Największe 4-cylindrowe silniki na świecie

Po otwarciu maski samochodu istnieje 90% szans na zderzenie z czterocylindrowym silnikiem. Jego konstrukcja jest prosta i niedroga w produkcji, kompaktowa i zapewnia funkcje wystarczające dla większości pojazdów.

Należy jednak pamiętać: większość tych silników ma pojemność roboczą 1,5-2 litrów, tj. objętość każdego cylindra nie przekracza 0,5 litra. Rzadko kiedy czterocylindrowy silnik ma większą pojemność skokową. I nawet wtedy liczby są tylko nieznacznie wyższe: 2,3-2,5 litra. Typowym przykładem jest rodzina Ford-Mazda Duratec, która ma starszy silnik 2,5-litrowy (znajdujący się w Fordzie Mondeo i Mazdzie CX-7). Lub, powiedzmy, 2,4-litrowy, który jest wyposażony w crossovery Kia Sportage lub Hyundai Santa Fe.

Dlaczego projektanci nie zwiększają obciążenia pracą jeszcze bardziej? Jest kilka przeszkód. Po pierwsze, z powodu wibracji: w 4-cylindrowym silniku siły bezwładności drugiego rzędu nie są zrównoważone, a wzrost głośności gwałtownie zwiększa poziom wibracji (a to prowadzi do spadku nie tylko komfortu, ale także niezawodności) . Rozwiązanie jest możliwe, ale niełatwe - zwykle przy skomplikowanym systemie wyważania wałów.

Istnieją również poważne problemy konstrukcyjne - dużemu wzrostowi skoku tłoka zapobiega wzrost obciążeń bezwładności, a jeśli średnica cylindra jest znacznie zwiększona, normalne spalanie paliwa jest utrudnione i wzrasta ryzyko detonacji. Do tego dochodzą trudności z samą instalacją – na przykład ze względu na wysokość przedniej osłony.

Jednak w historii przemysłu motoryzacyjnego istnieje długa lista wyjątków. Silniki wysokoprężne celowo nie zostały uwzględnione w wyborze silników - zwłaszcza dla ciężkich pojazdów, wśród których pojemność dochodzi do 8,5 litra. Takie silniki są stosunkowo wolne, więc wzrost obciążeń bezwładnościowych nie jest dla nich taki straszny - w końcu kojarzą się z prędkością o zależności kwadratowej. Ponadto proces spalania w silnikach Diesla jest zupełnie inny.

Podobnie nie uwzględniono różnych eksperymentów z początku XX wieku, takich jak czterocylindrowy silnik benzynowy Daimler-Benz o pojemności 20 litra. Wtedy tworzenie silników jest jeszcze w powijakach, a inżynierowie nie są świadomi wielu efektów, które zachodzą w ich wnętrzu. Z tego powodu w poniższej galerii znajdują się tylko czterocylindrowe giganty urodzone w ciągu ostatnich 21,5 lat.

Toyota 3RZ-FE - 2693 cmXNUMX

Silnik został opracowany pod koniec lat 80. specjalnie dla furgonetki HiAce, SUV-ów Prado i pickupów Hilux. Wymagania dla takich silników są jasne: do jazdy w terenie lub przy dużym obciążeniu potrzebny jest dobry moment obrotowy przy niskich obrotach i wysoka elastyczność (choć kosztem maksymalnej mocy). Do tego niski koszt, co jest szczególnie ważne w przypadku pojazdów użytkowych.

Silnik o pojemności 2,7 litra jest najstarszym z linii benzynowych „czwórek” serii RZ. Od samego początku projektowano je z myślą o zwiększeniu objętości, tak aby wytrzymały żeliwny blok montowano bardzo przestrzennie: odległość między cylindrami wynosiła aż 102,5 milimetra. Aby zwiększyć objętość do 2,7 litra, średnica cylindra i skok tłoka wynoszą 95 milimetrów. W przeciwieństwie do młodszych silników serii RZ, ten jest wyposażony w wałki wyrównoważające w celu zmniejszenia wibracji.

Silnik jak na swój czas ma bardzo nowoczesny design, ale bez egzotyki: żeliwny blok jest pokryty 16-zaworową głowicą, ma łańcuch rozrządu, brak hydraulicznych popychaczy. Moc to tylko 152 KM, ale maksymalny moment obrotowy 240 Nm dostępny jest przy 4000 obr / min.

W 2004 roku wypuszczono ulepszoną wersję silnika o indeksie 2TR-FE, który otrzymał nową głowicę cylindrów z hydraulicznymi kompensatorami i przełącznikiem faz na wlocie (a od 2015 roku na wylocie). Jego moc została symbolicznie zwiększona do 163 koni mechanicznych, ale maksymalny moment obrotowy 245 Nm dostępny jest już przy 3800 obr./min.

GM L3B – 2727 cmXNUMX

Oto jak wygląda downsizing w Ameryce: jako alternatywa dla wolnossących 8-cylindrowych silników General Motors opracowuje ogromny czterocylindrowy silnik z turbodoładowaniem o pojemności ponad 2,7 litra.

Od samego początku silnik był rozwijany z myślą o pełnowymiarowych pickupach. Aby uzyskać większy moment obrotowy przy niskich obrotach, jest on wykonany z bardzo długim skokiem: otwór ma 92,25 milimetra, a skok tłoka wynosi 102 milimetry.

Jednocześnie silnik jest zaprojektowany zgodnie z najnowocześniejszymi modelami: bezpośredni wtrysk paliwa (z bocznymi wtryskiwaczami), przełączniki fazowe, zastosowano system wyłączania cylindra przy częściowym obciążeniu, zastosowano pompę elektryczną układu chłodzenia. Blok cylindrów i głowica są wykonane ze stopu aluminium, a kolektor wydechowy jest zintegrowany z głowicą, turbosprężarka BorgWarner jest dwukanałowa i ma niekonwencjonalną geometrię uzwojenia.

Moc tego turbodoładowanego silnika sięga 314 koni mechanicznych, a moment obrotowy 473 Nm już przy 1500 obr./min. Jest montowany w podstawowych wersjach dużego pickupa Chevroleta Silverado (brat SUV-a Chevroleta Tahoe), ale od przyszłego roku będzie montowany pod maską… w kompaktowym sedanie Cadillac CT4 z napędem na tylne koła - lub raczej na jego „szlifowanej” wersji CT4-V. Dla niego moc wzrośnie do 325 koni mechanicznych, a maksymalny moment obrotowy do 515 Nm.

GM spółka z ograniczoną odpowiedzialnością

Na przełomie wieków General Motors wprowadził na rynek całą rodzinę zunifikowanych silników Atlas do średnich crossoverów, SUV-ów i pickupów. Wszystkie mają nowoczesne czterozaworowe głowice, ten sam skok tłoka (102 milimetry), dwie średnice cylindrów (93 lub 95,5 milimetra) oraz różną liczbę cylindrów (cztery, pięć lub sześć).

Czterocylindrowe mają indeksy LK5 i LLV, ich pojemność robocza wynosi 2,8 i 2,9 litra, a ich moc to 175 i 185 koni mechanicznych. Podobnie jak silniki do pickupów, mają one „mocny” charakter – maksymalny moment obrotowy (251 i 258 Nm) osiągany jest przy 2800 obr./min. Mogą wirować z prędkością do 6300 obr./min. Wspomniane 4-cylindrowe silniki były montowane w pierwszej generacji pickupów Chevrolet Colorado i GMC Canyon średniej wielkości i zostały wycofane z produkcji wraz z dwoma modelami (pierwsza generacja, o której mowa) w 2012 roku.

Porsche M44/41, M44/43 i M44/60 - 2990 cmXNUMX cm

Większość silników w tym asortymencie to proste jednostki przeznaczone do pickupów, samochodów dostawczych lub SUV-ów. Ale to inny przypadek: ten silnik został stworzony dla samochodu sportowego Porsche 944.

Tańsze coupe z montowanym z przodu silnikiem Porsche 924 z końca lat 1970. było często krytykowane za słaby, czterocylindrowy silnik Audi o pojemności 2 litrów. Dlatego po głębokiej modernizacji samochodu sportowego projektanci Porsche robią go z zupełnie innym silnikiem. To prawda, że ​​istotnym ograniczeniem jest wielkość komory silnika, która od samego początku była przeznaczona do montażu „czwórki”.

Porsche 944, wypuszczone na rynek w 1983 roku, ma w rzeczywistości prawą połowę aluminiowego silnika V8 z dużego coupe Porsche 928. Wynikowy silnik o pojemności 2,5 litra ma raczej krótki skok i ogromny otwór 100 milimetrów: przy 4 cylindrach daje to bardzo nierówne osiągi , dlatego konieczne jest zastosowanie opatentowanego systemu Mitsubishi z parą wałków wyważających. Ale silnik okazuje się bardzo zwrotny - samochód odpala na drugim biegu bez żadnych problemów.

Następnie pojemność skokową silnika zwiększono najpierw do 2,7 litra, co skutkowało zwiększeniem średnicy cylindra do 104 milimetrów. Następnie zwiększono skok tłoka do 87,8 milimetrów, co dało objętość 3 litrów – jedną z największych „czwórek” w historii motoryzacji! Ponadto istnieją zarówno wersje atmosferyczne, jak i turbodoładowane.

Wypuszczono kilka wersji trzylitrowego silnika: Porsche 944 S2 rozwija moc 208 koni mechanicznych, a Porsche 968 ma już 240 koni mechanicznych. Wszystkie trzylitrowe wolnossące silniki są wyposażone w 16-zaworową głowicę cylindrów.

Najmocniejszą wersją tej serii jest 8-zaworowy silnik turbo, który rozwija moc 309 koni mechanicznych. Jednak jest mało prawdopodobne, aby kiedykolwiek zobaczyć go na żywo, ponieważ jest wyposażony tylko w Porsche 968 Carrera S, którego wyprodukowano tylko 14 sztuk. W wyścigowej wersji Turbo RS, produkowanej zaledwie w trzech egzemplarzach, silnik ten jest podkręcany do 350 koni mechanicznych. Nawiasem mówiąc, opracowano 16-zaworowy silnik turbo, ale tylko jako prototyp.

Pontiac

Jak widać, objętość trzech litrów dla czterocylindrowego silnika nie jest granicą! Znak ten został przekroczony przez silnik Pontiac Trophy 4 z 1961 roku o pojemności skokowej 3,2 litra.

Ten silnik był jednym z owoców pracy Johna DeLoreana, który w tym czasie kierował oddziałem Pontiac w General Motors. Nowy kompaktowy model Pontiac Tempest (kompaktowy jak na amerykańskie standardy - długość 4,8 m) wymaga taniego silnika bazowego, ale firma nie ma środków na jego rozwój.

Na prośbę DeLoreana silnik został zaprojektowany od podstaw przez legendarnego mechanika wyścigowego Henry'ego „Smokey” Unique. Dosłownie przecina o połowę 6,4-litrową Big Eight z rodziny Trophy V8.

Powstały silnik jest bardzo ciężki (240 kg), ale niezwykle tani w produkcji – ma w końcu wszystko co V8. Oba silniki mają ten sam otwór i skok, a ich konstrukcja obejmuje łącznie 120 elementów. Produkowane są również w jednym miejscu, co skutkuje znacznymi oszczędnościami kosztów.

Czterocylindrowy silnik rozwija moc od 110 do 166 koni mechanicznych, w zależności od wersji gaźnika. Silnik został wyłączony w 1964 roku, równolegle z rozwojem Tempesta drugiej generacji.

IHC Comanche - 3212 cu. cm

Podobnie V8 na początku lat 1960. stał się czterocylindrowym silnikiem rodziny Comanche dla SUV-a International Harvester Scout. Teraz ta marka została całkowicie zapomniana, ale potem produkowała maszyny rolnicze, ciężarówki, pickupy, aw 1961 roku wypuściła mały pojazd terenowy Scout.

Seria czterocylindrowych Comanche została opracowana dla silnika podstawowego. International Harvester to mała firma o ograniczonych zasobach, więc nowy silnik został zaprojektowany tak ekonomicznie, jak to tylko możliwe: projektanci wycięli pięciolitrowy silnik przeznaczony do instalacji stacjonarnej (na przykład do napędzania generatora), projektanci przecięli go na pół .

A do 1968 roku firma budowała giganta w ten sam sposób: czterocylindrowy silnik o pojemności 3,2 litra uzyskano po przecięciu na pół 6,2-litrowego V8 przeznaczonego do ciężkiego sprzętu. Nowy silnik rozwijał tylko 111 koni mechanicznych, a pod koniec lat 70., ze względu na zaostrzenie wymagań dotyczących toksyczności, jego moc spadła do 93 koni mechanicznych.

Jednak na długo przedtem jego udział w programie produkcyjnym załamał się, gdy w Scout SUV zaczęto montować mocniejsze i płynniejsze silniki V8. Jednak to już nie ma znaczenia – w końcu ten silnik przechodzi do historii jako największy 4-cylindrowy silnik, jaki kiedykolwiek montowano w samochodzie!