Двигатель Ford Modular — это семейство бензиновых двигателей V8 и V10 с верхним распредвалом (OHC) компании Ford Motor Company . Представленное в 1990 году, семейство двигателей получило свое «модульное» обозначение от Ford за новый подход к настройке инструментальных и литейных станций на заводах по производству двигателей в Виндзоре и Ромео.
Такой подход позволил значительно ускорить смену платформы двигателя на другую в семействе двигателей Modular. Это также позволило существующим заводам по производству двигателей и поддерживающим их внешним производственным объектам обрабатывать более короткие производственные циклы. Реализация более коротких производственных циклов без больших простоев и расходов на переоснащение помогла повысить универсальность тех производственных станций, которым требовались настройки инструментов или обработки, специфичные для определенной платформы транспортного средства.
Семейство двигателей Modular началось с 4,6 л в 1990 году для модельного года 1991 года. [1] Двигатели Modular используются в различных транспортных средствах Ford, Lincoln и Mercury . Двигатели Modular, используемые в грузовиках Ford, продавались под названием Triton с 1997 по 2010 год, в то время как название InTech некоторое время использовалось в Lincoln и Mercury для транспортных средств, оснащенных версиями двигателей DOHC . Двигатели были впервые произведены на заводе Ford Romeo Engine Plant , затем дополнительные мощности были добавлены на заводе Windsor Engine Plant в Виндзоре, Онтарио .
В начале 1980-х годов тогдашний главный операционный директор Ford Motor Company Дональд Петерсен бросил вызов вице-президенту Ford по дизайну Джеку Телнаку и его сотрудникам, чтобы они разработали новые конструкции транспортных средств, которые заменили бы коробочный стиль, который доминировал в продуктах Ford в течение многих лет. Результатом стало принятие более обтекаемых, более аэродинамичных конструкций, таких как те, которые использовались для очень успешного Ford Taurus . Во второй половине 1980-х годов Петерсен, тогдашний главный исполнительный директор, стремился обновить десятилетиями существующую архитектуру V8 Ford, поставив перед старшим инженером Ford Джимом Кларком задачу разработать новый двигатель V8, который превзошел бы более ранние V8 Ford во всех значимых отношениях, от мощности и эффективности до показателей выбросов и плавности работы. [2]
Кларк и его инженеры изучали конструкции двигателей крупнейших европейских и японских автопроизводителей и стремились разработать технологически продвинутый, мощный, надежный, неприхотливый в обслуживании двигатель V8, не требующий серьезного обслуживания ранее, чем через 100 000 миль пробега.
Первоначальная конструкция двигателя должна была реализовать угол развала цилиндров 90° с диаметром цилиндра и ходом поршня 3,552 дюйма × 3,543 дюйма (90,2 мм × 90,0 мм), что приводило к рабочему объему 4601 куб. см (4,6 л; 280,8 куб. дюймов) и создавало соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня почти 1:1 . Эта квадратная конфигурация была выбрана в первую очередь из-за ее положительных шумовых, вибрационных и жесткостных характеристик. Двигатель должен был использовать такие особенности, как цепной привод, одинарный верхний распределительный вал с толкателями роликовых пальцев , конструкцию чугунного блока с глубокой юбкой и крестообразные болтовые коренные подшипники , все это обеспечивало долговечность. В интересах снижения общего веса двигателя головки из алюминиевого сплава должны были быть стандартными, а все основные аксессуары двигателя должны были монтироваться непосредственно на блок, что приводило к более сложной отливке блока, но исключало необходимость в тяжелых монтажных кронштейнах. Жесткие допуски конструкции были использованы при формировании отверстий цилиндров двигателя с узкими поршневыми кольцами, установленными на поршнях двигателя . Это должно было повысить эффективность двигателя за счет снижения трения и снижения расхода масла двигателем, а также способствовать более чистым выбросам . [2]
Возможно, самым важным аспектом конструкции нового двигателя было количество вариаций двигателя, которые можно было сделать для удовлетворения различных потребностей. Это привело к созданию целого семейства двигателей, состоящего не только из конструкций, использующих конфигурации с одним или двумя верхними распредвалами, различные рабочие объемы и различные материалы блоков, но и разное количество цилиндров . В дополнение к различным производимым восьмицилиндровым двигателям, в конечном итоге в производство поступили десятицилиндровые двигатели. Также были исследованы шестицилиндровые производные, хотя они так и не были построены. С учетом широкого спектра конфигураций двигателей, возможных в рамках этой архитектуры, Ford разработал новую модульную систему оснастки для быстрого и эффективного производства различных двигателей на одном заводе. Ссылаясь на этот метод производства, новому семейству двигателей было дано название Modular . Несмотря на все различные двигатели, которые будут построены за эти годы, одним из основных объединяющих аспектов, присутствующих во всех двигателях, основанных на модульной архитектуре, и требуемых инструментами двигателя для производственных целей, было общее расстояние между отверстиями 100 мм (3,937 дюйма). [2]
К 1987 году Ford был полностью привержен производству нового Modular V8, [3] инвестировав 4 миллиарда долларов (~9,21 миллиарда долларов в 2023 году) в конструкцию двигателя в дополнение к переоборудованию тракторного завода компании в Ромео, штат Мичиган , для производства двигателей. Три года спустя, в третьем квартале 1990 года, первый модульный двигатель, 4,6-литровый SOHC V8, будет использоваться в Lincoln Town Car 1991 модельного года . Несмотря на меньший рабочий объем, более легкий на 20 фунтов (9 кг) 4,6-литровый Modular V8 мог генерировать больше мощности, чем предыдущий 5,0-литровый V8 с верхним расположением клапанов Town Car , и разгоняться до 0–60 миль в час (0–97 км/ч) на 1,5 секунды быстрее, обеспечивая при этом лучшую топливную экономичность. [2]
Модульные двигатели Ford впоследствии стали основными бензиновыми двигателями V8 (и V10).
4601 куб. см (4,6 л; 280,8 куб. дюймов) смещение [4] 90-градусный V8 предлагался в версиях 2-клапанный SOHC , 3-клапанный SOHC и 4-клапанный DOHC . Двигатели также предлагались как с алюминиевыми, так и с чугунными блоками, в зависимости от применения. Диаметр цилиндра и ход поршня 4,6 л почти квадратные и составляют 3,552 дюйма × 3,543 дюйма (90,2 мм × 90,0 мм) соответственно. Высота палубы для блока 4,6 составляет 8,937 дюйма (227,0 мм), а длина шатуна составляет 5,933 дюйма (150,7 мм) от центра до центра, что дает 4,6 л соотношение штока к ходу поршня 1,67:1. Расстояние между отверстиями цилиндров составляет 3,937 дюйма (100,0 мм), что является общим для всех членов семейства двигателей Modular. Все Modular V8, за исключением новых 5.0 L Coyote и 5.2 L Voodoo, используют тот же порядок зажигания, что и Ford 5.0 L HO и 351 CID V8 (1-3-7-2-6-5-4-8). Двигатели 4.6 L собирались на заводе Romeo Engine Plant в Мичигане, а также на заводах Windsor Engine Plant и Essex Engine Plant , оба из которых расположены в Виндзоре, Онтарио . [5]
Последний двигатель объемом 4,6 л был произведен в мае 2014 года. Двигатель имел 2 клапана и устанавливался на фургон Ford E-Series 2014 модельного года . [6]
Первым серийным двигателем Modular стал 4,6-литровый 2-клапанный двигатель SOHC V8, представленный в 1991 году в Lincoln Town Car .
Двигатель 2V объемом 4,6 л выпускался на заводах Romeo Engine Plant и Windsor Engine Plant, и на этих заводах используются разные конструкции головок цилиндров (крышки распредвалов: соединенные между собой «корпусы» распредвалов или отдельные крышки на шейку распредвала), звездочки распредвала (болтовые или запрессованные), крышки клапанов (11 болтов или 13 болтов), коленчатый вал (6 болтов или 8 болтов) и крышки коренных подшипников (2 болтовых крепления с 2 домкратными винтами или 2 болтовых крепления со штифтами). [7]
Транспортные средства, оснащенные 16-клапанным двигателем SOHC 4.6 L, включают в себя следующее:
Двигатель SOHC объемом 4,6 л с тремя клапанами и системой изменения фаз газораспределения (VCT) впервые появился в модернизированном Ford Mustang 2005 года.
Двигатели оснащены электронной системой Charge Motion Control Valve (CMCV), которая обеспечивает повышенную скорость воздуха на низких оборотах двигателя для улучшения выбросов и крутящего момента на низких оборотах. Материал блока цилиндров варьируется от алюминия, используемого в Mustang GT 2005-10, до чугуна, используемого в грузовиках.
Трехклапанный двигатель SOHC объемом 4,6 л вошел в список 10 лучших двигателей журнала Ward за 2005–2008 годы.
Транспортные средства, оснащенные 24-клапанным двигателем SOHC VCT 4.6 L, включают в себя следующее:
Версия 4-клапанного DOHC двигателя Modular была представлена в 1993 году в Lincoln Mark VIII как 4,6-литровый Four-Cam V8. Lincoln продавал двигатель под названием InTech после 1995 года. [9]
Четырехклапанные двигатели 1993–1998 годов имели головки цилиндров с двумя впускными портами на цилиндр (раздельный порт) и впускные коллекторы переменной длины с вакуумным или электрическим управлением впускными коллекторами (IMRC) в зависимости от применения. Двигатель был модернизирован в 1999 году новыми головками цилиндров с впускными портами типа «tumble-style» (один впускной порт питает два впускных клапана), новыми профилями распределительных валов и впускными коллекторами фиксированной длины . Эти изменения привели к увеличению мощности, крутящего момента и более широкому диапазону мощности по сравнению с более ранними четырехклапанными двигателями. [7]
Все 4,6-литровые 4-клапанные двигатели имели алюминиевые блоки цилиндров с 6-болтовыми крышками коренных подшипников, единственным исключением был SVT Cobra 2003–2004 годов, у которого был 4-болтовой основной чугунный блок. Двигатели 1999 года и более ранних годов имели алюминиевый блок, отлитый в Италии дочерней компанией Fiat Teksid SpA. С 1996 года все 4,6-литровые 4-клапанные двигатели, произведенные для использования в SVT Cobra, собирались вручную специалистами SVT на заводе Ford в Ромео, штат Мичиган . [10]
Четырехклапанный двигатель DOHC объемом 4,6 л вошел в список 10 лучших двигателей по версии журнала Ward в 1996 и 1997 годах.
Автомобили, оснащенные 32-клапанным двигателем DOHC 4.6 L, включают в себя следующее:
5,0 л; 302,1 куб. дюймов (4951 куб. см) [13] Coyote V8 был впервые выпущен в 2010 году для модельного года 2011. Это была эволюционная (а не революционная) разработка Ford Modular V8, [14] и собирается на заводе Ford Essex Engine Plant в Виндзоре, Онтарио, с использованием существующего модульного инструмента. [15]
Инженерам Ford необходимо было разработать V8, специально для Mustang GT, который мог бы конкурировать с GM 6.2 L LS3, используемым в новом Chevrolet Camaro , и новым Chrysler 6.4 L HEMI в Dodge Charger , Dodge Challenger , Chrysler 300 и Jeep Grand Cherokee . Поскольку этот двигатель заменил уже популярные 4.6 L и 5.4 L Modular Engines, этот двигатель должен был оставаться близким к тому же физическому размеру уходящего 4.6 L и разделять с ним другие характеристики, такие как расстояние между отверстиями, высота палубы, расположение болтов колокола и т. д., чтобы двигатель мог использовать существующую оснастку Modular (источник обозначения «Modular» для семейства двигателей). Результатом стал 5.0 L Coyote, который производил примерно столько же мощности, что и его конкуренты, но с гораздо меньшим рабочим объемом.
Он разделяет расстояние между отверстиями 3,937 дюйма (100,0 мм) и высоту палубы 8,937 дюйма (227,0 мм) от 4,6 л (280,7 куб. дюймов), [16] в то время как диаметр отверстия и ход поршня увеличились до 92,2 мм × 92,7 мм (3,63 дюйма × 3,65 дюйма) соответственно. Двигатель также сохраняет длину шатуна 5,933 дюйма (150,7 мм) от 4,6 л, что обеспечивает соотношение штока к ходу 1,62:1. [17] Порядок работы цилиндров был изменен с того, который был у всех предыдущих Modular V8 (1-3-7-2-6-5-4-8), на тот, что у Ford Flathead V8 (1-5-4-8-6-3-7-2). [17] Степень сжатия составляет 11,0:1, и, несмотря на наличие впрыска топлива во впускной коллектор (в отличие от непосредственного впрыска ), двигатель по-прежнему может работать на бензине с октановым числом 87.
Coyote оснащен всеми новыми головками цилиндров с 4 клапанами DOHC , которые сместили распредвалы наружу, что позволило установить компактный роликовый толкатель с удаленными гидравлическими регуляторами зазора клапанов и улучшенной (поднятой) геометрией впускного отверстия. Результатом является впускное отверстие, которое вытекает из впускного отверстия Ford GT на 4 процента, а впускное отверстие Yates D3 (NASCAR) поднимается до 0,472 дюйма (12,0 мм), что является максимальным подъемом впускных кулачков Coyote. Красная линия двигателя составляет 7000 об/мин. [17]
Coyote — это первое применение компанией Ford системы независимого изменения фаз газораспределения (Ti-VCT) с приводом от кулачкового момента (CTA) в двигателе V8, которая позволяет модулю управления силовым агрегатом (PCM) независимо друг от друга изменять фазы газораспределения впускных и выпускных клапанов, обеспечивая повышенную мощность, экономию топлива и снижение выбросов.
Чтобы усилить блок достаточно для обработки увеличенной мощности, вместо увеличения толщины стенок широко использовалась сетка в качестве усиления в литье. Впускной коллектор также был расположен низко между двумя рядами цилиндров, чтобы соответствовать ограничению по высоте, поэтому генератор переменного тока, традиционно расположенный низко и в центре, был перемещен в сторону двигателя.
Coyote вошел в список 10 лучших двигателей Ward в 2011, 2012 и 2018 годах. [18] [19]
Более производительный вариант Coyote, получивший внутреннее название Road Runner в Ford, выпускается под названием Boss 302, используемым для возрожденного Boss 302 Mustang для модельного года 2012 года. [20] Boss 302 получает головки блока цилиндров с ЧПУ, отлитые из алюминия 356, что обеспечивает дополнительный поток воздуха и прочность, а также используется более высокий профиль выпускного распредвала. Компоненты клапанного механизма были максимально облегчены, включая использование выпускных клапанов, заполненных натрием, в то время как были добавлены усиленные порошковые металлические стержни и кованые алюминиевые поршни. Также были удалены форсунки охлаждения поршней, которые являются стандартными в модели 5.0. [21] Внешние изменения включают в себя высокорасположенный впускной коллектор (в отличие от низкорасположенного у стандартного двигателя) с более короткими направляющими для повышения мощности на высоких оборотах. Мощность увеличилась с 412 л. с. (307 кВт) до 444 л. с. (331 кВт), а крутящий момент снизился с 390 фунт-фут (529 Н·м) до 380 фунт-фут (515 Н·м) из-за обновлений. Красная линия Boss увеличилась до 7500 об/мин, но была проверена стабильной до 8400. [22]
В 2018 году Ford внес изменения в Coyote, установленный в Mustang GT, в частности, добавил непосредственный впрыск под высоким давлением (в дополнение к существующей системе впрыска во впускной коллектор ) и увеличил диаметр отверстия поршня с 92,2 до 93 мм (с 3,63 до 3,66 дюйма). Это увеличение размера отверстия, вызванное принятием технологии гильз цилиндров Plasma Wire Arc Transfer вместо более традиционной гильзы в блоке, увеличивает общий рабочий объем с 4951 до 5035 куб. см (с 302 до 307 куб. дюймов). Другие изменения включают в себя распределительные валы Gen. 3, увеличенные впускные и выпускные клапаны, увеличенную степень сжатия 12,0:1, пересмотренный впускной коллектор и красную линию 7500 об/мин в Mustang. С этими изменениями обновленный 5,0-литровый Coyote оценивается Ford в 460 л. с. (343 кВт) и 420 фунт-фут (569 Н·м). Модели Bullitt 2019–2020 и Mach 1 2021–2023 годов получили улучшенную версию Coyote мощностью 480 л. с. (358 кВт) и 420 фунт-фут (569 Н·м). Улучшение на 20 л. с. было достигнуто за счет впускного коллектора и 87-миллиметрового корпуса дроссельной заслонки, заимствованных у двигателя Voodoo 5,2 л, а также перекалиброванного модуля управления трансмиссией.
В 2023 году, для модельного года 2024, Mustang дебютирует с 4-м поколением двигателя Coyote. Он будет производить 480 л. с. (358 кВт) и 415 фунт-фут (563 Н·м) в комплектации GT, 486 л. с. (362 кВт) и 418 фунт-фут (567 Н·м) с опцией Active Performance Exhaust и 500 л. с. (373 кВт) и 418 фунт-фут (567 Н·м) в комплектации Dark Horse. [23] Обновления включают в себя:
Темная лошадка также получит:
Вариант Coyote с крутящим моментом выпускается как альтернатива EcoBoost V6 в пикапе F-150. F-150 5.0 L получает более низкую степень сжатия (10,5:1), впускные распредвалы с меньшей продолжительностью, чугунные выпускные коллекторы и переработанные головки цилиндров для улучшения охлаждения. Впускной коллектор изменился только по цвету и высоте. Эти изменения способствуют повышению мощности и крутящего момента на низких и средних оборотах. Двигатель сохраняет кованые стальные кривошипно-поршневые форсунки Coyote, но выигрывает от добавления внешнего масляного радиатора двигателя, аналогичного Boss 302. Изменения приводят к снижению пиковой мощности двигателя до 360 л. с. (268 кВт; 365 л. с.) при 5500 об/мин, в то время как крутящий момент составляет 380 фунт-фут (520 Н·м) при 4250 об/мин. Когда в 2015 году был представлен F-150, Ford улучшил систему впуска, чтобы втягивать воздух из-под решетки под капотом (также известный как Ram Air Effect), в отличие от впускного отверстия крыла, которое использовалось во всех предыдущих Ford Modular Engines. Добавление Ram Air Effect втягивало больше холодного воздуха в двигатель, что способствовало увеличению мощности до 385 л. с. (287 кВт; 390 л. с.) при 5750 об/мин и 387 фунт-фут (525 Н·м) при 3850 об/мин. [24]
В 2018 году в 5.0 были внесены многочисленные изменения. Наиболее заметными из них стали внедрение системы впрыска топлива в порт и непосредственного впрыска, а также распыляемая гильза цилиндра, что исключает необходимость в обычных чугунных гильзах цилиндров (изменения, общие с Mustang 2018 года), а степень сжатия увеличена до 12,0:1. Мощность увеличена до 395 л. с. (295 кВт; 400 л. с.) при 5750 об/мин, а крутящий момент составляет 400 фунт-фут (540 Н·м) при 4500 об/мин. [25]
Miami был вариантом с наддувом, разработанным FPV (совместное предприятие Ford Australia и Prodrive ), в то время как Coyote все еще находился в стадии разработки. Предсерийные двигатели были отправлены в Австралию, где они были оснащены разработанными в Австралии нагнетателями. Блоки и коленвал были общими с двигателем US Coyote, но поддон, шатуны, поршни, впускной коллектор, нагнетатель, выпускные коллекторы, жгут проводов и блок управления двигателем были разработаны и изготовлены в Австралии. Двигатель US Coyote имел VVT на всех 4 кулачках, но австралийский ECU имел достаточно выходов только для управления 2 кулачками, поэтому только впускные кулачки имеют VVT. Нагнетатель использует роторы Eaton в корпусе, разработанном австралийской компанией Harrop Engineering — той же компанией, которая поставляет нагнетатели для Roush Performance . [26] [27] [28] [29]
Первоначальные варианты имели мощность 422 л. с. (315 кВт), 402 фунт-сила-фут (545 Н·м) и 449 л. с. (335 кВт), 420 фунт-сила-фут (570 Н·м). Более поздние версии имели мощность 463 л. с. (345 кВт), 471 л. с. (351 кВт) и в конечном итоге 648 л. с. (483 кВт) (с добавлением интеркулера). [26]
Вариант Miami продавался в австралийской линейке FPV GT на базе Ford Falcon и FGX XR8. [27] [28] [29] Версия мощностью 648 л.с. (483 кВт) продавалась в Falcon FPV Holy Grail. [26]
Двигатель постепенно заменяет 4,6-литровые и 5,4-литровые модули V8 Modular во всех автомобилях Ford. Это первый раз, когда Ford использует обозначение «5.0» с тех пор, как pushrod 5.0 был снят с производства и заменен на 4,6-литровый модульный модуль в середине 90-х годов.
Автомобили, оснащенные 32-клапанным двигателем DOHC Ti-VCT 5.0 L, включают в себя следующее:
Coyote доступен как двигатель в сборе от Ford Racing Performance Parts (FRPP) в комплекте с генератором , коллектором и жгутом проводов в стандартной конфигурации 412 л. с. (307 кВт; 418 л. с.). Boss 302 также доступен от FRPP за дополнительную плату по сравнению со стандартным 5,0 л.
5,2 л; 315,1 куб. дюймов (5163 куб. см) "Voodoo" является развитием двигателя Coyote. Двигатель был разработан специально для версии Shelby GT350 шестого поколения Mustang . Диаметр цилиндра и ход поршня увеличились по сравнению с 5,0-литровым Coyote до 94 мм × 93 мм (3,70 дюйма × 3,66 дюйма), как и степень сжатия до 12,0:1. Voodoo развивает 526 л. с. (392 кВт) при 7500 об/мин и 429 фунт-фут (582 Н·м) крутящего момента при 4750 об/мин и имеет красную линию 8250 об/мин. [41] В 2016 году двигатель получил награду Ward's 10 Best Engines . [42] Как и другие современные двигатели Ford Performance Mustang, Voodoo собирается вручную на заводе Ford Romeo Plant на линии Niche. [43]
В отличие от Coyote и предыдущих Modular V8, Voodoo имеет плоский коленчатый вал. Во время разработки Ford приобрел Ferrari California , единственный другой автомобиль V8 с плоским коленчатым валом с передним расположением двигателя, выпускавшийся в то время, в качестве эталона. [44] Voodoo имеет уникальную конфигурацию шатунных пальцев Up-Down-Up-Down , в отличие от типичной Up-Down-Down-Up-Up в рядных 4-цилиндровых двигателях и других плоских V8. [45] Из-за уникальной конфигурации шатунных пальцев порядок работы цилиндров сзади вперед 1-5-4-8-3-7-2-6 также уникален для Voodoo. Этот двигатель был самым большим серийным плоским коленчатым V8 по объему, пока General Motors не представила LT6 . [46]
Вариант двигателя GT350R получил ряд усовершенствований клапанного механизма, включая цепи ГРМ, компенсаторы зазоров и механизмы VCT. [43]
Автомобили, оснащенные 32-клапанным двигателем DOHC 5.2 L, включают в себя следующее:
Aluminator 5.2 XS — это еще один вариант двигателя Coyote, использующий блок цилиндров объемом 5,2 л от GT350. Aluminator отличается от двигателя Voodoo впускным коллектором Cobra Jet и корпусом дроссельной заслонки, а также коленчатым валом с крестообразным расположением коленчатого вала. [47] Заявленная мощность двигателя составляет 580 л. с. (433 кВт) и 445 фунт-фут (603 Н·м). Как и двигатель «Voodoo», он также имеет степень сжатия 12:1 и рабочий объем 5,2 л; 315,1 куб. дюймов (5163 куб. см). [48]
Этот двигатель продается в комплекте Ford Performance Parts без жгута проводов, маховика и коллекторов.
«Predator» — это 5,2-литровый (5163 куб. см) вариант двигателя «Coyote», использующий коленчатый вал с крестообразным расположением коленчатого вала и нагнетатель, который устанавливается на Mustang Shelby GT500 с 2020 года и на F-150 Raptor R с конца 2022 года. Мощность двигателя в Shelby GT500 составляет 760 л. с. (570 кВт; 770 л. с.), а крутящий момент — 625 фунт-фут (847 Н·м). Он развивает мощность 700 л. с. (520 кВт; 710 PS) и крутящий момент 640 фунт-фут (870 Н·м) в F-150 Raptor R. Производство этого двигателя для Shelby GT500 закончилось 18 октября 2022 года, что ознаменовало конец Shelby GT500. Это также был последний двигатель, произведенный на линии Romeo Engine Plant Niche. [49] [50]
Двигатель, используемый в F-150 Raptor R 2023 года, создан на основе двигателя Predator и настроен на более низкий крутящий момент за счет использования другого шкива нагнетателя и новой калибровки. Он производится на новой линии Niche Engine на заводе Dearborn Engine Plant. [51]
5409 куб. см (5,4 л; 330,1 куб. дюймов) [4] V8 является членом семейства двигателей Modular, впервые представленного в пикапах серии F 1997 года, вместо 5,8-литрового 351W. Диаметр отверстия составляет 3,552 дюйма (90,2 мм), а ход поршня — 4,165 дюйма (105,8 мм), увеличенный ход поршня потребовал более высокой высоты блока двигателя — 10,079 дюйма (256,0 мм). Длина шатуна — 6,658 дюйма (169,1 мм) используется для достижения соотношения шатуна к ходу поршня 1,60:1. 5,4-литровый 2V производился на заводе Windsor Engine Plant, в то время как 5,4-литровый 3V переместили производство на завод Essex Engine Plant с 2003 года, а затем обратно на завод Windsor Engine Plant в 2009 году. [52] 5,4-литровые 4-клапанные двигатели SVT производятся на заводе Romeo Engine Plant, собираются вручную на специальной линии. [53]
Представленный в 1997 году, SOHC 2-клапанный 5.4 L имеет чугунный блок цилиндров и алюминиевые головки цилиндров. 5.4 L имеет многоточечный впрыск топлива , роликовые толкатели, шатуны из порошкового металла с трещинами и в некоторых случаях кованый стальной коленчатый вал. [54]
Двигатель SOHC объемом 5,4 л с 2 клапанами входил в список 10 лучших двигателей по версии журнала Ward в 1997–1998 и 2000–2002 годах.
Транспортные средства, оснащенные 16-клапанным двигателем SOHC 5.4 L, включают в себя следующее:
В 2002 году Ford представил новую 3-клапанную головку блока цилиндров SOHC с изменяемыми фазами газораспределения (VCT) , увеличив мощность и крутящий момент по сравнению с предыдущей версией SOHC с 2 клапанами. 3-клапанная головка блока цилиндров впервые была использована в двигателе Ford Fairmont 5.4 L Barra 220 2002 года в Австралии, произведенном в Виндзоре, Онтарио, Канада. [55] 3-клапанный 5.4 L был представлен на североамериканском рынке в модернизированном Ford F-150 2004 года.
Транспортные средства, оснащенные 24-клапанным двигателем SOHC VCT 5.4 L, включают в себя следующее:
В 1999 году Ford представил DOHC 4-клапанный 5.4 L в Lincoln Navigator под названием InTech , что сделало его вторым двигателем, использующим это название. Позже Ford использовал версии DOHC 4-клапанного 5.4 L в 2000 Ford Mustang SVT Cobra R , суперкаре Ford GT и Ford Shelby GT500 . DOHC 4-клапанный 5.4 L также использовался в линейке Ford Falcon в Австралии под названием Boss до 2010 года, когда он был заменен локально разработанной версией 5,0-литрового Modular V8 с наддувом. [ необходима цитата ]
Версия SVT Cobra R 5,4-литрового 4-клапанного V8 имела несколько ключевых отличий от своего аналога Lincoln. В то время как железный блок и кованый стальной коленчатый вал были получены непосредственно от InTech 5,4 L, силовая установка Cobra R выиграла от новых высокопоточных головок цилиндров, которые были разработаны с функциями, разработанными для гоночной программы Ford "Rough Rider" по бездорожью, специальных распределительных валов с более высоким подъемом и большей долговечностью, чем у других 4-клапанных модульных кулачков, кованых шатунов I-образной формы, полученных от Carillo, кованых поршней, которые обеспечивали степень сжатия 9,6:1 в сочетании с камерами сгорания объемом 52 куб. см, и уникального высокопоточного алюминиевого впускного коллектора в стиле "cross-ram". Cobra R была рассчитана на мощность 385 л. с. (287 кВт) и крутящий момент 385 фунт-фут (522 Н·м), хотя результаты динамометрического стенда шасси показали, что эти оценки являются консервативными, поскольку немодифицированные Cobra R часто выдавали около 380 л. с. (280 кВт) на задних колесах. [57]
Версия Ford GT объемом 5,4 л; 330,1 куб. дюймов (5409 куб. см) является узкоспециализированной версией модульного двигателя. Это полностью алюминиевый сплав , сухой картер DOHC, 4 клапана на цилиндр с винтовым нагнетателем Eaton 2300 Lysholm , и демонстрирует многочисленные технологические особенности, такие как двойные топливные форсунки на цилиндр и масляные форсунки для поршневых юбок, которые не встречались в других модулярных двигателях Ford того времени. Этот двигатель выигрывает от улучшенной версии высокопоточной головки блока цилиндров 2000 Cobra R и уникальных высокоподъемных распредвалов , которые теперь имеют мощность 550 л. с. (558 л. с.; 410 кВт) при 6500 об/мин и 500 фунт-фут (678 Н·м) при 4500 об/мин. [58] [59]
Shelby GT500 использует 4-клапанный DOHC 5.4 L с нагнетателем типа Eaton M122H Roots и промежуточным охладителем «воздух-жидкость». [60] GT500 5.4 L разделяет свои высокопоточные отливки головки блока цилиндров с Ford GT, с небольшими различиями в обработке, и разделяет распредвалы с Ford Mustang SVT Cobra 2003–2004 годов; которые имеют меньший подъем и срок службы, чем распредвалы Ford GT. Двигатель GT500 2007–2010 годов использовал железный блок двигателя, в то время как GT500 2011 года 5.4 L получает новый алюминиевый блок двигателя с первым в производстве применением Ford их запатентованного покрытия цилиндров Plasma Transferred Wire Arc (PTWA), что устраняет необходимость в запрессованных гильзах цилиндров. Распылительный аппарат PTWA был совместно разработан Ford и Flame-Spray Industries из Лонг-Айленда, штат Нью-Йорк, за что они получили премию IPO National Inventors of the Year Award 2009. [61] Двигатель GT500 2011 года весит на 102 фунта (46 кг) меньше, чем предыдущая версия с железным блоком, отчасти благодаря отсутствию чугунных гильз цилиндров. [62] Все 5,4-литровые 4-клапанные двигатели, предназначенные для использования в автомобилях SVT , таких как Ford GT и Shelby GT500, были собраны вручную специалистами на заводе Ford в Ромео, штат Мичиган . [10]
Автомобили, оснащенные 32-клапанным двигателем DOHC 5.4 L, включают в себя следующее:
5.8 официально известен как Trinity Engine или 5,8-литровый двигатель V8 , который выигрывает от головок цилиндров с улучшенным потоком охлаждающей жидкости, распредвалов Ford GT, масляных форсунок охлаждения поршней, аналогичных тем, что установлены на 5.0 Coyote, новых 5-слойных прокладках головки MLS, функции превышения оборотов, которая увеличивает красную линию до 7000 об/мин на время до 8 секунд (с 6250 об/мин), и степени сжатия, увеличенной до 9,0:1 с 8,5:1. Рабочий объем составляет 5812 куб. см (5,8 л; 354,7 куб. дюймов) с диаметром цилиндра x ходом поршня 93,5 мм × 105,8 мм (3,68 дюйма × 4,17 дюйма). Наддув обеспечивается нагнетателем Eaton TVS объемом 2,3 л с максимальным наддувом 14 фунтов на квадратный дюйм (0,97 бар). [65] У Trinity впускные клапаны диаметром 37 мм (1,5 дюйма) и выпускные клапаны диаметром 32 мм (1,3 дюйма).
6,8 л; 412,5 куб. дюймов (6760 куб. см) SOHC V10 — еще одна вариация семейства Modular, созданная для использования в больших грузовиках. Диаметр цилиндра и ход поршня составляют 3,552 дюйма × 4,165 дюйма (90,2 мм × 105,8 мм), что идентично 5,4 л V8. Выпускаются как 2-клапанные, так и 3-клапанные версии. 6,8 л использует коленчатый вал со шплинтом с интервалами зажигания 72° и шестерню балансировочного вала , приводимую в действие левым распредвалом, для подавления вибраций, присущих двигателю V10 с углом наклона 90°. Порядок работы двигателя — 1-6-5-10-2-7-3-8-4-9. Версия с 2 клапанами на цилиндр была впервые представлена в 1997 году, а в 2005 году появилась версия с 3 клапанами без VCT (использование VCT было исключено из-за наличия уравновешивающего вала, поскольку вал должен был оставаться в одной фазе с коленчатым валом).
Транспортные средства, оснащенные двигателем V10 Modular объемом 6,8 л, включают в себя следующее :
[68] [69]
Ford Australia использовала 5,4-литровые модульные V8 в Ford Falcon и ранее в модельном ряде седанов Ford Fairlane , а также в моделях подразделения Ford Performance Vehicles ( FPV ) с высокими эксплуатационными характеристиками до середины 2010 года, когда они были заменены на 5,0-литровые. DOHC 5,4-литровые V8 называются Ford Australia Boss . 3-клапанные SOHC V8 в транспортных средствах, не предназначенных для FPV, называются Ford Australia « Barra ».
Двигатели Ford of Australia с 4 клапанами DOHC объемом 5,4 л V8 включают в себя:
В 2005 году Ford Racing Performance Parts представила двигатель V8 объемом 5,0 л; 304,9 куб. дюймов (4997 куб. см) для использования в автогонках и самодельных автомобилях, официально названный M-6007-T50EA, но более известный как «Cammer». С тех пор были представлены другие более производительные вариации Cammer для KONI Sports Car Challenge и GT4 European Cup . Все версии Cammer представляют собой конструкцию DOHC с 4 клапанами на цилиндр с диаметром цилиндра и ходом поршня 3,7 дюйма × 3,543 дюйма (94,0 мм × 90,0 мм). Cammer достигает своего большего диаметра цилиндра 3,7 дюйма (94 мм) за счет переоснащения алюминиевого блока объемом 4,6 л. [75]
Двигатель T50 Cammer Crate, наименее дорогой и наиболее ориентированный на дорожную среду вариант, использует производные головки цилиндров, магниевый впускной коллектор с изменяемой длиной бегунка и распределительные валы, впервые использованные в концепт-каре FR500 Mustang 2000 года. Эти детали уникальны для двигателя T50 Cammer Crate и не встречаются ни в каких других серийных модульных моделях. T50 имеет степень сжатия 11,0:1 и мощность превышает 420 л.с. (313 кВт) с надлежащими выпускными коллекторами. [75]
Cammer, который добился успеха в Grand Am Cup, устанавливаемый на Mustang FR500C, официально называется M-6007-R50 и отличается уникальным двойным коллектором, фиксированным впускным коллектором из магниевого сплава, алюминиевыми головками цилиндров Ford GT , уникальными распредвалами с нераскрытыми характеристиками и степенью сжатия 11,0:1. R50 Cammer выдает более 450 л. с. (336 кВт) без ограничительных пластин. После появления на рынке Mustang FR500C, оснащённый R50 Cammer, доказал свою состоятельность в Grand-Am Cup, одержав пять побед и подиумов почти в каждой гонке класса GS в сезоне 2005 года, что принесло Дэвиду Эмпринхему чемпионский титул с командой Multimatic Motorsports, а Ford — титул производителя. [ необходима цитата ]
Роберт Йейтс публично выразил заинтересованность в использовании аналогичного 5,0-литрового 4-клапанного DOHC Modular V8 для участия в серии NASCAR Winston Cup . [76] [77] [78] Roush-Yates поставляет атмосферный [79] 550 л. с. (410 кВт) 5,0-литровый Cammer для использования в Mustang FR500GT3 и Matech-Ford GT3 , которые участвуют в чемпионате Европы FIA GT3 , [80] [81] и атмосферный 665 л. с. (496 кВт) 5,3-литровый Cammer для использования в Matech -Ford GT1 2010 года, который участвует в чемпионате мира FIA GT1 . [82] Дополнительный рабочий объем 5,3-литрового; 322,7 куб. дюймов (5288 куб. см) Cammer достигается за счет хода поршня 3,75 дюйма (95,25 мм).
28 февраля 2005 года Koenigsegg CCR оснастили модифицированным двигателем Rotrex Ford Modular V8 с 4 клапанами DOHC и турбонаддувом объемом 4,6 л, который развивал мощность 806 л. с. (601 кВт) и позволял развивать максимальную скорость 241 миля/ч (388 км/ч). Этот двигатель имел диаметр цилиндра 94,6 мм (3,725 дюйма) и ход поршня 94 мм (3,700). [ требуется ссылка ] Диаметр цилиндра был достигнут с помощью втулок Darton MID. Эта сертифицированная максимальная скорость была зафиксирована 28 февраля 2005 года в Нардо , Италия, и побила мировой рекорд McLaren F1 для самого быстрого серийного автомобиля. [83] Достижение было признано Книгой рекордов Гиннесса в 2005 году, которая дала Koenigsegg CCR официальный титул «Самый быстрый серийный автомобиль в мире». Рекорд Koenigsegg был побит несколько месяцев спустя Bugatti Veyron . Этот двигатель является основой для гибкого топливного V8 с двойным наддувом от Koenigsegg, который можно увидеть в CCX .
11 марта 2018 года команда Modular Motorsports Racing (MMR) использовала модифицированный (алюминиевая заготовка с высокой палубой) двигатель Coyote , который выдавал более 3500 л. с. (2600 кВт), и установила мировой рекорд для самого быстрого двигателя Ford Modular & Coyote на дистанции 1 ⁄ 8 мили (201 м) с результатом 3,83 секунды при скорости 202,29 миль в час (326 км/ч). Это побило предыдущий рекорд на дистанции 1 ⁄ 8 мили и сделало рекорд MMR первым в зоне 3,8 секунды и первым, кто преодолел отметку 200 миль в час на дистанции 1/8 мили. [84] расположен в Брэдентоне, Флорида , во время мероприятия, санкционированного Национальной ассоциацией маслкаров] (NMCA). Достижение было признано санкционирующими органами, такими как Национальная ассоциация автомобилей класса Muscle Car (NMCA) и Национальная ассоциация гонщиков Mustang (NMRA), которые присвоили ему официальный титул «Самого быстрого в мире модульного транспортного средства с двигателем Coyote на дистанции 1 ⁄ мили». [ 85 ] [ 86] 10 марта 2019 года MMR объявили, что они побили свой предыдущий рекорд 2018 года. Новые рекорды команды составили 3,817 секунды при скорости 204,17 миль в час (328,58 км/ч). [87] Рекорд был достигнут с помощью платформы двигателя GenX объемом 351 кубический дюйм от MMR на базе Coyote, которая отличалась «новым коллектором заготовки» и другими различными обновлениями двигателя. [87]
23 ноября 2019 года Modular Motorsports Racing (MMR) с водителем Марком Лутоном установили мировой рекорд для «самого быстрого в мире автомобиля с двигателем Ford на четверть мили» [88], пройдя дистанцию за 5,67 секунды со скоростью 265,43 миль в час (427,17 км/ч) . Рекорд был достигнут с двигателем на базе Coyote, который имел заводские литые головки цилиндров Ford, клапаны, толкатели и толкатели, установленные на заготовке, воспроизводящей заводскую архитектуру блока цилиндров Coyote. Характеристики двигателя описаны Лутоном как «блок MMR объемом 351 кубический дюйм с коленчатым валом Bryant, штоками BME и поршнями MMR, которые производятся Manley», в дополнение к «головкам цилиндров, [которые] являются заводской литой головкой от Ford… которые работают с двумя 94-миллиметровыми турбинами от Garrett». [89] Прошедшее время и рекорды скорости в милях в час были зафиксированы на автодроме Лас-Вегаса во время квалификационной гонки, организованной Street Car Super Nationals (SCSN). [89]
Начиная с 1996 года Ford начал устанавливать впускной коллектор из нейлонового композита DuPont Zytel на двухклапанные двигатели SOHC. Истцы в коллективных исках утверждали, что переходной канал охлаждающей жидкости этих впускных коллекторов может треснуть, что приведет к утечке охлаждающей жидкости. От имени владельцев был подан коллективный иск в США , в результате чего 17 декабря 2005 года было объявлено об урегулировании. [ необходима цитата ]
Начиная с модельного года 2002 года и внедренного в середине линейки 2001 года, Ford начал использовать пересмотренный впускной коллектор из нейлонового композита DuPont Zytel с алюминиевым передним переходником охлаждающей жидкости, который исправил проблему. Сменные впуски также были доступны для двигателей 1996–2001 годов. [90] Чтобы иметь право на возмещение, владельцам необходимо было связаться с дилером Ford, Lincoln или Mercury в течение 90 дней с 16 декабря 2005 года. Кроме того, Ford предлагал расширенную гарантию на эту часть на семь лет с даты начала (что означает первоначальную дату продажи автомобиля) без ограничения пробега.
В урегулирование данного коллективного иска были включены следующие транспортные средства:
2-клапанные двигатели объемом 4,6 л, 5,4 л и 6,8 л, установленные во многих автомобилях Ford, Lincoln и Mercury 1997–2008 годов, могут иметь алюминиевые головки цилиндров с резьбой для свечей зажигания, которая сорвана, отсутствует или иным образом недостаточно расточена. Ford признает эту проблему в Техническом бюллетене по обслуживанию 07-21-2, а также в более ранних TSB. В TSB Ford не утверждается, что эта проблема вызвана небрежностью владельца. Для автомобилей, находящихся на Ограниченной гарантии на новый автомобиль, Ford покроет только замену всей головки цилиндров; однако рекомендуемый Ford интервал обслуживания свечей зажигания выходит за рамки срока действия Ограниченной гарантии на новый автомобиль. Единственная авторизованная Ford процедура ремонта для автомобилей, на которые не распространяется гарантия, заключается в использовании алюминиевой вставки и набора инструментов LOCK-N-STITCH. [91]
3-клапанные двигатели объемом 5,4 л и 6,8 л, выпущенные до 10/9/07, и 3-клапанные двигатели объемом 4,6 л, выпущенные до 11/30/07, установленные во многих автомобилях Ford, Lincoln и Mercury 2004–2008 годов, имеют проблему со свечами зажигания, которые трудно снять, что может привести к заклиниванию части свечи зажигания в головке блока цилиндров. Источником проблемы является уникальная конструкция свечи, в которой используется двухкомпонентная оболочка, которая часто разделяется, оставляя нижнюю часть свечи зажигания глубоко застрявшей в головке блока цилиндров двигателя. Двухкомпонентная конструкция свечи зажигания OE изначально несовершенна, что делает ее восприимчивой к этой проблеме. Ford признает эту проблему в TSB 08-7-6, а также в более ранних TSB. В TSB Ford не утверждается, что эта проблема вызвана небрежностью владельца. TSB предусматривает специальную процедуру снятия свечи зажигания на этих двигателях. Для ситуаций, в которых свеча зажигания частично сломалась в головке цилиндра, Ford распространяет несколько специальных инструментов для удаления застрявшей части свечи. Их TSB объясняет несколько процедур, необходимых для обработки различных случаев/ситуаций, которые возникают, когда части свечей зажигания застревают в этих двигателях. Этот ремонт покрывается для автомобилей, находящихся на гарантии; однако рекомендуемый Ford интервал обслуживания свечей зажигания выходит за рамки срока действия Ограниченной гарантии на новое транспортное средство. [92]
Тип двигателя: 5.4L Triton SOHC 24-valve V8... Рабочий объем (куб. дюймов): 330 CID
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)К счастью, команда Coyote не сбежала в спешке, потому что большинство из них перешло в команду RoadRunner — что быстрее Coyote? — чтобы создать 444-сильную (331 кВт) производную от Coyote, которая приводит в движение блестящий новый Boss 302.
{{cite news}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)