Двигатель Iron Duke (также называемый 151 , 2500 , Pontiac 2.5 и Tech IV ) — это рядный 4-цилиндровый поршневой двигатель объёмом 151 куб. дюйм (2,5 л), выпускавшийся подразделением Pontiac Motor Division компании General Motors с 1977 по 1993 год. Первоначально разработанный как новый экономичный автомобильный двигатель Pontiac, он использовался в самых разных автомобилях линейки GM в 1980-х годах, а также поставлялся в American Motors Corporation (AMC). Двигатель был разработан для экономии топлива, плавной работы и длительного срока службы, а не для производительности. [2] Общее производство двигателей Duke оценивается в 3,8–4,2 миллиона единиц. [3]
Во время нефтяного кризиса 1973 года единственными двигателями, которые построила Pontiac, были версии их двигателя V8 объемом 350 куб. дюймов (5,7 л), 400 куб. дюймов (6,6 л) и 455 куб. дюймов (7,5 л) . Понимая, что будущие продукты должны быть меньше и более экономичными, инженерам Pontiac было поручено разработать новый двигатель, который подходил бы для этих будущих продуктов. [4] Инженеры рассматривали возможность разработки версий существующего V8 с меньшим рабочим объемом, V6, полученного из V8, V4, полученного из V8, и рядного четырехцилиндрового двигателя, полученного из одного из рядов цилиндров V8 (таким же образом, как двигатель "Trophy 4" Pontiac Tempest 1961 года ) , но в конечном итоге решили создать совершенно новый четырехцилиндровый двигатель. [1] : 1
Целями разработки команды были минимизация шума и вибрации при одновременном повышении долговечности, управляемости, экономии топлива и «полезной» мощности на более низких оборотах двигателя. [1] : 1 Они начали с анализа других четырехцилиндровых двигателей, выпускавшихся в то время General Motors, и обнаружили, что версия Chevrolet объемом 153 куб. дюймов (2,5 л) от GM do Brasil с четырьмя цилиндрами — с более коротким ходом поршня в 3 дюйма (76 мм) и более длинными шатунами в 6 дюймов (150 мм) — значительно снизила вторичную вибрацию по сравнению с оригинальной конструкцией Chevrolet и более новым четырехцилиндровым двигателем объемом 2,3 л от Chevrolet Vega . [1] : 1–2 Это устранило необходимость во вращающихся в противоположных направлениях балансировочных валах , что увеличило бы вес, сложность и стоимость двигателя. [1] : 3 Несмотря на то, что диаметр цилиндра , ход поршня и расстояние между цилиндрами совпадают с бразильским двигателем, большинство деталей не взаимозаменяемы. [1] : 2
Сосредоточение на создании мощности на более низких оборотах двигателя было преднамеренным соображением для достижения остальных целей проектирования. Тщательное рассмотрение было сделано для проектирования впускного коллектора и системы рециркуляции выхлопных газов , чтобы гарантировать, что выходная мощность каждого цилиндра была выровнена. Потребляемая мощность водяного и масляного насосов была снижена, а поршневые кольца , отверстия цилиндров и шейки коленчатого вала были спроектированы для минимизации трения. [1] : 3–5
Для максимальной долговечности блок двигателя был изготовлен из чугуна с пятью основными подшипниками , а не из относительно хрупкого литого алюминиевого блока, используемого в двигателе Vega объемом 2,3 л. (Даже с чугунным блоком Iron Duke весил всего на 20 фунтов больше.) Верхний распределительный вал с ременным приводом двигателя объемом 2,3 л был заменен на конструкцию с верхним расположением клапанов и зубчатыми передачами. Для крепления впускного и выпускного коллекторов к головке блока цилиндров использовались специально разработанные болты, которые тянутся немного дальше, чем обычные болты , чтобы обеспечить небольшое движение при сохранении герметичности прокладок, чтобы предотвратить растрескивание коллекторов при их расширении под воздействием тепла . [1] : 6–7
Двухступенчатый двухкамерный карбюратор с электрическим дросселем использовался для улучшения производительности при холодном запуске, в то время как тепловые экраны, встроенные под карбюратором и между впускным и выпускным коллекторами, использовались для предотвращения нагревания бензина в карбюраторе, тем самым улучшая производительность в жаркую погоду. Признавая, что автомобили с четырехцилиндровыми двигателями, оснащенные кондиционером, как правило, испытывают проблемы с управляемостью в жаркую погоду, были сделаны другие улучшения, включая выключатель, который отключал компрессор при широко открытой дроссельной заслонке , и задержку, включенную в схему кондиционера, чтобы предотвратить включение компрессора в течение двенадцати секунд после запуска двигателя. [1] : 7–10
Первые применения Iron Duke были в 1977 году в малолитражных автомобилях Astre и Sunbird , заменив двигатель 2,3 л Vega, и в компактном Phoenix . Поскольку эти автомобили изначально были разработаны для двигателей Chevrolet, Iron Duke также использовал схему расположения болтов колокола Chevrolet вместо схемы Buick-Oldsmobile-Pontiac V8. В следующем году использование двигателя распространилось на близнецов Sunbird Chevrolet и Oldsmobile , Monza и Starfire .
Для модели 1979 года двигатель был значительно переработан. Оригинальная головка цилиндра с обратным потоком была заменена конструкцией с поперечным потоком , был введен новый двухкамерный карбюратор под названием «Vara-Jet», распределитель был перемещен, а размер масляного поддона был уменьшен. Единственными деталями, перенесенными из двигателей 1978 года, были шатуны. [5] Пиковая мощность увеличилась до 90 л.с.
В 1980 году двигатель Iron Duke был переделан для установки поперечно, чтобы соответствовать новым переднеприводным автомобилям General Motors "X-body" . Схема расположения болтов колокола была изменена, чтобы соответствовать новому двигателю 60° V6 .
GM также начала продавать двигатель American Motors Corporation (AMC), начиная с модельного года 1980 года. Это был базовый двигатель в автомобилях Spirit , Concord и Eagle , а также в базовой модели Jeep CJ . [6] Двигатели, купленные AMC, продолжали использовать схему колокола Chevrolet V8. Четырехцилиндровый двигатель был снят с заднеприводных моделей AMC после 1982 года. В 1983 году базовый двигатель Eagle для полного привода перешел с Iron Duke на новый, разработанный AMC четырехцилиндровый двигатель объемом 150 куб. дюймов (2,5 л) . Jeep CJ с 1980 по 1983 год также были доступны с Iron Duke в качестве базового двигателя. [7]
В 1982 году Iron Dukes оснастили системой впрыска топлива (TBI, через один инжектор в корпусе дроссельной заслонки). Эту версию окрестили Tech IV , хотя Car and Driver позже высмеяли ее как low -Tech IV. [ нужна цитата ] Выходная мощность увеличилась до 90 л.с. (67 кВт). [11]
В 1984 году он был заменен на головку с вихревым портом со степенью сжатия 9,0:1 (вместо 8,25:1) для увеличения на 2 л. с. (1,5 кВт). Другие дополнения 1985 года включали роликовые подъемники, улучшенные подшипники и новый коленчатый вал . Несколько существенных изменений были сделаны в 1987 году, которые включали: улучшенную головку блока цилиндров, впускной коллектор и модуль впрыска топлива в корпус дроссельной заслонки ; более современный змеевиковый ремень с автоматическим пружинным натяжителем для вспомогательных устройств; и систему зажигания без распределителя (DIS). Эта доработка двигателя увеличила мощность до 98 л. с. (73 кВт). В 1988 году был добавлен балансировочный вал для сглаживания вибраций двигателя. До этого момента двигатель включал в себя верхнюю переднюю опору двигателя «собачья кость», закрепленную на капоте защелки капота автомобиля, что помогало контролировать вибрацию. Дальнейшие усовершенствования в последующие годы включали новые поршни, шатуны, коленчатый вал и систему смазки в поддоне. Самый мощный вариант Tech IV поднял предел оборотов до 5500 об/мин и достиг 110 л. с. (82 кВт). Tech IV использует ту же схему колокола , что и 2,8-литровый 60-градусный V6. За эти годы двигатель Tech IV зарекомендовал себя как надежная рабочая лошадка для владельцев, если не доводить его до предела. Все двигатели Iron Duke 1978-1990 годов использовали шестерню распределительного вала из микарты , которая напрямую зацеплялась со стальной шестерней на коленчатом валу. Двигатели 1991-92 VIN R и U использовали вместо этого цепь ГРМ.
Grumman LLV (Long Life Vehicle), выпускавшийся с 1987 по 1994 год для Почтовой службы США для доставки почты, изначально оснащался двигателем Iron Duke. Технические характеристики Почтовой службы предусматривали 24-летний срок службы, а те, у которых был двигатель объемом 2,5 л, превзошли ожидания. [12]
Блок Iron Duke лег в основу четырехцилиндровых гоночных двигателей Pontiac Super Duty 1980-х годов, последних в линейке высокопроизводительных двигателей Pontiac Super Duty . Двигатели использовались в гонках NASCAR Charlotte /Daytona Dash Series , чемпионате IMSA GT Championship (в классах автомобилей GTP и GTU) и даже в гоночных лодках Американской ассоциации моторных лодок . Двигатели Super Duty продолжали использоваться в гонках ARCA вплоть до 2000-х годов.
В дополнение к деталям, соответствующим стандартному объему Iron Duke 2,5 л, Pontiac Motorsports предлагал другие коленчатые валы и соответствующие им шатуны, что приводило к объему от 2,1 л до 3,2 л. Двигатель Super Duty объемом 2,7 л и мощностью 232 л. с. (173 кВт) разгонял Fiero Indy Pace Car 1984 года до скорости более 138 миль в час (222 км/ч) во время гонки, но двигатели Super Duty никогда не были доступны в заводских автомобилях GM. Тем не менее, GM продавала специальные детали Super-Duty у авторизованных дилеров, и все детали, необходимые для преобразования стандартного двигателя Iron Duke в версию Super Duty, были доступны.
Компания Kansas Racing Products продолжила производство двигателей в начале 21 века, выкупив права на их производство у GM.
Cosworth также производил 16-клапанную головку блока цилиндров с двумя верхними распредвалами для версии гоночного двигателя объемом 3,0 л ( Cosworth Project DBA, 1987). [13]
