0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

4 цилиндровые двигатели и их ремонтные характеристики

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Признайтесь, что вы часто видели в тест-драйвах фразы про «типично короткоходный характер мотора» и не вполне понимали, о чем идет речь. Сегодня мы наконец расскажем, что такое коротко- и длинноходные моторы, в чем разница подходов к проектированию двигателей, и почему сейчас можно уверенно сказать, что «длинноходники» все-таки победили.

Средняя скорость, и какой она бывает

Д ля понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит воздействие расширяющихся газов на поршень. Поршни могут быть любой формы и размеров, но у любого поршня есть такой параметр, как средняя скорость, и от нее зависит очень и очень многое.

Средняя скорость поршня – это величина, которую можно определить по формуле Vp = Sn/30, где S – ход поршня, м; n – частота вращения, мин-1. И именно она определяет степень возможного форсирования двигателя по оборотам, ускорения элементов шатунно-поршневой группы во время работы, а также его механический КПД.

От средней скорости поршня зависят нагрузки на стенку поршня, на поршневой палец, шатун и коленвал. Причем зависимость эта квадратичная: с увеличением скорости (Vp) в два раза нагрузки увеличиваются в четыре раза, а если в три – то в девять раз.

Эксперименты инженеров-мотористов уже очень давно доказали, что классическая конструкция шатунно-поршневой группы выдерживает максимальную скорость порядка 17-23 м/с. И чем выше эта величина, тем скорее изнашивается мотор. Увеличить скорость поршня практически невозможно – самые облегченные гоночные двигатели Формулы-1 имели скорость порядка 23-25 м/с, и это безумно много. Этого удалось достичь только потому, что «формульные» моторы рассчитаны на очень короткую эксплуатацию – от них не требуется «ходить» по 100 000 км.

От теории – к практике. Как известно, мощность мотора – это производная от крутящего момента, помноженного на обороты (об этом я писал большую статью с таблицами и графиками). То есть, если мы хотим получить больше мощности, то надо увеличивать обороты. А так как скорость поршня ограничена, то у нас не остается другого выбора, кроме как уменьшить его ход. Чем меньше расстояние нужно пройти поршню за один оборот, тем меньше может быть его скорость.

Короткоходные, длинноходные и «квадратные» моторы

Казалось бы, выше мы только что озвучили два прекрасных аргумента для максимального уменьшения хода поршня. К тому же, чем меньше ход поршня, тем больше диаметр цилиндра при том же объеме, и тем более крупные клапаны можно поставить. Улучшается газообмен, а значит, и работа мотора в целом… Но, как оказалось, безмерно уменьшать ход тоже нельзя.

Чем меньше ход, тем больше должен быть диаметр цилиндра, если мы хотим сохранить объем. А вот форма камеры сгорания с ростом диаметра цилиндра ухудшается, соотношение объема камеры и площади неизбежно растет, увеличивается коэффициент остаточных газов, возрастают тепловые потери, ухудшается сгорание топлива… КПД падает, склонность к детонации повышается, ухудшаются экономичность и экологичность.

При уменьшении хода поршня снижается, к тому же, и диаметр кривошипа коленчатого вала, а значит, уменьшается крутящий момент мотора. Ухудшаются и массогабаритные параметры двигателей – они становятся куда крупнее в горизонтальном сечении. К тому же для сохранения рабочего объема приходится увеличивать число цилиндров, а это уже ведет к резкому повышению сложности конструкции. В общем, нужен был компромисс.

Основные задачи проектирования моторов решили к 60-м годам прошлого века, тогда же нащупали пределы прочности конструкции по средней скорости поршня. Стало ясно, что оптимальные параметры мощности, общего КПД и габаритов у атмосферного мотора получаются в том случае, если диаметр цилиндра равен ходу поршня или чуть меньше.

На фото: двигатель Nissan Qashqai

Если они совпадают, то такие моторы еще называют «квадратными». Моторы, у которых диаметр цилиндра все-таки больше хода поршня, называют короткоходными, а те, у которых он меньше, – длинноходными.

Внимательный читатель скажет: стоп, а откуда вообще взялись короткоходные моторы, если эксперименты доказали, что эффективнее всего «квадратные» или чуть-чуть длинноходные?! Все просто: короткоходники получили распространение в автоспорте. Там расход топлива и приемистость на низких оборотах не сильно «делали погоду», и можно было пожертвовать КПД ради достижения большей мощности на высоких оборотах при сохранении малого рабочего объема.

Для получения лучшей топливной экономичности, тяги и чистоты выхлопа, наоборот, ход поршня увеличивали, жертвуя оборотами и максимальной мощностью. Длинноходные моторы применяли там, где были нужны тяга и экономичность.

Тем временем, к 80-м годам среднюю скорость поршня в серийных моторах довели до предела в 18 м/с, дальше ее увеличивать не получалось. Такая ситуация сохранилась до 90-х, когда требования к массогабаритным и экономическим характеристикам моторов резко возросли.

Длинноходный прогресс

90-е годы – это в первую очередь массовое внедрение новых экологических норм, резкое повышение массы кузова автомобилей из-за новых требований по пассивной безопасности, а заодно и возросшие требования к габаритам и экономичности силовых агрегатов. Машины становились просторнее изнутри и безопаснее во всех смыслах.

