Найбільші 4-циліндрові двигуни в світі

Відкрийте капот автомобіля, і ймовірність зіткнутися з чотирициліндровим двигуном становить 90%. Його конструкція проста і недорога у виробництві, компактна і дозволяє використовувати функції, достатні для більшості автомобілів.

Проте зважте: більшість цих двигунів мають робочий об'єм 1,5-2 літри, тобто. об'єм кожного циліндра вбирається у 0,5 літра. Рідко чотирициліндровий двигун має більший робочий об'єм. І навіть тоді показники лише трохи вищі: 2,3-2,5 літра. Типовий приклад – сімейство Ford-Mazda Duratec, у якому старіший двигун має об'єм 2,5 літра (встановлюється на Ford Mondeo та Mazda CX-7). Або, скажімо, 2,4-літровий, яким оснащуються кросовери Kia Sportage чи Hyundai Santa Fe.

Чому дизайнери не збільшують навантаження ще більше? Є кілька перешкод. По-перше, через вібрацію: у 4-х циліндрового двигуна сили інерції другого ряду не врівноважуються, а збільшення обсягу різко збільшує рівень вібрації (а це призводить до зниження не тільки комфорту, але й за надійністю). Рішення можливе, але непросто – зазвичай зі складною системою балансування валів.

Існують також серйозні конструктивні проблеми – великому збільшенню ходу поршня перешкоджає зростання інерційних навантажень, і якщо діаметр циліндра значно збільшується, нормальне згоряння палива ускладнюється та збільшується ризик детонації. Крім того, виникають складнощі із самою установкою – наприклад, через висоту передньої кришки.

І все ж таки в історії автомобільної промисловості є довгий список винятків. У збірку Motor свідомо не потрапили дизельні двигуни - особливо для великовантажних автомобілів, серед яких об'єм до 8,5 л. Такі мотори відносно повільні, тому зростання інерційних навантажень їм не таке страшне – зрештою вони пов'язані зі швидкістю квадратичної залежності. До того ж, процес згоряння в дизельних двигунах влаштований зовсім інакше.

Так само не включені різні експерименти початку 20 століття - наприклад, чотирициліндровий бензиновий двигун Daimler-Benz об'ємом 21,5 літра. Тоді створення двигунів все ще перебуває у зародковому стані, і інженери не обізнані про багато ефектів, що відбуваються всередині нього. З цієї причини в галереї нижче представлені лише чотирициліндрові гіганти, народжені за останні 60 років.

Toyota 3RZ-FE – 2693 куб.

Двигун був розроблений в кінці 80-х спеціально для фургона HiAce, позашляховиків Prado і пікапів Hilux. Вимоги до таких двигунів зрозумілі: для їзди по бездоріжжю або з великим навантаженням потрібен хороший крутний момент на низьких оборотах і високою еластичністю (правда, за рахунок максимальної потужності). Плюс невисока вартість, що особливо актуально для комерційного транспорту.

2,7-літровий двигун - найстаріший у лінійці бензинових "четвірок" серії RZ. Із самого початку вони проектувалися з перспективою збільшення обсягу, щоб міцний чавунний блок збирався дуже просторо: відстань між циліндрами аж 102,5 міліметри. Для збільшення об'єму до 2,7 літра діаметр циліндрів та хід поршня становлять 95 міліметрів. На відміну від двигунів молодшої серії RZ, цей оснащений балансувальними валами для зменшення вібрації.

Для свого часу двигун має дуже сучасний дизайн, але без екзотики: чавунний блок прикритий 16-клапанною головкою, має ланцюг ГРМ, ніяких гидрокомпенсаторов. Потужність всього 152 кінських сили, але максимальний крутний момент 240 Нм доступний при 4000 об / хв.

У 2004 році було випущено модернізовану версію двигуна з індексом 2TR-FE, що отримала нову головку блоку циліндрів з гідрокомпенсаторами та перемикачем фаз на впуску (а з 2015 року – на випуску). Його потужність збільшена символічно – до 163 кінських сил, але максимальний момент, що крутить, в 245 Нм тепер доступний при 3800 об/хв.

GM L3B – 2727 куб

Ось як виглядає зменшення габаритів в Америці: в якості альтернативи атмосферних 8-циліндровим двигунам General Motors розробляє величезний чотирициліндровий двигун з турбонаддувом об'ємом понад 2,7 літра.

Із самого початку двигун розроблявся для повнорозмірних пікапів. Для більшого моменту, що крутить, на низьких оборотах він зроблений з дуже довгим ходом: діаметр циліндра становить 92,25 міліметра, а хід поршня - 102 міліметра.

При цьому двигун спроектований за найсучаснішими зразками: застосовується безпосереднє уприскування палива (з бічним розташуванням форсунок), перемикачі фаз, система відключення циліндра при частковому навантаженні, застосовується електронасос системи охолодження. Блок циліндрів і головка виконані з алюмінієвого сплаву, а випускний колектор інтегрований в головку, турбокомпресор BorgWarner двоканальний і з нетрадиційної геометрією обмотки.

Потужність цього турбомотора досягає 314 кінських сил, а момент, що крутить, становить 473 Нм всього при 1500 об/хв. Він встановлюється на базові версії великого пікапа Chevrolet Silverado (брат позашляховика Chevrolet Tahoe), але з наступного року встановлюватиметься під капотом … на компактному седані Cadillac CT4 – а точніше на його «відточеної» версії CT4-V. Для нього потужність буде збільшена до 325 кінських сил, а максимальний момент, що крутить, – до 515 Нм.

GM LLV

На рубежі століть General Motors випустила ціле сімейство уніфікованих двигунів Atlas для середньорозмірних кросоверів, позашляховиків і пікапів. Всі вони мають сучасні чотирьохклапанні головки, однаковий хід поршня (102 міліметра), два варіанти діаметру циліндрів (93 або 95,5 міліметра) і різну кількість циліндрів (чотири, п'ять або шість).

Чотирьохциліндрові мають індекси LK5 та LLV, їх робочий об'єм становить 2,8 та 2,9 літра, а потужність – 175 та 185 кінських сил. Як і двигуни пікапів, вони відрізняються «потужним» характером – максимальний момент, що крутить (251 і 258 Нм) досягається при 2800 об/хв. Вони можуть обертатися до 6300 об/хв. 4-циліндрові двигуни, що розглядаються, були встановлені в першому поколінні середньорозмірних пікапів Chevrolet Colorado і GMC Canyon, і їх виробництво було припинено разом з виробництвом двох моделей (розглянутого першого покоління) в 2012 році.

Porsche M44/41, M44/43 та M44/60 – 2990 куб. см

Більшість двигунів в цій збірці є простими агрегати, призначені для пікапів, фургонів або позашляховиків. Але це інший випадок: цей двигун створювався для спорткара Porsche 944.

Менш дороге купе з встановленим спереду двигуном Porsche 924 кінця 1970-х часто критикували за його слабкий 2-літровий чотирициліндровий двигун Audi. Ось чому, провівши глибоку модернізацію спортивного автомобіля, конструктори Porsche роблять його абсолютно з іншим двигуном. Правда, істотним обмеженням є розмір моторного відсіку, який з самого початку був розрахований на установку «четвірки».

Porsche 944, випущений в 1983 році, насправді має праву половину алюмінієвого V8 від великого купе Porsche 928. 2,5-літровий двигун, що вийшов, має досить короткий хід поршня і величезний діаметр циліндра 100 міліметрів: з 4 циліндрами це дає вкрай не украй тому необхідно використовувати запатентовану систему Mitsubishi із парою балансувальних валів. Проте двигун виходить дуже маневреним – машина без проблем заводиться на другій передачі.

Потім об'єм двигуна був збільшений спочатку до 2,7 літра, у результаті діаметр циліндра збільшився до 104 міліметрів. Потім перебіг поршня збільшили до 87,8 міліметра, отримавши на виході об'єм 3 літри – одну з найбільших «четвірок» в історії автомобілебудування! Крім того, є атмосферні, так і турбовані версії.

Випустили кілька версій трилітрового двигуна: Porsche 944 S2 розвиває 208 кінських сил, а Porsche 968 – вже 240 кінських сил. Всі трилітрові безнаддувні двигуни оснащені 16-клапанною ГБЦ.

Найпотужніша версія серії - 8-клапанний турбомотор, що розвиває 309 кінських сил. Однак наживо ви навряд чи колись побачите, тому що він оснащений лише Porsche 968 Carrera S, з яких випущено лише 14 одиниць. У гоночній версії Turbo RS, випущеної лише у трьох примірниках, цей двигун посилено до 350 кінських сил. До речі, 16-клапанний турбомотор розроблявся, але тільки як прототип.

Pontiac

Як бачите, об'єм у три літри для чотирициліндрового двигуна – не межа! Цю позначку перетнув двигун Pontiac Trophy 4 1961 випуску з робочим об'ємом 3,2 літра.

Цей двигун був одним із плодів праці Джона Делоріана, який у ті роки очолював підрозділ Pontiac компанії General Motors. Нова компактна модель Pontiac Tempest (компактна за американськими мірками – довжина 4,8 м) потребує дешевого базового двигуна, але компанія не має коштів на його розробку.

На прохання ДеЛоріана, двигун був розроблений з нуля легендарним гоночним механіком Генрі «Смокі» Юник. Він буквально вдвічі розрізає велику вісімку об'ємом 6,4 літра з сімейства Trophy V8.

Двигун, що вийшов, дуже важкий (240 кг), але надзвичайно дешевий у виробництві - зрештою, в ньому все як у V8. Обидва двигуни мають однаковий діаметр циліндра та хід поршня, а також мають загалом 120 компонентів у конструкції. Вони також виробляються в одному місці, що призводить до значного зниження витрат.

Чотирициліндровий двигун розвиває від 110 до 166 кінських сил в залежності від версії карбюратора. Двигун був зупинений в 1964 році, паралельно з розробкою другого покоління Tempest.

IHC Comanche - 3212 куб. см

Точно так же V8 на початку 1960-х років став чотирициліндровим двигуном сімейства Comanche для позашляховика International Harvester Scout. Зараз про цю марку міцно забули, але тоді вона виробляла сільськогосподарську техніку, вантажівки, пікапи, а в 1961 році випустила невеликий позашляховик Scout.

Для базового двигуна була розроблена серія Comanche із чотирма циліндрами. International Harvester – невелика компанія з обмеженими ресурсами, тому новий двигун спроектований максимально економічно: конструктори вирізали п'ятилітровий, призначений для стаціонарної установки (наприклад, для приводу генератора), конструктори розрізали навпіл.

І до 1968 року компанія таким же чином створювала справжнього гіганта: 3,2-літровий чотирициліндровий двигун був отриманий після скорочення вдвічі 6,2-літрового V8, призначеного для важкої техніки. Новий двигун розвивав всього 111 кінських сил, а до кінця 70-х через жорсткість вимог до токсичності його потужність впала до 93 кінських сил.

Однак задовго до цього його частка у виробничій програмі впала, коли на позашляховик Scout почали встановлювати потужніші і плавніші двигуни V8. Однак це вже не має значення – зрештою, цей двигун залишається в історії як найбільший з 4 циліндрами, що колись встановлювався на автомобіль!