Family II — это рядный 4-цилиндровый поршневой двигатель , изначально разработанный компанией Opel в 1970-х годах и дебютировавший в 1981 году. Он выпускался в широком диапазоне рабочих объемов от 1598 до 2405 куб. см . Он одновременно заменил двигатели Opel CIH и Vauxhall Slant-4 и был основной конструкцией среднеразмерной силовой установки GM Europe на протяжении большей части 1980-х годов, а также послужил основой для более поздней серии двигателей Ecotec в 1990-х годах.
Двигатель Family II имеет общую базовую конструкцию и архитектуру с меньшим двигателем Family I (объемом от 1,0 до 1,6 литра) — по этой причине двигатели Family I и Family II также неофициально называют «малым блоком» и «большим блоком» соответственно — хотя объем 1,6 л был доступен в обоих типах в зависимости от системы питания.
Двигатель также породил две дизельные версии: 1,6 л и 1,7 л.
Двигатель имеет чугунный блок, алюминиевую головку и приводимый в действие ремнем газораспределительного механизма. Ремень газораспределительного механизма также приводит в действие водяной насос. Впервые он был использован в Opel Kadett D , Ascona C и соответствующих моделях Vauxhall , Astra и Cavalier II. Многие дочерние компании General Motors , включая Daewoo , GM do Brasil , GM Powertrain и Holden , использовали эту конструкцию.
Двигатели семейства II для европейского и австралийского рынков производились компанией Holden на ее заводе Fisherman's Bend в Мельбурне до 2009 года, в то время как в Америку поставки осуществлялись с завода в Сан-Жозе-дус-Кампус в регионе Сан-Паулу , Бразилия .
К 1986 году двигатель Family II практически полностью заменил двигатель CIH в качестве основного 4-цилиндрового двигателя Opel/Vauxhall — CIH продолжал использоваться только в формате 2,4-литрового 4-цилиндрового двигателя и во всех 6-цилиндровых вариантах моделей Omega и Senator до 1994 года.
Развитие этих двигателей разделилось в 1987 году с появлением модели 20XE , которая имела 16-клапанную головку блока цилиндров DOHC , а производство версий SOHC компанией Holden было прекращено в 2009 году. Хотя версии SOHC продолжали производиться в Бразилии, большинство двигателей DOHC были заменены семейством двигателей GM Ecotec, полностью выполненных из алюминия .
В 2004 году для рынка такси был представлен двигатель MultiPower объемом 2,0 л, который мог работать на бензине, спирте и природном газе .
Эти двигатели легли в основу современной линейки Family II, начиная с версии 16SH (1600S) в Opel Kadett D/Ascona C (Vauxhall Astra Mk1/Cavalier Mk2) в 1981 году. Конфигурация была ограничена одним верхним распредвалом и двумя клапанами на цилиндр в поперечной компоновке (всего 8 клапанов). Внешне эти двигатели похожи на двигатель Family I «small block»; ключевым отличием, облегчающим идентификацию, является положение масляного фильтра — на Family I он находится на передней поверхности блока цилиндров, направлен к передней части автомобиля, на Family II он находится рядом со шкивом коленчатого вала, направленным вниз. Family II также имеет более сложный контур вентиляции картера с дополнительной трубой, которая идет от картера к коробке распределительных валов, с дополнительной трубой, идущей от небольшой камеры нагнетания на крышке коромысла.
Версии 1,8 л впервые появились в карбюраторной форме (18N) в 1982 году, а затем также в инжекторной (18LE) и других формах. 2-литровый 20NE был представлен в 1986 году для Opel Omega A (Vauxhall Carlton Mk2) и Ascona C3 (Vauxhall Cavalier Mk2c) и послужил основой для обновленного 20SEH, а в конечном итоге и 20XE/C20XE "Red Top". Окончательные версии этого двигателя, обозначенные как Ecotec , также произошли от этого двигателя.
Ранние двигатели Family II имели репутацию быстрого износа распредвала и толкателей (черта, общая с меньшим двигателем Family I), проблема поражала автомобили Kadett D/Astra I и Ascona C/Cavalier II, оснащенные этим двигателем. Улучшение металлургии как кулачковых кулачков, так и толкателей в сочетании с изменением спецификации смазки в конечном итоге решило проблему.
Другая известная проблема на Family II заключалась в том, что водяной насос застревал в креплении из-за коррозии, если двигатель работал без антифриза; насос монтировался в эксцентричное отверстие, поэтому он также мог функционировать как натяжитель ремня ГРМ. Если насос не мог вращаться, то ремень не мог быть натянут. Более поздние версии двигателя были оснащены отдельным натяжным шкивом для борьбы с этой проблемой.
1,6-литровая итерация (1598 куб. см или 97,5 куб. дюймов) имеет диаметр цилиндра 80,0 мм (3,15 дюйма) и ход поршня 79,5 мм (3,13 дюйма). Opel начал производство 1,6-литрового двигателя в 1980 году. [4] Также стала доступна версия с дизельным топливом . Дизель выдавал 54 л. с. (40 кВт) при 4600 об/мин и 70,8 фунт-фут (96,0 Н·м) крутящего момента при 2400 об/мин. Он также имел степень сжатия 23:1 и топливный насос Bosch . [5] Дизель отличался вращающимися клапанами, что увеличивало долговечность. [6]
1,7-литровая итерация (1700 куб. см или 103,7 куб. дюймов) имеет диаметр цилиндра 82,5 мм (3,25 дюйма) и ход поршня 79,5 мм (3,13 дюйма). Версия 1,7 л использует дизельное топливо . Она была разработана Isuzu.
1,8-литровая итерация (1796 куб. см или 109,6 куб. дюймов) имеет диаметр цилиндра 84,8 мм (3,34 дюйма) и ход поршня 79,5 мм (3,13 дюйма). Впервые он был доступен в обновленном Opel Manta B в мае 1982 года и быстро попал в ряд других автомобилей Opel и GM. Первоначально он был доступен как 18N и 18S, для низко- и высокооктанового бензина соответственно. C18NV впервые был установлен в Opel Rekord E2 с мая 1985 года и был одним из первых автомобилей массового рынка с катализатором, проданных в Германии (и Европе). Двигатели семейства II с продольной установкой (для заднего привода) имеют одно существенное конструктивное отличие от своих поперечно установленных аналогов — распределитель приводится в действие небольшим приводным ремнем от зубчатого колеса распределительного вала, а не напрямую от трансмиссионного конца распределительного вала, что на Manta B и Rekord E2 (оба старых автомобиля, изначально спроектированных на основе двигателя CIH) означало бы, что распределитель засорит теплоизоляционный экран или его обслуживание станет невозможным.
В 1983 году двигатель объемом 1,8 л был добавлен к некоторым моделям J -cars для североамериканского рынка; двигатели импортировались из Бразилии. [7] LA5 ( код RPO ) — это версия с турбонаддувом , которая была опциональной на североамериканском рынке с 1984 года.
Четырехцилиндровые двигатели с одним верхним распредвалом объемом 1998 куб. см (121,9 куб. дюймов) имеют квадратный диаметр цилиндра и ход поршня 86 мм (3,4 дюйма). Они также оснащены впрыском топлива , алюминиевой головкой блока цилиндров с поперечным потоком и верхним распредвалом с ременным приводом, электронным зажиганием , маховиком с шестью болтами и красной линией 6400 об/мин . Первоначально разработанные Opel , эти двигатели использовались в автомобилях бразильского рынка, корейского рынка и североамериканского рынка; первые версии появились в 1981 году [1] , хотя в европейских моделях Opel/Vauxhall они начали появляться только в 1986 году — сначала в Omega A , а затем в рестайлинговой Ascona C3 для модельного года 1987 года.
Североамериканские версии использовались в основном в компактных автомобилях с кузовом J с 1983 по 1994 год, хотя турбированная версия ненадолго появилась в Pontiac Grand Am с кузовом N. Версия SOHC также появилась в Pontiac LeMans , созданном на базе Opel Kadett E и произведенном Daewoo для рынка США . На бразильском рынке эти двигатели по-прежнему выпускаются под названием FlexPower . Различия между двигателями обычно связаны с выбросами. Однако версия 20SEH была более мощной версией, выпускавшейся для более спортивных моделей Opel, таких как Ascona GT и Kadett GSi (их соответствующими сестрами Vauxhall были Cavalier SRi 130 и Astra GTE); она отличалась более агрессивным распредвалом и поршнями с высокой степенью сжатия .
LT3 ( код RPO ) или C20GET — это турбированная версия, произведенная в Бразилии для североамериканского рынка. [7] Она имела блестящее красное порошковое покрытие на крышке распредвала, впускном коллекторе и наддувочной трубе. Двигатель был оснащен турбонагнетателем Garrett T- 25 с водяным охлаждением ; однако он не использовал промежуточный охладитель . Максимальное давление наддува при полностью открытой дроссельной заслонке составляло 9 фунтов на квадратный дюйм (62 кПа). [9]
Версия 2,2 л или 2198 куб. см (134,1 куб. дюймов) имеет диаметр цилиндра 86 мм (3,38 дюйма) и ход поршня 94,6 мм (3,7 дюйма). Она имеет кодовые названия C22NE и 22LE .
Он в основном использовался на бразильском рынке, в Opel Omega A (Chevrolet Omega в Бразилии) мощностью 116 л. с. и Opel Vectra B (Chevrolet Vectra в Бразилии) мощностью 123 л. с. Этот двигатель заменил версию 2.0 8v C20NE (116 л. с.), которая считалась слабой при установке на такие автомобили, как Omega и Vectra, на бразильском рынке, однако в 2.2-литровых Omega A для европейского рынка продолжали использовать старый двигатель CIH, а не Family II.
Приложения:
Версия объемом 2405 куб. см (146,8 куб. дюймов) имеет диаметр цилиндра 87,5 мм (3,44 дюйма) и ход поршня 100 мм (3,9 дюйма).
Первая безнаддувная версия 2,0-литрового — 1998 куб. см (121,9 куб. дюймов) — чугунного блока цилиндров с 16 клапанами DOHC была представлена в 1988 году — производная от двигателей SOHC 2,0 л (20SEH) (впервые появившихся в Opel Kadett E GSi/Vauxhall Astra Mk2 GTE, а затем в Opel Vectra A/Vauxhall Cavalier Mk3 GSi 2000) — поступавшая либо в некаталитической (20XE), либо в каталитической (C20XE) версии. Двигатель обычно называют Red Top (или просто «XE») из-за внешнего вида красной L-образной крышки свечей зажигания (также были доступны черные цвета; крышка коромысла была доступна только в серебристом цвете). [11]
В 1994 году была представлена серия Ecotec , которая снова состояла из 16-клапанной головки цилиндров DOHC (на этот раз разработанной совместно с Lotus), установленной поверх усовершенствованного блока Family II. 2-литровые версии, таким образом, стали X20XEV , теперь производящими 136 л. с. (101 кВт) и получившими название GM Ecotec . В своей последней итерации 1999 года они стали X20XER . В отличие от оригинальных 20XE/C20XE, они были предназначены больше для массового применения (в отличие от гоночных и высокопроизводительных приложений) в ответ на ужесточение норм выбросов и для отражения общего рынка семейных автомобилей, движущегося в сторону многоклапанной технологии, которая все чаще встречалась в конкурирующих автомобилях.
Опять же, эти двигатели не имеют ничего общего с более поздним двигателем GM Ecotec, представленным в 1999 году и впервые использованным в Opel Vectra B , который имеет совершенно иную конструкцию по сравнению с Family II.
В этой линейке используется тот же блок, что и в двигателях SOHC, с диаметром цилиндра и ходом поршня 86 мм (3,4 дюйма), а также разработанная Cosworth головка блока цилиндров с двойным верхним распредвалом (DOHC) и 16 клапанами ( Cosworth Project KB). Головки цилиндров отливались и собирались либо Cosworth , либо, по мере увеличения спроса, Kolbenschmidt. В целом, головки из этой линейки должны течь заметно лучше, чем их преемники Lotus.
20XE был запущен в производство в 1987 году. Двигатель был разработан компанией Cosworth, Великобритания. Первоначально двигатель предназначался для гонок, отсюда и участие Cosworth. [ 12] На момент своего запуска этот двигатель был своего рода знаковым агрегатом в Европе и широко использовался в автоспорте во многих специализированных гоночных версиях.
Двигатель имел низкий оптимальный удельный расход топлива 232 г/кВт·ч, что эквивалентно максимальной эффективности 37%; лучшая эффективность, чем у некоторых дизельных двигателей, которые были доступны на момент его выпуска. Клапаны установлены под углом 46° и сопровождаются поршнями с неглубокими клапанными карманами, что устраняет необходимость в более коротком шатуне , следовательно, позволяя достичь подходящей степени сжатия. Используются длинные свечи зажигания, расположенные концентрично цилиндру. Выходная мощность была оценена в 157 л. с. Более поздние двигатели имели суффикс C20XELN , что указывает на «низкий уровень шума» (меньший порт головки цилиндра, литые поршни и другой размер подшипника коленчатого вала) в соответствии с правилами ЕС
В 1988 году был представлен C20XE , оснащенный катализатором и датчиком кислорода в выхлопной трубе. Это было связано с новыми стандартами выбросов, которые заставили производителей оснащать свои автомобили каталитическим нейтрализатором и лямбда- или кислородным датчиком — это требование позволяло устанавливать систему управления двигателем Bosch Motronic 2.5. Выходная мощность двигателя снизилась до 150 л. с. Vauxhall выполнил новые требования по контролю выбросов в 1988 году, хотя законодательство не было принято до 1991 года. Автомобили, оснащенные двигателем C20XE, выпущенные до 1991 года, могут законно снять свой каталитический нейтрализатор, и автомобиль по-прежнему будет соответствовать правилам MOT.
Двигатель C20LET был представлен в 1992 году и устанавливался на Opel / Vauxhall Vectra Turbo / Cavalier Turbo , Calibra Turbo и южноафриканский Opel Astra 200t S . Он похож на C20XE, за исключением основного дополнения в виде турбокомпрессора KKK -16 , [13] кованых поршней Mahle , электронного блока управления двигателем Bosch Motronic M2.7 , [13] и черного пластикового кожуха 'top hat' с надписью "turbo". Он выдает номинальную мощность по DIN 150 кВт (201 л. с.) и крутящий момент 280 ньютон-метров (207 фунт-сила-фут ) . [13] Давление наддува составляет 0,6 бар (8,7 фунтов на квадратный дюйм ) непрерывно с 0,8 бар (12 фунтов на квадратный дюйм ) перенапряжением.
В некоторых версиях двигателя реализована переключаемая система контроля тяги (обычно включаемая в ранние модели Astra GSi). На впуске был вторичный дроссельный клапан, зажатый под первичным корпусом дроссельной заслонки. Он закрывается узлом двигателя/рычага, когда ЭБУ контроля тяги обнаруживает потерю сцепления/пробуждение колес. Двигатель также был оснащен другим датчиком положения дроссельной заслонки (шестиконтактным, а не трехконтактным) и другим датчиком температуры охлаждающей жидкости (который был черным, а не обычным светло-голубым).
Двигатели, появившиеся в начале 1990-х годов, также заменили литой металлический кожух свечи зажигания на более дешевую (и менее уважаемую) пластиковую версию. Те использовали круглые зубчатые ремни , а более поздние использовали квадратные (с пластиковым преднатяжителем). Также есть тонкие различия между коленчатым валом и видимые различия в рисунке воздушного короба SFi.
