Двигатель V4 - V4 engine
Двигатель V4 представляет собой четыре-цилиндровый поршневой двигатель , где цилиндры имеют общий коленчатый вал и расположены в конфигурации V .
Двигатель V4 менее распространен по сравнению с четырехцилиндровыми двигателями . Однако двигатели V4 использовались в автомобилях, мотоциклах и других устройствах.
Дизайн
Большинство двигателей V4 имеют две шейки кривошипа , которые используются противоположными цилиндрами. Коленчатый вал обычно поддерживается тремя коренными подшипниками .
По сравнению с более распространенной компоновкой четырехцилиндрового двигателя, двигатель V4 намного короче. Хотя можно использовать разные углы V-образного сечения, если два поршня находятся под углом V-образного сечения 90 ° с общими шатунными шейками, двигатель предлагает дополнительное преимущество в виде идеального первичного баланса, который снижает вибрацию. Конструкция также может привести к меньшей качающейся паре, чем у рядного четырехцилиндрового двигателя, а более короткий коленчатый вал менее подвержен влиянию крутильных колебаний из-за своей повышенной жесткости.
Недостатки двигателей V4 включают в себя его конструкцию, которая по своей природе шире, чем у рядных четырехцилиндровых двигателей, а также необходимость наличия двух выпускных коллекторов, двух головок цилиндров и двух клапанных механизмов (что требует наличия двух или четырех распределительных валов для двигателей с верхним расположением распредвала), а не только одна головка блока цилиндров, один коллектор, один клапанный механизм и один или два распределительных вала для рядного четырехцилиндрового двигателя. Наличие двух отдельных банков компонентов увеличивает стоимость и сложность.
Поскольку двигатели V4 шире, чем рядные четырехцилиндровые двигатели, включение вспомогательных приводов, систем впуска и выпуска при сохранении компактных размеров может оказаться более сложной задачей. Хотя двигатель V4 с углом поворота 60 ° более компактен, чем двигатель V4 с углом поворота 90 °, конструкция с углом поворота 60 ° не обеспечивает идеального первичного баланса (если шатуны не разъединены) и, следовательно, часто требуется балансирный вал для уменьшения вибраций. Кроме того, любой (четырехтактный) двигатель V4 с общими шейками кривошипа будет работать неравномерно и, возможно, потребует более тяжелого маховика.
Использование в автомобиле
Первые автомобильные двигатели V4 использовались в гоночных автомобилях Гран-при (позже названных «Формула-1»). Одним из первых двигателей V4 был заднемоторный автомобиль Mors 1898 года, построенный во Франции. В то время ключевым моментом при продаже было отсутствие вибрации двигателя V4. Однако к 1901 году двигатель V4 был заменен обычным рядным четырехцилиндровым двигателем.
На Гран-при Франции 1907 года автомобиль, на который выступил Дж. Вальтер Кристи, использовал двигатель V4 объемом 19 891 куб. См (1214 куб. Дюймов) - самый большой двигатель, когда-либо использовавшийся в гонках Гран-при. Двигатель располагался спереди поперечно, машина была переднеприводной. Автомобиль сошел с Гран-при Франции всего после четырех кругов, однако позже он установил рекорд скорости в 164 км / ч (102 мили в час).
Первым двигателем V4, который использовался в серийных автомобилях, был двигатель Lancia V4, который впервые был использован в Lancia Lambda 1922 года . Двигатель Lancia имел узкоугольную конструкцию с углом 20 градусов между рядами и единственной головкой блока цилиндров с одним верхним распределительным валом, общим для обоих банков. Он также использовал алюминий как для блока, так и для головы (что было необычно для того времени). Lancia производила двигатели V4 до 1976 года, когда они были заменены четырехцилиндровыми двигателями.
ЗАЗ Запорожец 1960–1994 годов - советский автомобиль городского типа с задним расположением двигателя V4. В основе этого двигателя лежала конструкция, применявшаяся в военной машине - амфибии ЛуАЗ-967 . Он отличался воздушным охлаждением с магниевым блоком и производился объемом от 0,7 до 1,2 л (43–73 куб. Дюйма).
АМС с воздушным охлаждением 108 был 108 у.е. в (1,8 л) двигатель построен с 1960 по 1963 для использования в легком M422 Могучий клеща военного автомобиля. M422 был разработан American Motors Corporation (AMC) в США и специально разработан для перевозки на вертолете.
Начиная с 1960-х годов европейские подразделения Ford производили два не связанных между собой двигателя V4. 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 моделях Saab 95 , Saab 96 и Saab Sonett с передним приводом . Он также использовался в среднемоторном спортивном автомобиле Matra 530 . Вторым двигателем Ford V4 был двигатель Ford Essex V4 , производившийся в Великобритании с 1965 по 1977 год и использовавшийся в нескольких моделях Ford Corsair, Capri, Consul, Zephyr и Transit. Хотя разработанный отдельно от двигателя Taunus, Essex также был 60-градусным V4 с водяным охлаждением, верхними клапанами и предназначался для использования в автомобилях / фургонах с передним расположением двигателя.
Порше 919 Гибридный LMP1 гоночный автомобиль , используемый в 2014-2017 сезонов использовали 2,0 л (122 у.е. в) 90 градусов с турбинным двигателем V4 двигатель , который был установлен в середине.
Использование мотоцикла
Одним из первых мотоциклов с двигателем V4 был Matchless Silver Hawk 1931-1935 гг., Построенный в Соединенном Королевстве. Silver Hawk использовал узкоугольный 16-градусный двигатель V4 с одной головкой блока цилиндров, срабатыванием толкающего клапана и воздушным охлаждением.
Puch P800 1936-1938 годов производился в Австрии как для гражданского, так и для военного использования. В P800 использовался очень широкоугольный 170-градусный двигатель V4 (поэтому он был близок по внешнему виду к четырехцилиндровому двигателю) с двумя головками цилиндров и воздушным охлаждением.
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.
Большинство производителей MotoGP 2020 года выбрали конфигурацию V4 для своих байков. Это включает:
- Honda RC213V
- Ducati Desmosedici
- KTM RC16
- Aprilia - 90 ° V4 на сезон 2020 года
Использование лодки
Еще одно применение двигателя V4 - лодочные моторы для лодок. Конфигурация V4 популярна для подвесных морских двигателей из-за небольшой длины двигателя.
В 1958 году и Johnson, и Evinrude представили подвесные двигатели V4 объемом 70,7 куб. См (1159 куб. См) мощностью 50 л.с. (37 кВт) и весом 200 фунтов (91 кг). К 1972 году тот же самый базовый блок V4 производил более чем в два раза больше лошадиных сил в стандартной комплектации из-за опыта, накопленного производителями в гонках. В 1988 году компания Yamaha представила на рынке США двухтактный двигатель V4 мощностью 130 л.с. (97 кВт) с так называемым «точным впрыском масла». Большинство лодочных моторов - это обычно двухтактные двигатели с карбюратором.
Другое использование
В 1935 году Wisconsin Motor Manufacturing Company начала производить бензиновые (бензиновые) двигатели V4 для промышленного, сельскохозяйственного и стационарного применения, причем несколько производителей сельскохозяйственного оборудования использовали двигатели Wisconsin V4. В 1968 году самым большим двигателем V4 в Висконсине был V-465D с рабочим объемом 177 куб. Дюймов (2,9 л) и выходной мощностью 66 л.с. (49 кВт) при 3000 об / мин. Компания производила двигатели V4 до 2019 года.
В середине 1940-х годов компания Turner Manufacturing в Соединенном Королевстве произвела дизельный двигатель V4 с водяным охлаждением для промышленного и морского применения. Этот двигатель использовался в тракторе Turner Yeoman of England 1949–1957 годов .
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.
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
СМИ, связанные с двигателями V4, на Викискладе?