А двигателям приходилось поспевать за прогрессом. Массовый переход на многоклапанные головки блоков цилиндров повысил мощность и сделал моторы чище. Средний рабочий объем мотора постарались уменьшить и тем самым выиграть в расходе топлива и габаритах. Прогресс в области конструирования поршневой группы позволил уменьшить высоту поршня и увеличить длину шатуна, сделав больше механический КПД мотора.

Следовательно, стало возможно перейти к более длинноходным конструкциям, которые при том же рабочем объеме были компактнее, имели больший крутящий момент и к тому же стали экономичнее. Облегчение поршневой группы позволило снизить нагрузки на нее при высоких оборотах, а массовое внедрение турбонаддува и регулируемого впуска – еще и выиграть в максимальной мощности и тяге. Умеренно длинноходные моторы от этого только выиграли.

В 2000-е в стане двигателей объемом от 2 литров наметился перелом в переходе от «квадратов» к длинноходным конструкциям. И вот вам несколько примеров. При рабочем объеме 2 литра моторы VW серии ЕА888 (стоят на множестве моделей концерна от Skoda Octavia до Audi A5) имеют ход поршня 92,8 мм при диаметре цилиндра 82,5, а 2-литровые моторы Renault серии F4R (более всего известный по Duster) – 93 мм и 82,7 соответственно. Моторы Toyota объемом 1,8 л серии 1ZZ (Corolla, Avensis и др.) – еще более длинноходные, их размерность 91,5х79.

На фото: двигатель Volkswagen Golf GTI

Рабочие обороты таких двигателей заметно уменьшились, особенно у турбонаддувных, снизились и обороты максимальной мощности. А значит и снижение механического КПД уже не столь важно, зато преимущества налицо. По габаритам моторы лишь немного больше «классических» 1,6 из недавнего прошлого, а по тяге и расходу топлива намного превосходят однообъемных предшественников.

В современных моторах пытаются сочетать высокую эффективность работы длинноходных моторов и повышенный механический КПД короткоходных. Так, в ультрасовременном (но тем не менее уже снимаемом с производства) моторе BMW серии N20В20 (стоят на 1-й, 3-й, 5-й сериях, X1 и X3) применяется несимметричная поршневая группа, в которой ось коленчатого вала и ось поршневых пальцев смещены относительно оси цилиндров. Тут используются регулируемый маслонасос, плазменное напыление цилиндров, бездроссельный впуск и прочие технические «фокусы» для снижения механических потерь и сопротивления впуска. Размерность этого длинноходного мотора 90,1х84, и никто не скажет, что у него плохие характеристики хоть в чем-то, кроме надежности.

Дизели

Дизельные моторы, которые в силу особенностей рабочего цикла обычно являются длинноходными и низкооборотными, выиграли вдвойне. Внедрение турбонаддува резко подняло крутящий момент и позволило снизить степень сжатия, а прогресс топливной аппаратуры и поршневой группы – еще и увеличить рабочие обороты.

На фото: двигатель Volkswagen Golf TDI

В итоге дизели превзошли по литровой мощности атмосферные бензиновые моторы, а по крутящему моменту – бензиновые моторы с наддувом. Так, двигатели серии N57 (3-я, 5-я, 7-я серии, X3, X5 и др.) от BMW при диаметре цилиндра 84 мм и ходе поршня 90 мм имеют рабочий объем 2,993 литра, мощность до 381 л. с. и 740 Нм крутящего момента. Средняя скорость поршня при этом – 13,2 метра в секунду.

Оборотная сторона

Конечно же, беспроигрышных лотерей не бывает, и чудесной высокой отдачи добились ценой надежности – тут нет никакого секрета. Старый принцип актуален и поныне: у «сильно длинноходных» моторов высокая средняя скорость поршня увеличивает нагрузку на стенки цилиндра.

Конечно же, материалы становятся лучше, но при сравнении двигателей одной серии с разными параметрами хода поршня и диаметра цилиндра заметно, что длинноходные модели более склонны к износу поршневых колец и задирам цилиндров. И ресурс поршневой у них оказывается существенно ниже, чем у более «квадратных» собратьев.

А вот при сравнении разных моторов все далеко не так однозначно. На моторах с алюминиевым блоком и алюсиловым покрытием стараются снизить нагрузку на стенку цилиндра в том числе и снижением хода поршня, но, как правило, все равно ресурс получается меньше, чем у моторов с чугунными гильзами или блоком.

Мотор Renault-Nissan серии M4R (Qashqai, Fluence и др.), который пришел на смену уже упомянутому чугунному F4R, имеет ход поршня 90,1 мм при диаметре цилиндра 84 – он все еще длинноходный, но ход поршня значительно сократился. Габариты при этом не увеличиваются за счет более тонкостенной конструкции блока цилиндров.

Читать еще:  Электронные схемы защита двигателей от перегрузок

На фото: двигатель Renault Latitude

Современные двигатели не нуждаются в высоких оборотах для достижения высокой мощности, а экономичность и экологичность становятся все важнее. Пусть даже в реальной эксплуатации заявленные характеристики и не подтверждаются… К тому же, можно путем усложнения конструкции обойти множество ограничений, которые десятки лет заставляли делать выбор между мощностью и экономичностью моторов.