В своей последней версии перед окончанием производства C20XE поставлялся с новой системой управления двигателем, которая включала систему зажигания без распределителя , а именно Bosch Motronic 2.8. Последняя версия называлась C20LN (Low Noise) и имела более прочный блок двигателя.
В 1991 году головка блока цилиндров Coscast была заменена головкой блока цилиндров GM , которую производила компания Kolben-Schmidt. [14] [15] Одним из наиболее известных качеств головки блока цилиндров Coscast является ее неотъемлемое отсутствие пористости; это было достигнуто путем закачивания жидкого металла в форму, а не его заливки, таким образом, сводя к минимуму наличие крошечных пузырьков воздуха, которые обычно образуются во время стандартного процесса литья. Головку блока цилиндров Coscast можно узнать по логотипу Coscast , который отштампован под третьим выпускным отверстием, и по гребню на головке под распределителем.
Головка GM была литой и имела немного иную конструкцию масляно-водяного канала. Эти изменения конструкции потребовали, чтобы пара заглушек Welch была запрессована на обоих концах головки. В ситуациях, когда полный C20XE все еще установлен на транспортном средстве, наличие заглушек Welch (или их отсутствие) оказалось единственным средством различения головок GM и Coscast . Усиленная версия головки GM стала доступна в более поздние годы C20XE ; однако эти усиления означали, что у нее были меньшие впускные/выпускные каналы, чем у двух других. [16]
Поскольку масло двигателя циркулирует при гораздо более высоком давлении, чем охлаждающая жидкость, масло в пористой головке имеет тенденцию постепенно просачиваться в каналы охлаждающей жидкости. Типичным симптомом пористой головки обычно является образование похожего на « майонез » вещества где-то внутри системы охлаждения (обычно его можно найти на крышке резервуара охлаждающей жидкости). Однако в зависимости от степени пористости симптомы пористой головки имеют тенденцию меняться. Многие операторы C20XE описывают симптом как осадок, похожий на карри, или, в более серьезных случаях, как густую коричневую жижу, которая может заполнить всю систему охлаждения. В таких случаях моторное масло легко реагирует с серой в резиновых компонентах, тем самым быстро разрушая трубки и шланги охлаждающей жидкости до точки отказа. Во время катастрофы с пористой головкой GM столкнулась с банкротством, поэтому дилеры не смогли отозвать затронутые модели. Отчасти из-за огромной известности и спроса на двигатель многие компании теперь специализируются на ремонте пористых головок GM C20XE/LET – либо путем изоляции поврежденного канала, либо путем впрыскивания полимерного вещества в пористую область. Как сообщается, небольшое количество головок цилиндров GM C20XE когда-либо демонстрировало значительные симптомы пористости. [17]
C20XE широко используется в автоспорте. Типичные области применения двигателя варьируются от гонок на горных лыжах до гонок на открытых колесах. Несмотря на свой возраст, он остается силовой установкой, которую выбирают многие команды Формулы 3 , и совсем недавно получил признание на австралийской сцене F3, где Тим Макроу, чемпион Австралии F3 2007 года, управлял автомобилем с двигателем Opel-Spiess, чтобы одержать победу. Настроенный Spiess, C20XE класса F3 легко способен выдавать 250 л. с. (190 кВт) в своей атмосферной форме. Многие тюнеры на вторичном рынке дополнительно усовершенствовали C20XE для гоночных целей. C20XE использовался командой Chevrolet WTCC (World Touring Car Championship) и командой Lada WTCC. Двигатель также был опцией в кит-карах Westfield. Двигатель является фаворитом как для энтузиастов N/A, так и для любителей турбомоторов за его прочную конструкцию, материалы и конструкцию
X18XE был назван Ecotec . Все эти двигатели имеют диаметр цилиндра 81,6 мм (3,21 дюйма) и ход поршня 86,0 мм (3,39 дюйма) .
X20XEV — первый двигатель Family II под маркой Ecotec , массовый преемник C20XE с головкой блока цилиндров , разработанной Lotus . Новая головка блока цилиндров имела меньший угол наклона клапана по сравнению со старой C20XE , чтобы обеспечить больший крутящий момент на низких оборотах. Это атмосферный двигатель объемом 1998 куб. см (121,9 куб. дюймов) с 16 клапанами и двойным верхним распредвалом ( DOHC ) с ременным приводом. Диаметр цилиндра и ход поршня 86 мм (3,4 дюйма) в чугунном блоке цилиндров, полученном от OHC, и алюминиевой головкой блока цилиндров. X20XEV был оснащен системой рециркуляции выхлопных газов ( EGR ) для снижения выбросов диоксида азота и реактором впрыска воздуха (AIR) для ускорения прогрева каталитического нейтрализатора и снижения количества несгоревших углеводородов и оксида углерода . Двигатель способен выдавать 100 кВт (136 л. с.; 134 л. с. ). [18] Версия с более высокой мощностью, называемая X20XER, выдавала 118 кВт (158 л. с.) при 6500 об/мин и 188 Н·м (139 фунт-фут) при 4300 об/мин.
Z20LET — это турбированная версия X20XEV для Opel Astra G, которая имеет степень сжатия 8,8:1, мощность 200 л. с. (147 кВт; 197 л. с.) и крутящий момент 195 фунт-фут (264 Н·м). С 2005 года двигатель Z20LET был переработан для Astra H и Zafira B, получив три различных обозначения модели: Z20LEL , Z20LER и Z20LEH . Различные обозначения указывают на выходную мощность двигателя: 170 л. с. (125 кВт; 168 л. с.), 200 л. с. (147 кВт; 197 л. с.) и 240 л. с. (177 кВт; 237 л. с.). Дальнейшие изменения оригинальной конструкции включают охлаждение масла под поршнем, переработанный блок турбокомпрессора и удаление противоположно вращающихся балансирных валов в двигателе Z20LEH мощностью 240 л. с. (179 кВт) (который используется в Astra VXR) для снижения механических потерь. Z20LEH также оснащен высококачественными коваными поршнями Mahle, которые намного прочнее литых поршней, установленных на Z20LET, Z20LEL и Z20LER.
Двигатель X20SED D-TEC 16 Valve DOHC MPFi объемом 2,0 литра был произведен компанией Holden и использовался в Daewoo Nubira .
L34 , также известный как U20SED, — это двигатель объемом 2,0 л (1998 куб. см (121,9 куб. дюймов)), который выпускался до 2009 года компанией Holden в Австралии, получивший название D-TEC от GMDAT (новый Daewoo после выкупа у GM) или E-TEC II от Chevrolet (GM). Он имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 мм (3,39 дюйма). Мощность составляет 120 л. с. (88 кВт; 118 л. с.) в Южной Америке и Европе, 126 л. с. (94 кВт; 128 л. с.) в Канаде и 132 л. с. (98 кВт; 134 л. с.) в Соединенных Штатах; все они работают при 5400 об./мин, а крутящий момент составляет 126 фунт-фут (171 Н·м). Двигатель использовался на Daewoo Lacetti и его различных моделях под другими марками, таких как Chevrolet Optra , Suzuki Reno и Suzuki Forenza.
Производство этого двигателя было прекращено в 2010 году, и на смену ему пришли двигатели нового поколения с открытой палубой, начинающиеся с буквы A, например, A20NHT A20NHH A20NFT...
Двигатель 2,2 л был производным от двигателя GM Family II, представленного в 1995 году, построенного Holden в Австралии, который впервые использовался в австралийских и европейских версиях грузовиков и внедорожников, производных от Isuzu, а затем использовался в Isuzu Rodeo и Daewoo Leganza . X22XE также использовался в Opel/Vauxhall Sintra (1996–1999). 2,2-литровый двигатель имеет много общих деталей, все из которых перечислены ниже:
X22XE
Y22XE (использовался на Omega, 1999–2003)
Z22XE (использовался на Omega, 1999–2003)
Дополнительные приложения:
