أكبر محركات 4 أسطوانات في العالم

افتح غطاء السيارة وهناك احتمال 90٪ بالتصادم مع محرك رباعي الأسطوانات. تصميمه بسيط وغير مكلف للتصنيع ، وصغير الحجم ، ويوفر ميزات كافية لمعظم المركبات.

ومع ذلك ، يرجى ملاحظة: معظم هذه المحركات لها حجم عمل يتراوح بين 1,5 و 2 لتر ، أي لا يتجاوز حجم كل اسطوانة 0,5 لتر. نادرًا ما يكون للمحرك رباعي الأسطوانات إزاحة أكبر. وحتى مع ذلك ، فإن الأرقام أعلى قليلاً: 2,3-2,5 لتر. مثال نموذجي هو عائلة Ford-Mazda Duratec ، التي لديها محرك 2,5 لتر أقدم (موجود في Ford Mondeo و Mazda CX-7). أو ، على سبيل المثال ، 2,4 لتر ، وهي مجهزة بكروس أوفر كيا سبورتاج أو هيونداي سانتا في كروس أوفر.

لماذا لا يزيد المصممون من عبء العمل أكثر؟ هناك عدة عقبات. أولاً ، بسبب الاهتزاز: في محرك رباعي الأسطوانات ، لا تكون قوى القصور الذاتي للصف الثاني متوازنة ، وتؤدي الزيادة في الحجم إلى زيادة حادة في مستوى الاهتزاز (وهذا يؤدي إلى انخفاض ليس فقط في الراحة ولكن أيضًا في الموثوقية) . الحل ممكن ، ولكنه ليس سهلاً - عادةً مع نظام موازنة العمود المعقد.

هناك أيضًا مشكلات خطيرة في التصميم - يتم منع حدوث زيادة كبيرة في شوط المكبس عن طريق زيادة أحمال القصور الذاتي ، وإذا زاد قطر الأسطوانة بشكل كبير ، فإن الاحتراق الطبيعي للوقود يعيق ويزداد خطر الانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، هناك صعوبات في التثبيت نفسه - على سبيل المثال ، بسبب ارتفاع الغطاء الأمامي.

ومع ذلك ، هناك قائمة طويلة من الاستثناءات في تاريخ صناعة السيارات. لم يتم تضمين محركات الديزل عمدًا في اختيار المحرك - خاصة بالنسبة للمركبات الثقيلة ، والتي يصل حجمها إلى 8,5 لترًا. هذه المحركات بطيئة نسبيًا ، لذا فإن الزيادة في أحمال القصور الذاتي ليست فظيعة بالنسبة لها - فهي في النهاية مرتبطة بسرعة الاعتماد التربيعي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية الاحتراق في محركات الديزل مختلفة تمامًا.

وبالمثل ، لم يتم تضمين تجارب مختلفة من أوائل القرن العشرين ، مثل محرك البنزين Daimler-Benz سعة 20 لترًا رباعي الأسطوانات. ثم لا يزال إنشاء المحركات في مراحله الأولى ، ولا يدرك المهندسون الآثار العديدة التي تحدث بداخله. لهذا السبب ، يعرض المعرض أدناه فقط عمالقة من أربع أسطوانات ولدوا في السنوات الستين الماضية.

تويوتا 3RZ-FE - 2693 سم مكعب

تم تطوير المحرك في أواخر الثمانينيات خصيصًا لشاحنة HiAce و Prado SUV و Hilux. متطلبات مثل هذه المحركات واضحة: للقيادة على الطرق الوعرة أو مع حمولة ثقيلة ، فأنت بحاجة إلى عزم دوران جيد عند عدد دورات منخفضة في الدقيقة ومرونة عالية (وإن كان ذلك على حساب الطاقة القصوى). بالإضافة إلى التكلفة المنخفضة ، وهو أمر مهم بشكل خاص للمركبات التجارية.

محرك 2,7 لتر هو الأقدم في خط البنزين "أربعة" من سلسلة RZ. منذ البداية ، تم تصميمها مع احتمال زيادة الحجم ، بحيث تم تجميع كتلة الحديد الزهر المتينة بشكل واسع للغاية: كانت المسافة بين الأسطوانات 102,5 ملم. لزيادة الحجم إلى 2,7 لتر ، يبلغ قطر الأسطوانة وسكتة المكبس 95 ملم. على عكس محركات سلسلة RZ الأصغر ، فإن هذا المحرك مجهز بأعمدة توازن لتقليل الاهتزاز.

بالنسبة لوقته ، يتمتع المحرك بتصميم حديث للغاية ، ولكن بدون غرابة: كتلة الحديد الزهر مغطاة برأس مكون من 16 صمامًا ، وله سلسلة توقيت ، ولا توجد رافعات هيدروليكية. القوة 152 حصانا فقط ، ولكن أقصى عزم دوران 240 نيوتن متر متاح عند 4000 دورة في الدقيقة.

في عام 2004 ، تم إصدار نسخة مطورة من المحرك بمؤشر 2TR-FE ، والتي حصلت على رأس أسطوانة جديد مزود بمعوضات هيدروليكية ومفتاح طور عند المدخل (ومنذ عام 2015 - عند المخرج). تمت زيادة قوتها بشكل رمزي إلى 163 حصانًا ، لكن أقصى عزم دوران يبلغ 245 نيوتن متر متاح الآن عند 3800 دورة في الدقيقة.

GM L3B - 2727 سم مكعب

إليك ما يبدو عليه تقليص الحجم في أمريكا: كبديل للمحركات ذات 8 أسطوانات ذات السحب الطبيعي ، تعمل جنرال موتورز على تطوير محرك ضخم رباعي الأسطوانات مزود بشاحن توربيني بسعة تزيد عن 2,7 لتر.

منذ البداية ، تم تطوير المحرك لسيارة بيك آب كاملة الحجم. لمزيد من عزم الدوران عند الدورات المنخفضة ، يتم صنعه بضربة طويلة جدًا: يبلغ التجويف 92,25 ملم وسكتة المكبس 102 ملم.

في الوقت نفسه ، تم تصميم المحرك وفقًا لأحدث الموديلات: الحقن المباشر للوقود (مع الحقن الجانبي) ، ومفاتيح الطور ، ونظام إغلاق الأسطوانة عند التحميل الجزئي ، واستخدام مضخة كهربائية لنظام التبريد. كتلة الأسطوانة ورأسها مصنوعان من سبائك الألومنيوم ، ومشعب العادم مدمج في الرأس ، والشاحن التوربيني BorgWarner ثنائي القناة وبهندسة متعرجة غير تقليدية.

تصل قوة هذا المحرك التوربيني إلى 314 حصانًا ، ويبلغ عزم الدوران 473 نيوتن متر عند 1500 دورة في الدقيقة فقط. يتم تثبيته على الإصدارات الأساسية لشاحنة بيك آب شيفروليه سيلفرادو الكبيرة (شقيق شيفروليه تاهو SUV) ، ولكن اعتبارًا من العام المقبل سيتم تثبيتها تحت غطاء المحرك ... على سيارة كاديلاك CT4 سيدان ذات الدفع الخلفي المدمجة - أو بدلاً من ذلك ، على نسختها "المصقولة" من CT4-V. بالنسبة له ، ستزداد القوة إلى 325 حصانًا ، وعزم الدوران الأقصى - حتى 515 نيوتن متر.

جنرال موتورز ذ.م.م

في مطلع القرن ، أطلقت جنرال موتورز عائلة كاملة من محركات أطلس الموحدة للكروس أوفر متوسطة الحجم ، وسيارات الدفع الرباعي ، والشاحنات الصغيرة. تحتوي جميعها على رؤوس حديثة بأربعة صمامات ، ونفس شوط المكبس (102 ملم) ، وقطران من الأسطوانات (93 أو 95,5 ملم) وعدد مختلف من الأسطوانات (أربعة أو خمسة أو ستة).

أربع أسطوانات لها مؤشرات LK5 و LLV ، حجم عملها 2,8 و 2,9 لتر ، وقوتها 175 و 185 حصان. مثل محركات البيك أب ، لديهم شخصية "قوية" - أقصى عزم دوران (251 و 258 نيوتن متر) يتم الوصول إليه عند 2800 دورة في الدقيقة. يمكنها الدوران حتى 6300 دورة في الدقيقة. تم تثبيت المحركات ذات الأربع أسطوانات في الجيل الأول من سيارات البيك أب متوسطة الحجم من شفروليه كولورادو وجي إم سي كانيون وتم إيقافها جنبًا إلى جنب مع طرازين (الجيل الأول المعني) في عام 4.

بورش M44 / 41 ، M44 / 43 و M44 / 60 - 2990cc سم

معظم المحركات في هذا الاختيار عبارة عن وحدات بسيطة مصممة للشاحنات الصغيرة أو الشاحنات الصغيرة أو سيارات الدفع الرباعي. لكن هذه حالة مختلفة: تم إنشاء هذا المحرك لسيارة بورش 944 الرياضية.

غالبًا ما تم انتقاد الكوبيه الأقل تكلفة بمحرك بورش 924 الأمامي من أواخر السبعينيات بسبب ضعف محرك أودي رباعي الأسطوانات سعة 1970 لتر. لهذا السبب ، بعد التحديث العميق للسيارة الرياضية ، يصنعها مصممو بورش بمحرك مختلف تمامًا. صحيح ، يتمثل أحد القيود المهمة في حجم حجرة المحرك ، والتي تم تصميمها منذ البداية لتركيب "أربعة".

سيارة بورش 944 ، التي صدرت عام 1983 ، لديها النصف الأيمن من محرك V8 المصنوع من الألمنيوم من سيارة بورش 928 الكوبيه الكبيرة.المحرك الناتج 2,5 لتر له شوط قصير إلى حد ما وتجويف ضخم يبلغ 100 ملم: مع 4 أسطوانات ، هذا يعطي أداءً غير متساوٍ للغاية لذلك من الضروري استخدام نظام ميتسوبيشي الحاصل على براءة اختراع مع زوج من أعمدة التوازن. لكن تبين أن المحرك سهل المناورة للغاية - تبدأ السيارة في السرعة الثانية دون أي مشاكل.

ثم تمت زيادة إزاحة المحرك أولاً إلى 2,7 لتر ، مما أدى إلى زيادة قطر الأسطوانة إلى 104 ملم. ثم تمت زيادة ضغط المكبس إلى 87,8 مم ، مما أدى إلى حجم 3 لترات - واحدة من أكبر "الأربعة" في تاريخ صناعة السيارات! بالإضافة إلى ذلك ، هناك إصدارات الغلاف الجوي والشاحن التوربيني.

تم إطلاق عدة إصدارات من المحرك سعة ثلاثة لترات: يطور بورش 944 S2 قوة 208 حصانًا ، في حين أن بورش 968 لديها بالفعل 240 حصانًا. تم تجهيز جميع محركات السحب الطبيعي سعة ثلاثة لترات برأس أسطوانة مكون من 16 صمامًا.

أقوى إصدار في السلسلة هو محرك توربو بثمانية صمامات يولد 8 حصانًا. ومع ذلك ، من غير المحتمل أن تراها حية على الإطلاق ، لأنها مجهزة فقط بورش 309 كاريرا إس ، والتي تم إنتاج 968 وحدة منها فقط. في نسخة السباق من Turbo RS ، التي تم إنتاجها في ثلاث نسخ فقط ، تم تعزيز هذا المحرك إلى 14 حصانًا. بالمناسبة ، تم تطوير محرك توربو 350 صمامًا ، ولكن فقط كنموذج أولي.

بونتياك

كما ترى ، فإن حجم ثلاثة لترات لمحرك رباعي الأسطوانات ليس هو الحد الأقصى! تم تجاوز هذه العلامة بواسطة محرك بونتياك تروفي 4 لعام 1961 بسعة 3,2 لتر.

كان هذا المحرك أحد ثمار عمل جون ديلوريان ، الذي ترأس في ذلك الوقت قسم بونتياك في جنرال موتورز. يتطلب الطراز الجديد المدمج بونتياك تيمبيست (مدمج وفقًا للمعايير الأمريكية - بطول 4,8 متر) محركًا أساسيًا رخيصًا ، لكن الشركة لا تملك الأموال اللازمة لتطويره.

بناءً على طلب DeLorean ، تم تصميم المحرك من الألف إلى الياء بواسطة ميكانيكي السباقات الأسطوري Henry "Smokey" Unique. إنها تقطع حرفياً نصف Big Eight سعة 6,4 لتر من عائلة Trophy V8.

المحرك الناتج ثقيل للغاية (240 كجم) ، ولكنه رخيص للغاية في التصنيع - بعد كل شيء ، يحتوي على كل شيء مثل V8. كلا المحركين لهما نفس التجويف والسكتة الدماغية ، ولهما إجمالي 120 مكونًا في التصميم. يتم إنتاجها أيضًا في مكان واحد ، مما يؤدي إلى توفير كبير في التكلفة.

يتطور المحرك رباعي الأسطوانات من 110 إلى 166 حصانًا اعتمادًا على إصدار المكربن. تم إغلاق المحرك في عام 1964 ، بالتوازي مع تطوير الجيل الثاني من Tempest.

IHC Comanche - 3212 متر مكعب. سم

وبالمثل ، أصبح محرك V8 في أوائل الستينيات محركًا رباعي الأسطوانات لعائلة Comanche لسيارة International Harvester Scout SUV. الآن تم نسيان هذه العلامة التجارية تمامًا ، لكنها أنتجت بعد ذلك الآلات الزراعية والشاحنات والشاحنات الصغيرة وفي عام 1960 أصدرت مركبة Scout صغيرة للطرق الوعرة.

تم تطوير سلسلة Comanche ذات الأربع أسطوانات للمحرك الأساسي. International Harvester هي شركة صغيرة ذات موارد محدودة ، لذلك تم تصميم المحرك الجديد اقتصاديًا قدر الإمكان: قام المصممون بقطع محرك سعة خمسة لترات للتركيب الثابت (على سبيل المثال ، لتشغيل مولد) ، قام المصممون بتقطيعه إلى النصف .

وبحلول عام 1968 ، كانت الشركة تبني عملاقًا بنفس الطريقة: تم الحصول على محرك رباعي الأسطوانات سعة 3,2 لتر بعد قطع نصف محرك V6,2 سعة 8 لتر المخصص للمعدات الثقيلة. طور المحرك الجديد 111 حصانًا فقط ، وبحلول نهاية السبعينيات ، بسبب تشديد متطلبات السمية ، انخفضت قوته إلى 70 حصانًا.

ومع ذلك ، قبل ذلك بوقت طويل ، انهارت حصتها في برنامج الإنتاج عندما بدأ تركيب محركات V8 أكثر قوة وسلسة على Scout SUV. ومع ذلك ، لم يعد هذا مهمًا - فبعد كل شيء ، دخل هذا المحرك في التاريخ باعتباره أكبر محرك رباعي الأسطوانات تم تركيبه في أي سيارة على الإطلاق!