Короткоходные «крутильные» моторы просто вымирают, им нет места в новом мире. Даже в Формуле-1 отказались от экстремальных конструкций с рабочими оборотами за 19 тысяч и соотношением диаметра цилиндра и хода поршня больше 2,4 к 1. Конечно, для фанатов и гоночных серий выпуск подобной техники сохранится, но в практическом плане смысла в ней уже нет. Победа длинноходных конструкций, за редким исключением, фактически состоялась.

Одним из немногих «оплотов короткоходности» до недавнего времени оставались атмосферные V6 и V8 от Mercedes-Benz. Так, моторы серии М272 (E-Klasse W211, M-Class W164 и др.) – откровенно короткоходные во всех вариантах исполнения. Например, у 3-литровой версии соотношение хода к диаметру будет 82,1 к 88. Как и их предки в лице М104, так и их наследники вплоть до М276, они были олицетворением успешных короткоходных моторов. Компания не стремилась к излишней компактности моторов, места было достаточно, а момента у двигателей объемом 3-3,5 литра и так хватало с запасом. Городить длинноходную конструкцию не было смысла.

Но новое поколение двигателей AMG серий М133/М176 с наддувом стали длинноходными – 83х92 мм, как и перспективная рядная шестерка 3,0 с наддувом серии М256 – 83х92,4 мм.

На фото: двигатель Mercedes-AMG CLA 45 4MATIC

Из «могикан» остаются разве что моторы GM, их блок V8 6,2 Vortec/L86/LT1 все еще не стремится к компактности, имея размерность 103,25х92 мм, и даже компрессорная версия LT4 сохраняет ту же размерность блока. Но это, скорее всего, тоже ненадолго.

Конец спорам

Даунсайз, наддув, непосредственный впрыск, гладкая моментная характеристика, высокий крутящий момент, регулируемый ГРМ и продвинутые трансмиссии сотворили маленькое чудо. Споры «длинноходный или короткоходный» уже более не актуальны.

Моторы вдруг прибавили в литровой мощности до границ, ранее считавшихся возможными только для специально подготовленных гоночных моторов. Увидев цифры в 120-150 л. с. с литра объема, мы уже не удивляемся, и даже 200 л. с. на литр кажутся вполне реальными, а «смешной» паспортный расход топлива для мощной и тяжелой машины кажется вполне реальным. Дизельные двигатели из «гадких утят» превратились в прекрасных лебедей с литровой мощностью даже большей, чем у бензиновых двигателей.

Во многом все это, плюс уменьшение габаритов и веса моторов, стало возможным благодаря длинноходной конструкции. Окончательно оформившийся тренд вряд ли переломится, особенно с учетом прогнозируемого вытеснения ДВС электромоторами и разнообразными «удлинителями дистанции».

4-цилиндровые двигатели и их ремонтные характеристики ауди 80

Вся информация взята с простора интернета так чисто для себя . Ну и для всех кому нужно будет пользуйтесь тоже…

1.Порядок работы цилиндров
Порядок работы цилиндров 1-3-4-2 (отсчет цилиндров со стороны привода ГРМ)

2.Система смазки.
Основные характеристики

Тип/спецификация масла.
Универсальное моторное масло, вязкость SAE 15W/50 или 20W/50 (Duckhams QXR или Hypergrade).

Мин. давление масла:
2,0 бар при 2000 об/мин и температуре масла 80°С.

Масляный фильтр:
Champion C101, Mann 719/30, Knecht OC47 и их аналоги.

Масляный насос.
Макс. окружной зазор шестерен 0.20 мм
Макс. осевой зазор шестерен 0.15 мм

Основные характеристики
Макс. допустимое осевое перемещение 0.25 мм

Основные характеристики:
Глубина установки игольчатого подшипника 1.5 мм.

Осевое перемещение
Для нового вала 0.07-0.17 мм
Максимально допустимое 0.25 мм.

Диаметр коронной шейки
Стандартный размер 53.96-53.98 мм
1-ый ремонтный размер 53.71-53.73 мм
2-ой ремонтный размер 53.46-53.48 мм
3-ий ремонтный размер 53.21-53.23 мм

Диаметр шатунной шейки
Стандартный размер 45.96-45.98 мм
1-ый ремонтный размер 45.71-45.73 мм
2-ой ремонтный размер 45.46-45.48 мм
3-ий ремонтный размер 45.21-45.23 мм

5.Для двигателей объемом, л 1.6/1.8

Диаметр поршня:
Стандартный размер 80.98 мм
1-ый ремонтный размер 81.23 мм
2-ой ремонтный размер 81.48 мм
Диаметр расточки цилиндра
Стандартный размер 81.01 мм
1-ый ремонтный размер 81.26 мм
2-ой ремонтный размер 81.51 мм

Зазор между поршнем и стенкой цилиндра:
Новые 0.03 мм
Предельный износ 0.07 мм

Зазор поршневого кольца в канавке:
Новые 0.02-0.05 мм
Предельный износ 0.15 мм

Расточка цилиндра:
Максимальная овальность 0.04 мм

Зазор в замке кольца:
Новое компрессионное 0.30-0.45 мм
Новое маслосъемное 0.25-0.45 мм
Предельный износ 1.0 мм

Основные характеристики:
Макс. осевое перемещение нижней головки 0.37 мм
Рабочий зазор шатунного подшипника (предельный износ) 0.12 мм

Основные характеристики:
Макс. осевое перемещение 0.15 мм
Рабочий зазор подшипника 0.1 мм
Макс. осевое биение 0.01 мм

8.Клапаны и направляющие втулки.

Основные характеристики:
Угол скоса фаски клапана 45°
Макс. раскачивание клапана (изм. у головки), впускной 1.0 мм
Макс. раскачивание клапана (изм. у головки), выпускной 1.3 мм

9.Головка блока цилиндров.

Основные характеристики:
Макс. деформация уплотнительной поверхности 0.1 мм
Мин. высота (между уплотнительными поверхностями) 132.55 мм
Угол седла клапана 45°

Четырёхцилиндровый двигатель

Рядный четырёхцилиндровый двигатель — конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением четырёх цилиндров, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается I4 («ай-фор») или L4 («Straight-4», «In-Line-Four»). Плоскость, в которой находятся цилиндры, может быть строго вертикальной или находиться под определённым углом к вертикали. Во втором случае двигатель иногда называют Slant-4 (/4) — например, двигатель автомобиля «Москвич-412».

Конфигурация I4 для четырёхтактного двигателя является несбалансированной, но проста в производстве (для двухтактного двигателя с чередованием работы цилиндров через 90° в порядке 1-3-4-2 или 1-2-4-3 такая конструкция — сбалансированная). При этом 4-цилиндровый двигатель имеет примерно на треть меньше деталей, чем 6-цилиндровый того же объёма и мощности, и требует примерно на столько же меньше времени для многих операций по обслуживанию и ремонту. Поэтому она находит применение обычно в сравнительно бюджетных автомобилях с относительно небольшим рабочим объёмом двигателя, а также автомобилях, для которых простота в ремонте и обслуживании важнее уровня комфорта (такси, внедорожники и т. п.).

Современные рядные 4-цилиндровые двигатели имеют рабочий объём обычно от 0,7 до 2,3 литра. С ростом рабочего объёма уровень вибраций значительно возрастает, поэтому на современных двигателях этой конфигурации с рабочим объёмом более 2,0 л, как правило, используются дополнительные балансировочные (успокоительные) валы, позволяющие приблизить уровень вибраций к рядным шестицилиндровым двигателям аналогичного рабочего объёма.

В прошлом, однако, I4 бо́льших рабочих объёмов не были редкостью.

В начале XX века существовали гоночные автомобили с рядными четырёхцилиндровыми двигателями рабочим объёмом 10-17 литров — например, De Dietrich. Мощность этих двигателей, однако, была весьма невелика — обычно порядка 70-100 л. с., что объясняется тем, что их максимальные обороты составляли лишь около 1500 об/мин.

В довоенные годы четырёхцилиндровые автомобильные двигатели большого объёма не были редкостью, особенно на грузовиках. Сюда можно отнести, например, советские ГАЗ М-1, ГАЗ-АА и их производные (3285 см³).

International Harvester с 1915 по 1926 год использовал на своих грузовиках 3,3-литровую нижнеклапанную рядную четвёрку, а в 1961—1972 годах выпускал рядные 4-цилиндровые моторы семейства Comanche рабочим объёмом 2,5 и 3,2 л. Все легковые и грузовые автомобили Ford вплоть до появления в начале 1930-х годов Ford Flathead V8 имели нижнеклапанные рядные четырёхцилиндровые двигатели (фактически двух семейств — Ford T и Ford A). Chrysler c 1926 года и до полного перехода на рядные шестёрки в 1932 году использовал на бюджетных моделях своих марок (S-Series) нижнеклапанные рядные четырёхцилиндровые моторы рабочим объёмом 2,7…3,2 л. Двигатель Pontiac Tempest модели 1961-63 годов имел рабочий объём 3188 см³ и не имел балансировочных валов.

Из относительно недавних примеров, западногерманская фирма Porsche выпускала автомобили с 2990-кубовыми I4.

Советские и российские автомобили «Волга» и УАЗ в течение длительного периода времени (с 1957 по начало 2000-х) оснащались рядными четырёхцилиндровыми двигателями с алюминиевыми гильзованными блоками и клапанным механизмом OHV производства ЗМЗ и УМЗ, которые имели рабочий объём 2,445 литра (имелись версии объёмом 2,9 литра) и не имели балансировочных валов. В настоящее время автомобили УАЗ снабжаются рядными четырёхцилиндровыми моторами производства ЗМЗ семейства 409 (с чугунным блоком и клапанным механизмом DOHC, никак не связанного с ранее упомянутым), с рабочим объёмом 2,7 литра без балансировочных валов.

Все эти двигатели были достаточно малооборотными и относительно тяжёлыми, что, наряду с особыми мерами при конструировании и при правильной настройке, практически сводило на нет нежелательные вибрации по сравнению с I4 меньшего объёма. Хотя, скажем, двигатель «Понтиака» оказался очень чувствителен к настройке карбюратора.

