Двигатель с четырьмя рядными цилиндрами

Что касается большинства легковых автомобилей с объемом двигателя менее около 2,4  л, грузовых автомобилей и тракторов средней мощности, широко используется четырехцилиндровый двигатель . Этот тип двигателя с рядными цилиндрами — 4-х тактный ( бензиновый или дизельный ). Он представляет собой хороший компромисс между вибрациями / гибкостью / размером / весом / эффективностью / сложностью / стоимостью.

В этих двигателях чаще всего используется два или четыре клапана на цилиндр . В коленчатые для 4-цилиндровых двигателей с пятью уровнями являются предпочтительными (вместо трех). Некоторые автомобильные бензиновые двигатели имеют две свечи зажигания на цилиндр .

Резюме

  • 1 Использование на мотоциклах
  • 2 Галерея
  • 3 Примечания и ссылки

    • 3.1 Примечания
    • 3.2 Ссылки
  • 4 Статьи по теме

Использование на мотоциклах

В мире мотоциклов объем двигателя (работающего на бензине) рядного четырехцилиндрового двигателя может варьироваться от 250 до 1400  см 3 (приблизительно).

После первой настоящей адаптации четырехцилиндрового двигателя к миру серийных мотоциклов итальянским производителем Gilera в 1950-х годах культовым современным мотоциклом, выпускаемым большой серией с 1969 года, стал Honda CB 750 Four  : у него длинный двигатель — система зажигания в прерыватель и генератор, расположенные на каждом конце коленчатого вала — с воздушным охлаждением, с сухим картером  ; распределение поручено одному верхний распредвал (ACT) одна с двумя клапанами на цилиндр.

Большинство рядных четырехцилиндровых двигателей современных мотоциклов имеют водяное охлаждение (как в автомобилях), имеют конфигурацию двойного верхнего распредвала с четырьмя клапанами на цилиндр; двигатели, которые стали короче, обычно расположены поперечно и могут наклоняться вперед под определенным углом, чтобы снизить центр тяжести . Красная зона спортивного четырех-цилиндровый мотоцикл в 600  см 3 может достигать 14000  оборотов в минуту, очень высокое значение стало возможным, в частности, при низком значении инсульта (для ограничения линейной скорости поршня ) и механизм распределения.

Некоторые мотоциклы, такие как Münch Mammut 2000, проданный в 2000 году и оснащенный четырехцилиндровым двигателем с турбонаддувом объемом 2000  см 3 от Opel-Cosworth, анимированы рядным четырехцилиндровым двигателем от автомобиля.

Галерея

Примечания и ссылки

Заметки

  1. ↑ Примеры: Suzuki 250 Katana, Kawasaki 1400GTR  (ru) . Диапазон 500- 750  см 3 (примерно) характеризует мотоцикл смещения среды.
  2. ↑ В 1970 году такой двигатель объемом ~ 750  см 3 был одним из главных орудий.

Рекомендации

  1. ↑ «  Munch Mammut 2000 — Un truc de bargeot  », на сайте motoplanete.com (по состоянию на 22 января 2021 г. )

Статьи по Теме

  • Архитектура поршневых двигателей
  • Мультиклапанный двигатель

<img src=»//fr. wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Порядок работы 4 цилиндрового рядного и V-образного двигателя

Четырёхтактный двигатель сегодня является наиболее распространённой разновидностью ДВС. Изобретён он был в конце XIX века немецким конструктором Николаусом Отто, и с тех пор нашёл широчайшее применение в различных областях техники. Такие двигатели используются в автомобилестроении, ими оснащаются речные и морские суда, поршневые самолёты, железнодорожные локомотивы. Рассмотрим подробнее устройство этого силового агрегата иразберёмся, каков принцип и порядок работы 4-цилиндрового варианта двигателя Отто.

Содержание

  1. Порядок работы цилиндров двигателя
  2. Рядный
  3. V-образные
  4. Оппозитные

Двигатель внутреннего сгорания практически без особых изменений дошёл до наших дней. Технически он состоит из следующих деталей:

  • корпус цилиндра;
  • поршень, передвигающийся внутри цилиндра;
  • свечи, с помощью которых в цилиндр подаётся электрическая искра;
  • коленчатый вал, через который крутящее усилие передаётся на ходовую часть;
  • шатун, соединяющий поршень с коленвалом.

Кроме того, современные силовые установки могут оснащаться дополнительными деталями, делающими их работу более эффективной. Это маховики коленвала, газораспределительная система, электронный впрыск и т. д.

Порядок работы 4-тактного двигателя основан на цикле Отто, получившем название по имени своего изобретателя. Состоит этот цикл из четырёх последовательных фаз, или тактов. Сегодня производится несколько разновидностей таких двигателей, каждый из которых, по сути, является подвидом исходного образца, впервые собранного в Германии полтора столетия назад. Отличаются они друг от друга лишь порядком расположения цилиндров и бывают рядными, V-образными или оппозитными.

Справка! Независимо от особенностей конструкции, за один полный ход поршня в любых разновидностях 4-тактных ДВС последовательно происходят все четыре такта, соответствующие двум полным оборотам коленчатого вала.

1 такт – впуск топливовоздушной смеси в цилиндр. После открытия впускного клапана в полость цилиндра всасывается топливо, представляющее собой смесь бензиновых паров и воздуха. Поршень в этой фазе перемещается вниз, достигая в её конце крайней нижней точки, коленвал делает пол-оборота.

2 такт – сжатие. Поршень начинает перемещение с крайней нижней точки вверх, а коленчатый вал  проворачивается ещё на половину оборота. Таким образом, за два такта (впуск и сжатие) он совершает один полный оборот. В конце фазы сжатия поршень достигает верхней точки своего хода.

3 такт – расширение. В сжатую поршнем топливную смесь через свечу зажигания подаётся электрическая искра. В результате происходит взрывообразное воспламенение паров топлива, и энергия этого микровзрыва толкает поршень обратно вниз. Через шатун поршень передаёт крутящий момент на коленвал, который проворачивается ещё на 180о.

4 такт – выпуск. В начале последнего такта поршень находится в своей самой нижней точке, но под действием инерционного вращения коленвала начинает вновь перемещаться в верхнюю часть цилиндра. Одновременно с этим открывается выпускной клапан, и скопившиеся внутри отработанные газы выталкиваются в выхлопной коллектор. После этого все четыре цикла вновь повторяются.

Рассмотрим для наглядности, как работают все три основных типа 4-тактных ДВС.

Рядный

Конструкция рядного двигателя представляет собой цилиндры, выстроенные в одну линию. Обычно их количество составляет от двух до шести-восьми. Самыми распространёнными рядными 4-тактными ДВС, применяемыми в автомобилестроении, являются 4-цилиндровые силовые агрегаты. Главный принцип, которому следуют разработчики двигателе − силовая установка должна передавать крутящий момент на ходовую часть как можно плавнее, без рывков.

Для этого поршни всех соседних цилиндров должны в один момент времени находиться в разных фазах своего перемещения. К примеру, 4-цилиндровые ДВС, устанавливаемые на отечественных «Ладах», работают по следующей схеме: 1-3-4-2. То есть, первый такт работы сначала происходит в первом цилиндре, затем в третьем, далее в четвёртом, и позже всех – во втором.  А газовские моторы отсчитывают такт в порядке 1-2-4-3. В результате этого толкающее усилие передаётся на коленчатый вал непрерывно, а не рывками, как было при синхронной работе всех цилиндров.

Справка. Принцип «работы вразнобой» применяется во всех типах 4-тактных двигателей, независимо от количества цилиндров. Если их число больше четырёх, то одновременная работа поршней допускается только в цилиндрах, максимально удалённых друг от друга.

V-образные

Другая распространённая конструкция 4-тактных ДВС предусматривает расположение цилиндров в два ряда. При этом оба ряда находятся под некоторым углом по отношению друг к другу, в разных моделях − от 45 до 120о.

Подобный вариант расположения позволяет сделать мотор более компактным, увеличив при этом число рабочих цилиндров. В поперечном разрезе такой двигатель имеет форму латинской буквы V, откуда и произошло его название.

Особенностью работы V-образных силовых агрегатов является попеременное прохождение рабочих фаз поршнями из противоположных рядов. Такты 4-цилиндровый мотор отсчитывает по схеме 1-3-2-4, где  первый и второй цилиндры относятся к одному ряду, а третий и четвёртый – к другому.

Оппозитные

Оппозитные двигатели – довольно редкая конструкция, встречающаяся сегодня в основном на японских легковых автомобилях, а также на некоторых мотоциклах. Они, как и V-образные ДВС, представляют собой моторы-«двухрядники», но со своей особенностью. Особенность их конструкции и работы состоит в том, что противолежащие цилиндры располагаются под углом 180о по отношению друг к другу.

Перемещение поршней в них происходит зеркально. На практике такая схема для 4-цилиндрового «оппозитника» выглядит так: 1-3-2-4. То есть, когда поршень первого цилиндра перемещается вверх, то и на противоположном цилиндре №2 он также идёт к своей верхней точке. Разница только в том, что первый поршень находится в фазе сжатия топливовоздушной смеси, а второй совершает такт выпуска отработанных газов из камеры сгорания в выхлопной коллектор.

Как видим, несмотря на разнообразие конструкций 4-тактных ДВС, в основе их работы лежит цикл Отто. Простота конструкции и высокая надёжность работы подобных механизмов стала причиной их широчайшего распространения во всём мире и во всех областях машиностроения.

Рядный четырехцилиндровый двигатель — простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Из простой английской Википедии, бесплатная энциклопедия

4-цилиндровый блок цилиндров из алюминия

Анимация рядного четырехцилиндрового двигателя или Straight-four — двигатель внутреннего сгорания со всеми четырьмя цилиндрами. Все четыре цилиндра установлены по прямой вдоль одного коленчатого вала. Он может работать на различных видах топлива, включая бензин, дизельное топливо и природный газ.

Один ряд цилиндров может располагаться в вертикальном направлении (прямо вверх) или под углом. Когда цилиндры установлены под углом, его иногда называют наклонной четверкой . В аббревиатуре рядный четырехцилиндровый двигатель обозначается либо как I4 , либо как L4 (для продольного ). L4 часто используется, чтобы избежать путаницы между цифрой 1 и буквой I.

Рядный четырехцилиндровый двигатель представляет собой механически простой двигатель. Он имеет естественный базовый баланс двигателя. Он более плавный, чем одно-, двух- и трехцилиндровые двигатели. Это делает его популярным для автомобилей эконом-класса. [1] Проблема с балансировкой вторичного двигателя. Это вызывает незначительные вибрации в двигателях меньшего размера. Эти вибрации усиливаются по мере увеличения размера и мощности двигателя. Более мощные двигатели, используемые в больших автомобилях, используют другую компоновку двигателя, чтобы избежать этой проблемы.

Эта рядная четырехцилиндровая бензиновая конфигурация наиболее распространена в автомобилях с объемом двигателя до 2,4 л. Компания Porsche использовала 3,0-литровую четырехцилиндровую двигатель в своих спортивных автомобилях 944 S2 и 968. Старинные автомобили, как правило, имели больший рабочий объем для развития мощности и крутящего момента. Модель A Ford была построена с рядным четырехцилиндровым двигателем объемом 3,3 л.

Четырехцилиндровые дизельные двигатели имеют более низкие обороты, чем бензиновые двигатели. Часто они превышают 3,0 л. Toyota изготовила дизельный двигатель объемом 4,1 л, который использовался в Toyota Mega Cruiser. Четырехцилиндровые двигатели большего размера используются в промышленности и часто имеют рабочий объем до 4,6 л.

Смещение также может быть очень маленьким. Некоторые автомобили, продаваемые в Японии, имеют двигатели объемом всего 660 куб. см.

Сгенерированное компьютером изображение, показывающее основные внутренние движущиеся части рядного четырехцилиндрового двигателя с двойными верхними распределительными валами с ременным приводом и 4 клапанами на цилиндр.

Гонку Indianapolis 500 1913 года выиграл Жюль Гу за рулем Peugeot. Этот автомобиль был оснащен рядным четырехцилиндровым двигателем, разработанным Эрнестом Генри. Эта конструкция оказала большое влияние на гоночные двигатели. Это был первый двигатель с двумя верхними распределительными валами (DOHC) и четырьмя клапанами на цилиндр. Это стало стандартной конструкцией для гоночных рядных четырехцилиндровых двигателей. [2]

Этот Peugeot был продан американскому водителю «Дикий Боб» Бурману. Бурман сломал двигатель в 1915 году. Из-за Первой мировой войны Peugeot не могла поставить новый двигатель. Бурман попросил Гарри Арминиуса Миллера построить новый двигатель. Вместе с Джоном Эдвардом и Фредом Оффенхаузером Миллер создал новый двигатель. Его конструкция была основана на рядном четырехцилиндровом двигателе Peugeot. Это была первая версия двигателя, которая доминировала в Indianapolis 500 до 19.76. Сначала паровоз назывался Миллер. Позже он стал известен как Оффенхаузер. Двигатели Offenhauser выиграли пять гонок подряд в Индианаполисе с 1971 по 1976 год. Только в 1981 году такие двигатели, как двигатель Cosworth V8, устранили их. [3]

Многие автомобили, выпущенные для довоенных гонок Voiturette Grand Prix, использовали рядные четырехцилиндровые двигатели. Эти автомобили были перестроены и повторно использовались после войны. Они положили начало тому, что сейчас называется Формулой-1.

Двигатель Honda CB750

Современные рядные четырехцилиндровые мотоциклетные двигатели впервые завоевали популярность благодаря CB750 с одним верхним распредвалом Honda в 1970-х годах. Рядный четырехцилиндровый двигатель стал одной из наиболее распространенных конфигураций двигателя в уличных мотоциклах. Рядный четырехцилиндровый двигатель распространен из-за его относительно высокого соотношения производительности и стоимости. Все японские производители мотоциклов предлагают мотоциклы с рядными четырехцилиндровыми двигателями.

  1. ↑ Nunney, Технология легких и тяжелых транспортных средств , стр. 12
  2. ↑ Людвигсен, Классические гоночные двигатели , стр. 14–17
  3. ↑ Людвигсен, 182-185.
  • Людвигсен, Карл (2001). Классические гоночные двигатели . Издательство Хейнс. ISBN 1-8596-0649-0 .
  • Нанни, М. Дж. (2006). Технология легких и тяжелых транспортных средств (4-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-8037-7 .

Лучшие рядные четырехцилиндровые двигатели всех времен

12 сен 2020 16:47

Галерея10

BMW S14B25

ПРОИЗВОДСТВО: 1989-91
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 2467 куб. см
ВНУТРЕННИЙ ВПУСК: NA

10

. Нет, вместо этого в основе E30 M3 лежит скромная рядная четверка.

Хорошо, в своей пиковой форме, возможно, 2,5-литровый безнаддувный двигатель, который развивает обороты выше 7000 об/мин и развивает мощность 175 кВт, был не совсем скромным в 1990.

Хотя и были меньшие версии двигателя S14 в младших E30 M3, S14B25, который приводил в действие M3 Evo III, — это версия двигателя, которая сегодня может выстоять, даже подталкивая выходную мощность текущего (с турбонаддувом! ) Гольф ГТИ. С различными версиями S14 E30 также невероятно доминировал в автоспорте как в Европе, так и в Австралии.

COSWORTH/FORD BDA

ПРОИЗВОДСТВО: 1969-70
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1601 см3
INDUCTION: НЕТ

10

Вы когда-нибудь слышали о таком небольшом виде спорта, как ралли? Тогда вы, конечно же, знаете о Ford Escort RS1600 (на фото) и небольшой компании по производству двигателей под названием Cosworth. 1,6-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель DOHC, приводящий в движение Cossie (с заводской мощностью около 86 кВт), является не только потрясающе красивым по звучанию двигателем, но и лег в основу ряда других двигателей BDx, которые будут варьироваться от раллийных приложений до двигателей автомобилей Formula. . Иногда эти другие версии также называют BDA.

В своей самой порочной форме BD был увеличен до 2,1 литра, оснащен турбонаддувом и промежуточным охладителем, настроен на мощность более 440 кВт и втиснут в середину монстра Ford RS200 Group B, известного как BDT-E.

Renault F4R

ПРОИЗВОДСТВО: 1993-НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1998 куб. см
INDUCTION: НЕТ

10

Место Renault в сердцах поклонников хот-хэтчей было закреплено за Clio RS, который до его нынешней версии был идеальным образцом «если он не сломался…», сохраняя один и тот же двигатель F4R на протяжении 14 лет его срока службы. От Clio 172 до 200 Cup (названный в честь лошадиных сил, то есть 127 кВт и 147,5 кВт соответственно), 2,0-литровый F4R служил довольно большим двигателем в довольно маленьком автомобиле.

Отчасти из-за мощного двигателя Renault Sport Clio регулярно хвалят как лучший автомобиль на все времена. Хотя он больше не работает на F4R, этот двигатель по-прежнему используется в качестве силовой установки в серии Formula Renault с открытыми колесами, а также в нескольких более пешеходных дорожных автомобилях. Его турбо-брат, F4Rt, также был известен.

AMG M139

ПРОИЗВОДСТВО: 2019-НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ. Созданный для нынешнего Mercedes-AMG A45 S (и CLA45 S), M139представляет собой полную переработку предыдущего M133 с обновленным и модернизированным почти всем двигателем. Но есть одна вещь, которую он разделяет со своим предшественником, — это побитие рекордов и барьеров. При мощности 155 кВт на литр при общей мощности 310 кВт и 500 Нм это самый мощный серийный 2,0-литровый двигатель в мире.

Электрический вестгейт и расположение двигателя в отсеке с поворотом на 180 градусов помогают уменьшить отставание, что, по словам AMG, заставляет двигатель чувствовать себя «более безнаддувным», но многие люди покупают A45 S только для того, чтобы иметь самый быстрый горячий хэтчбек.

Honda F20C

ПРОИЗВОДСТВО: 1999-2009
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1997 куб.см
ИНДУКЦИЯ: НЕТ

10

В то время как Honda изначально хотела V8 для S2000 (!), 2,0-литровый двигатель F. Короткий алюминиевый блок номер четыре производил 176 кВт и 208 Нм на местных моделях в 1999 году, удельная мощность составляла 88 кВт на литр. Но японские модели развивают пиковую мощность до 184 кВт, или 92 кВт на литр. Только Lamborghini может приблизиться к этому сегодня с атмосферным двигателем.

VTEC и красная зона на 9000 об / мин были ключевыми, как и вкладыши ствола, наполненные волокном. Американские версии разгоняли двигатель до 2157 куб.см, снижая красную черту, но увеличивая крутящий момент до 220 Нм. Его титул самого мощного серийного 2,0-литрового атмосферного четырехцилиндрового двигателя остается непревзойденным по сей день.

Mitsubishi 4G63T

ПРОИЗВОДСТВО: 1988-2007
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1997 куб.см
ИНДУКЦИЯ: с турбонаддувом Начиная с Galant VR-4, этот 2,0-литровый турбодвигатель быстро стал двигателем для Mitsubishi Lancer Evolution и оставался таким вплоть до предпоследнего Evo, IX. В течение многих лет его официальная мощность составляла 206 кВт, но, вероятно, была выше, что не указано из-за государственных ограничений мощности. Evo VI (на фото) лучше всего запомнился как Lancer последнего поколения, успешно зарекомендовавший себя ветераном WRC Томми Маккиненом. Его автомобили WRC также были оснащены двигателями 4G63T.

Toyota 3S-GE

ПРОИЗВОДСТВО: 1984-2005
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1998 куб. см
ВНУТРЕННИЙ ВПУСК: NA

10

Этот почтенный двигатель приводил в действие такие автомобили Toyota, как Celica, Altezza, MR2, Caldina, RAV4. Несмотря на чугунный блок, 3S-GE был разработан, чтобы быть легким, а двухкулачковая головка из алюминиевого сплава (разработанная совместно с Yamaha) помогла снизить вес до 143 кг.

Сначала он производил 118 кВт при 6400 об/мин и 186 Нм, но через пять поколений (и более двух десятилетий) эта цифра увеличилась до 154 кВт при 7000 об/мин и 216 Нм в последней версии 3S-GE, VVTi, с четырьмя дросселями, с титановым клапаном. BEAMS сжатия 11,5:1 (прорывной движок с усовершенствованной системой управления). Он использовался только на японском рынке 1998 Альтезза РС200. 3S-GTE с турбонаддувом снова увеличил мощность и крутящий момент, но прожорливый атмосферный двигатель запомнился больше.

Abarth-Lancia 233 ATR

ПРОИЗВОДСТВО: 1985-86
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1757 см3
INDUCTION: Turbo & Supercharger постоянно обвивал деревья. В середине 80-х, на пике нелепых творений Группы B, этот 1,8-литровый двигатель, установленный посередине, стал пионером двойного наддува и выдавал на соревнованиях безумные (в то время) 32 фунта на квадратный дюйм.

Мощность дорожного автомобиля была скромной и составляла около 186 кВт/292 Нм. И хотя заявленная мощность составляла 360 кВт и 451 Нм в гоночной комплектации, оценки фактической мощности говорят о 410 кВт, в то время как слухи о том, что двигатель способен работать на 600 кВт, только подтверждают легенду.

Toyota 4A-GE

ПРОИЗВОДСТВО: 1983-2002
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 1587cc
INDUCTION: НЕТ

Легенда гласит, что Toyota черпала вдохновение в легендарном BDA Cosworth для создания своего 4A-GE, высокооборотного двигателя 1,6-литрового двигателя с двумя распредвалами и системой впрыска топлива. литр, что довольно продвинуто для начала 1980-е годы. 4A-GE использовался во всех видах конфигураций и автомобилей, от AE86 Sprinter до AW11 MR2 и «крутых» Twin Cam Corolla.

Ранние версии выдавали всего 88 кВт, но более поздние 20-клапанные модели мощностью до 121 кВт. 16-клапанная версия с наддувом развивала мощность до 127 кВт. Настройка до 150 кВт была возможна относительно легко, но для этого требовалось 9000 об/мин. В большей степени, чем его продукция, 4A-GE заслужил восхищение своими многочисленными успехами в автоспорте, динамичным характером, неразрушимостью и тем фактом, что он был дешевым и доступным.

Honda B18C7

ПРОИЗВОДСТВО: 1995-2001
ОБЪЕМ: 1797cc
INDUCTION: NA

10

Оригинальный двигатель Honda Integra Type R значительно опережал F20C. Начав с 1,8-литрового четырехцилиндрового двигателя Integra VTi-R, инженеры Honda доработали его вручную отполированными портами головки блока цилиндров, увеличенными впускным и выпускным коллекторами, поршнями с низким коэффициентом трения, коваными шатунами и облегченным клапанным механизмом.

Когда автомобиль приземлился здесь в 1999 году, его 1,8-литровый двигатель производил 141 кВт и 178 Нм, преодолевая каждый пик в 7900 об/мин и 6300 об/мин соответственно.

Posted inДвигатель