stringtranslate.com

Стандартный рядный четырехцилиндровый двигатель с мокрой гильзой

Двигатель Standard wet liner inline-four был рядным четырёхцилиндровым бензиновым двигателем , производимым Standard Motor Company . Первоначально разработанный одновременно для использования в легковых автомобилях и тракторах Ferguson TE20 , он широко использовался в легковых автомобилях Standard 1950-х годов, особенно в Vanguard . Позднее он успешно использовался в популярных спортивных автомобилях Standard серии Triumph TR раннего поколения.

Двигатель с верхним расположением клапанов и водяным охлаждением отличался новыми достижениями для послевоенной конструкции , включая тонкостенные подшипники со сменными вкладышами и свободно установленные мокрые гильзы . Рабочий объем варьировался от 1850 см3 до 2088 см3 (и 2188 см3 в тракторном варианте), увеличиваясь со временем.

Происхождение

Истоки двигателя лежат в военном производстве авиадвигателей Bristol на новом теневом заводе Banner Lane , которым управляла Standard в Ковентри . [1] С 1939 года этот завод производил двигатели Bristol Hercules , радиальные двигатели с воздушным охлаждением, с типичными для Bristol золотниковыми клапанами . С наступлением мира в 1945 году этот огромный завод пустовал.

Во время войны Ford строил тракторы для Ferguson в Детройте. После этого Ferguson хотел продолжить это соглашение с улучшенным трактором TO20 (для «Tractor Overseas»), а также TE20 (для «Tractor England»), которые должны были быть построены на заводе Ford в Дагенхэме. Однако Ford не захотел, и именно Standard должен был строить тракторы на Баннер-лейн. [2] Первая модель TE20 использовала бензиновый двигатель Continental Z-120, [3] но TE-A20 и более поздние модели использовали новый двигатель, разработанный Standard. [4]

Трактор Фергюсон TE20

Трактор Фергюсон TE20

Новый двигатель трактора появился в 1947 году. [3] Это был бензиновый четырехцилиндровый двигатель с диаметром цилиндра 80 мм и ходом поршня 92 мм, с общей емкостью 1850 куб. см. [4] Двигатель был неквадратным (с длинным ходом поршня), что соответствовало потребности трактора в крутящем моменте , а не в лошадиной силе , и британской практике строительства двигателей с длинным ходом поршня, продиктованной налоговыми правилами лошадиных сил. Степень сжатия 5,77:1 отражала низкооктановое топливо той эпохи. Обычные верхние клапаны приводились в действие распределительным валом, установленным сбоку блока цилиндров, через вертикальные толкатели и регулируемые коромысла. Блок цилиндров и картер были цельными чугунными , как и головка блока цилиндров .

Конструкция двигателя считается типичной для 1950-х годов, хотя этот двигатель был разработан в конце 1940-х годов, а его линейные производные, рядные четырехцилиндровые и рядные шестицилиндровые двигатели Triumph, оставались в производстве до 1970-х годов. В некоторых аспектах он был передовым для своего времени, особенно в использовании таких компонентов, как поршни , предварительно отсортированные по стандартизированным размерам и промаркированные как таковые. Это позволило избежать необходимости дорогостоящей ручной подгонки во время сборки, а также упростило замену в процессе эксплуатации. Это был один из первых двигателей массового производства, в котором использовались тонкостенные подшипники: стальная оболочка, покрытая белым металлическим подшипниковым материалом. Вместо того, чтобы повторно металлизировать шейки подшипника и вручную скоблить новую поверхность подшипника для установки на коленчатый вал, эти подшипники были одноразовыми после использования. Ожидалось, что будет установлено несколько сменных вкладышей подшипников, прежде чем коленчатый вал потребует повторной шлифовки. Если бы трактор был построен на заводе Ford в Дагенхэме, как изначально планировалось, вполне вероятно, что двигатель все равно был бы спроектирован на основе подшипников из белого металла, которые Ford продолжал использовать в двигателях небольших автомобилей на протяжении 1950-х годов.

Отличительной и необычной особенностью двигателя было использование мокрых гильз для формирования цилиндров. Вместо того, чтобы растачивать цилиндры в чугунном блоке, отдельные тонкостенные стальные трубки были вставлены в полый блок. Пространство между гильзой и блоком образовывало большую непрерывную водяную рубашку, которая улучшала рассеивание тепла цилиндра в системе охлаждения, как и тонкие трубки гильз. Гильзы были установлены в блок только свободно с помощью давления руки. Уплотнение гильз в блоке двигателя было внизу парой мягких металлических «очковых шайб» [4] , каждая из которых герметизировала пару гильз. Каждая гильза слегка выступала над поверхностью блока цилиндров. [5] так, что она образовывала хорошее уплотнение против прокладки головки при сборке. Такие мокрые гильзы использовались в двигателях с высокими эксплуатационными характеристиками в течение многих лет, но это был ранний пример для недорогого двигателя массового производства. В частности, с учетом передовых методов шлифования, необходимых для изготовления такой тонкостенной трубы с хорошей концентричностью и отделкой поверхности, другие производители считали их чрезмерно сложными. Однако производство Баннер-Лейном двигателей Bristol с золотниковым клапаном во время войны дало им необходимый опыт и оборудование. На протяжении всей службы двигателя он считался надежным и безотказным двигателем, хотя и немного уравновешенным и похожим на трактор. Гильзы никогда не доставляли проблем, с которыми сталкивались другие двигатели, такие как гораздо более поздняя серия Rover K.

Сторона головки блока цилиндров со свечами зажигания, на которой видны трубки толкателей клапанов (трактор Ferguson TE20)

Другой отличительной, хотя и менее революционной, особенностью двигателя было расположение трубок, несущих толкатели клапанов. Вместо того, чтобы быть отлитыми внутри головки блока цилиндров, что требовало большего количества сердечников и сложности, они находились за пределами основной отливки головки блока цилиндров. Верхняя и нижняя поверхности головки блока цилиндров были расширены, чтобы сформировать фланец на стороне распредвала двигателя с отдельными стальными трубками, проложенными через фланцы, чтобы охватить каждый толкатель (аналогичная система использовалась для двигателя Volkswagen Beetle , хотя и с более длинными трубками по всей длине цилиндра). Эти трубки были расширены сверху и снизу, чтобы герметизировать их, и таким образом стали постоянной частью головки блока цилиндров. Отдельные трубки были надежными, менее дорогими в производстве, чем их литье в головку, и придавали этой стороне двигателя характерный «полый» вид, при этом коробка коромысел, казалось, поддерживалась колоннами.

До этого на фермах было мало техники, электричество было еще редкостью, и ожидалось, что трактор также сможет приводить в действие сельскохозяйственную технику . Для этой цели трактор был оснащен валом отбора мощности сзади. Он мог приводить в действие либо навесное орудие, такое как ротоватор , либо стационарное оборудование, такое как молотилка . Двигатель был оснащен регулятором , позволяющим устанавливать частоту вращения двигателя где-то между холостым ходом 400 об/мин и полной мощностью 2200 об/мин, поддерживая эту скорость при изменяющихся нагрузках. Номинальная мощность трактора «ременной л.с.» составляла 23,9 л.с., хотя налоговая оценка 20 л.с. давала трактору номер модели TE20.

Альтернативные виды топлива

Первые модели тракторов 1947 года были построены для бензинового топлива. В 1949 году были представлены версии двигателя, использующие TVO , а в 1950 году — ламповое масло . [3] [4] TVO имеет низкое октановое число около 60, поэтому двигатель имел обычные изменения в степени сжатия и времени зажигания. Тепловой экран вокруг коллекторов увеличивал температуру на входе, способствуя испарению топлива. Чтобы избежать проблем с конденсацией топлива во впускных отверстиях, диаметр клапанов (в некоторых версиях двигателя) также был уменьшен, что увеличило скорость потока. [4] Двигатель на ламповом масле использовал парафиновое (керосиновое) топливо с нулевым октановым числом, но подходил только для использования в теплом климате, в противном случае топливо не испарялось должным образом.

Дизель

В марте 1951 года Standard выпустил свой первый дизельный двигатель для трактора TE-F20. [6] Названный Standard 20C, это был новый дизайн двигателя, отличный от бензинового двигателя. Диаметр цилиндра 3 3/16" и ход поршня 4" давали мощность 2092 куб. см. В 1954 году этот двигатель также нашел свое место в Phase II Vanguard , сделав его первым серийным дизельным автомобилем Великобритании. За ним в 1956 году последовал двигатель Standard 23C. Диаметр цилиндра 23C был увеличен до 3 5/16" для мощности 2260 куб. см. Massey-Ferguson прекратил использовать двигатель Standard в пользу агрегатов Perkins в 1959 году. После того, как Standard-Triumph был поглощен Leyland в 1961 году, этот двигатель был обновлен и переименован в Leyland OE.138 .

Двигатели 85 и 87 мм

Больший объем в 2088 куб. см был достигнут путем замены поршней и гильз на диаметр 85 мм, сохранив ход 92 мм. [7] Они обычно известны как «двигатели 85 мм», в отличие от оригинальных «80 мм». После 1955 года двигатели в тракторах Ferguson имели диаметр 87 мм, что давало объем двигателей 2188 куб. см. [8]

Стандартные автомобили

Стандартный Авангард

В Standard Vanguard использовался тот же двигатель объемом 2088 куб. см "85 мм", который был разработан для трактора. Степень сжатия осталась прежней — 6:1, но клапан и момент зажигания были изменены для соответствия дорожным условиям и более предсказуемому качеству бензина. [9] Регулятор был удален, и выходная мощность возросла до 68 л. с. [10] Версия Phase III Vanguard, представленная в 1955 году, имела степень сжатия 7,5:1, но выходная мощность осталась на уровне 68 л. с. (51 кВт). [11]

Двигатель также использовался в двух вариантах Vanguard. Sportsman был высокопроизводительной версией, выпущенной в 1956 и 1957 годах с двумя карбюраторами SU и степенью сжатия 8:1, выдающей 90 л. с. (67 кВт) при 4500 об/мин. Ensign был экономичной версией, представленной в 1957 году. Двигатель в оригинальном Ensign имел цилиндры, гильзованные до 76 мм, что давало объем 1670 куб. см и выходную мощность 60 л. с. (45 кВт) при 4000 об/мин. В 1962 году его заменил улучшенный Ensign с диаметром цилиндра 86 мм, что давало объем 2138 куб. см и выходную мощность 75 л. с. (56 кВт) при 4100 об/мин. [11]

Последним автомобилем, использовавшим этот двигатель, был Standard 2000 в Индии. Когда он был представлен в 1986 году, двигатель был модифицирован камерой сгорания Heron , двумя карбюраторами SU и переделанным впускным коллектором. Диаметр цилиндра составлял около 84,45 мм, а первоначальный ход поршня 92 мм превратился в двигатель объемом 2061 куб. см. Заявленная мощность составляла 83 л. с. при 4250 об./мин, а производство прекратилось, когда Standard India закрылась в 1988 году.

Автомобили Триумф

Триумф TR3 А

В 1944 году компания Standard купила активы Triumph Motor Company и [12] после Второй мировой войны начала производство седана Triumph Town and Country и родстера Triumph [12] [13] на основе довоенных компонентов Standard. [13] В октябре 1948 года трансмиссия родстера была заменена на трансмиссию Vanguard, включая 85-миллиметровый двигатель с мокрыми гильзами; [14] трансмиссия седана была аналогично пересажена в феврале 1949 года. [15]

Двигатель с мокрой гильзой использовался во всех спортивных автомобилях Triumph серии TR, начиная с прототипов TR-X [16] и 20TS [17] до TR4A . [18] Все TR, использующие этот двигатель, использовали два карбюратора SU, за исключением TR4A, в котором использовались два Stromberg . [19]

Другие приложения

Двигатель с мокрым лайнером был продан специализированным производителям, не имевшим ресурсов для создания собственных двигателей. Наиболее заметным среди них был Morgan , который использовал двигатель в своем Plus 4. Другие включали производителя спортивных автомобилей Peerless , который позже был реорганизован в Warwick, и Swallow Coachbuilding , который использовал двигатель в своем Doretti . [20]

Примечания

  1. ^ "Standard Factoryes: Banner Lane, Coventry". Standard Motor Club . Архивировано из оригинала 19 октября 2014 года.
  2. ^ "Руководство по трактору Ferguson TE-A-20". Harry Ferguson Ltd. Ковентри. Архивировано из оригинала 17 августа 2014 г. Завод Banner Lane компании Standard Motor Co. Ltd. Ковентри ... полностью посвящен производству тракторов Ferguson
  3. ^ abc "Серийные номера и даты: Трактор TE-20 - все модели". Friends of Ferguson Heritage. Архивировано из оригинала 29 июля 2013 г.
  4. ^ abcde Ремонт автомобилей Том IV – Сельскохозяйственные тракторы "Ferguson Tractors", стр. 132–143
  5. ^ 0,003 дюйма до 0,0055 дюйма, Ремонт автомобилей IV
  6. ^ Ремонт автомобилей, том IV – Сельскохозяйственные тракторы «Ferguson Tractors», дизельный двигатель TE-F20, стр. 153-154
  7. Ремонт автомобилей, том IV – Сельскохозяйственные тракторы «Ferguson Tractors», бензиновый двигатель TE-A20 объемом 2088 куб. см, стр. 154
  8. ^ Робсон (2011), стр. 199.
  9. ^ Ремонт автомобилей Том IV – Сельскохозяйственные тракторы "Ferguson Tractors", Технические характеристики 4
  10. Ремонт автомобилей. Том III – Легковые и коммерческие автомобили. «Ремонт „Авангарда“», стр. 34–45
  11. ^ ab Culshaw & Horrobin (2013), стр. 287.
  12. ^ ab Langworth (1973), стр. 130.
  13. ^ ab Robson (2011), стр. 102.
  14. ^ Робсон (2011), стр. 132–133.
  15. ^ Робсон (2011), стр. 133.
  16. ^ Лэнгворт (1973), стр. 131.
  17. ^ Лэнгворт (1973), стр. 133.
  18. ^ Лэнгворт (1973), стр. 141.
  19. ^ ab Culshaw & Horrobin (2013), стр. 318, 320.
  20. ^ Лэнгворт (1973), стр. 135.

Ссылки