В настоящее время одними из наибольших по рабочему объёму серийных рядных четырёхцилиндровых бензиновых двигателей являются японские моторы семейства Toyota 3RZ-FE с рабочим объёмом 2,7 л (Toyota Land Cruiser Prado и другие модели). Четырёхцилиндровые дизели такого и большего объёма не являются редкостью и часто используются на грузовиках и тракторах, для которых уровень вибраций не является определяющим фактором.

Читать еще:  Что делать при разносе двигателя

V-образный четырёхцилиндровый двигатель — весьма редкая конфигурация. Изредка применялся в начале XX-века на мотоциклах, гоночных автомобилях и самолётах. Массовыми реализациями такой конфигурации в отечественном автопроме были лишь двигатели Мелитопольского моторного завода МеМЗ-965, МеМЗ-966, МеМЗ-968, применявшиеся на автомобилях «Запорожец» и ЛуАЗ. Такая конфигурация была выбрана из соображений достижения компактности силового агрегата как в длину, так и в ширину и упрощения его системы воздушного охлаждения. Однако конфигурация V4 полностью несбалансированная и имеет неравномерное чередование вспышек в цилиндрах. По этой причине автомобили «Запорожец» издают при работе характерный неприятный тарахтящий звук (на самом деле в основном из-за системы воздушного охлаждения, для «водяных» V4 это вовсе нехарактерно, по звуку и характеру работы они несколько напоминают V6, с которыми обычно и унифицированы). В мировой практике V4 водяного охлаждения в своё время находили широчайшее применение в модельном ряду европейского филиала Ford Motor Company, в частности на моделях Ford Taunus и Ford Granada, а также (тот же двигатель) на автомобилях SAAB, на которые он ставился вместо двухтакного трёхцилиндрового, опять же, благодаря компактности.

Оппозитный четырехцилиндровый двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором угол между рядами цилиндров составляет 180 градусов. В автомобильной и мототехнике оппозитный двигатель применяется для снижения центра тяжести, вместо традиционного V-образного. Оппозитный двигатель, в отличие от других четырёхцилиндровых двигателей, самый сбалансированный. Коленчатый вал оппозитного двигателя испытывает меньшие нагрузки, что позволяет развивать большие обороты двигателя и снимать большую удельную мощность, не увеличивая массу.

По сравнению с рядным 4-цилиндровым двигателем имеет (как и V-образный двигатель) более сложную конструкцию.

Наиболее широкое распространение оппозитный двигатель получил в модели Volkswagen Käfer.

Компания Porsche использует его в большинстве своих спортивных и гоночных моделей, таких как Porsche 997, Porsche 987 Boxster и другие.

Оппозитный двигатель является также отличительной чертой автомобилей марки Subaru, который устанавливается практически во все модели Subaru c 1963 года. Большинство двигателей этой фирмы имеют оппозитную компоновку, которая обеспечивает очень высокую прочность и жёсткость блока цилиндров.

Volkswagen Transporter T1 — T3 — бензиновые версии моторов также были оппозитными. Малая высота двигателя позволяла устанавливать его под полом салона.

Оппозитный 4-цилиндровый двигатель устанавливался на Т-26 и некоторые машины Pz I.

Международная премия «Двигатель года» за 2,7-литровый оппозитный двигатель

Штуттгарт. Шестицилиндровый оппозитный двигатель Porsche вновь награжден премией «Двигатель года». В этом году международное жюри наградило престижной премией 2,7-литровый двигатель автомобилей Boxster и Cayman, заявленный в категории двигателей объемом от 2,5 до трех литров. «Отличный двигатель для отличного автомобиля. Это «сердце» Porsche сочетает в себе техническое совершенство, спортивные характеристики и впечатляющую экономичность», — так обосновывает решение жюри Дин Славнич, представляющий журнал «Engine Technology International Magazine». Этот британский журнал вручает награды за выдающиеся двигатели уже 15 лет. Жюри отметило также эластичность, технические характеристики и плавность работы самого маленького по объему оппозитного двигателя Porsche.

Этот спортивный двигатель с уменьшенным рабочим объемом создан на базе 3,4-литрового двигателя. В Cayman он работает вместе с коробкой передач Doppelkupplung (PDK) и развивает мощность 275 л.с. (202 кВт), расходуя в цикле NEFZ 7,7 л топлива на 100 км (180 г/км CO2). По своей литровой мощности, составляющей 101,6 л.с./л, этот шестицилиндровый двигатель превосходит установленный для спортивных двигатель магический предел — 100 л.с. на литр объема.

Таким образом оппозитный двигатель Porsche уже в четвертый раз стал победителем среди лучших двигателей в мире. В 2007 году компания Porsche одержала победу в категории двигателей объемом от трех до четырех литров, представив на суд жюри силовой агрегат Porsche 911 Turbo. В 2008 году победу в классе двигателей без ограничения рабочего объема одержал 3,6- литровый оппозитный двигатель с наддувом мощностью 480 л.с. В 2009 году премию «Лучший новый двигатель» получил 3,8-литровый шестицилиндровый двигатель 911 Carrera S. Лучшие двигатели года в различных категориях определяли 87 авторитетных журналистов специализированных изданий из 35 стран. Помимо мощности, расхода топлива, технических характеристик и комфорта журналисты оценивали и используемые перспективные технологии.

