Двигатель Железного Дюка
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2014 г. ) |
| Железный герцог | |
|---|---|
 | |
| Обзор | |
| Производитель | Дженерал Моторс |
| Также называется | Тех IV (1982–1990) |
| Производство | 1977–1993 |
| Макет | |
| Конфигурация | Прямая четверка |
| Смещение | 150,8 куб. дюймов (2,5 л) |
| Диаметр цилиндра | 4 дюйма (101,6 мм) |
| Ход поршня | 3 дюйма (76,2 мм) |
| блока цилиндров Материал | Чугун |
| головки блока цилиндров Материал | Чугун |
| Клапанный механизм | OHV 2 клапана x цил. |
| Степень сжатия | 8.25:1 (1977–1983) 9.0:1 (1984–1993) |
| Диапазон оборотов | |
| Макс. частота вращения двигателя | 5000 об/мин |
| Горение | |
| Топливная система | Карбюратор Впрыск топлива через дроссельную заслонку |
| Тип топлива | Бензин |
| Масляная система | Мокрый картер |
| Система охлаждения | С водяным охлаждением |
| Выход | |
| Выходная мощность | 85–110 л.с. (63–82 кВт) |
| Удельная мощность | 34,4 л.с. (25,7 кВт)–44,5 л.с. (33,2 кВт) на литр. |
| Выходной крутящий момент | 123–135 lb⋅ft (167–183 N⋅m) |
| Размеры | |
| Сухой вес | 375 фунтов (170 кг) [ 1 ] : 3 |
| Хронология | |
| Предшественник | Двигатель ГМ 2300 |
| Преемник | Двигатель ГМ 122 |
Двигатель Iron Duke (также называемый 151 , 2500 , Pontiac 2.5 и Tech IV объемом 151 куб. Дюймов (2,5 л), ) представляет собой рядный 4- поршневой двигатель выпускавшийся подразделением Pontiac Motor компании General Motors с 1977 по 1993 год. Первоначально разрабатывался как двигатель Pontiac. новый двигатель экономичного автомобиля , он использовался в самых разных автомобилях модельного ряда GM в 1980-х годов, а также поставлялся American Motors Corporation (AMC). Двигатель был спроектирован с учетом топливной экономичности, плавности хода и длительного срока службы, а не ради производительности. [ 2 ] Общий объем производства двигателей Duke оценивается в 3,8–4,2 миллиона единиц. [ 3 ]
Разработка
[ редактировать ]Во время нефтяного кризиса 1973 года Дюймов (5,7 л), 400 куб. Дюймов (6,6 л) и 455 куб. Дюймов (7,5 л). единственными двигателями, построенными Pontiac, были версии двигателя V8 объемом 350 куб . Понимая, что будущие продукты должны быть меньше по размеру и более экономичными, перед инженерами Pontiac была поставлена задача разработать новый двигатель, который подходил бы для этих будущих продуктов. [ 4 ] Инженеры рассматривали возможность разработки версий существующего двигателя V8 с меньшим рабочим объемом, двигателя V6, созданного на основе V8, двигателя V4, созданного на основе V8, и рядного четырехцилиндрового двигателя, полученного на основе одного из рядов цилиндров V8 (так же, как у Pontiac 1961 года). Tempest Двигатель «Trophy 4» ), но в конечном итоге решил создать совершенно новый четырёхцилиндровый двигатель. [ 1 ] : 1
Целью команды разработчиков было минимизировать шум и вибрацию, одновременно максимизируя долговечность, управляемость , экономию топлива и «полезную» мощность на более низких оборотах двигателя. [ 1 ] : 1 Они начали с анализа других четырехцилиндровых двигателей, производившихся в то время на General Motors, и обнаружили, что GM производит бразильскую версию Chevrolet объемом 151 куб. Дюйм (2,5 л) с четырехцилиндровым двигателем объемом 153 куб. Дюймов - с более коротким 3- цилиндровым двигателем. дюймовый (76 мм) ход и более длинные 6-дюймовые (150 мм) шатуны - значительно снизили вторичную вибрацию по сравнению с оригинальной конструкцией Chevrolet и новым двигателем объемом 2,3 л. четырехцилиндровый от Шевроле Вега . [ 1 ] : 1–2 Это устранило необходимость в балансирных валах, вращающихся в противоположных направлениях , что привело бы к увеличению веса, сложности и стоимости двигателя. [ 1 ] : 3 Несмотря на тот же диаметр цилиндра , ход поршня и расстояние между цилиндрами , что и у бразильского двигателя, большинство деталей не являются взаимозаменяемыми. [ 1 ] : 2
Сосредоточение внимания на повышении мощности на более низких оборотах двигателя было намеренным соображением для достижения остальных целей проектирования. Тщательное внимание было уделено конструкции впускного коллектора и системы рециркуляции выхлопных газов , чтобы обеспечить выравнивание выходной мощности каждого цилиндра. Потребляемая мощность водяного и масляного насосов была снижена, а поршневые кольца , отверстия цилиндров и шейки коленчатого вала были спроектированы так, чтобы минимизировать трение. [ 1 ] : 3–5
Чтобы максимизировать долговечность, блок двигателя был изготовлен из чугуна с пятью коренными подшипниками , а не из относительно хрупкого литого алюминиевого блока, используемого в двигателе Vega объемом 2,3 л. (Даже с чугунным блоком цилиндров Iron Duke весил всего примерно на 20 фунтов больше.) В двигателе объемом 2,3 л с ременным приводом от верхнего распределительного вала отказались в пользу конструкции верхнего расположения клапанов с газораспределительными механизмами. Специально разработанные болты, которые растягиваются немного дальше, чем обычные болты, использовались для крепления впускного и выпускного коллекторов к головке блока цилиндров , чтобы обеспечить небольшое перемещение при сохранении герметичности прокладок и предотвратить растрескивание коллекторов при их расширении при нагревании . [ 1 ] : 6–7
Двухступенчатый двухцилиндровый карбюратор с электрическим дросселем использовался для улучшения характеристик при холодном запуске, а тепловые экраны, встроенные под карбюратор и между впускным и выпускным коллекторами, использовались для предотвращения нагревания бензина в карбюраторе, тем самым улучшая производительность при жаркая погода. Признавая, что автомобили с четырехцилиндровыми двигателями, оснащенными кондиционером, как правило, испытывают проблемы с управляемостью в жаркую погоду, были внесены другие улучшения, включая выключатель, который отключает компрессор при полностью открытой дроссельной заслонке , и задержку, включенную в схему кондиционирования воздуха для не допускайте включения компрессора в течение двенадцати секунд после запуска двигателя. [ 1 ] : 7–10
Ранние приложения
[ редактировать ]Первые применения Iron Duke были в малолитражных автомобилях Astre и Sunbird 1977 года , заменивших двигатель Vega объемом 2,3 л, а также в компактном Phoenix . Поскольку эти автомобили изначально были разработаны для двигателей Chevrolet, Iron Duke также использовал схему болтов крепления колокола Chevrolet вместо схемы Buick-Oldsmobile-Pontiac V8. В следующем году использование двигателя распространилось на близнецы Sunbird Chevrolet и Oldsmobile , Monza и Starfire .
В 1979 модельном году двигатель был существенно переработан. Исходная противоточная ГБЦ была заменена на перекрестную , введен новый двухкамерный карбюратор под названием «Вара-Джет», перемещен распределитель , уменьшены размеры масляного поддона. Единственными деталями, перенесенными из двигателей 1978 года, были шатуны. [ 5 ] Пиковая мощность возросла до 90 л.с.
В 1980 году двигатель Iron Duke был переработан для установки поперечно, чтобы соответствовать новым переднеприводным автомобилям General Motors «X-body» . Схема расположения болтов колокола была изменена, чтобы соответствовать схеме нового двигателя V6 с углом развала 60° .
GM также начала продавать двигатель American Motors Corporation (AMC), начиная с 1980 модельного года. Это был базовый двигатель в автомобилях Spirit , Concord и Eagle , а также в базовой модели Jeep CJ . [ 6 ] В двигателях, приобретенных AMC, по-прежнему использовалась конструкция колокола Chevrolet V8. Четырехцилиндровый двигатель был снят с производства в заднеприводных моделях AMC после 1982 года. В 1983 году полноприводный базовый двигатель Eagle был заменен с Iron Duke на новый четырехцилиндровый двигатель объемом 150 куб. Дюймов (2,5 л), разработанный AMC. . Jeep CJ 1980–1983 годов также были доступны с Iron Duke в качестве базового двигателя. [ 7 ]
| Год | Власть | Крутящий момент |
|---|---|---|
| 1978 | 85 л.с. (63 кВт) при 4400 об/мин [ 8 ] : 40 | 123 фунт-фут (167 Нм) при 2800 об/мин [ 8 ] : 40 |
| 1979 | 90 л.с. (67 кВт) | 128 lb⋅ft (174 N⋅m) |
| 1980 | 90 л.с. (67 кВт) при 4000 об/мин [ 9 ] : 47 | 134 фунт-фут (182 Нм) при 2400 об/мин [ 9 ] : 47 |
| 1981 | 84 л.с. (63 кВт) при 4000 об/мин [ 10 ] | 125 фунт-фут (169 Нм) при 2400 об/мин [ 10 ] |
Технология IV
[ редактировать ]
Iron Dukes были оснащены системой впрыска топлива (TBI, через одну форсунку в корпусе дроссельной заслонки) в 1982 году. Эта версия получила название Tech IV , хотя позже Car and Driver высмеивали ее как Low -Tech IV. [ нужна ссылка ] Выходная мощность увеличилась до 90 л.с. (67 кВт). [ 11 ]
В 1984 году она была заменена головкой с вихревым отверстием со степенью сжатия 9,0:1 (вместо 8,25:1), что дало прирост в 2 л.с. (1,5 кВт). Другие дополнения 1985 года включали роликовые подъемники, улучшенные подшипники и новый коленчатый вал . В 1987 году было внесено несколько существенных изменений, в том числе: улучшенная головка блока цилиндров, впускной коллектор и впрыска топлива в корпусе дроссельной заслонки модуль ; более современный поликлиновый ремень с автоматическим подпружиненным натяжителем для аксессуаров; и система зажигания без распределителя (DIS). Эта доработка двигателя увеличила мощность до 98 л.с. (73 кВт). В 1988 году балансировочный вал для сглаживания вибраций двигателя был добавлен . До этого момента в двигателе использовалась верхняя передняя опора двигателя «собачья кость», прикрепленная к капоту замком капота автомобиля, что помогало контролировать вибрацию. Дальнейшие улучшения в последующие годы включали новые поршни, шатуны, коленчатый вал и систему смазки в поддоне картера. Самый мощный вариант Tech IV поднял предел оборотов до 5500 об / мин и достиг мощности 110 л.с. (82 кВт). Tech IV использует то же самое колокола образец , как у 2,8-литрового двигателя V6 с углом поворота 60 градусов . За прошедшие годы двигатель Tech IV зарекомендовал себя как надежная рабочая лошадка для владельцев, если только он не работает на пределе своих возможностей. Во всех двигателях Iron Duke 1978–1990 годов использовалась из микарты шестерня распределительного вала , которая находилась в зацеплении непосредственно со стальной шестерней на коленчатом валу. В двигателях VIN R и U 1991–92 годов вместо этого использовалась цепь привода ГРМ.
Grumman LLV (автомобиль с длительным сроком службы), построенный с 1987 по 1994 год для Почтовой службы США для доставки почты, изначально оснащался двигателем Iron Duke. Спецификации почтовой службы предусматривали срок службы 24 года, а автомобили с двигателем объемом 2,5 л превзошли все ожидания. [ 12 ]
-
Двигатель «Тех IV» -
Двигатель GM Iron Duke 1990 года выпуска, детали которого вырезаны, чтобы обнажить внутреннее устройство.
Супер долг
[ редактировать ]| Смещение | Гладить |
|---|---|
| 2,1 л (131 куб. Дюймов) | 2 + 3 ⁄ 5 дюймов (66,0 мм) |
| 2,5 л (151 куб. Дюйм) | 3 дюйма (76,2 мм) |
| 2,7 л (163 куб. Дюймов) | 3 + 1 ⁄ 4 дюйма (82,6 мм) |
| 3,0 л (182 куб. Дюймов) | 3 + 5 ⁄ 8 дюймов (92,1 мм) |
| 3,2 л (198 куб. Дюймов) | 3 + 15 ⁄ 16 дюймов (100,0 мм) |
Блок Iron Duke лег в основу Pontiac Super Duty четырехцилиндровых гоночных двигателей 1980-х годов, последних в линейке высокопроизводительных двигателей Pontiac Super Duty . Двигатели использовались в гонках Charlotte NASCAR /Daytona Dash Series , чемпионате IMSA GT (на автомобилях классов GTP и GTU) и даже на Американской ассоциации моторных лодок гоночных лодках . Двигатели Super Duty продолжали использоваться в гонках ARCA вплоть до 2000-х годов.
В дополнение к деталям, соответствующим стандартным двигателям Iron Duke с рабочим объемом 2,5 л, компания Pontiac Motorsports предложила другие коленчатые валы и соответствующие им шатуны, в результате чего рабочий объем варьировался от 2,1 до 3,2 л. Двигатель Super Duty объемом 2,7 л, 232 л.с. (173 кВт) 1984 года Fiero Indy Pace Car разогнался до скорости более 138 миль в час (222 км/ч) во время гонки, но Двигатели Super Duty никогда не использовались в автомобилях GM заводской сборки. Тем не менее, GM продавала детали для Super-Duty у официальных дилеров, и все детали, необходимые для переоборудования стандартного двигателя Iron Duke в версию Super Duty, были доступны.
Kansas Racing Products продолжала производить двигатели в начале 21 века после покупки прав на их производство у GM.
Cosworth также произвела 16-клапанную головку с двумя верхними распредвалами для версии гоночного двигателя объемом 3,0 л ( Cosworth Project DBA, 1987). [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- Брошюра о Chevy Monza 1979 года
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Саврук, Джон М. (26–30 сентября 1977 г.). Новый 4-цилиндровый двигатель Pontiac объемом 2,5 литра (PDF) . Общество инженеров автомобильной промышленности: собрание легковых автомобилей. Детройт. Архивировано из оригинала (PDF) 5 февраля 2018 года . Проверено 17 августа 2019 г.
- ^ Хантинг, Бенджамин (26 мая 2021 г.). «Неубиваемый 4-цилиндровый двигатель Iron Duke от GM на протяжении десятилетий приводил в действие десятки грузовиков, легковых автомобилей и внедорожников» . Линия вождения . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ Аппель, Том (12 сентября 2018 г.). "Кем был Железный герцог?" . Daily Drive от Consumer Guide . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ Строл, Дэниел (20 сентября 2019 г.). «В последний раз у Iron Duke был не тот двигатель, что у четырехцилиндрового Chevy II» . Хеммингс . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ Вайслер, Пол (ноябрь 1978 г.). «Обслуживание автомобилей GM 79 года выпуска» . Популярная механика . стр. 162–164 . Проверено 17 августа 2019 г.
- ^ Мартин, Мюрили (11 октября 2017 г.). «1982: Роскошный AMC Concord получает защиту от ржавчины Ziebart и мощь GM Iron Duke» . Автонеделя . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ «Двигатель джипа: GM 151» . jeeptech.com . 1 декабря 2010 года . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Данн, Джим ; Джейкобс, Эд (август 1978 г.). «Спортивные седаны с небольшим двигателем — хорошая управляемость, скромные характеристики» . Популярная наука . Проверено 18 августа 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Данн, Джим; Джейкобс, Эд (июль 1979 г.). «X-автомобили GM бросают вызов традиционным компактным автомобилям» . Популярная наука . Проверено 18 августа 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Данн, Джим; Джейкобс, Эд (март 1981 г.). «Американские компакты: K-car от Chrysler — новый чемпион?» . Популярная наука . п. 46 . Проверено 27 августа 2019 г.
- ^ Данн, Джим (февраль 1982 г.). «Карбюраторам капут? На подходе: впрыск в дроссельную заслонку» . Популярная наука . п. 52 . Проверено 27 августа 2019 г.
- ^ Вайнштейн, Джошуа (8 июня 2022 г.). «Руководство по двигателю GM 2.5L Iron Duke I4» . Свалка Моб . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ «Справочник типа Cosworth» . Race-cars.com . Архивировано из оригинала 22 февраля 2011 г. Проверено 4 июня 2012 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]