Рядный пятицилиндровый двигатель (также называемый рядным пятицилиндровым двигателем ; сокращенно I5 или L5) — поршневой двигатель с пятью цилиндрами, установленными в прямую линию вдоль коленчатого вала .
Хотя они и менее распространены, чем рядные четырехцилиндровые и рядные шестицилиндровые двигатели , конструкции рядных пятицилиндровых двигателей использовались автопроизводителями с конца 1930-х годов. Наиболее яркими примерами являются дизельные двигатели Mercedes Benz с 1974 по 2006 год и бензиновые двигатели Audi с 1979 года по настоящее время. Рядные пятицилиндровые двигатели работают более плавно, чем рядные четырехцилиндровые, и короче, чем рядные шестицилиндровые двигатели. Однако достижение равномерной подачи топлива во все цилиндры было проблематичным до внедрения впрыска топлива .
Пятицилиндровые рядные двигатели обычно короче шестицилиндровых , что облегчает их установку в поперечном положении в моторном отсеке. [1] Они также более плавные, чем четырехцилиндровые рядные двигатели, [1] и уже, чем V-образные двигатели [2] и плоские двигатели .
Пятицилиндровые двигатели имеют коленчатый вал с углом наклона 72 градуса. [3] Среди четырехтактных двигателей преимущество двигателей с пятью или более цилиндрами заключается в том, что рабочие такты перекрываются, если двигатель имеет равномерный порядок работы цилиндров . [1]
Недостатком нечетного числа цилиндров в рядном пятицилиндровом двигателе является то, что это приводит к несовершенному первичному и вторичному балансу двигателя , в отличие от рядного шестицилиндрового двигателя , который имеет идеальный первичный и вторичный баланс. Противовесы на коленчатом валу могут использоваться для противодействия некоторому количеству этих вибраций. Этот метод также используется в рядных четырехцилиндровых двигателях . [4] [5]
Большинство четырехтактных рядных пятицилиндровых двигателей используют порядок зажигания 1-2-4-5-3. [ требуется ссылка ] Такой порядок зажигания приводит к минимальной первичной (скорости вращения коленчатого вала) качающейся паре и используется в двигателе Volvo Modular , рядном пятицилиндровом двигателе VW/Audi , двигателе General Motors Atlas и двигателе Honda G. Рядные пятицилиндровые двигатели обычно имеют конструкцию коленчатого вала с углом наклона 72 градуса. [6]
Все двухтактные рядные пятицилиндровые двигатели ограничены в наличии одного порядка зажигания для данной конфигурации кривошипа; поскольку полный цикл происходит каждые 360 градусов, нет возможности совместно использовать фазы поршня без одновременного зажигания, поэтому рядный пятицилиндровый двигатель не находится в невыгодном положении в этом случае. Некоторые двухтактные подвесные двигатели , например, двигатель Mercury Marine Force 150, используют порядок зажигания 1-5-2-3-4. [7]
Использование рядных пятицилиндровых бензиновых двигателей в автомобилях массового производства стало по-настоящему жизнеспособным только с появлением надежного впрыска топлива . Это связано с неизбежными проблемами карбюратора, снабжающего нечетное количество цилиндров, и длиной впускного коллектора между карбюратором, сильно различающейся между цилиндрами на концах двигателя и теми, что ближе к карбюратору. В отличие от других компоновок двигателей, эти проблемы нелегко решить с помощью использования нескольких карбюраторов.
Дизельные двигатели всегда использовали впрыск топлива, поэтому рядные пятицилиндровые дизельные двигатели большого рабочего объема появились на десятилетия раньше, чем рядные пятицилиндровые бензиновые двигатели.
В грузовиках Lancia 3Ro 1938 года появился рядный пятицилиндровый дизельный двигатель, заменивший предыдущий рядный трехцилиндровый двигатель. Созданный для итальянских и немецких вооруженных сил во время Второй мировой войны, а затем для гражданского использования, грузовик оставался в производстве до 1950 года. [8]
Первым серийным рядным пятицилиндровым двигателем для легковых автомобилей был Mercedes-Benz OM617 1974 года , атмосферный двигатель объемом 3,0 л (183 куб. дюйма), представленный в моделях Mercedes-Benz 300D (W114/W115) . В 1978 году турбированная версия была представлена в моделях Mercedes-Benz 300SD Turbo . Mercedes-Benz продолжал выпускать рядные пятицилиндровые двигатели в течение следующих 28 лет, пока двигатель Mercedes-Benz OM647 не был снят с производства в 2006 году.
В 1978 году двигатель Audi 2.0 R5 D был представлен в седане Audi 100. В 1983 году была представлена турбированная версия, изначально для рынка США Audi 100. Несколько автомобилей Volvo были выпущены с рядными пятицилиндровыми дизельными двигателями Audi, до появления турбодизельного двигателя Volvo D5 ; этот двигатель производился с 2001 по 2017 год и использовался в нескольких дизельных гибридных установках (продаваемых как модели «twin engine»). [9] [10]
Другие рядные пятицилиндровые дизельные двигатели массового производства включают турбодизельный двигатель VM Motori 531 1999–2001 годов, [11] турбодизельный двигатель Land Rover Td5 1998–2007 годов , турбодизельный двигатель Ford Duratorq 3.2 2006–2019 годов и турбодизельный двигатель Fiat JTD 2.4 [ сломанный якорь ] 1998–2009 годов.
В конце 1930-х — начале 1940-х годов Генри Форд разработал рядный пятицилиндровый двигатель для компактного экономичного автомобиля, который так и не был запущен в производство из-за отсутствия спроса на малолитражные автомобили в Соединенных Штатах. [12]
Первым серийным рядным пятицилиндровым бензиновым двигателем был Audi 2.1 R5 , представленный в Audi 100 в 1979 году. Audi продолжает использовать рядные пятицилиндровые бензиновые двигатели (как в атмосферных, так и в турбированных версиях) по сей день. Audi TT RS и Audi RS3 в настоящее время используют рядные пятицилиндровые двигатели. [13] В автоспорте первым автомобилем, использовавшим рядный пятицилиндровый двигатель, был раллийный автомобиль Audi Quattro ; [14] другие гоночные автомобили, которые использовали рядные пятицилиндровые двигатели, включают Audi Sport Quattro E2 1985-1986 годов и Audi 90 Quattro IMSA GTO 1989 года . [15] [16] [17] [18] В 1987 году заводская команда испытала версию Audi S1 Sport Quattro с рядным пятицилиндровым двигателем мощностью 735 кВт (1000 л. с.). [19]
Было выпущено несколько рядных пятицилиндровых двигателей под маркой Volkswagen, начиная с двигателя Volkswagen WH/WN 1,9 л 10v, использовавшегося в Volkswagen Passat 1981 года. Последним рядным пятицилиндровым бензиновым двигателем Volkswagen был двигатель Volkswagen EA855 2,5 л 20v, использовавшийся в североамериканских моделях Passat до 2014 года. [20]
Двигатель Volvo Modular был представлен в седане Volvo 850 1991 года и использовался в различных моделях Volvo, а также в моделях Ford Focus ST и Ford Focus RS . Все рядные пятицилиндровые бензиновые двигатели, используемые Volvo и Ford, производились на заводе двигателей Volvo Skövde в Шёвде , Швеция , до их прекращения в 2016 году.
Другие рядные пятицилиндровые бензиновые двигатели включают в себя:
В последние годы этот двигатель терял популярность, например, в 2012 году Volvo объявила о прекращении его производства. [21]
Очень немногие мотоциклы использовали пятицилиндровые двигатели. Однако гоночные мотоциклы Honda RC148 1965 года и Honda RC149 1966 года с четырьмя тактами объемом 125 куб. см использовали рядные пятицилиндровые двигатели, основанные на 50-кубовом рядном двухцилиндровом двигателе гоночного мотоцикла Honda RC116 Grand Prix. [22] [23] Эти рядные пятицилиндровые двигатели имели необычную конструкцию, поскольку они были сконфигурированы как рядные шестицилиндровые двигатели с одним из удаленных средних цилиндров. [24]