Преимущества: компактный и легкий, раскручивающийся до высоких оборотов и плавный в работе – на протяжении 50 лет

В этом году свое 50-летие отмечают Porsche 911 и шестицилиндровый оппозитный двигатель. Главными преимуществами двигателя являются плоская форма, небольшой вес и компактность. Шестицилиндровый оппозитный двигатель отличается плавной работой. В нем отсутствуют так называемые свободные моменты и силы. Помимо этого оппозитные двигатели очень хорошо подходят для того, чтобы снизить центр тяжести автомобиля. Этому способствуют и расположенные горизонтально цилиндры. А чем ниже расположен центр тяжести, тем спортивнее будут ходовые характеристики автомобиля.

Одной из самых примечательных характеристик шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche был и остается пониженный расход топлива по сравнению с мощностью двигателя. В основе этой отличной эффективности лежит общая концепция, взятая из автоспорта. Эта концепция предполагает применение облегченных конструкций, легкую раскручиваемость до высоких оборотов и высокую удельную мощность благодаря усовершенствованному процессу газообмена.

Именно базовые характеристики этих двигателей стали причиной принятия решения в пользу оппозитного шестицилиндрового двигателя при появлении первого 911. В результате был разработан шестицилиндровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением, с осевым вентилятором – ввиду высокой частоты вращения и для обеспечения повышенной плавности работы – и распределительными валами верхнего расположения. Для рабочего объема двигателя сначала были выбраны два литра с возможностью последующего увеличения до 2,7 литра. На тот момент ни один из специалистов компании Porsche не мог даже предположить, что двигатель этого типа в своей базовой форме просуществует до 1998 года и что его рабочий объем увеличится до 3,8 литра.

Мировая премьера 1963 года: двухлитровый двигатель мощностью 130 л.с.

Во время своей мировой премьеры на международной выставке во Франкфурте-на-Майне IAA в 1963 году первый 911, называвшийся тогда еще 901, был оснащен двухлитровым шестицилиндровым оппозитным двигателем мощностью 130 л.с. при 6100 об/мин. Успех этого нового спорткара заставил подумать компанию Porsche о более мощном двигателе, и уже в 1967 году состоялся дебют 911 S с двигателем мощностью 160 л.с. при 6600 об/мин. Вскоре после этого базовая модель получила обозначение 911 L, а позднее – 911 Е. Особую гордость у инженеров тогда вызывал тот факт, что, несмотря на более мощный двигатель и литровую мощность 90 л.с., срок службы силового агрегата 911 S не сократился.

911 занял прочные позиции на мировом рынке не только благодаря своему мощному двигателю, но и за счет прогрессивных технологий. В 1968 году впервые для рынка США компания Porsche выпустила спортивный автомобиль, оснащенный двигателем с низким уровнем токсичности ОГ.

При этом компании Porsche удалось это сделать не в ущерб мощности и с обеспечением практически такого же комфорта, а также выполнить требования американских законов к токсичности ОГ, а именно особенно строгие положения, действующие в Калифорнии. Снижение токсичности происходило за счет отвода отработавших газов в систему впуска и в термореакторы. Компания Porsche стала первым европейским предприятием, на котором для проведения конструкторских работ были установлены испытательные стенды для контроля ОГ.

К осени 1968 года компания Porsche стала выпускать системы механического впрыска бензинового топлива с шестиплунжерным насосом. Вместе с увеличением рабочего объема своих двигателей она увеличила их мощность и крутящий момент. В 1969 году шестицилиндровый двигатель сначала стал 2,2-литровым, а спустя два года – 2,4-литровым. В результате мощность двигателей 911 S возросла сначала до 180 л.с., а затем – до 190 л.с. В 1971 году была понижена степень сжатия для того, чтобы все 911 могли ездить по всему миру на бензине с октановым числом 91. В тесном сотрудничестве с компанией Bosch Porsche разработала улучшенную систему постоянного впрыска K-Jetronic, которая впервые стала применяться в 1972 году в предназначенных для рынка США моделях.

В 1974 году состоялся дебют первого серийного спортивного автомобиля с турбонагнетателем 911 Turbo

В 1973 году на модели G поколения 911 стали устанавливаться двигатели с рабочим объемом 2,7 литра, способные работать на неэтилированном бензине с октановым числом 91. Тем самым компания Porsche еще раз подтвердила, что и спортивные автомобили могут быть экологически безопасными. В 1974 году состоялась премьера легендарного автомобиля: компания Porsche представила 911 Turbo – первый серийный спортивный автомобиль с турбонагнетателем. Инженеры компании применили свой богатый опыт работы над двигателями гоночных автомобилей при разработке двигателей с наддувом для серийных автомобилей. За основу двигателя был взят силовой агрегат 911 Carrera RS 3.0 мощностью 260 л.с., с крутящим моментом 343 Нм, разгоняющий автомобиль до максимальной скорости более 250 км/ч.

Работы над дальнейшим совершенствованием шестицилиндрового двигателя сопровождались постепенным увеличением рабочего объема и мощности с применением самых современных технологий очистки отработавших газов. Первые оппозитные двигатели с нейтрализатором и функцией регулировки состава отработавших газов компания Porsche выпустила в 1980 году. Через три года она представила новое поколение атмосферных двигателей с рабочим объемом 3,2 литра и с цифровой электроникой. Теперь все двигатели были подготовлены к работе на неэтилированном бензине с октановым числом 91 – во многих европейских странах этого топлива тогда еще не было. Однако при его появлении можно было быстро приспособиться к новым условиям. В 1988 году компания Porsche еще раз усовершенствовала процессы сгорания и разработала головку цилиндра с двумя свечами зажигания на цилиндр.

