν άρχισαν να εγκαθίστανται πιο ισχυροί και ομαλοί κινητήρες V8 στο Scout SUV. Ωστόσο, αυτό δεν έχει πια σημασία - τελικά, αυτός ο κινητήρας μένει στην ιστορία ως ο μεγαλύτερος 4κύλινδρος που έχει εγκατασταθεί ποτέ σε αυτοκίνητο!