Mesin 4 silinder terbesar di dunia

Buka kap mobil dan ada kemungkinan 90% bertabrakan dengan mesin empat silinder. Desainnya sederhana dan murah untuk diproduksi, kompak, dan menyediakan fitur yang memadai untuk sebagian besar kendaraan.

Namun, harap diperhatikan: sebagian besar mesin ini memiliki volume kerja 1,5-2 liter, mis. volume setiap silinder tidak melebihi 0,5 liter. Jarang mesin empat silinder memiliki perpindahan yang lebih besar. Itupun angkanya hanya sedikit lebih tinggi: 2,3-2,5 liter. Contoh tipikal adalah keluarga Ford-Mazda Duratec, yang memiliki mesin 2,5 liter yang lebih tua (ditemukan di Ford Mondeo dan Mazda CX-7). Atau, katakanlah, 2,4 liter yang dilengkapi dengan crossover Kia Sportage atau Hyundai Santa Fe.

Mengapa desainer tidak menambah beban kerja lebih banyak lagi? Ada beberapa kendala. Pertama, karena getaran: pada mesin 4 silinder, gaya inersia baris kedua tidak seimbang, dan peningkatan volume secara tajam meningkatkan tingkat getaran (dan ini menyebabkan penurunan tidak hanya pada kenyamanan tetapi juga pada keandalan). . Solusinya mungkin, tetapi tidak mudah - biasanya dengan sistem penyeimbangan poros yang rumit.

Ada juga masalah desain yang serius - peningkatan langkah piston yang besar dicegah dengan peningkatan beban inersia, dan jika diameter silinder meningkat secara signifikan, pembakaran normal bahan bakar terhambat dan risiko ledakan meningkat. Selain itu, ada kesulitan dengan pemasangannya sendiri - misalnya karena ketinggian penutup depan.

Namun ada daftar panjang pengecualian dalam sejarah industri otomotif. Mesin diesel sengaja tidak diikutsertakan dalam pemilihan motor - terutama untuk kendaraan berat yang volumenya mencapai 8,5 liter. Motor semacam itu relatif lambat, sehingga peningkatan beban inersia tidak terlalu buruk bagi mereka - pada akhirnya, motor tersebut dikaitkan dengan kecepatan ketergantungan kuadrat. Selain itu, proses pembakaran pada mesin diesel sangat berbeda.

Demikian pula, berbagai eksperimen dari awal abad ke-20 tidak disertakan, seperti mesin bensin empat silinder Daimler-Benz 21,5 liter. Kemudian pembuatan mesin masih dalam tahap awal, dan para insinyur tidak menyadari banyak efek yang terjadi di dalamnya. Karena itulah, galeri di bawah ini hanya menampilkan raksasa empat silinder yang lahir dalam 60 tahun terakhir.

Toyota 3RZ-FE - 2693 cc

Mesinnya dikembangkan pada akhir 80-an khusus untuk van HiAce, SUV Prado, dan pikap Hilux. Persyaratan untuk mesin tersebut jelas: untuk mengemudi di jalan off-road atau dengan beban berat, Anda memerlukan torsi yang baik pada rpm rendah dan elastisitas tinggi (meskipun dengan mengorbankan tenaga maksimum). Ditambah biaya rendah, yang sangat penting untuk kendaraan komersial.

Mesin 2,7 liter adalah yang tertua di jajaran bensin "merangkak" dari seri RZ. Sejak awal, mereka dirancang dengan prospek peningkatan volume, sehingga balok besi tuang yang tahan lama dirakit dengan sangat luas: jarak antar silinder mencapai 102,5 milimeter. Untuk menambah volume menjadi 2,7 liter, diameter silinder dan langkah piston adalah 95 milimeter. Berbeda dengan mesin seri RZ yang lebih muda, mesin yang satu ini dilengkapi dengan balance shaft untuk meredam getaran.

Untuk masanya, mesin memiliki desain yang sangat modern, tetapi tanpa eksotisme: blok besi tuang ditutupi dengan kepala 16 katup, memiliki rantai waktu, tidak ada pengangkat hidrolik. Tenaganya hanya 152 tenaga kuda, tapi torsi maksimum tersedia 240 Nm di 4000 rpm.

Pada tahun 2004, versi mesin yang ditingkatkan dengan indeks 2TR-FE dirilis, yang menerima kepala silinder baru dengan kompensator hidrolik dan sakelar fase di saluran masuk (dan sejak 2015 - di saluran keluar). Tenaganya telah ditingkatkan secara simbolis menjadi 163 tenaga kuda, tetapi torsi maksimum 245 Nm kini tersedia pada 3800 rpm.

GM L3B – 2727 cc

Berikut tampilan perampingan di Amerika: Sebagai alternatif dari mesin 8 silinder yang disedot secara alami, General Motors sedang mengembangkan mesin empat silinder turbocharged besar dengan lebih dari 2,7 liter.

Sejak awal, mesin dikembangkan untuk pikap ukuran penuh. Untuk torsi lebih besar pada putaran rendah, dibuat dengan langkah yang sangat panjang: lubangnya 92,25 milimeter dan langkah pistonnya 102 milimeter.

Pada saat yang sama, mesin dirancang sesuai dengan model paling modern: injeksi bahan bakar langsung (dengan injektor lateral), sakelar fase, sistem shutdown silinder pada beban parsial, dan pompa listrik sistem pendingin digunakan. Blok silinder dan kepala terbuat dari paduan aluminium, dan manifold buang terintegrasi ke dalam kepala, turbocharger BorgWarner adalah dua saluran dan dengan geometri belitan yang tidak konvensional.

Tenaga mesin turbo ini mencapai 314 tenaga kuda, dan torsinya 473 Nm hanya pada 1500 rpm. Itu dipasang pada versi dasar truk pikap Chevrolet Silverado besar (saudara dari SUV Chevrolet Tahoe), tetapi mulai tahun depan akan dipasang di bawah kap ... pada sedan penggerak roda belakang kompak Cadillac CT4 - atau melainkan, pada versi CT4-V yang "diasah". Baginya, tenaganya akan ditingkatkan menjadi 325 tenaga kuda, dan torsi maksimumnya - hingga 515 Nm.

GM LLV

Sekitar pergantian abad, General Motors meluncurkan seluruh keluarga mesin terpadu Atlas untuk crossover menengah, SUV, dan pikap. Semuanya memiliki kepala empat katup modern, langkah piston yang sama (102 milimeter), dua diameter silinder (93 atau 95,5 milimeter) dan jumlah silinder yang berbeda (empat, lima atau enam).

Empat silinder memiliki indeks LK5 dan LLV, volume kerjanya 2,8 dan 2,9 liter, dan tenaganya 175 dan 185 tenaga kuda. Seperti mesin pikap, mereka memiliki karakter yang "bertenaga" - torsi maksimum (251 dan 258 Nm) dicapai pada 2800 rpm. Mereka dapat berputar hingga 6300 rpm. Mesin 4 silinder yang dimaksud dipasang pada generasi pertama pikap ukuran menengah Chevrolet Colorado dan GMC Canyon dan dihentikan bersama dengan dua model (generasi pertama yang dimaksud) pada tahun 2012.

Porsche M44/41, M44/43 dan M44/60 - 2990cc cm

Sebagian besar mesin dalam pilihan ini adalah unit sederhana yang dirancang untuk pikap, van, atau SUV. Tetapi ini kasus yang berbeda: mesin ini dibuat untuk mobil sport Porsche 944.

Coupe yang lebih murah dengan mesin Porsche 924 yang dipasang di depan dari akhir 1970-an sering dikritik karena mesin Audi empat silinder 2 liternya yang lemah. Itulah sebabnya, setelah memodernisasi mobil sport secara mendalam, para desainer Porsche membuatnya dengan mesin yang sama sekali berbeda. Benar, batasan yang signifikan adalah ukuran kompartemen mesin, yang sejak awal dirancang untuk pemasangan "empat".

Porsche 944, dirilis pada tahun 1983, sebenarnya memiliki bagian kanan dari aluminium V8 dari coupe besar Porsche 928. Mesin 2,5 liter yang dihasilkan memiliki langkah yang agak pendek dan lubang besar 100 milimeter: dengan 4 silinder ini memberikan kinerja yang sangat tidak merata , oleh karena itu perlu menggunakan sistem yang dipatenkan Mitsubishi dengan sepasang poros penyeimbang. Tapi mesinnya ternyata sangat bisa bermanuver - mobil bisa masuk gigi dua tanpa masalah.

Kemudian perpindahan mesin ditingkatkan terlebih dahulu menjadi 2,7 liter, sehingga diameter silinder bertambah menjadi 104 milimeter. Kemudian langkah piston ditingkatkan menjadi 87,8 milimeter, menghasilkan volume 3 liter - salah satu "merangkak" terbesar dalam sejarah industri otomotif! Selain itu, ada versi atmosferik dan turbocharged.

Beberapa versi mesin tiga liter telah dirilis: Porsche 944 S2 mengembangkan 208 tenaga kuda, sedangkan Porsche 968 sudah memiliki 240 tenaga kuda. Semua mesin tiga liter yang disedot secara alami dilengkapi dengan kepala silinder 16 katup.

Versi paling bertenaga dari seri ini adalah mesin turbo 8 katup yang menghasilkan 309 tenaga kuda. Namun, Anda tidak mungkin melihatnya secara langsung, karena hanya dilengkapi dengan Porsche 968 Carrera S yang hanya diproduksi 14 unit. Dalam versi balap Turbo RS, diproduksi hanya dalam tiga salinan, mesin ini ditingkatkan menjadi 350 tenaga kuda. Omong-omong, mesin turbo 16 katup dikembangkan, tetapi hanya sebagai prototipe.

Pontiac

Seperti yang Anda lihat, volume tiga liter untuk mesin empat silinder bukanlah batasnya! Tanda ini dilintasi oleh mesin Pontiac Trophy 4 tahun 1961 dengan kapasitas 3,2 liter.

Mesin ini merupakan salah satu buah jerih payah John DeLorean yang saat itu mengepalai divisi Pontiac General Motors. Pontiac Tempest model kompak baru (kompak menurut standar Amerika - panjang 4,8 m) membutuhkan mesin dasar yang murah, tetapi perusahaan tidak memiliki dana untuk mengembangkannya.

Atas permintaan DeLorean, mesinnya dirancang dari nol oleh mekanik balap legendaris Henry "Smokey" Unique. Ini benar-benar memotong setengah dari Delapan Besar 6,4 liter dari keluarga Trophy V8.

Mesin yang dihasilkan sangat berat (240 kg), tetapi sangat murah untuk diproduksi - lagipula, mesin ini memiliki segalanya seperti V8. Kedua mesin memiliki bore dan stroke yang sama, dan memiliki total 120 komponen dalam desainnya. Mereka juga diproduksi di satu tempat, menghasilkan penghematan biaya yang signifikan.

Mesin empat silinder berkembang antara 110 dan 166 tenaga kuda, tergantung pada versi karburatornya. Mesin dimatikan pada tahun 1964, seiring dengan perkembangan Tempest generasi kedua.

IHC Comanche - 3212 cu. cm

Demikian pula, V8 pada awal 1960-an menjadi mesin empat silinder keluarga Comanche untuk SUV International Harvester Scout. Sekarang merek ini telah benar-benar dilupakan, tetapi kemudian diproduksi mesin pertanian, truk, pikap, dan pada tahun 1961 ia merilis Scout kendaraan off-road kecil.

Seri empat silinder Comanche dikembangkan untuk mesin dasar. International Harvester adalah perusahaan kecil dengan sumber daya terbatas, jadi mesin baru dirancang sehemat mungkin: perancang memotong mesin lima liter yang ditujukan untuk pemasangan stasioner (misalnya, untuk menggerakkan generator), perancang memotongnya menjadi dua .

Dan pada tahun 1968, perusahaan itu membangun raksasa dengan cara yang sama: mesin empat silinder 3,2 liter diperoleh setelah memotong setengah dari mesin V6,2 8 liter yang ditujukan untuk alat berat. Mesin baru ini hanya mengembangkan 111 tenaga kuda, dan pada akhir tahun 70-an, karena persyaratan pengetatan untuk toksisitas, tenaganya turun menjadi 93 tenaga kuda.

Namun, jauh sebelum itu, andilnya dalam program produksi runtuh ketika mesin V8 yang lebih bertenaga dan mulus mulai dipasang di Scout SUV. Namun, itu tidak masalah lagi - lagipula, mesin ini tercatat dalam sejarah sebagai 4 silinder terbesar yang pernah dipasang di mobil!