Читать еще:  Вольво 460 двигатели какие подходят

Вершиной технического прогресса стал оппозитный атмосферный двигатель с воздушным охлаждением с рабочим объемом 3,8 литра для серии 993, который в топовой модели 1995 года 911 Carrera RS развивал 300 л.с. Небольшой серией был выпущен 911 GT2, разработанный на основе опыта, полученного при участии в автогонках. Сначала его 3,6-литровый двигатель с двойным турбонаддувом развивал 430 л.с., а двигатель модельного ряда 1998 года развивал уже 450 л.с. Двумя системами турбонаддува был оснащен и 911 Turbo. Оснащенный к тому же системой контроля токсичности отработавших газов OBD II, он стал настоящей мировой премьерой. Двигатель мощностью 408 л.с. был разработан на основе 3,6-литрового атмосферного двигателя. Однако он подвергся такой всесторонней модификации, что можно сказать, что он имел свою индивидуальную конструкцию.

В 1996 году состоялась мировая премьера первого шестицилиндрового оппозитного двигателя Porsche с водяным охлаждением

Настоящим прорывом в истории создания шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche стал привод нового модельного ряда Boxter, мировая премьера которого состоялась в 1996 году. Впервые компания Porsche применила силовой агрегат с водяным охлаждением с рабочим объемом 2,5 литра и мощностью 204 л.с. Более не связанные ограничениями, обусловленными бывшим шестицилиндровым двигателем с воздушным охлаждением, разработчики установили на новый силовой агрегат головку цилиндров с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр. Годом позже появился новый 911 модельного ряда 996, оснащенный также двигателем с водяным охлаждением. Этот 3,4-литровый силовой агрегат был значительно короче своего предшественника и, прежде всего, более плоским. Его мощность составляла 300 л.с., а его частота вращения была намного выше по сравнению с атмосферным двигателем. К тому же имелась возможность регулировки распределительных валов на впуске, и появилась система регулировки фаз газораспределения VarioCam. Через два года эта система была дополнена системой переключения хода клапанов. С тех пор она носит название VarioCam Plus. Однако важнейшие характеристики остались неизменными: шестицилиндровый двигатель, коленчатый вал на семи опорах, двухмассовый маховик и разделенный в продольном направлении корпус двигателя. На водяное охлаждение был переведен и новый 911 Turbo. В 2000 году на него был установлен новый двигатель мощностью 420 л.с. Свое продолжение получили работы над увеличением рабочего объема и мощности, в результате которых в середине 2000-х годов появились 3,6- и 3,8-литровые оппозитные двигатели мощностью 355 л.с.

В 2008 году 911 Carrera и 911 Carrera S получили разработанные с чистого листа бензиновые двигатели с непосредственным впрыском. При том же рабочем объеме они развивали 345 л.с. и 385 л.с. Из этого же семейства были взяты и двигатели для Boxster и Cayman. Уменьшение рабочего объема двигателей для повышения эффективности расхода топлива стало, начиная примерно с 2008 года, главной задачей разработчиков двигателей. На базе взятых из различных областей знаний компания Porsche разработала новую технику для 911-го модельного ряда 991, который появился в 2011 году: так оппозитный двигатель в 911 Carrera мощностью 350 л.с. получил рабочий объем 3,4 литра вместо прежних 3,6 литра. А двигатель Carrera S мощностью 400 л.с. стал 3,8-литровым. Обе модели дают понять, что модельный ряд 991 был ориентирован на максимальную эффективность с точки зрения расхода топлива: по удельной массе, составляющей 3,5 килограмма на л.с., новый 911 Carrera S опережает своих главных конкурентов. Высочайшие показатели 911 Carrera и 911 Carrera S демонстрируют и по расходу топлива в цикле NEFZ: у 911 Carrera он составляет 8,2 литра на 100 километров (194 г/км CO2), а у 911 Carrera S он составляет 8,7 литра на 100 километров (205 г/км CO2) при работе каждого из них с коробкой передач Porsche Doppelkupplung.

Boxster и Cayman представлены в сегменте двухместных родстеров и купе и имеют двигатели с аналогичными техническими характеристиками. За свои 2,7-литровые двигатели они стали победителями в своей категории и были награждены премией «Двигатель года». В Boxster работает двигатель мощностью 265 л.с. и расходует столько же топлива, сколько силовой агрегат у Cayman с аналогичной мощностью. Boxster S и Cayman S оснащены 3,4- литровым двигателем, который в родстере развивает 315 л.с., а в спортивном купе – 325 л.с. С коробкой передач PDK они расходуют в цикле NEFZ 8,0 л/100 км (188 г/км CO2).

Всем этим компания Porsche доказывает: шестицилиндровый оппозитный двигатель – это не вчерашний день. А отличная база для разработки эффективных спортивных двигателей будущего.

