ТИП ДВИГАТЕЛЯ L4

Двигатели SOHC и DOHC: два против одного

Реферат на тему:

Рядный четырёхцилиндровый двигатель

Рядный четырёхцилиндровый двигатель — конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением четырёх цилиндров, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается I4(«ай-фор») или L4 («эль-фор», «Straight-4», «In-Line-Four»). Плоскость, в которой находятся цилиндры, может быть строго вертикальной, или находиться под определённым углом к вертикали. Во втором случае двигатель иногда называют Slant-4 (/4) — например, двигатель автомобиля Москвич-412.

Конфигурация I4 как для двухтактного, так и для четырехтактного двигателя является несбалансированной, но проста в производстве. Поэтому четырёхтактный двигатель I4 находит применение обычно в автомобилях эконом-класса с относительно небольшим рабочим объёмом двигателя. В четырёхтактной рядной «четвёрке» неуравновешена вертикальная сила инерции 2-го порядка поршней и верхних частей шатунов (силы инерции от отдельных цилиндров всегда направлены в одну и ту же сторону, поэтому складываются), вызванная несинусоидальным движением поршней. Данная сила инерции порождает высокочастотную вибрацию, которая проявляется в виде гула в салоне автомобиля. Кроме того, на малых оборотах появляется вибрация, вызванная пульсацией крутящего момента. Современные I4 имеют рабочий объем обычно от 0,7 до 2,9 литров. С ростом рабочего объёма уровень вибраций значительно возрастает, поэтому, чтобы уравновесить силу инерции 2-го порядка, на современных двигателях конфигурации I4 с рабочим объёмом более 2,0 л как правило используется два балансировочных (успокоительных) вала, которые расположены по бокам двигателя и вращаются в противоположные друг от друга стороны, в два раза быстрее коленчатого вала. Кроме того, иногда один балансировочный вал размещают выше по сравнению с другим (как, например, на дизелях 4D56 и 4M40 фирмы Mitsubishi, уравновешивающие валы расположены вверху справа и внизу слева), что позволяет заодно частично устранить вибрации, вызванные пульсацией крутящего момента. Это позволяет добиться плавности работы и уровня вибраций, сопоставимых с таковыми у рядного шестицилиндрового двигателя аналогичного рабочего объёма.

Двухтактные двигатели I4 в дизельном варианте в прошлом применялись на грузовых автомобилях. В двухтактном двигателе используется коленвал, у которого (в отличие от «плоского» коленвала четырёхтактного двигателя, центральные шатунные шейки которого направлены в одну сторону, а пара крайних развёрнуты на 180° относительно средних) крайние шатунные шейки повёрнуты относительно средних на угол 90° и развёрнуты на 180° друг относительно друга (средние шейки также развёрнуты на 180°). При этом неуравновешенным оказывается момент от сил инерции 1-го порядка, вызванных возвратно-поступательным движением поршней и верхних частей шатунов (силы 2-го порядка при этом взаимно уравновешиваются). Чтобы его уравновесить, применяется (вместе с массивными противовесами на коленвале, создающими дисбаланс) балансировочный вал, вращающийся со скоростью коленвала, но в противоположную сторону, либо применяются противовесы, установленные на распределительном валу, при этом он должен вращаться в протиоположную сторону по отношению к коленвалу (у двухтактного двигателя распределительный вал вращается со скоростью коленвала). Иногда эти способы уравновешивания сочетаются, при этом балансировочный и распределительный валы вращаются в противоположные стороны, а последний может вращаться в любую сторону.

Порядок работы цилиндров двигателя I4 — 1-3-4-2, либо 1-2-4-3.

В прошлом, однако, I4 бо́льших рабочих объёмов не были редкостью. В начале XX века существовали гоночные автомобили с рядными четырёхцилиндровыми двигателями рабочим объёмом 10-17 литров, например, De Dietrich. Мощность этих двигателей, однако, была весьма невелика — обычно, порядка 70-100 л.с., а максимальные обороты составляли около 1500 об/мин.

В довоенные годы четырёхцилиндровые автомобильные двигатели большого объёма не были редкостью, особенно на грузовиках. Сюда можно отнести, например, советские ГАЗ-М-1, ГАЗ-АА и их производные (3285 см³).

Из относительно недавних примеров, западногерманская фирма Porsche выпускала автомобили с 2990-кубовыми I4. Двигатель американского Pontiac Tempest модели 1961-63 годов имел рабочий объем 3188 см³ и не имел балансировочных валов. Советские и российские автомобили «Волга» в течение длительного периода времени (с 1957 по начало 2000-х) использовали I4 производства ЗМЗ объёмом 2,445 литра, имелась версия объёмом 2,9 литра, балансировочные валы также отсутствовали.

Все эти двигатели были достаточно малооборотными и относительно тяжёлыми, что, наряду с особыми мерами при конструировании и при правильной настройке, практически сводило на нет нежелательные вибрации по сравнению с I4 меньшего объёма. Хотя, скажем, двигатель «Понтиака» оказался очень чувствителен к настройке карбюратора.

В настоящее время, одними из наибо́льших по рабочему объёму четырёхцилиндровых двигателей являются двигатели УМЗ 421 серии (объём 2,89 л), Toyota 3RZ (объём 2,694 л), Mitsubishi 4M40 (объём 2,835 л) и ЗМЗ 409 (объём 2,693 л).

Рядный четырёхцилиндровый двигатель

Рядный четырёхцилиндровый двигатель автомобиля ГАЗ-24 (ЗМЗ-24Д и ЗМЗ-2401) отличался достаточно большим, для этой конфигурации, рабочим объёмом (2445 см³).

Двигатель Chrysler 2.4 DOHC EDZ Волга 31105 / 3102, Соболь, Газель

Краткое описание

Двигатель Крайслер 2.4 DOHC предназначался для установки на автомобили Волга ГАЗ-31105 и ГАЗ-3102, Газель, Соболь. Данный мотор устанавливали на автомобили выпускаемые компанией Chrysler — Dodge Caravan, Dodge Stratus, Chrysler Voyager, Chrysler Sebring, внедорожники Jeep Liberty и Jeep Wrangler. Двигатель был результатом сотрудничества с компанией Mitsubishi. Двигатель имеет заводское обозначение EDZ.

Рядный четырёхцилиндровый двигатель

Особенности. На двигателе распределительные валы приводятся зубчатым ремнем. В нижней части блока цилиндров установлены два чугунных балансирных вала с цепным приводом. На двигателе установлены гидрокомпенсаторы. Клапанная рышка на двигателе изготовлена из пластмассы. В целом двигатель Крайслер 2.4 надежный, тихий, мощный и экономичный двигатель, но требует надлежащего ухода (качественные расходные материалы и своевременное ТО).
Ресурс двигателя Крайслер 2.4 DOHC на практике около 350 тыс. км (если ухаживать за двигателем и не подвергать избыточным нагрузкам).

Характеристики двигателя Chrysler 2.4 DOHC EDZ Волга 31105 / 3102, Соболь, Газель

Параметр Значение
Конфигурация L
Число цилиндров 4
Объем, л 2,429
Диаметр цилиндра, мм 87,5
Ход поршня, мм 101,0
Степень сжатия 9,5
Число клапанов на цилиндр 4 (21-впуск; 2-выпуск)
Газораспределительный механизм DOHC
Порядок работы цилиндров 1-3-4-2
Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала 100,7 кВт — (137 л.с.) / 5200 об/мин
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала 210 Н•м / 4000 об/мин
Система питания Распределенный впрыск с электронным управлением
Рекомендованное минимальное октановое число бензина 92
Экологические нормы Евро 3
Вес, кг 179

Конструкция

Четырехтактный четырехцилиндровый бензиновый с электронной системой управления впрыском топлива и зажиганием, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением двух распределительных валов. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки — комбинированная.

Блок цилиндров

Блок цилиндров изготовлен из высокопрочного чугуна. Блок цилиндров имеет тонкостенную конструкцию для снижения его массы. В конструкции блока предусмотрена замыкающая пластина в основании блока, которая повышает жесткость конструкции, уменьшает резонансные колебания. Идентификационный номер двигателя расположен в задней части блока цилиндров.

Параметр Значение
Материал Высокопрочный чугун
Диаметр цилиндра, мм 87,4924 — 87,5076

Коленчатый вал

Параметр Значение
Диаметр коренных шеек, мм 59,992 – 60,008
Диаметр шатунных шеек, мм 49,984 – 50,000

Шатун

Параметр Значение
Диаметр отверстия верхней головки, мм 20,96 — 20,98
Диаметр отверстия нижней головки, мм 53,007 – 52,993
Вес, г 568,5

Поршень

Параметр Значение
Диаметр, мм 87,456 – 87,474
Высота поршня, мм 66,25
Вес, г 345 — 355

Поршневые пальцы стальные, трубчатого сечения. Пальцы установлены в головки шатунов с натягом, в бобышках поршней — с зазором 0,005 — 0,018 мм. Наружный диаметр пальца 22 мм. длина поршневого пальца составляет 72,75 – 73,25 мм.

Головка блока цилинд

Головка цилиндров алюминиевая, конструктивно схожа с головкой двигателя Mitsubishi 4G63B семейства Orion.

Впускной и выпускной клапаны

Диаметр тарелки впускного клапана 34,67-34,93 мм, выпускного – 28,32-28,52 мм. Диаметр стержня впускного и выпускного клапана – 6,0 мм. Длина впускного клапана – 112,76-113,32 мм, а выпускного – 110,89-111,69 мм.

Обслуживание

Замена масла в двигателе Крайслер 2.4 DOHC. Замена масла и фильтра на автомобилях ГАЗ 31105, 3102, Газель, Соболь и др. с двигателем Крайслер 2.4 DOHC производится каждые 10 000 или через 6 месяцев. В двигателе 5,3 литра масла, при замене потребуется 4,8 литра масла. Какое масло лить: SAE 5W-30, 10W-40 Imperial Oil, Exxon Mobil. Масляный фильтр имеет обозначение 04105409АВ, производитель «Mopar».
Замена ремня ГРМ Крайслер 2.4 DOHC. Периодичность замены зубчатого ремня привода газораспределительного механизма: через каждые 140 000 км (для РФ и стран СНГ).
Свечи зажигания служат около 50 тыс. км пробега. Номер по каталогу – RE16MC, фирма «Champion».
Охлаждающая жидкость в моторе Крайслер 2.4 DOHC подлежит замене каждые два года эксплуатации. Система охлаждения двигателя вмещает 10 литров охлаждающей жидкости. В системе охлаждения двигателя применяется охлаждающая жидкость ТОСОЛ-А40М или ТОСОЛ-А65М или ОЖ-40 «Лена».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *