Двигатель Northstar представляет собой семейство высокопроизводительных двигателей с развалом цилиндров 90°, производимых General Motors в период с 1993 по 2011 год. Считающийся самым технически сложным двигателем GM, оригинальный двигатель V8 с двойным верхним распредвалом , четырьмя клапанами на цилиндр, алюминиевым блоком и алюминиевой головкой был разработан разработан компанией Oldsmobile R&D, [ нужна ссылка ] , но больше всего ассоциируется с серией Cadillac Northstar.
Объем 4,6 л; 278,6 куб. Дюймов (4565 куб. См) в базовой форме, прямая семейная линия перешла на продольную и 4,4 л; Версии с наддувом объемом 266,7 куб. Дюймов (4371 куб. См) . Варианты использовались в Oldsmobile (как Aurora L47 V8 и «Shortstar» LX5 V6 ), а также в нескольких топовых Pontiac и Buicks 2000-х годов .
Соответствующая система Northstar была торговой маркой Cadillac, обозначающей пакет технических характеристик, представленный в середине 1992 года, который сочетал в себе трансмиссию 4T80E, межсервисный интервал в 100 000 миль, подвеску, чувствительную к дороге, регулируемый усилитель рулевого управления и дисковые тормоза на 4 колеса с высокопроизводительной системой дивизиона. мощность и высокий крутящий момент двигателей Northstar.
GM прекратила производство Northstar в 2011 году. Последние автомобили, получившие его, Cadillac DTS , Buick Lucerne и Cadillac STS , сошли с конвейера в 2011 году . [1] Он был заменен малоблочным двигателем GM LS с верхним расположением клапанов. используется в новых моделях Cadillac V8, таких как CTS-V , что означает шаг назад к более простой и надежной конструкции двигателя с толкателем. Эти двигатели LS V8 были единственными двигателями V8, использовавшимися 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 разработкой Northstar, в отделе исследований и разработок Oldsmobile [ нужна ссылка ] где-то в 1984 году в ожидании [ нужна цитата ] передовых двигателей V8 с двойным верхним расположением распредвала , которые будут представлены европейскими и японскими конкурентами позже в этом десятилетии. В то время Cadillac использовал алюминиевый двигатель V8 с верхним расположением клапанов HT (OHV), который GM поспешно запустил в производство, поскольку стандарты CAFE на 1982 год запрещали использование двигателя V8-6-4 1981 года . В то время корпоративной политикой GM было не перекладывать налог на пожирателей газа на потребителей.
Cadillac разрабатывал новые модели, которые, как они надеялись, смогут составить конкуренцию лучшим роскошным автомобилям BMW , Mercedes-Benz и азиатским конкурентам, таким как Lexus , Acura и Infiniti . GM разработала подробный список оборудования, которое будет включено в Allanté и обновленные Eldorado и Seville STS , включая сложные технологии рулевого управления, торможения и подвески, а также эксклюзивный двигатель для «Cadillac», которого добивались дилеры подразделения. Эта группа объектов стала известна как система Northstar . Центральное место в нем занимал высокотехнологичный двигатель V8, обладающий производительностью и сложностью, способный конкурировать с постоянно расширяющимся списком импортных претендентов.
Способен производить 300 л.с. (224 кВт) из 4,6 л; Northstar с рабочим объемом 278,6 куб. дюймов (4565 куб.см) имел литой алюминиевый блок V8 с углом наклона 90 ° и расстоянием между отверстиями 4 дюйма (101,6 мм), разделенный на единые верхнюю и нижнюю половины. Нижний блок картера поддерживал коленчатый вал без обычных крышек коренных подшипников. Пластина масляного коллектора со встроенной силиконовой прокладкой образует под ним масляный канал. При типичной замене масла требовалось 7,5–8 кварт США (7,1–7,6 л; 6,2–6,7 имп. кварты) масла.
GM указала чугунные гильзы цилиндров , а литые алюминиевые поршни включали зазор клапанов. Northstar — это интерференционный двигатель : клапаны ударят о поршни, если они потеряют синхронизацию. Он имеет бронзовые втулки поршневых пальцев и свободно плавающие поршневые пальцы. GM использовала головки цилиндров из литого алюминия с четырьмя клапанами на цилиндр. В головках использовались двойные верхние кулачки, приводимые в движение через «необслуживаемый» цепной корпус кулачкового привода. Кулачки воздействуют непосредственно на гидрокомпенсаторы на концах клапанов и питаются через смазочный канал, просверленный в головке блока цилиндров вдоль. Впускные клапаны наклонены под углом 25°, а выпускные клапаны наклонены под углом 7° благодаря установленным по центру свечам зажигания с платиновыми наконечниками. Крышки кулачков изготовлены из магния, что обеспечивает легкий вес и звукоизоляцию.
Последовательный впрыск топлива осуществлялся через восемь термопластичных трубок. Зажигание было бесраспределительным , с системой отработанной искры. Модуль управления трансмиссией (PCM) контролировал момент зажигания и впрыска топлива, а также точки переключения новой четырехступенчатой поперечной коробки передач GM 4T80 . Все двигатели этого семейства имеют одинаковую конструкцию колокола Northstar .
Одной из примечательных особенностей, рекламируемых в то время, был отказоустойчивый режим «хромого дома», который позволял двигателю продолжать работу в течение ограниченного времени без охлаждающей жидкости. Подавая топливо по очереди только в один ряд цилиндров, двигатель «охлаждал на воздухе» неактивный ряд цилиндров. Эта технология в сочетании с полностью алюминиевой конструкцией и большим объемом масла позволяет двигателю поддерживать безопасную температуру, что позволяет автомобилю, оборудованному Northstar, проехать без охлаждающей жидкости около 100 миль (161 км) без повреждений. Еще одной необычной особенностью некоторых автомобилей Northstar, оснащенных сильно электронным оборудованием, таких как Seville , DeVille и Eldorado , является генератор переменного тока с жидкостным охлаждением. Хотя это было предназначено для продления срока службы генератора переменного тока, в 2001 году GM вернулась к традиционной установке с воздушным охлаждением, чтобы устранить потенциальные точки утечек и посторонние трубки.
Более поздние разработки включали в себя прямое зажигание с катушкой на свече зажигания, роликовые подъемники и систему изменения фаз газораспределения , которая может изменять угол впуска до 40 °, а выпуска — до 50 °. VVT был разработан для продольной версии LH2 и не использовался на поперечных переднеприводных двигателях из соображений компоновки. [ нужны разъяснения ]
Двигатель был представлен в середине 1992 года на Cadillac Allanté 1993 года выпуска ; в 1996 году Northstar стал стандартным двигателем на всех Cadillac, кроме Fleetwood, но теперь его производство постепенно выводится из эксплуатации 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 . Ранним моделям Northstar для безопасной работы требовался бензин премиум-класса.
Northstar продавался исключительно под этим именем компанией Cadillac более десяти лет, прежде чем был представлен в Pontiac Bonneville 2004–2005 годов и Buick Lucerne 2006 года . Однако 4,0 л; Вариант L47 V8 Northstar объемом 243,8 куб. Дюймов (3995 куб. См) использовался в Oldsmobile Aurora, 3,5-литровый LX5 V6 в Oldsmobile Intrigue и Oldsmobile Shelby Series 1. Вариант двигателя LH2 получил коленчатый вал из кованой стали в октябре 2003 года. Варианты LD8 и L37 получил кованый коленчатый вал для модели 2006 года. Cadillac планировал представить в этом десятилетии двигатель V12 Northstar, вероятно, для использования в Escalade , но экономика и новые стандарты CAFE убили эту идею.
Большинство двигателей Northstar производят от 275 до 300 л.с. (от 205 до 224 кВт), а в LC3 с наддувом мощность достигает 469 л.с. (350 кВт) . Двигатели были модернизированы в 2000 году с катушкой зажигания и клапанным механизмом с роликовым толкателем для повышения экономии топлива и снижения выбросов. Хотя выходная мощность не изменилась, это обновление сделало топливо премиум-класса просто рекомендуемым, а не обязательным.
Все двигатели, кроме Northstar с наддувом, имели объем 4,6 л; 278,6 куб. Дюймов (4565 куб. См) с диаметром цилиндра и ходом поршня 93 × 84 мм (3,66 × 3,31 дюйма). Для лучшего уплотнения прокладки ГБЦ между цилиндрами в версии с наддувом расточена до 91 мм (3,58 дюйма) для общего объема 4,4 л; 266,7 куб. Дюймов (4371 куб.см). Считается, что блок способен расширяться до 5,4 л, хотя такой двигатель не производился.
Northstar входил в список 10 лучших двигателей Ward в 1995, 1996 и 1997 годах.
Двигатель V8 объемом 4,6 л, установленный на моделях 1995–2005 годов, был известен своими отказами из-за конструктивного недостатка, связанного с использованием болтов с пределом крутящего момента в прокладке головки блока цилиндров . [2] По сути, болты этого типа при установке растягиваются за пределы своей эластичности, что в конечном итоге увеличивает износ и усталость болта и сокращает его срок службы. Высокая нагрузка двигателя в конечном итоге приведет к ослаблению и ослаблению резьбы этих болтов, что приведет к разрыву уплотнения и, в свою очередь, к взрыву прокладки головки блока цилиндров.
Система Northstar была торговой маркой Cadillac , обозначающей пакет технических характеристик автомобиля, представленный в середине 1992 года на Cadillac Allanté 1993 года , а затем 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 315 фунт-футов (427 Нм) LH2 , выпуск которого начался в 2004 году, а также 4,4-литровый двигатель LC3 мощностью 469 л.с. (350 кВт) с наддувом, 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 быстроту реакции и мощность, тогда как более поздняя модель LD8 предназначена для более спокойного использования. Код L37 использовался на всех поперечно-мощных двигателях Northstar, даже несмотря на то, что точные характеристики двигателей менялись. Степень сжатия L37 составляет 10,3:1 для двигателей, выпущенных до 2000 года, и 10,0:1 после этого.
Первоначальный L37 имел мощность 290 л.с. (216 кВт), но серийные образцы 1993 года имели мощность 295 л.с. (220 кВт). Максимальная мощность двигателя составляла 300 л.с. (224 кВт) с 1996 по 2004 год на моделях STS , DTS и ETC , что делало их одними из самых мощных отечественных переднеприводных автомобилей, когда-либо построенных. [ нужна цитата ] В 2005 году высокопроизводительный Northstar стал Northstar NHP, и его мощность была снижена до 290 л.с. (216 кВт) в соответствии с новой сертифицированной SAE системой оценки мощности . В 2006 году обновленная модель DTS «Performance Package» получила небольшое увеличение мощности до 292 л.с. (218 кВт). К транспортным средствам, использующим L37, относятся:
4,6 л; LD8 (VIN «Y» ) объемом 278,6 куб. Дюймов (4565 куб. См ) — поперечный двигатель V8 для переднеприводных автомобилей. Представленный в 1994 году, он обеспечивает больший крутящий момент, чем высокооборотный L37. Код LD8 использовался на всех поперечных двигателях Northstar с настроенным крутящим моментом, даже несмотря на то, что точные характеристики двигателя менялись. Степень сжатия составляет 10,3:1 для двигателей, выпущенных до 2000 модельного года, и 10,0:1 для двигателей, выпущенных после 2000 модельного года. Версия 1998 года тише предыдущих двигателей Northstar из-за гидравлических опор двигателя и работает лучше благодаря настроенной системе впуска.
Большинство двигателей LD8 Northstar имеют мощность 275 л.с. (205 кВт) и 300 фунт-футов (407 Нм).
4,6 л; Двигатель Northstar объемом 278,6 куб.см (4565 куб.см) изначально был разработан для поперечно -переднеприводных автомобилей . В 2004 году он был существенно модифицирован для использования в продольном заднем и полном приводе в STS , SRX и XLR , а также получил бесступенчатую регулировку фаз газораспределения как на впускной, так и на выпускной стороне. RWD ( LH2 ) Northstar производит 320 л.с. (239 кВт) и 315 фунт-футов (427 Нм). Добавление системы изменения фаз газораспределения обеспечивает большую часть увеличения мощности по сравнению с моделями L37 и LD8 Northstars.
4,4 л; Northstar с наддувом объемом 266,7 куб. Дюймов (4371 куб. См) использовался в Cadillac STS-V и Cadillac XLR-V 2006 года . Отверстие было уменьшено для увеличения прочности и улучшения уплотнения прокладки головки блока цилиндров. Система изменения фаз газораспределения используется как на впускной, так и на выпускной стороне. Двигатель STS-V производит 469 л.с. (350 кВт) при 6400 об/мин и 439 фунт-фут (595 Нм) при 3900 об/мин со степенью сжатия 9,0:1, а двигатель XLR-V выдает 443 л.с. (330 кВт) при 6400 об/мин. и 414 фунт-футов (561 Нм) при 3900 об/мин.
Двигатель L47 Aurora представлял собой специальный двигатель V8, разработанный для Oldsmobile Aurora на основе двигателя Northstar, использовавшегося в моделях 1995–1999 и 2001–2003 годов. Это DOHC 4,0 л; Двигатель V8 объемом 243,8 куб. Дюймов (3995 куб. См) мощностью 250 л.с. (186 кВт) и крутящим моментом 260 фунт-фут (353 Нм). Диаметр цилиндра и ход поршня составляли 87 × 84 мм (3,43 × 3,31 дюйма). L47 имел степень сжатия 10,3:1 и использовал топливо премиум-класса.
Хотя большинство особенностей Northstar, включая систему потери охлаждающей жидкости, остались неизменными, уменьшенный диаметр цилиндра неприемлемо увеличил вес. Чтобы уменьшить его, Oldsmobile использовал цельный впускной коллектор из термопластика, наполненный стеклом , и упростил последовательный впрыск топлива AC Rochester . Новый масляный поддон из литого под давлением конструкционного алюминия оснащен перегородками для уменьшения масляного голодания при жесткой езде. Блокировка стартера не позволяла стартеру включиться, если тихий L47 уже работал.
Ранняя версия или прототип этого двигателя использовалась в Oldsmobile Aerotech 2-го поколения . Сильно модифицированная версия этого двигателя мощностью 650 л.с. (485 кВт) использовалась гоночным подразделением General Motors первоначально для соревнований спортивных автомобилей IMSA на прототипах Oldsmobile Aurora GTS-1 и Riley & Scott LMP в 1995 году, соревнования Indy Racing League начались в 1997 году, затем были позже использовался в программе Cadillac Northstar LMP в 2000 году. Оба двигателя сохранили рабочий объем 4,0 л, но версия Northstar LMP была с двойным турбонаддувом. [3] Aurora также использовалась в автомобиле Shelby Series 1 . В первом сезоне DTM Opel дебютирует со своей Astra с двигателем V8, созданным на базе 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 вместе с Intrigue . Он производился группой двигателей Premium компании GM и поэтому во время разработки назывался Premium V6 или PV6. Он основан на L47 Aurora V8, который сам по себе основан на двигателе Northstar, поэтому инженеры назвали его Short North, хотя фанаты Oldsmobile привыкли называть его Shortstar .
Хотя у него V-образный угол 90°, как у Northstar, блок двигателя был спроектирован с нуля, поэтому центры отверстий другие. Он имеет двойные верхние распредвалы с цепным приводом и четыре клапана на цилиндр, но представляет собой конструкцию с равномерным зажиганием и коленчатым валом с разъемным валом, аналогичную двигателю Buick 3800 . LX5 имел объем 3,5 л; 211,9 куб. Дюймов (3473 куб.см) и производил 215 л.с. (160 кВт) при 5600 об/мин и 234 фунт-фут (317 Нм) при 4400 об/мин. Диаметр цилиндра и ход поршня составляют 89,5 × 92 мм (3,52 × 3,62 дюйма). Это также был один из первых двигателей GM, в котором использовалось зажигание от катушки со свечой. Степень сжатия составляет 9,3:1.
Стоимость создания этого двигателя была высокой, и на многих автомобилях он не использовался. В то время говорилось, что за ним последует семейство двигателей V6 премиум-класса с рабочим объемом от 3,3 до 3,7 л, но только LX5 производился до того, как GM прекратила выпуск Shortstar в пользу своего нынешнего флагманского двигателя V6, High Feature . в 2004 году.
LX5 полностью отличался от любого другого двигателя V6 в ассортименте GM - единственными двигателями DOHC V6, когда-либо предлагаемыми GM, был Chevrolet Twin Dual Cam, выпускавшийся в 1991-1997 годах, который был создан путем модификации традиционного Chevy 60-градусного блока цилиндров V6. для двойных верхних распредвалов, а не создавать двигатель DOHC с нуля, а также 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 GM не предлагала DOHC V6 (за исключением Opel V6 с углом наклона 54 градуса, который наиболее заметно использовался в Cadillac CTS первого поколения при запуске, а также в Saturn L Series и Catera). ). Это резко контрастирует с практикой конкурентов, развивающей разработку на основе множества постоянно совершенствующихся проектов. Как и в случае с Aurora V8, производство остановилось с закрытием Oldsmobile.
3,5-литровый LX5 входил в список 10 лучших двигателей Ward в 1999 и 2000 годах.