Porsche Boxster/Cayman: расход топлива в городском цикле 12,2 – 10,6 л/100 км; за городом 6,9 – 5,9 л/100 км; в смешанном цикле 8,8 – 7,7 л/100 км; выбросы CO2 206 – 180 г/км

Hyundai Santa Fe 2021. Обзор моторов.

10 июля

Santa Fe 2021 года выпуска относится к четвертому поколению этих автомобилей и предлагается с достаточно широкой моторной линейкой: силовыми агрегатами объемом 2.0, 2.2, 2.4, 2.5 и 3.5 литров. Но это в целом, а для российского рынка предназначаются три варианта моторов: 2,2 литровый дизель, агрегирующийся с роботизированной коробкой передач, а также 2.5- и 3-литровые “атмосферники” с “автоматом”. Все перечисленные моторы достаточно мощные и приемистые, способные дать хорошую фору конкурентам. Впрочем, обо всем по порядку.

Дизель Santa Fe. Новый взгляд на бензин vs солярка.

С марта прошлого года автомобиль получил новый дизельный мотор c турбонадувом D4HE, который оставил очень хорошее впечатление у авто экспертов. Развивая мощность до 199 л.с при максимальном крутящем моменте 440 Н*м (на 2750 об/мин), двигатель способен разогнать двухтонный suv до сотни всего за 9.1 секунду, а среднему расходу топлива могут позавидовать иные седаны.

D4HE, или Smartstream D 2.2 CRD, устанавливают также на популярный кроссовер Sorento и минивен Carnival. Двигатель совершенно новый, поэтому информации о недостатках на длительных сроках эксплуатации нет. Вызывает настороженность ремень ГРМ, сменивший уже привычную цепь на моторах Hyundai, но пока о проблемах с ним на рекомендованном ресурсе не слышно. Зато замена пьезофорсунок на электромагнитные — хорошая новость. Первые периодически подкидывали проблем автовладельцам.

Блок цилиндров, как и головка, — алюминиевые. Это уже естественный процесс, который мы наблюдаем практически у всех производителей авто, но заявленный ресурс 350 тысяч км говорит о том, что производитель уверен в работе агрегата. Впрочем, сомневаться в работе корейских конструкторов последние 15 лет точно не приходится.

Двигатель D4HE технические характеристики

Объем двигателя, куб.см

Максимальная мощность, л.с.

Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин.

Расход топлива, л/100 км

Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин.

Количество клапанов на цилиндр

SmartStream 2.5 MPI

2.5-литровый бензиновый двигатель Hyundai G4KM SmartStream 2.5 MPI собирается на заводе Ульсан в Южной Корее с 2019 года и устанавливается на восьмое поколение Sonata и кроссовер Kia Sorento четвертого поколения. Агрегат относится к новому семейству Theta III и оснащен распределенным впрыском топлива. На “Санте” G4KM присутствует с марта 2020.

Агрегат относится к высокотехнологичным моторам и позиционируется производителем, как мощный и экономичный двигатель, призванный восстановить доверие к морально устаревшей технологии распределенного впрыска топлива MPI. Вероятно этот силовой агрегат в ближайшие годы будет штатным мотором для большинства крупных седанов/кроссоверов современной модельной гаммы Kia/Hyundai и станет основным конкурентом двигателям с системой впрыска GDI.

Блок — алюминиевый с вмонтированными чугунными гильзами, толщина стенок которых составляет 3.5 миллиметра. Головка блока, естественно также алюминиевая, имеет следующие особенности:

  • облегченные клапана и толкатели с гидравлическими компенсаторами;
  • масляные форсунки для охлаждения деталей цилиндропоршневой группы;
  • интегрированный впускной коллектор и двухконтурная система охлаждения;
  • топливные форсунки установлены максимально близко к клапанам для увеличения общей производительности мотора;
  • усовершенствованное управление фазами подъема клапанов CVVT.

Приводной механизм представлен двойной бесшумной цепью ГРМ с автоматическими натяжителями. Клапана при обрыве или перескоке цепи гнет, но реальный ресурс цепи составляет до 170 тысяч километров пробега. К этому времени адекватный автовладелец техническое обслуживание обычно проходит.

Расход приятно удивляет. 2,5-литровый ДВС в среднем просит 8.7 литров на 100 км в смешанном цикле, разгоняя Санта Фе до 195 км/ч. Это на 92-м бензине, потреблять который двигатель вполне обучен. Болячки мотора в принципе сохранились с предыдущей версии: склонность к масложору, определенная вероятность появления задиров и не очень быстрая отзывчивость мотора на педаль газа. Плюс достаточно привередливые гидрокомпенсаторы, которые остро реагируют на некачественное моторное масло.

В то же время, мотор Hyundai G4KM SmartStream 2.5 MPI смело можно назвать экономичным и мощным. Увеличенный ход поршней позволяет развивать большой крутящий момент, а достаточно крепкая приводная цепь ГРМ обладает значительно большим ресурсом, чем у предшествующих моторов. Кроме того, двигатель быстро прогревается в холодную погоду, что для наших условий, согласитесь, не последний критерий выбора. Концерн Hyundai, заявляет, что при соблюдении автовладельцем технического регламента ресурс мотора может составлять 300-330 тысяч километров пробега до наступления первых существенных неисправностей.

Двигатель G4KM технические характеристики

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector