Двигатель Northstar — это семейство высокопроизводительных 90° V-образных двигателей, выпускавшихся компанией General Motors в период с 1993 по 2011 год. Считающийся самым технически сложным двигателем GM, оригинальный V8 с двумя верхними распредвалами , четырьмя клапанами на цилиндр, алюминиевым блоком и алюминиевой головкой был разработан Oldsmobile R&D [ необходима ссылка ] , но больше всего ассоциируется с серией Northstar компании Cadillac .
С рабочим объемом 4,6 л; 278,6 куб. дюймов (4565 куб. см) в базовой форме, прямая семейная линия перешла к продольной и 4,4 л; 266,7 куб. дюймов (4371 куб. см) версии с наддувом . Варианты использовались в Oldsmobile (как Aurora L47 V8 и "Shortstar" LX5 V6 ), а также в нескольких топовых Pontiac и Buick 2000-х годов .
Соответствующая система Northstar была зарегистрированным наименованием пакета эксплуатационных характеристик Cadillac, представленного в середине 1992 года и объединявшего трансмиссию 4T80E, интервал технического обслуживания 100 000 миль, подвеску с датчиком дорожного движения, рулевое управление с переменным усилителем и дисковые тормоза на всех четырех колесах с высокомощными и высокомоментными двигателями Northstar.
GM прекратил производство Northstar в 2011 году. Последние автомобили, получившие его, Cadillac DTS , Buick Lucerne и Cadillac STS , сошли с конвейера в 2011 году. [1] Его заменил двигатель GM LS small-block OHV , используемый в более новых моделях Cadillac V8, таких как CTS-V , что ознаменовало шаг назад к более простой и надежной конструкции двигателя с толкателем. Эти двигатели LS V8 были единственными двигателями V8, которые использовались Cadillac в течение следующих восьми лет, пока в 2018 году в Cadillac CT6-V 2019 года не был представлен чистый Blackwing V8 . Эксклюзивный для Cadillac, он был снят с производства всего через два года в начале 2020 года.
GM инициировала то, что в конечном итоге стало дизайном Northstar в Oldsmobile R&D [ нужна цитата ] где-то в 1984 году в ожидании [ нужна цитата ] усовершенствованных двигателей V8 с двумя верхними распредвалами , которые должны были быть представлены европейскими и японскими конкурентами позже в этом десятилетии. В то время Cadillac использовал алюминиевый HT Overhead Valve (OHV) V8, который GM спешно запустила в производство, поскольку стандарты CAFE 1982 года предшествовали использованию V8-6-4 1981 года . В то время корпоративная политика GM состояла в том, чтобы не перекладывать налог на пожирателя бензина на потребителя.
Cadillac разрабатывал новые модели, которые, как они надеялись, будут конкурировать с лучшими автомобилями класса люкс от BMW , Mercedes-Benz и азиатских конкурентов, таких как Lexus , Acura и Infiniti . GM разработала длинный список элементов, которые должны были быть включены в Allanté и обновленные Eldorado и Seville STS , включая сложные технологии рулевого управления, торможения и подвески, а также двигатель, эксклюзивный для «Cadillac», которого требовали дилеры Подразделения. Эта группа функций стала известна как система Northstar . Центральным элементом был высокотехнологичный V8 с производительностью и изысканностью, позволяющими конкурировать с постоянно расширяющимся списком импортных конкурентов.
Способный выдавать 300 л. с. (224 кВт) из своего рабочего объема 4,6 л; 278,6 куб. дюймов (4565 куб. см), Northstar имел литой алюминиевый блок V8 90° с расстоянием между отверстиями 4 дюйма (101,6 мм), разделенный на унитарные верхнюю и нижнюю половины. Нижний блок картера поддерживал коленчатый вал без обычных крышек коренных подшипников. Пластина масляного коллектора со встроенной силиконовой прокладкой образует масляную галерею под ним. Типичная замена масла использовала 7,5–8 кварты США (7,1–7,6 л; 6,2–6,7 англ. кварты) масла.
GM указала чугунные гильзы цилиндров , а литые алюминиевые поршни включали зазор клапана. Northstar — это двигатель с помехами : клапаны будут ударять поршни, если они потеряют синхронизацию. Он имеет бронзовые втулки поршневых пальцев и свободно плавающие поршневые пальцы. GM использовала литые алюминиевые головки цилиндров с 4 клапанами на цилиндр. Головки использовали двойные верхние кулачки, приводимые в действие через «необслуживаемый» корпус цепи кулачкового привода. Кулачки действуют непосредственно на гидравлические толкатели на концах клапанов и питаются смазочным каналом, просверленным через головку цилиндра по длине. Впускные клапаны наклонены на 25°, а выпускные клапаны наклонены на 7° со свечами зажигания с платиновыми наконечниками, установленными по центру. Крышки кулачков сделаны из магния для легкого веса и шумопоглощения.
Последовательный впрыск топлива осуществлялся через восемь термопластиковых трубок. Зажигание было без распределителя , с установкой холостой искры. Модуль управления трансмиссией (PCM) контролировал искру и синхронизацию впрыска топлива, а также точки переключения для новой четырехступенчатой поперечной трансмиссии GM 4T80 . Все двигатели этого семейства имеют одинаковую схему колокола Northstar .
Одной из примечательных функций, рекламируемых в то время, был отказоустойчивый режим «limp home», который позволял двигателю продолжать работать в течение ограниченного времени без охлаждающей жидкости. Подавая топливо только в один ряд цилиндров по очереди, двигатель «охлаждал воздухом» неактивный ряд. Эта технология в сочетании с его полностью алюминиевой конструкцией и большой емкостью масла позволяет двигателю поддерживать безопасную температуру, позволяя автомобилю, оборудованному Northstar, ездить без охлаждающей жидкости около 100 миль (161 км) без повреждений. Еще одной необычной особенностью некоторых автомобилей, оборудованных Northstar, напичканных электроникой, таких как Seville , DeVille и Eldorado, является генератор с жидкостным охлаждением. Хотя это было предназначено для продления срока службы генератора, GM вернулась к традиционной установке с воздушным охлаждением в 2001 году, чтобы исключить потенциальные точки утечки и посторонние трубки.
Более поздние разработки включали прямое зажигание с катушкой на свече, роликовые толкатели и регулируемые фазы газораспределения , которые могут изменять впуск до 40° и выпуск до 50°. VVT была разработана для продольной версии LH2 и не использовалась на двигателях с поперечным передним приводом из-за соображений компоновки. [ необходимо разъяснение ]
Двигатель был представлен в середине 1992 года в Cadillac Allanté 1993 года ; в 1996 году Northstar стал стандартным двигателем на всех Cadillac, кроме Fleetwood, но теперь [ когда? ] постепенно снимается со всех моделей Cadillac. Двигатель Northstar мощностью 275 л. с. (205 кВт) использовался на всех Cadillac, оборудованных Northstar, в то время как Deville Concours, Eldorado ETC, Seville STS и в 2000 году Deville DTS были оснащены версией мощностью 300 л. с. (224 кВт). Оригинальный Northstar Allanté также представил систему Northstar , которая включала в себя контроль тяги , адаптивную подвеску и антиблокировочную систему тормозов . Ранние Northstar требовали бензина высшего сорта для безопасной работы.
Northstar продавался Cadillac исключительно под этим названием более десяти лет, прежде чем был представлен в Pontiac Bonneville 2004-2005 годов и Buick Lucerne 2006 года . Однако вариант L47 V8 Northstar объемом 4,0 л; 243,8 куб. дюймов (3995 куб. см) использовался в Oldsmobile Aurora, а 3,5-литровый LX5 V6 — в Oldsmobile Intrigue и Oldsmobile Shelby Series 1. Вариант двигателя LH2 получил кованый стальной коленчатый вал в октябре 2003 года. Варианты LD8 и L37 получили кованый коленчатый вал для модельного года 2006 года. Cadillac планировал представить V12 Northstar в этом десятилетии, вероятно, для использования в Escalade , но экономические соображения и новые стандарты CAFE убили эту идею.
Большинство двигателей Northstar выдают от 275 до 300 л. с. (от 205 до 224 кВт), а мощность достигает 469 л. с. (350 кВт) в LC3 с наддувом . Двигатели были модернизированы для 2000 года с зажиганием от катушки на свече и роликовым толкателем клапанного механизма для улучшения топливной экономичности и снижения выбросов. Хотя выходная мощность не изменилась, это обновление сделало топливо премиум-класса просто рекомендуемым, а не обязательным.
Все, кроме двигателей Northstar с наддувом, имели рабочий объем 4,6 л; 278,6 куб. дюймов (4565 куб. см) с диаметром цилиндра и ходом поршня 93 мм × 84 мм (3,66 дюйма × 3,31 дюйма). Для лучшего уплотнения прокладки головки между цилиндрами, версия с наддувом расточена до 91 мм (3,58 дюйма) для общего рабочего объема 4,4 л; 266,7 куб. дюймов (4371 куб. см). Считается, что блок может быть расширен до 5,4 л, хотя такой двигатель не был произведен.
Northstar входил в список 10 лучших двигателей по версии Ward в 1995, 1996 и 1997 годах.
Двигатель V8 объемом 4,6 л, установленный в моделях 1995-2005 годов, был печально известен своими отказами из-за конструктивного недостатка, связанного с использованием болтов с крутящим моментом до предела текучести в прокладке головки блока цилиндров . [2] По сути, болты такого типа растягиваются сверх своей эластичности при установке, что в конечном итоге увеличивает износ и усталость болта и сокращает его срок службы. Высокая нагрузка двигателя в конечном итоге приводит к ослаблению и ослаблению резьбы этих болтов, разрывая уплотнение и, в свою очередь, вызывая взрыв прокладки головки блока цилиндров.
Northstar System — торговая марка Cadillac , обозначавшая пакет автомобильных характеристик, представленный в середине 1992 года на Cadillac Allanté 1993 года , а позднее на Seville и Eldorado 1993 года .
Система Northstar включала в себя следующие компоненты:
Более поздние версии двигателя Northstar включали 4,6-литровый двигатель LH2 мощностью 320 л. с. (239 кВт) и крутящим моментом 315 фунт-фут (427 Н·м), выпуск которого начался в 2004 году, а также 4,4-литровый двигатель LC3 с наддувом мощностью 469 л. с. (350 кВт), созданный для STS-V, которые подробно описаны ниже.
4,6 л; 278,6 куб. дюймов (4565 куб. см) L37 ( VIN "9") был оригинальным Northstar. Он настроен на отзывчивость и мощность, в то время как более поздний LD8 разработан для более спокойного использования. Код L37 использовался на всех высокопроизводительных поперечных Northstar, даже когда точные спецификации двигателя изменились. Степень сжатия для L37 составляет 10,3:1 для двигателей, выпущенных до 2000 года, и 10,0:1 после.
Оригинальный L37 был рассчитан на 290 л. с. (216 кВт), но образцы производства 1993 года были оценены в 295 л. с. (220 кВт). Двигатель достигал максимальной мощности 300 л. с. (224 кВт) с 1996 по 2004 год на моделях STS , DTS и ETC , что сделало их одними из самых мощных отечественных переднеприводных автомобилей, когда-либо построенных. [ необходима цитата ] В 2005 году высокопроизводительный Northstar стал Northstar NHP и был понижен до 290 л. с. (216 кВт) в соответствии с новой сертифицированной системой оценки мощности SAE. В 2006 году обновленная модель DTS "Performance Package" получила небольшой подъем до 292 л. с. (218 кВт). Транспортные средства, использующие L37, включают:
4,6 л; 278,6 куб. дюймов (4565 куб. см) LD8 (VIN "Y") — это поперечный V8 для автомобилей с передним приводом . Представленный в 1994 году, он разработан для обеспечения большего крутящего момента, чем высокооборотистый L37. Код LD8 использовался на всех поперечных Northstar с настроенным крутящим моментом, даже несмотря на то, что точные технические характеристики двигателя изменились. Степень сжатия составляет 10,3:1 для двигателей, выпущенных до 2000 модельного года, и 10,0:1 для выпущенных после. Ревизия 1998 года тише предыдущих двигателей Northstar из-за гидравлических опор двигателя и работает лучше из-за настроенной системы впуска.
Большинство двигателей LD8 Northstar имеют мощность 275 л. с. (205 кВт) и крутящий момент 300 фунт-фут (407 Н·м).
4,6 л; 278,6 куб. дюймов (4565 куб. см) Northstar изначально был разработан для поперечного переднего привода . Он был существенно модифицирован в 2004 году для продольного заднего и полного привода в STS , SRX и XLR , а также получил бесступенчатую регулировку фаз газораспределения как на впуске, так и на выпуске. RWD ( LH2 ) Northstar выдает 320 л. с. (239 кВт) и 315 фунт-фут (427 Н·м). Добавление регулируемых фаз газораспределения обеспечивает большую часть увеличения мощности от L37 и LD8 Northstar.
4,4 л; 266,7 куб. дюймов (4371 куб. см) с наддувом Northstar использовался в 2006 Cadillac STS-V и Cadillac XLR-V . Диаметр цилиндра был уменьшен для повышения прочности и улучшения уплотнения прокладки головки блока цилиндров. Изменяемые фазы газораспределения используются как на впускной, так и на выпускной стороне. Двигатель STS-V выдает 469 л. с. (350 кВт) при 6400 об/мин и 439 фунт-фут (595 Н·м) при 3900 об/мин со сжатием 9,0:1, а двигатель XLR-V выдает 443 л. с. (330 кВт) при 6400 об/мин и 414 фунт-фут (561 Н·м) при 3900 об/мин.
Двигатель L47 Aurora был специальным V8, разработанным для Oldsmobile Aurora , на основе двигателя Northstar, использовавшегося в 1995-1999 и 2001-2003 модельных годах. Это DOHC 4,0 л; 243,8 куб. дюймов (3995 куб. см) V8, который производил 250 л. с. (186 кВт) и 260 фунт-фут (353 Н·м) крутящего момента. Диаметр цилиндра и ход поршня составляли 87 мм × 84 мм (3,43 дюйма × 3,31 дюйма). L47 имел степень сжатия 10,3:1 и использовал высококачественное топливо.
Хотя большинство особенностей Northstar, включая систему утечки охлаждающей жидкости, остались нетронутыми, уменьшенный диаметр цилиндра неприемлемо увеличил вес. Чтобы уменьшить его, Oldsmobile использовал цельный впускной коллектор из стеклопластика и упрощенную последовательную систему впрыска топлива AC Rochester . Новый литой алюминиевый масляный поддон включал перегородку для уменьшения масляного голодания при жесткой езде. Блокировка стартера не позволяла стартеру включаться, если тихий L47 уже работал.
Ранняя версия или прототип этого двигателя использовался во 2-м поколении Oldsmobile Aerotech . Сильно модифицированная версия этого двигателя мощностью 650 л. с. (485 кВт) изначально использовалась гоночным подразделением General Motors для соревнований спортивных автомобилей IMSA в прототипах Oldsmobile Aurora GTS-1 и Riley&Scott LMP в 1995 году, в соревнованиях Indy Racing League, начавшихся в 1997 году, а затем позже использовался в программе Cadillac Northstar LMP в 2000 году. Оба двигателя сохранили рабочий объем 4,0 л, но версия Northstar LMP была оснащена двойным турбонаддувом. [3] Aurora также использовалась в автомобиле Shelby Series 1. В первом сезоне DTM Opel дебютировал со своей Astra с V8, полученным от L47.
Двигатель Aurora был представлен в 1994 году для модели 1995 года, и General Motors не использовала этот двигатель с момента прекращения производства Oldsmobile в 2004 году.
LX5 — это DOHC V6 от Oldsmobile , представленный в 1999 году с Intrigue . Он был произведен группой Premium engine в GM и поэтому назывался Premium V6 или PV6 , пока разрабатывался. Он основан на L47 Aurora V8, который, в свою очередь, основан на двигателе Northstar, поэтому инженеры назвали его Short North, хотя фанаты Oldsmobile привыкли называть его Shortstar .
Хотя он имеет угол развала цилиндров 90°, как и Northstar, блок двигателя был спроектирован с нуля, поэтому центры отверстий отличаются. Он имеет цепной привод двойных верхних распредвалов и четыре клапана на цилиндр, но имеет конструкцию равномерного сгорания с коленчатым валом со шплинтом, похожую на двигатель Buick 3800. LX5 имел рабочий объем 3,5 л; 211,9 куб. дюймов (3473 куб. см) и выдавал 215 л. с. (160 кВт) при 5600 об./мин и 234 фунт-фут (317 Н·м) при 4400 об./мин. Диаметр цилиндра и ход поршня составляли 89,5 мм × 92 мм (3,52 дюйма × 3,62 дюйма). Это был также один из первых двигателей GM, в котором использовалось зажигание с катушкой на свече. Степень сжатия составляла 9,3:1.
Стоимость создания этого двигателя была высокой, и он не использовался во многих транспортных средствах. В то время говорили, что последует семейство премиальных V6 с рабочим объемом от 3,3 л до 3,7 л, но только LX5 был произведен до того, как GM прекратил выпуск Shortstar в пользу своего текущего флагманского двигателя V6, High Feature , в 2004 году.
LX5 полностью отличался от любого другого V6 в ассортименте GM - единственные другие двигатели DOHC V6, когда-либо предлагаемые GM, включали Chevrolet Twin Dual Cam, выпускавшийся с 1991 по 1997 год, который был создан путем модификации традиционного блока Chevy 60-градусного OHV V6 для двойных верхних распредвалов, а не путем создания двигателя DOHC с нуля, и Cadillac/Holden HFV6, доступный с 2004 года по настоящее время. Эти три конструкции совершенно не связаны между собой и оставляют два пробела в 1998 и 2003 годах, когда DOHC V6 не был доступен от GM (за исключением 54-градусного Opel V6, использовавшегося, прежде всего, в первом поколении Cadillac CTS при запуске, а также в Saturn L Series и Catera). Это резко контрастирует с практикой конкурентов по развитию инженерии в рамках многочисленных, постоянно совершенствующихся конструкций. Как и в случае с Aurora V8, производство прекратилось с упадком Oldsmobile.
Двигатель 3,5 л LX5 входил в список 10 лучших двигателей журнала Ward в 1999 и 2000 годах.
