двигатель V4
Двигатель V4 — это четырехцилиндровый поршневой двигатель , цилиндры которого имеют общий коленчатый вал и расположены в V-образной конфигурации .
Двигатель V4 менее распространен по сравнению с рядными четырехцилиндровыми двигателями . Однако двигатели V4 использовались в автомобилях, мотоциклах и других устройствах.
Дизайн
[ редактировать ]Некоторые двигатели V4 имеют две шатунные шейки , которые являются общими для противоположных цилиндров. коленчатый вал обычно поддерживается тремя коренными подшипниками В двигателях этого типа . Однако такое расположение приводит к неравномерной работе двигателя. Разъемные шатуны предпочтительны для обеспечения равномерных интервалов стрельбы.
По сравнению с более распространенным рядным четырехцилиндровым двигателем двигатель V4 намного короче. Хотя можно использовать разные углы V, если два поршня расположены под углом 90 ° с общими шатунами, двигатель также достигает идеального первичного баланса и предлагает дополнительное преимущество в виде лучшего вторичного баланса , который снижает вибрацию. [1] Более короткий коленчатый вал двигателя V4 менее подвержен воздействию крутильных колебаний из-за его повышенной жесткости, а также из-за меньшего количества опор испытывает меньшие потери на трение. [ нужна ссылка ]
К недостаткам двигателей V4 относятся его более широкая конструкция по сравнению с рядными четырехцилиндровыми двигателями, а также необходимость наличия двух выпускных коллекторов, двух головок цилиндров и двух клапанных механизмов (таким образом, для двигателей с верхним расположением распредвала требуется два комплекта распределительных валов), а не только одна головка блока цилиндров, один коллектор, один клапанный механизм и один комплект распределительных валов для рядного четырехцилиндрового двигателя. [2] Наличие двух отдельных блоков компонентов увеличивает стоимость и сложность по сравнению с рядными четырехцилиндровыми двигателями.
Поскольку двигатели V4 шире, чем рядные четырехцилиндровые двигатели, установка вспомогательных приводов, систем впуска и выхлопа при сохранении общих компактных размеров может быть более сложной задачей, как и у других двигателей V-типа. Чтобы уменьшить ширину, можно использовать более узкий угол V, например 60 градусов. Хотя двигатель V4 с углом развала 60° более компактен, чем двигатель V4 с углом развала 90°, конструкция с углом развала 60° не имеет идеального первичного баланса (если шатунные шейки не разделены) и, следовательно, часто требует уравновешивающего вала для снижения вибраций, как в двигателях V6. . Кроме того, любой (четырехтактный) двигатель V4 с общими шатунами будет работать неравномерно , что приведет к большей вибрации и потенциально потребует более тяжелого маховика. Использование разъемных шатунов в двигателе V4 с углом поворота 60°, который используется в двигателях Ford Essex V4 и Ford Taunus V4 , обеспечивает равномерный порядок зажигания.
Использование автомобиля
[ редактировать ]
Самые ранние автомобильные двигатели V4 использовались в гонках Гран-при (позже получивших название «Формула-1»). Один из новаторских двигателей V4 был установлен в автомобиле Mors с задним расположением двигателя 1898 года, построенном во Франции. [3] [4] В то время отсутствие вибрации двигателя V4 было ключевым аргументом в пользу продажи. [5] Однако к 1901 году двигатель автомобиля V4 был заменен обычным рядным четырехцилиндровым двигателем.
На Гран-при Франции 1907 года на автомобиле Дж. Уолтера Кристи использовался двигатель V4 объемом 19 891 куб. См (1214 куб. Дюймов), самый большой двигатель, когда-либо использовавшийся в гонках Гран-при. [6] Двигатель располагался спереди поперечно, машина была переднеприводной. Автомобиль сошел с Гран-при Франции всего после четырех кругов, однако позже установил рекорд скорости 164 км/ч (102 мили в час). [7]
Первым двигателем V4, использованным в серийных автомобилях, был двигатель Lancia V4 , который впервые был использован в Lancia Lambda 1922 года . [8] Двигатель Lancia представлял собой узкоугольную конструкцию с углом между рядами 20 градусов и единой головкой блока цилиндров с одним верхним распредвалом, общим для обоих рядов. также использовался алюминий (что было необычно для того времени). Для блока и головки [9] Lancia производила двигатели V4 до 1976 года, когда они были заменены оппозитными четырехцилиндровыми двигателями.
1960–1994 годов ЗАЗ «Запорожец» выпуска — советский автомобиль городского типа с задним расположением двигателя V4. [9] Этот двигатель создан на основе конструкции военного автомобиля-амфибии ЛуАЗ-967 . Он имел воздушное охлаждение с магниевым блоком и выпускался с рабочим объемом 0,7–1,2 л (43–73 куб. Дюймов). [10]
AMC 108 с воздушным охлаждением — двигатель объемом 108 куб. дюймов (1,8 л), выпускавшийся с 1960 по 1963 год для использования в легком военном автомобиле M422 Mighty Mite . [11] [12] M422 был разработан американской Motors Corporation (AMC) и специально предназначен для транспортировки вертолетом. [13] [14]
Начиная с 1960-х годов европейские подразделения Ford производили два несвязанных между собой двигателя V4. [9] Первым был двигатель Ford Taunus V4 , производившийся в Германии с 1962 по 1981 год. Taunus представлял собой 60-градусный двигатель V4 с водяным охлаждением и верхними клапанами. Первоначально разработанный для использования в автомобилях с передним расположением двигателя, он использовался в различных моделях Ford, а также в переднеприводных моделях Saab 95 , Saab 96 и Saab Sonett . Он также использовался в среднемоторном спортивном автомобиле Matra 530 . [15] [16] [17] Вторым двигателем Ford V4 стал двигатель Ford Essex V4 , производившийся в Великобритании с 1965 по 1977 год и использовавшийся в нескольких моделях Ford Corsair, Capri, Consul, Zephyr и Transit. [18] Хотя Essex был разработан отдельно от двигателя Taunus, он также представлял собой 60-градусный двигатель V4 с водяным охлаждением и верхними клапанами, предназначенный для использования в автомобилях/фургонах с передним расположением двигателя.
В гоночном автомобиле Porsche 919 Hybrid LMP1, использовавшемся в сезонах 2014–2017 гг., использовался 2,0-литровый (122 куб. Дюймов) двигатель V4 с турбонаддувом, угол обзора 90 градусов, расположенный посередине. [19]
Использование мотоцикла
[ редактировать ]
Одним из первых мотоциклов с двигателем V4 был Matchless Silver Hawk 1931–1935 годов , построенный в Великобритании. [20] Silver Hawk использовал узкоугольный 16-градусный двигатель V4 с одной головкой блока цилиндров, толкателем клапана и воздушным охлаждением.
1936–1938 годов Puch P800 был построен в Австрии как для гражданского, так и для военного использования. [21] В P800 использовался очень широкоугольный двигатель V4 с углом обзора 170 градусов (поэтому он по внешнему виду был близок к оппозитному четырехцилиндровому двигателю) с двумя головками цилиндров и воздушным охлаждением. [22]
Двигатели V4 использовались в середине-конце 1980-х годов, особенно в мотоциклах Honda с поперечным расположением двигателя, которые имели двигатель V4 с углом наклона 90 градусов и водяным охлаждением. [23]
Большинство производителей MotoGP с 2020 года выбрали конфигурацию V4 для своих мотоциклов. К ним относятся:
- Хонда RC213V
- Дукати Десмоседичи
- КТМ RC16
- Априлия - 90° V4 на сезон 2020 г.
Причина этого в том, что по сравнению с рядными четырьмя двигателями с традиционным порядком зажигания двигатели V4
- уже, в результате чего получается более узкий и аэродинамичный мотоцикл, возможно, с более низким центром тяжести.
- обеспечивают лучшее управление тягой задних колес во время ускорения из-за неравномерного срабатывания, что дает заднему колесу больше времени для восстановления во время пауз между рабочими ударами.
- имеют лучший вторичный баланс, что приводит к лучшей обратной связи от двигателя, особенно на высоких оборотах.
- обеспечивают более равномерное распределение крутящего момента в диапазоне оборотов
Использование лодки
[ редактировать ]Другое применение двигателя V4 — подвесные моторы для лодок. Конфигурация V4 популярна для подвесных морских двигателей из-за небольшой длины двигателя.
В 1958 году Джонсон и Эвинруд представили подвесные двигатели V4 объемом 70,7 куб. Дюймов (1159 куб.см), мощностью 50 л.с. (37 кВт) и весом 200 фунтов (91 кг). [24] К 1972 году тот же базовый блок V4 производил более чем вдвое больше мощности в стандартной комплектации благодаря опыту, полученному производителями в гонках. [25] В 1988 году Yamaha представила на рынке США двухтактный двигатель V4 мощностью 130 л.с. (97 кВт) с так называемым впрыском масла «точной смеси». [26] Большинство подвесных моторов обычно представляют собой двухтактные двигатели с карбюратором.
Другое использование
[ редактировать ]В 1935 году компания Wisconsin Motor Manufacturing Company начала производство бензиновых двигателей V4 для промышленного, сельскохозяйственного и стационарного применения. [27] с несколькими производителями сельскохозяйственной техники, использующими двигатели Wisconsin V4. [28] В 1950 году самым большим двигателем Wisconsin V4 был VR4D с объемом 255 куб. Дюймов (4,2 л), выходной мощностью 56,5 л.с. (42 кВт) при 3000 об / мин и максимальным крутящим моментом 162 фунт-фут (220 Нм). ) при 1250 об/мин. [29] Компания производила двигатели V4 до 2019 года. [30]
В середине 1940-х годов компания Turner Manufacturing в Великобритании произвела дизельный двигатель V4 с водяным охлаждением для промышленного и морского использования. Этот двигатель использовался в тракторе Turner Yeoman of England 1949–1957 годов . [31]
Компания Mitsubishi Heavy Industries построила 4ZF , дизельный двигатель V4 с воздушным охлаждением, используемый в бронетранспортере Type 73 и связанных с ним японских военных машинах с 1973 года. [32] [33]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дусил, Томаш (17 мая 2017 г.). «Автомобильный четырехцилиндровый двигатель с вилкой (V4): почему он почти не используется?» . Auto.cz (на чешском языке) . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Торчинский, Джейсон. «Почему двигатели V4 настолько редки?» . Ялопник . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ «Автомобили Гран-при — Морс 60 л.с.» . grandprixhistory.org . Проверено 7 декабря 2019 г.
- ^ «МОРС» . Brighton-early.com . Архивировано из оригинала 9 декабря 2004 года.
- ^ «Автомобиль Морс». Журнал автомобильного и безлошадного транспорта : 272–273. Март 1897 года.
- ^ «Топ-10 двигателей V4 как Porsche в Ле-Мане» . revistacar.es (на европейском испанском языке). 17 июля 2017 года . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ «Вальтерс V4» . klassiker.nu (на шведском языке). 30 октября 2018 года . Проверено 7 декабря 2019 г.
- ^ «100 лет автомобилестроению» . Мотор : 52. 25 мая 1985 г. Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с «Устаревшие двигатели 101: Мифический «V4» » . Автомобильный дроссель . 10 сентября 2009 года . Проверено 19 июля 2012 г.
- ^ Болдуин, Ник (1987). Всемирный справочник автопроизводителей . Факты о файловых публикациях. п. 530. ИСБН 9780816018444 . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ «Могучий клещ М422» . 4WD онлайн. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Морр, Том (1 января 2013 г.). «AMC M422A1 Mighty Mite 1961 года — оловянный солдатик» . Сеть четырехколесных транспортных средств . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ "AMC M422 Mighty Mite Jeep (1959-62)" . Мотор-кар.нет . Проверено 7 декабря 2019 г.
- ^ «Рейтинг лучших и самых странных двигателей, когда-либо созданных Jeep» . autowise.com . Проверено 7 декабря 2019 г.
- ^ Коул, Лэнс (2011). SAAB 99 и 900: полная история . Кровуд. ISBN 9781847973528 . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ МакКорт, Марк Дж. (декабрь 2017 г.). «Saab 96 V4 1971 года: двигатель Ford дал этому шведу новую жизнь» . Хеммингс Мотор Ньюс . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Хеншоу, Питер (2004). Спортивные автомобили: 500-я серия . Издательство МБИ. п. 178. ИСБН 9780760319956 . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Ли, Питер (2015). Форд Транзит: пятьдесят лет . Кровуд. ISBN 9781847978745 . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ «Porsche стартует в Ле-Мане с четырьмя заводскими автомобилями» . Порше АГ . 13 января 2014 года . Проверено 16 февраля 2014 г.
- ^ Ходжсон, Мартин (17 июня 2016 г.). «Бесподобный Серебряный Ястреб 1930 года» . Пайпберн . Проверено 19 марта 2021 г.
- ^ «Австрийские мотоциклы» . Классические мотоциклы от Sheldon's Emu (на испанском языке) . Проверено 8 декабря 2019 г.
- ^ «Пуч П800» . motos-of-war.ru . Проверено 8 декабря 2019 г.
- ^ «Исторические V4» . Отдел новостей Honda Media . Американский мотор Хонда. Архивировано из оригинала 23 февраля 2014 года . Проверено 17 февраля 2014 г.
- ^ Хикс, Клиффорд Б. (октябрь 1957 г.). «Большие новости для яхтсменов: подвесной двигатель V4» . Популярная механика . 108 (4): 140–142 . Проверено 26 февраля 2021 г.
- ^ Роу, Джим (февраль 1972 г.). «Новые подвесные моторы» . Популярная наука . 200 (2): 146 . Проверено 26 февраля 2021 г.
- ^ Скорупа, Джо (апрель 1988 г.). «На открытом воздухе: Ямака будоражит водные пути» . Популярная механика . 165 (4): 38, 40 . Проверено 26 февраля 2021 г.
- ^ Суонсон, Дэвид (2003). «Ранняя история Wisconsin Motor Company» . Висконсин Моторс Канада . Проверено 14 января 2016 г.
- ^ «Реклама Wisconsin Motors» . Разработка продукта . 32 : 415. 1961 . Проверено 14 января 2016 г.
- ^ «Висконсин Моторс Корп» . Автомобильная промышленность . 138 :64. 1968 . Проверено 14 января 2016 г.
- ^ «Двигатель: W4-1770» . www.wiengines.com . Архивировано из оригинала 17 февраля 2019 года.
- ^ «Йомен английских тракторов» . Тернер Производство . Проверено 19 марта 2021 г.
- ^ «Реактивная система залпового огня Тип 75» . Military-today.com . Проверено 8 декабря 2019 г.
- ^ «130-мм реактивная система залпового огня Тип 75 — Япония» . www.militaryfactory.com . Проверено 8 декабря 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с двигателями V4, на Викискладе?
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
