Д-4 (двигатель) — Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Д-4.
Велосипедный двигатель Д-4 1957 годаМопедный двигатель Д-4 — специальный бензиновый двигатель, предназначенный для установки на велосипед. Разработан конструкторами Харьковского велозавода в середине 1950-х годов.
Д-4 (и его модификации) был единственным двигателем для велосипедов, который массово и серийно производился в СССР. Велосипедный двигатель серии «Д» был очень популярным в СССР, оборудованный им велосипед, в свое время, был самым доступным видом мототранспорта.[1]
Концепция оснащения велосипеда двигателем существовала в Европе уже с 1920-х годов. Основными особенностями веломоторов был их малый вес, незначительная, но достаточная мощность и малый расход горючего. Установка двигателей не требовала переработки велосипеда, хотя некоторые конструкции требовали замены стандартных велосипедных деталей на специальные.
Особых успехов в производстве веломотор достигли немецкие фирмы ILO и Fichtel und Sachs, Lohmann, Solex,[2] французские Vélosolex и ряд других. На рубеже 1930-40-х годов определились основные концепции установки моторов на велосипед. В основном, двигатели монтировались на раму велосипеда над педальной кареткой, но изобретатели предлагали и ряд других оригинальных решений. Например наиболее распространенным в Германии было размещение двигателя на задней вилке велосипеда и соединения его цепной передачей с колесом. Такие способы позволяли устанавливать моторы практически на любой велосипед независимо от формы рамы и его конструкции.
В середине 1950-х годов, в ЦКТБ велостроения Харьковского велозавода, был разработан велосипедный двигатель ХВЗ Д-4, и после испытаний, была также выпущена небольшая серия этих моторов.[3] Харьковские конструкторы выбрали вариант размещения мотора над педальной кареткой, где он закреплялся в V-образном развале труб рамы. В то время, на ХВЗ уже было начато производство типовой модели мужского велосипеда В-110 «Прогресс», вскоре его начали выпускать почти все велозаводы СССР.[3] Велосипеды имели одинаковый угол соединения труб рамы над педальным кареткой. Таким образом двигатель легко монтировался на все модели, но установка на женские велосипеды не предусматривалась.
Дальнейшее массовое производство двигателя, с 1956 года, велось на Ленинградском заводе «Красный Октябрь».[4]
Составные части велосипедного двигателя Д-4Д-4 одноцилиндровый двухтактный бензиновый карбюраторный двигатель, рабочим объёмом 45 куб. см. Одноступенчатый редуктор мотора оснащался двухдисковой сухой муфтой сцепления. Газораспределение осуществляется через цилиндрический золотник (в пустотелой шейке коленчатого вала), цилиндр не имел съемной головки, что практически исключало его ремонтную расточку.
Зажигание рабочей смеси обеспечивало простое магнето, без обмотки для генератора фары. Мотор серии Д-4 оснащался небольшим разборным глушителем с приваренным выхлопным коленом. Топливом для двигателя была смесь бензина А-66 или А-72 с моторным маслом в соотношении по объёму 20: 1.
На картере двигателя было два вогнутых (под диаметр рамы) установочных места, которыми он крепился к раме велосипеда, над педальной кареткой, и закреплялся двумя хомутами. Хотя по замыслу производителя, ширина мотора не должна была мешать вращению педалей, но на практике, в большинстве случаев, приходилось самостоятельно немного разгибать педальные шатуны.
На заднее колесо велосипеда устанавливалась дополнительная большая звездочка цепной передачи. Для её монтажа нужно было сделать три небольших отпила на ступице колеса и закрепить болтами вместе с резиновыми прокладками и металлическими шайбами.
На передней наклонной трубе рамы монтировался топливный бачок. На руль устанавливалась поворотная ручка газа (справа) и слева рычаг выжима муфты сцепления. Рычаг был оснащен специальной защелкой, которая могла фиксировать его в выжатом состоянии муфты. Это давало возможность двигаться на велосипеде с отсоединенным двигателем (в случае поломки), или настраивать его работу не поднимая заднее колесо.
Двигатель запускался во время движения велосипеда. Достаточно было немного разогнаться и плавно отпустить сцепление, двигатель запускался и мог двигать велосипед с регулируемой скоростью до 40 км / ч.
Двигатель поступал в продажу как комплект для установки на велосипед. В его состав входили: двигатель, ручка газа и сцепления с тросами, бак, глушитель, защитный щиток цепи, накладка для защиты рамы велосипеда, цепь и звездочка с комплектом крепления её на колесе и набор инструментов.
В течение периода производства с 1956 по 1961 годы мотор незначительно модернизировался. Прежде всего был заменен карбюратор, на более эффективный и удобный в регулировании. Карбюратор моторов первых лет выпуска был технологически сложен в производстве и трудно настраивался. Также двигатель укомплектовали топливным баком другой конструкции, и большего объёма [1].
В 1961 году на замену двигателю Д-4 пришел мотор Д-5 увеличенной мощности до 1,2 л. с. Первые моторы Д-5 внешне почти не отличались от версии Д-4, и оснащались цилиндром без съемной головки и таким же коротким глушителем. Позже на нём устанавливали цилиндр со съемной головкой, оснащенной ребрами охлаждения, и комплектовали новым малошумным глушителем.
Некоторое количество моторов производили на Ковровском мотозаводе с маркировкой Д-4К и Д-5К.[5]
В начале 1970-х годов мотор значительно модернизировали до версии Д-6, а впоследствии Д-8 и Д-8Е. Двигатели были оборудованы магнето с генератором фары напряжением 6В, увеличена степень сжатия.
Эти агрегаты предназначались, в основном, для установки на легкие мопеды серии «Рига». Производство двигателей Д-8 было прекращено в конце 1990-х годов.
Кроме продажи в комплектах для велосипедов, двигатели Д-4 и Д-5 устанавливались и на мотовелосипеды (предшественник мопеда). Первыми в СССР были мотовелосипеды ХВЗ В-901,[1] его выпускал Харьковский велосипедный завод с 1958 года, и В-902 производства Львовского велозавода.[1]
Технические характеристики двигателя Д-4:
- Тип двигателя -одноцилиндровый двухтактный карбюраторный
- Диаметр цилиндра — 38 мм
- Двигатель Д-8, последняя модификация веломотора Д-4
- Ход поршня — 40 мм
- Рабочий объём — 45 см³
- Степень сжатия — 5,2
- Номинальная мощность при 4000-4500 об / мин. — 1 л. с.
- Расход топлива на 100 км, при скорости 20 км / ч. — 1,5 л
- Передаточное отношение / коленвал-ведущая зубчатка — 4,2: 1
- Передаточное отношение цепной передачи — 4,1: 1
- Вес комплекта мотора без топлива — около 9 кг
- Руководства по эксплуатации двигателей Д-4, Д-5, Д-6, Д-8
- Первенец советского велостроения: Очерк истории Харьк. велосипед. з-да. Х. Флаг, 1990. ISBN 5-7766-6263-7
- «Над чем работают конструкторы мотоциклов», журнал «За рулем»,№ 1/1958
- Маркович М. Е., Велосипедный ДВИГАТЕЛЬ Д-4, МАШГИЗ, Москва/Ленинград 1959 г.
- Маркович М. Е., Мотовелосипедные двигатели, Ленинград, «Машиностроение», 1975 год, 128 с., ил.
- ↑ 1 2 3 4 Маркович М. Е., Велосипедный ДВИГАТЕЛЬ Д-4, МАШГИЗ, Москва/Ленинград 1959 г.
- ↑ Manfred Nabinger: Deutsche Fahrrad Hilfsmotoren der vierziger und fünfziger Jahre. Podszun-Verlag 2008, ISBN 978-386133-494-1.
- ↑ 1 2 Первенец советского велостроения: Очерк истории Харьк. велосипед. з-да. -Х. Прапор, 1990.ISBN 5-7766-6263-7
- ↑ Руководства по эксплуатации двигателей Д-4
- ↑ Велосипедный двигатель Д4К. Техническое описание и инструкция по эксплуатации (1964).
Четырёхцилиндровый двигатель — Википедия
Рядный четырёхцилиндровый двигатель Четырёхцилиндровый двигатель BMC B-Series, установленный в MG MGB. Разрез. 
Рядный четырёхцилиндровый двигатель автомобиля ГАЗ-24 (ЗМЗ-24Д и ЗМЗ-2401) отличался достаточно большим, для этой конфигурации, рабочим объёмом (2445 см³). 
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 («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 для четырехтактного двигателя является несбалансированной, но проста в производстве (для двухтактного двигателя с чередованием работы цилиндров через 90° в порядке 1-3-4-2 или 1-2-4-3 такая конструкция — сбалансированная). При этом 4-цилиндровый двигатель имеет примерно на треть меньше деталей, чем 6-цилиндровый того же объёма и мощности, и требует примерно на столько же меньше времени для многих операций по обслуживанию и ремонту. Поэтому она находит применение обычно в сравнительно бюджетных автомобилях с относительно небольшим рабочим объёмом двигателя, а также автомобилях, для которых простота в ремонте и обслуживании важнее уровня комфорта (такси, внедорожники и т. п.).
Современные рядные 4-цилиндровые двигатели имеют рабочий объём обычно от 0,7 до 2,3 литра. С ростом рабочего объёма уровень вибраций значительно возрастает, поэтому на современных двигателях этой конфигурации с рабочим объёмом более 2,0 л, как правило, используются дополнительные балансировочные (успокоительные) валы, позволяющие приблизить уровень вибраций к рядным шестицилиндровым двигателям аналогичного рабочего объёма.
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., что объясняется тем, что их максимальные обороты составляли лишь 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).
International Harvester с 1915 по 1926 год использовал на своих грузовиках 3,3-литровую нижнеклапанную рядную четвёрку, а в 1961—1972 годах выпускал рядные 4-цилиндровые моторы семейства Comanche рабочим объёмом 2,5 и 3,2 л. Все легковые и грузовые автомобили Ford вплоть до появления в начале 1930-х годов Ford Flathead V8 имели нижнеклапанные рядные четырёхцилиндровые двигатели (фактически двух семейств — Ford T и Ford A). Chrysler c 1926 года и до полного перехода на рядные шестёрки в 1932 году использовал на бюджетных моделях своих марок (S-Series) нижнеклапанные рядные четырёхцилиндровые моторы рабочим объёмом 2,7…3,2 л. Двигатель Pontiac Tempest модели 1961-63 годов имел рабочий объём 3188 см³ и не имел балансировочных валов.
Из относительно недавних примеров, западногерманская фирма Porsche выпускала автомобили с 2990-кубовыми I4.
Советские и российские автомобили «Волга» и УАЗ в течение длительного периода времени (с 1957 по начало 2000-х) оснащались рядными четырёхцилиндровыми двигателями с алюминиевыми гильзованными блоками и клапанным механизмом OHV производства ЗМЗ и УМЗ, которые имели рабочий объём 2,445 литра (имелись версии объёмом 2,9 литра) и не имели балансировочных валов. В настоящее время автомобили УАЗ снабжаются рядными четырёхцилиндровыми моторами производства ЗМЗ семейства 409 (с чугунным блоком и клапанным механизмом DOHC, никак не связанного с ранее упомянутым), с рабочим объёмом 2,7 литра и балансировочными валами.
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 серийных рядных четырёхцилиндровых бензиновых двигателей являются японские моторы семейства Toyota 3RZ-FE с рабочим объёмом 2,7 л (Toyota Land Cruiser Prado и другие модели). Четырёхцилиндровые дизели такого и большего объёма не являются редкостью и часто используются на грузовиках и тракторах, для которых уровень вибраций не является определяющим фактором.
V-образный 4-цилиндровый двигатель МеМЗ-965 автомобиля «Запорожец»V-образный четырёхцилиндровый двигатель — весьма редкая конфигурация. Изредка применялся в начале XX-века на мотоциклах, гоночных автомобилях и самолетах. Массовыми реализациями такой конфигурации в отечественном автопроме были лишь двигатели Мелитопольского моторного завода МеМЗ-965, МеМЗ-966, МеМЗ-968, применявшиеся на автомобилях «Запорожец» и ЛуАЗ. Такая конфигурация была выбрана из соображений достижения компактности силового агрегата как в длину, так и в ширину и упрощения его системы воздушного охлаждения. Однако конфигурация V4 полностью несбалансированная и имеет неравномерное чередование вспышек в цилиндрах. По этой причине автомобили «Запорожец» издают при работе характерный неприятный тарахтящий звук (на самом деле в основном из-за системы воздушного охлаждения, для «водяных» V4 это вовсе нехарактерно, по звуку и характеру работы они несколько напоминают V6, с которыми обычно и унифицированы). В мировой практике V4 водяного охлаждения в своё время находили широчайшее применение в модельном ряду европейского филиала Ford Motor Company, в частности на моделях Ford Taunus и Ford Granada, а также (тот же двигатель) на автомобилях SAAB, на которые он ставился вместо двухтакного трёхцилиндрового, опять же, благодаря компактности.
Оппозитный четырехцилиндровый двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором угол между рядами цилиндров составляет 180 градусов. В автомобильной и мототехнике оппозитный двигатель применяется для снижения центра тяжести, вместо традиционного V-образного. Оппозитный двигатель, в отличие от других четырёхцилиндровых двигателей, самый сбалансированный. Коленчатый вал оппозитного двигателя испытывает меньшие нагрузки, что позволяет развивать большие обороты двигателя и снимать большую удельную мощность, не увеличивая массу.
По сравнению с рядным 4-цилиндровым двигателем имеет (как и V-образный двигатель) более сложную конструкцию.
Наиболее широкое распространение оппозитный двигатель получил в модели Volkswagen Käfer, выпущенной за годы производства.
Компания Porsche использует его в большинстве своих спортивных и гоночных моделей, таких как Porsche 997, Porsche 987 Boxster и другие.
Оппозитный двигатель является также отличительной чертой автомобилей марки Subaru, который устанавливается практически во все модели Subaru c 1963 года. Большинство двигателей этой фирмы имеют оппозитную компоновку, которая обеспечивает очень высокую прочность и жёсткость блока цилиндров.
Volkswagen Transporter T1 — T3 — бензиновые версии моторов также были оппозитными. Малая высота двигателя позволяла устанавливать его под полом салона.
Оппозитный 4-цилиндровый двигатель устанавливался на Т-26 и некоторые машины Pz I.
- Штаб-квартира BMW — здание в Мюнхене, напоминающее четырёхцилиндровый двигатель.
Хит-парад. Самые мощные 4-цилиндровые моторы
Насмешка про «2-литровым может быть только пакет сока» с каждым годом все кривее. Четырехцилиндровые моторы как раз такого объемного класса за прошедшие годы «даунсайзинга» обросли турбинами, системами прямого впрыска, фазовращателями… И сейчас развивают такие мощности, какие раньше были принадлежностью разве что раллийных болидов легендарной группы В. Причем «гонка вооружений» среди мотористов автокомпаний продолжается, ставя все новые рекорды.
В Volkswagen однажды решили, что одной «заряженной» модели Golf GTI им мало, несмотря на ее уже культовый статус. Так, начиная с четвертой генерации «Гольфа» в его семействе появилась еще более мощная модель с индексом R. Вернее, сначала это был R32 – со знаменитым V-образно-рядным бензиновым двигателем VR6 объемом 3,2 л. Но «даунсайзинг» добрался и сюда: в шестом поколении Golf на смену 6-цилиндровой версии пришла просто модификация R с 2-литровой бензиновой «турбочетверкой», представленная в 2009 году.
В Volkswagen некоторое время назад готовили еще более «горячую» версию Golf R400 с мотором мощнее 400 л.с.! Но пока проект притормозили.
Тогда она развивала 271 л.с. и 350 Нм. А под капотом нынешнего поколения «эрки» — уже 310 л.с. и 400 Нм тяги. С «роботом» и полным приводом такой хот-хэтч едет до 100 км/час за 4,6, а универсал R Variant – за 4,8 секунды. Кстати, оснащенная этим же 310-сильным мотором лимитированная трековая переднеприводная серия GTI Clubsport S (тираж всего 400 штук) в октябре 2016 года даже успела поставить рекорд Нюрбургринга в классе серийных моноприводных машин с результатом 07:47.19. Правда, продержался он недолго…
Затяжные «роды» последних поколений Honda Civic Type R стали настоящим испытанием для поклонников «тупера». Прежнее, четвертое поколение, ждали четыре года, а выпускалось оно всего год (2015-2016). И вот теперь дождались пятую генерацию – ее серийный вариант представили в марте этого года на женевском автосалоне, а начало продаж в Европе ожидается этим летом.
Новый Civic Type R снова отхватил титул рекордсмена Нюрбургринга! Им уже обладал прошлый «тупер», но нынешняя версия хот-хэтча улучшила время почти на 7 сек, пройдя эталонный круг по немецкому треку за 7 минут и 43,8 секунды. Это почти на 4 секунды быстрее, чем у теперь уже бывшего рекордсмена – VW Golf GTI Clubsport S.
Под капотом у новинки стоит та же 2-литровая «турбочетверка» с прямым впрыском топлива, что у предшественника, но форсированная для европейского рынка с 310 до 320 л.с. (крутящий момент — 400 Нм). Работать мотору предстоит в паре с безальтернативной шестиступенчатой МКПП с «короткими» передаточными числами и самоблокирующимся дифференциалом передней ведущей оси. Про динамику в Honda пока помалкивают, но прошлый Civic Type R ехал до 100 км/час за 5,7 сек и набирал 269 км/час. Новый, по идее, может быть еще резвее.
Если 2-литровый бензиновый турбомотор первого «заряженного» Ford Focus RS (появился в 2002 году) развивал максимум 215 л.с., то нынешний RS «раскачали» так, что по своей динамике (4,7 сек до 100 км/час и «максималка» в 266 км/час) он стал самой быстрой моделью в истории семейства. На него поставили 2,3-литровый турбомотор EcoBoost в 350 л.с. и 440 Нм, который работает в паре с 6-ступенчатой «механикой». Причем с помощью функции overboost давление наддува на 15 секунд поднимается и обеспечивает уже 470 Нм.
В 2016 году Ford вывел на тесты RS500, турбомотор которого, предположительно, мог быть форсирован до 400 и более «сил». Но, едва начав, проект затормозили и пока поставили на паузу: такой Focus уже начнет соперничать с Mustang V8. Кстати, на Mustang стоит тот же мотор 2,3 EcoBoost, который развивает на рынке США «всего» 310 л.с. в стандартном виде и максимум 335 л.с. с тюнинг-пакетом для двигателя.
Самое примечательное в нынешней «эрэске» — полноприводная трансмиссия с угловым редуктором на задней оси и двумя муфтами, раздающими тягу на переднюю и заднюю оси, а также между колесами задней оси. Причем тут есть еще и отдельный, «дрифтовый» режим настроек шасси, которые помогают драйверу не просто «дать угла», но и поддерживать контролируемый угол заноса. Жаль, в России не продается…
Volvo XC90, XC60, S90, V90
Кажется, еще совсем недавно компания Volvo вовсю применяла на своих моделях рядные бензиновые «пятерки» и даже «шестерки» с турбонаддувом, а флагманский кроссовер XC90 и седан S80 и вовсе щеголяли мотором V8 объемом 4,4 л, созданным совместно с японской Yamaha. Все, забудьте, это уже в прошлом! Теперь вместо них под капотом всего модельного ряда Volvo – только универсальные рядные 4-цилиндровые турбодвижки нового семейства Drive-E.
Такой «двухнаддувный» бензиновый агрегат семейства Drive-E ставится на целую россыпь моделей Volvo: это новые кроссовер XC90, седан S90, универсал V90 и его внедорожная версия V90 Cross Country, новое поколение вседорожника ХС60…
Самый ядреный среди них – топовая бензиновая версия, где к традиционному турбонаддуву добавлен еще и механический компрессор. Такая схема с двойным наддувом позволила снять с 2 л объема 320 л.с. и 400 Нм. Но это как раз не предел: так, «придворное» ателье Polestar форсирует этот агрегат до 367 лошадиных сил и 470 Нм! И оснащенные таким двигателем «заряженные» седан и универсал S60 разгоняются до 100 км/час за вполне спорткаровские 4,7 сек.
Mercedes-AMG A 45/GLA 45/СLA 45
Ну а кто же сегодня самый крутой в этой 4-цилиндровой «песочнице»? Это «заряженные» Mercedes-Benz A 45 и GLA 45/СLA 45 от ателье AMG, инженеры которого на этих моделях реально «оторвались». Ведь установленный на них турбомотор сегодня считается самым мощным серийным 4-цилиндровым двигателем в мире, который теперь действует на конкурентов, как тряпка на быка, провоцируя новые «гонки мощностей».
Понимая, что конкуренция рано или поздно пробьет планку в магические 400 л.с., в ателье AMG явно решили действовать на опережение: по слухам, немцы готовят форсированную версию нынешней «турбочетверки» отдачей в 470 л.с.! Так ли это — узнаем через год.
Шутка ли – с 2 литров объема немцы сняли 381 л.с. и крутящий момент в 475 Нм! Мотор сочетается только с 7-ступенчатым «роботом» и полным приводом — только два ведущих моста позволяет полностью реализовать на разгоне такую тягу. Естественно, динамика с таким супермотором тоже тянет на рекорд среди одноклассников. Так, хэтчбек A 45 AMG и седан СLA 45 AMG тратят на разгон до 100 км/час всего по 4,2 секунды. Универсал CLA 45 AMG Shooting Brake делает это за 4,3 сек, а «вседорожный» GLA 45 AMG — за 4,4 секунды.