Essex V6 — это семейство двигателей V6 с углом развала цилиндров 90°, выпускаемое Ford Motor Company на заводе Essex Engine Plant в Виндзоре, Онтарио , Канада. Этот двигатель не имеет отношения к британскому Essex V6 компании Ford . Представленные в 1982 году версии семейства двигателей Essex V6 использовались в автомобилях малолитражных и больших размеров, фургонах, минивэнах и некоторых пикапах . В последний раз Essex V6 использовался в F-150 с обычной кабиной 2008 года , после чего на смену ему пришла версия двигателя Ford Cyclone . Промышленная версия двигателя была доступна до 2015 года.
Essex V6 — это двигатель V6 с верхним расположением клапанов (OHV) и углом между рядами цилиндров 90°, одним кулачковым блоком и двумя клапанами на цилиндр, управляемыми толкателями и коромыслами. Раздельные пальцы коленчатого вала обеспечивают равномерные интервалы зажигания. Версии двигателя , используемые в переднемоторных переднеприводных компоновках (FWD), имеют иную схему расположения колоколов, чем те, которые используются в переднемоторных заднеприводных компоновках (RWD).
В 1977 году Ford предвидел необходимость разработки нового двигателя для использования в автомобилях среднего размера и легких грузовиках в 1980-х годах. Они начали проект по разработке двигателя V6, который был бы легким, экономичным и надежным. [2] Чтобы соответствовать первым критериям, многие компоненты должны были быть изготовлены из алюминия , включая впускной коллектор, переднюю крышку, водяной насос, масляный насос, выпускной патрубок для воды, заднюю крышку, распределительную проставку EGR, распределитель, карбюратор, блок двигателя и головки цилиндров. Крышки коромысел были из стеклонаполненного нейлона. Первые двигатели были завершены в начале 1978 года и успешно соответствовали всем целям проектирования, но рост стоимости инструментов и материалов побудил перепроектировать с чугунным блоком при сохранении алюминиевых головок. Другие легкие особенности, которые были удалены при перепроектировании, включали полый коленчатый вал, штампованные стальные выпускные коллекторы, а также алюминиевый гармонический балансир и звездочку распределительного вала. Первые чугунные двигатели были готовы к февралю 1979 года. Даже с учетом увеличения веса из-за модернизации, это был самый легкий двигатель V6 из всех когда-либо построенных в Северной Америке на тот момент. [2]
Самые ранние производственные блоки имели тенденцию к образованию трещины в перегородке подшипника распределительного вала, которая могла распространяться вниз к отверстию подшипника в условиях высокой скорости. Проблема, вызванная ускоренным охлаждением блоков, произведенных на полных производственных скоростях, была решена путем увеличения ширины ребра. Чтобы справиться с 5000 уже завершенных двигателей, которые получили потенциально дефектный блок, Ford запустил сборочную линию двигателей в обратном направлении, разбирая двигатели и складируя внутренние компоненты. Затем линия была запущена вперед, и двигатели были повторно собраны с использованием складированных компонентов и новых блоков двигателей. [2]
В 1996 году Essex V6 получил систему Split Port Induction (SPI) от Ford, форму впускного коллектора переменной длины . В этой системе впускной порт каждого впускного клапана разделен на первичный и вторичный проходы. Первичный проход содержит инжектор для цилиндра и вводит воздух по касательной к цилиндру для максимального завихрения. Вторичный проход содержит деактивационный клапан управления впускным коллектором (IMRC), который открывается для ситуаций высокой скорости и широко открытой дроссельной заслонки (WOT), чтобы обеспечить минимально ограниченный путь для дополнительного воздуха для максимизации объемной эффективности и мощности. [3]
Другие изменения, которые были частью системы SPI, включали облегченные клапаны, увеличенные впускные клапаны, измененные выпускные каналы, измененные седла клапанов, увеличенную степень сжатия и новые головки цилиндров, которые были общими для версий Essex V6 объемом 3,8 л и 4,2 л. Сборка IMRC также была общей, в то время как верхний впускной коллектор отличался между двумя версиями двигателя.
Добавление системы SPI привело к увеличению пиковой мощности на 33%, увеличению пикового крутящего момента на 7% и снижению расхода топлива на 2% для 3,8-литрового Essex. 4,2-литровый двигатель получил аналогичные улучшения, а его более длинный ход поршня и использование более длинных впускных каналов привели к еще большему увеличению крутящего момента на низких оборотах.
Ходят два слуха о происхождении конструкции двигателя Essex V6:
Первое утверждение основано на сходстве, таком как угол 90° между рядами цилиндров, клапанный механизм OHV и тот факт, что вычитание объема двух цилиндров из 5,0-литрового V8 приводит к тому, что рабочий объем V6 составляет 3,70–3,75 л (226–229 куб. дюймов). Хотя практика выведения V6 из V8 не является чем-то неслыханным, между малым блоком V8 и Essex V6 существуют значительные различия. Диаметр и ход поршня V8 отличаются от таковых у Essex V6, как и расстояние между центрами отверстий, что делает общую родословную маловероятной. Кроме того, в то время как версии Essex V6, используемые в заднеприводных приложениях, разделяли свой шаблон колокола с 5,0-литровым малым блоком V8, версия FWD этого не делала, имея шаблон, который соответствовал 3,0-литровому Vulcan V6 .
Второе утверждение также основано на том, что два двигателя имеют некоторые общие характеристики, в том числе: короткий жесткий блок, но короче на Ford и с разным расстоянием между отверстиями; похожие, но не идентичные, размеры отверстия и хода; похожие размеры шатунов и основных цилиндров; радиус прокатки на основных цилиндрах; разъемные штифты шатунов для равномерных интервалов зажигания на блоке 90°, хотя и с разным процентным соотношением веса цилиндра; кулачок, расположенный с помощью подпружиненной кнопки тяги, позже разработанной на Ford; и алюминиевая передняя крышка для масляного и водяного насосов. [4]
В статье, опубликованной в журнале Society of Automotive Engineers SAE Transactions , в которой подробно описывается происхождение и разработка Essex V6, есть несколько мест, где упоминаются либо Ford 5.0 L V8, либо «конкурентный 3.8L V6», обычно для того, чтобы противопоставить его характеристикам Essex V6. В разделе «Испытания и разработка двигателя» в статье упоминается, что основные проектные предположения двигателя были продемонстрированы с использованием «конкурентных двигателей V6», а также Ford 5.0 L V8, модифицированного для работы в качестве 90° V6, но не указывается, что Essex V6 был напрямую основан на каком-либо из этих испытательных двигателей для проверки концепции. Вместо этого в статье Essex V6 описывается как «совершенно новый легкий 90° V6 двигатель». [2]
Первой выпущенной версией Essex V6 была версия объемом 3,8 л, представленная в 1982 модельном году в качестве опции для Ford Granada .
Диаметр и ход поршня составляли 96,8 мм × 86 мм (3,81 дюйма × 3,39 дюйма), общий объем — 3797 куб. см (231,7 куб. дюйма). [1] Мощность составляла 112 л. с. (84 кВт) при 4200 об/мин и крутящий момент 175 фунт-фут (237 Н·м) при 2800 об/мин. Большинство ранних двигателей имели 2-камерный карбюратор Motorcraft 2150 , в то время как автомобили Lincoln Continental для 50 штатов и Granada-Cougar-Thunderbird-XR7 для Калифорнии получили карбюратор Ford Motorcraft 7200 с изменяемой трубкой Вентури. [2] Центральный впрыск топлива стал доступен в 1984 году, увеличив мощность до 120 л. с. (89 кВт) при 3600 об/мин и крутящий момент 205 фунт-фут (278 Н·м) при 1600 об/мин в моделях, оборудованных этой системой.
Многоточечный впрыск топлива (один порт) стал стандартным для 3,8 л V6 в 1988 году, увеличив мощность и крутящий момент до 140 л. с. (104 кВт) при 3800 об/мин и 215 фунт-фут (292 Н·м) крутящего момента при 2400 об/мин. Двигатели, модернизированные с помощью модуля управления силовой установкой Ford EEC-V (PCM), получили небольшое увеличение мощности до 155 л. с. (116 кВт), если у них не было других усовершенствований для увеличения мощности сверх этого. У Police Package Taurus 1991–1995 годов , Lincoln Continental 1991–1994 годов и Ford Windstar 1995 года была высокопроизводительная версия 3,8-литрового двигателя с улучшенными головками цилиндров и другими модификациями, которые выдавали 155–160 л. с. (116–119 кВт) и 220–225 фунт-фут (298–305 Н·м) крутящего момента в зависимости от области применения и модельного года.
3,8-литровый V6 с SPI был представлен в Windstar 1996 года. При степени сжатия 9,3:1 этот двигатель имел мощность 200 л. с. (149 кВт) при 5000 об/мин и крутящий момент 230 фунт-фут (312 Н·м) при 3000 об/мин. На верхнем впускном коллекторе есть наклейка, расположенная на пассажирской стороне передней камеры, обозначающая «Split Port Induction».
В 1999 году 3,8-литровый двигатель Mustang был модернизирован для использования раздельных головок цилиндров, первоначально представленных на Windstar, но не использовал IMRC, оставляя все двенадцать впускных каналов открытыми в любое время. Выходная мощность V6 в этих Mustang составляла 190 л. с. (142 кВт) при 5250 об/мин и 220 фунт-фут (298 Н·м) крутящего момента при 2750 об/мин. [5] С добавлением IMRC к Mustang в 2001 году выходная мощность двигателя немного увеличилась до 193 л. с. (144 кВт) при 5500 об/мин и 225 фунт-фут (305 Н·м) крутящего момента при 2800 об/мин. [6]
Девятизначный серийный номер указан на этикетке на правой (передней) крышке клапана. Он также указан на этикетке со штрих-кодом на трансмиссионной стороне правой головки.
Приложения:
Компания Ford разработала версию двигателя Essex V6 объемом 3,8 л с наддувом , которая использовалась в двух автомобилях Ford на платформе MN12 с конца 1980-х годов.
Ременной приводной нагнетатель типа «roots» Eaton M90 вращался со скоростью, в 2,6 раза превышающей обороты двигателя, до максимальных 15 000 об/мин при предельной частоте вращения двигателя 6000 об/мин, обеспечивая до 12 фунтов на квадратный дюйм (0,83 бар) наддува. [7] Для охлаждения впускного воздуха был добавлен промежуточный охладитель. Внутренние изменения двигателя включали блок двигателя и головки цилиндров, модифицированные для размещения увеличенного потока охлаждающей жидкости, полностью противовесный кованый коленчатый вал, распредвал из заготовки с измененными профилями кулачков и поршни из гиперевтектического сплава, а также снижение степени сжатия до 8,2:1. [8] Выходная мощность этого двигателя составляла 210 л. с. (157 кВт) при 4000 об/мин и 315 фунт-фут (427 Н·м) крутящего момента при 2600 об/мин.
Пять Thunderbird с предварительным выпуском двигателей Essex V6 с наддувом были поставлены в Arizona Highway Patrol в 1988 году для дорожных испытаний, хотя двигатель с наддувом так и не стал частью официального пакета полиции. В 1991 году Ford снова отправил партию двигателей с наддувом, на этот раз в серийных Thunderbird SC, в Arizona Highway Patrol для испытаний в условиях жаркой погоды. [9]
Двигатель Essex 3,8 л с наддувом дебютировал в новых моделях Thunderbird Super Coupe и Cougar XR-7 1989 года , став первым двигателем с наддувом, предложенным американским производителем со времен Studebaker Silver Hawk конца 1950-х или начала 1960-х годов. [10] Стандартной трансмиссией в Thunderbird Super Coupe была 5-ступенчатая механическая коробка передач Mazda M5R2-RKE , в то время как 4-ступенчатая автоматическая коробка передач AOD была опциональной.
Двигатель Essex с наддувом был снят с производства Cougar XR-7 в пользу V8 вскоре после начала модельного года 1991 года, но продолжал использоваться в Super Coupe.
Для моделей 1994 и 1995 годов двигатель получил изменения, которые увеличили мощность до 230 л. с. (172 кВт) при 4400 об/мин и крутящий момент до 330 фунт-фут (447 Н·м) при 2500 об/мин. Нагнетатель получил больший квадратный впускной патрубок, большую присоединительную впускную камеру и роторы с тефлоновым покрытием. Двигатель получил более крупные топливные форсунки, а степень сжатия была увеличена до 8,6:1. Super Coupe предлагался до 1995 года, после чего производство двигателя прекратилось.
Приложения:
Самая большая версия Essex V6 появилась в 1997 модельном году в качестве замены рядного шестицилиндрового двигателя Ford 300 в F-150. Этот двигатель сохранил диаметр цилиндра 3,8 л, но имел удлиненный до 95 мм (3,74 дюйма) ход поршня, что увеличило его рабочий объем до 4195 куб. см (256,0 куб. дюймов). Выходная мощность 4,2-литрового V6 в F-150 1997 года составляла 205 л. с. (153 кВт) при 4750 об/мин, а крутящий момент составлял 260 фунт-фут (353 Н·м) при 3000 об/мин.
4,2-литровый Essex был описан как один из самых надежных двигателей, предлагаемых в F-150 в то время, хотя ранние двигатели столкнулись с некоторыми хорошо известными проблемами. [11] Все двигатели 1997–1998 годов, произведенные на канадском заводе в Эссексе, получили плохую прокладку передней крышки. [12] Ford изначально решил эту проблему, используя более толстую прокладку для модельного года 1999 года, а пять лет спустя, в 2004 году, заменил более раннюю прокладку полностью переработанной частью. Нижний впускной коллектор также имел репутацию растрескивающегося при относительно небольшом пробеге.
Последний раз 4,2-литровый V6 использовался в качестве базового двигателя в F-150 2008 года; F-150 2009 и 2010 годов предлагались только с двигателями V8, а начиная с модельного года 2011 года стандартным двигателем стал новый 3,7-литровый Cyclone. Модельный год 2008 года ознаменовал конец использования Essex V6 в легковых и грузовых автомобилях.
Промышленная версия двигателя Essex объемом 4,2 л, названная ESG-642 , была предложена Ford Power Products. Версии этого двигателя могли использовать бензин, природный газ или сжиженный нефтяной газ в качестве топлива. [13] ESG-642 был доступен до 2015 года, после чего его сменил более новый CSG-637 объемом 3,7 л на базе Cyclone.
Приложения:
Немного переработанная версия меньшего Essex V6 была представлена в 2004 году. С тем же диаметром цилиндра 96,8 мм (3,81 дюйма), что и у двигателей 3,8 л и 4,2 л, но с ходом поршня 88 мм (3,46 дюйма), рабочий объем составил 3886 куб. см (237,1 куб. дюймов). [1] Общая мощность двигателя осталась неизменной по сравнению с более ранним 3,8 л. Он появился как ходовое изменение на поздних моделях Mustang 2004 года, начиная с 7 октября 2003 года, затем был заменен на 4,0-литровый двигатель Ford Cologne V6 SOHC, когда Mustang был модернизирован для 2005 года. Двигатель объемом 3,9 л продолжал использоваться в минивэне Ford Freestar до окончания производства в 2007 году.
Приложения:
