Toyota Land Cruiser | Двигатель V8
4.0 Двигатель V8
Двигатель V8 Спецификации Общие параметры Рабочий объем 5211 см3 (5.2 л) Нумерация цилиндров (спереди назад) Левый борт (водительская сторона) 1 — 3 — 5 — 7 Правый борт (пассажирская сторона) 2 — 4 — 6 — 8 Порядок зажигания 1 — 8 — 4 — 3 — 6 — 5 — 7 — 2 Распределительн…
4.1 Общая информация
Общая информация
Данная Глава
посвящена процедурам ремонта и обслуживания двигателей V8, не требующим извлечения таковых из автомобиля. Вся информация, касающаяся снятия и установки двигателя, а также капитального ремонта блока и головок цилиндров может быть найдена в Главе Процедуры общего и капитального ремонта двигателя.
4.2 Ремонтные процедуры, выполнение которых не требует извлечения двигателя из автомобиля
Ремонтные процедуры, выполнение которых не требует извлечения двигателя из автомобиля Многие из процедур общего ремонта двигателя могут быть выполнены без снятия последнего с автомобиля. Перед тем как приступать к основной работе произведите чистку двигательного отсека и наружных поверхностей двигателя. Чистка должна быть тщательной, с применением напора или пара. Это поможет заметно обле…
4.3 Приведение в положение ВМТ поршня первого цилиндра
Приведение в положение ВМТ поршня первого цилиндра
См. описание процедуры, данное в Главе
Рядный шестицилиндровый двигатель, однако с учетом иллюстраций и требований
Спецификаций к данной Главе.
Расположение распределительных меток для приведения поршня первого цилиндра в положение ВМТ.
4.4 Снятие и установка крышек головок цилиндров
Снятие и установка крышек головок цилиндров ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Отсоедините отрицательный провод от батареи. Снимите сборку воздухоочистителя (Глава Системы питания и выпуска отработавших газов). Снимите шланги вентиляции картера и управления функционированием системы улавливания паров топлива. Снимите с крышки левой головки цилиндров кронштейн охла…
4.5 Снятие, проверка состояния и установка коромысел и штанг толкателей
Снятие, проверка состояния и установка коромысел и штанг толкателей
Снятие
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Снимите с головок цилиндров крышки (Раздел Снятие и установка крышек головок цилиндров).
4.6 Замена клапанных пружин, их тарелок и маслоотражательных колпачков
Замена клапанных пружин, их тарелок и маслоотражательных колпачков Данная процедура практически аналогична описанной в Главе Рядный шестицилиндровый двигатель для 6-цилиндровых двигателей. Процедуры снятия крышек головок цилиндров и коромысел должны выполняться в соответствии с рекомендациями в данной Главе. Маслоотражательные колпачки впускных и выпускных клапанов могут отличаться друг о…
4.7 Снятие и установка впускного трубопровода
Снятие и установка впускного трубопровода
Снятие
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Отсоедините отрицательный провод от батареи.
Опорожните систему охлаждения (Глава
Настройки и текущее обслуживание).
Снимите сборку воздухоочистителя.
Сбросьте давление в системе питания (Глава
Системы питания и выпуска отработавших газов).
Поверните натяжитель приводно…
4.8 Снятие и установка выпускных коллекторов
Снятие и установка выпускных коллекторов Снятие Перед тем как приступать к выполнению процедуры дайте двигателю полностью остыть. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Отсоедините отрицательный провод от батареи. Отсоедините провода от свечей зажигания и снимите свечи (Глава Настройки и текущее обслуживание). Отдайте крепежные гайки и снимите …
4.9 Снятие и установка головок цилиндров
Снятие и установка головок цилиндров
Снятие
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Отсоедините отрицательный провод от батареи.
4.10 Замена переднего сальника коленчатого вала
Замена переднего сальника коленчатого вала Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Отсоедините отрицательный провод от батареи. Отболтите кожух вентилятора и сдвиньте его назад, перенеся через вентилятор. При помощи рычага поверните натяжитель приводного ремня навесных агрегатов его по часовой стрелке таким образом, чтобы образовалась возможность снять ленточный ре…
4.11 Снятие, проверка состояния и установка крышки распределительной цепи, самой цепи и ее звездочек
Снятие, проверка состояния и установка крышки распределительной цепи, самой цепи и ее звездочек
Определение слабины распределительной цепи (крышка — на двигателе)
Выполнение данной процедуры позволит Вам оценить величину слабины распределительной цепи без снятия с двигателя ее крышки.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Отсоедините отрицательный провод…
4.12 Снятие, проверка состояния и установка распределительного вала и гидравлических толкателей
Снятие, проверка состояния и установка распределительного вала и гидравлических толкателей Данные модели автомобилей оборудованы подушками безопасности. Подушка постоянно находится в готовности и может сработать (надуться) в любой момент при подключенной батарее. Во избежание случайного срабатывания системы (и получения в результате травмы) каждый раз при работе с компонентами под…
4.13 Снятие и установка поддона картера
Снятие и установка поддона картера
Снятие
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Отсоедините отрицательный провод от батареи. Поддомкратьте автомобиль и установите его на подпорки (Глава Настройки и текущее обслуживание). Подпорки подставляйте под элементы рамы таким образом, чтобы передний мост провис на всю величину своего хода.
Отдайте болты фиксации переднего заносного щ…
4.14 Снятие, проверка состояния и установка масляного насоса
Снятие, проверка состояния и установка масляного насоса Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Отболтите и опустите поддон картера (Раздел Снятие и установка поддона картера). Поддерживая масляный насос, отдайте болты его крепления к крышке заднего коренного подшипника. Отдайте болты (стрелки) и опустите масляный насос. Опустите на…
4.15 Снятие и установка маховика/приводного диска
Снятие и установка маховика/приводного диска
Описание см. в Главе
Рядный шестицилиндровый двигатель, технические требования — в
Спецификациях к данной Главе.
…
4.16 Замена заднего коренного сальника
Замена заднего коренного сальника ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Снимите поддон картера (Раздел Снятие и установка поддона картера). Снимите масляный насос (Раздел Снятие, проверка состояния и установка масляного насоса). Отдайте болты и отсоедините крышку заднего коренного подшипника от двигателя. Отдайте два болта (стрелки) и снимите крышку…
4.17 Проверка состояния и замена резиновых подушек опор двигателя
Проверка состояния и замена резиновых подушек опор двигателя
Описание процедуры см. в Главе
Рядный шестицилиндровый двигатель, иллюстрация для двигателей V8 приведена здесь.
Детали опор двигателя V8.
…
#1
Сообщество кто поскажет порядок цилиндров на Навигаторском двигуне и порядок работы цилиндров.
#2
вот такой вот порядок
зы: опс. это для первых тритонов… у тебя — хз как.
firing_order.jpg
11.2 КБ Просмотры: 1 224
#4
upd: для 2005 года все то же самое…
#5
Cylinder identification looks like this from front to back
passengers side is 1,2,3,4
firing order is ( ПОРЯДОК ЗАЖИГАНИЯ ): 1,3,7,2,6,5,4,8
http://wiki.answers.com/Q/2005_lincoln_navigator_5.4_firing_order
#6
спасибо за инфу. Очень помогла. Так получилось ,что после мойки двигуна машина начала троить. Снял сканером ошибку, пропуск зажигания в 3-м цилиндре. Ну мне и сняли катушку, но со 2-го цилиндра, там все ок. Все мозги изжевал. Когда снял нужную,то в ней была вода. Причем интересный момент замечен, мож кому пригодиться. Троить начинает не сразу, а как хорошо прогреется, замечено было на трассе. По городу не троило. Видно вода гуляла по резиновому чехлу катушки, а выйти не могла. Кто подскажет, где продают диэлектрическую смазку, на авторынках нет, мож в каких электротоварных??
#8
DELFI сказал(а):
спасибо за инфу. Очень помогла. Так получилось ,что после мойки двигуна машина начала троить. Снял сканером ошибку, пропуск зажигания в 3-м цилиндре. Ну мне и сняли катушку, но со 2-го цилиндра, там все ок. Все мозги изжевал. Когда снял нужную,то в ней была вода. Причем интересный момент замечен, мож кому пригодиться. Троить начинает не сразу, а как хорошо прогреется, замечено было на трассе. По городу не троило. Видно вода гуляла по резиновому чехлу катушки, а выйти не могла. Кто подскажет, где продают диэлектрическую смазку, на авторынках нет, мож в каких электротоварных??
Нажмите, чтобы раскрыть…
угу..только не понятно при чем тут порядок работы цилиндров,третий цилиндр он и в Африке третий,как его можно было с вторым перепутать?Ошибку рисует по местоположению цилиндра а не циклу работы…
#9
все просто. У немцев на 8-ках порядок цилиндров иной. по левую сторону нечетные, а справа четные. Вот такие перцы.
Curbside Tech: Коленчатые валы двигателя V8 и режимы работы – хорошие вибрации
Двигатель V8 укоренился в американской культуре. Это был двигатель, который доминировал в автомобильном ландшафте Северной Америки с 1950-х до конца 1970-х годов. V8 долгое время был символом мощности, производительности и плавности хода, но так было не всегда. Хотя двигатели V8 существуют с начала 20-го века, в самых ранних версиях использовался коленчатый вал с плоской плоскостью, что делало их принципиально отличными и более жесткими, чем большинство сегодняшних двигателей V8. В начале 19В 20-х годах Cadillac и Peerless первыми разработали более гладкий коленчатый вал с поперечной плоскостью, конструкция, которая произвела революцию в американском V8.
Самые ранние двигатели V8 использовали коленчатые валы с плоской плоскостью. Это похоже на два четырехцилиндровых двигателя, соединенных коленчатым валом. Как и в 4-цилиндровом двигателе, здесь четыре шейки коленчатого вала, разнесенные на 180 градусов. Передняя и задняя шейки полностью противоположны по положению двум центральным шейкам, образуя плоскую плоскость. Также, как и 4-цилиндровый двигатель, V8 с плоской плоскостью склонны к вибрации.
В поисках более плавного двигателя V8 Cadillac и Peerless разработали коленчатый вал с поперечной плоскостью, впервые представленный Cadillac в 1923 году и Peerless в 1924 году. Коленчатый вал с поперечной плоскостью имеет переднюю и заднюю шейки коленчатого вала, ориентированные в противоположных положениях, на 180 градусов друг от друга. Две внутренние шейки коленчатого вала также разнесены на 180 градусов. Передняя и задняя шейки установлены под углом 90 градусов к двум центральным шейкам. Таким образом, коленчатый вал имеет шейки через каждые 90 градусов, образуя крестообразную форму спереди.
Современный коленчатый вал Ferrari Flat Plane V8
Двигатель V8 с плоской плоскостью значительно более плавный, чем двигатель V8 с плоской плоскостью, и это дало V8 репутацию плавного хода. Геометрия коленчатого вала исключала вибрации второго порядка. Эта конструкция коленчатого вала также придавала крестообразному V8 характерный звук выхлопа, поскольку требовала уникального порядка зажигания по сравнению с плоским двигателем V8. Дизайн был принят другими производителями и использовался в большинстве двигателей V8. Некоторые производители, в частности европейские высокопроизводительные производители, такие как Ferrari, продолжали использовать плоские коленчатые валы, поскольку они дают некоторые преимущества в двигателях с высокими оборотами.
В плоском двигателе V8 силы инерции каждого поршня компенсируются. На этой диаграмме два внешних поршня движутся вверх и достигают верхней мертвой точки, а два внутренних поршня движутся вниз и достигают нижней мертвой точки.
Вибрации первого порядка вызываются силой инерции, создаваемой массой поршня при движении вверх и вниз в цилиндре. Максимальное усилие возникает, когда поршень находится в верхней или нижней мертвой точке. Коленчатый вал с плоской плоскостью не имеет вибраций первого порядка, так как всегда существует противодействующая сила от другого поршня, в результате чего результирующая сила равна нулю. Когда один поршень достигает верхней мертвой точки, этой силе противодействует поршень, непосредственно примыкающий к нижней мертвой точке. Каждый из восьми поршней соединен с противоположным, что приводит к отсутствию вибрации первого порядка.
На этой диаграмме видно, что первые два поршня движутся вниз после прохождения верхней мертвой точки, а вторые два движутся вверх после прохождения нижней мертвой точки. Эти силы создают момент вокруг центральной оси коленчатого вала. Когда коленчатый вал поворачивается на 180 градусов, эта диаграмма переворачивается. Эти силы создают вибрации первого порядка, заставляющие коленчатый вал колебаться при вращении.
Шейки на каждом конце поперечного коленчатого вала не движутся вместе, что вызывает вибрации первого порядка. Поскольку первая шейка кривошипа движется вниз от верхней части цилиндра, то же самое делает и вторая шейка кривошипа, но третья шейка движется снизу вверх вместе с четвертой шейкой. Таким образом, один конец коленчатого вала имеет чистую силу вверх, а другой — чистую силу вниз. Это создает силу, которая пытается вращать один конец коленчатого вала вокруг центра двигателя, как если бы вы сидели на одном конце незанятых качелей. Конечно, при повороте коленчатого вала на 180 градусов эти силы меняются местами. Таким образом, когда коленчатый вал вращается, он создает эффект качания, вибрируя каждый конец коленчатого вала вверх и вниз. Этим силам можно легко противостоять. При использовании тяжелых противовесов на коленчатом валу, которые противодействуют силе инерции поршней при их движении вверх и вниз, результирующая сила будет равна нулю. Это устраняет вибрации первого порядка. Недостатком более тяжелых противовесов является то, что они вызывают большую инерцию вращения по сравнению с коленчатым валом с плоской плоскостью, что делает плоскую плоскость более предпочтительной для двигателей с высокими оборотами.
Большие противовесы, используемые в двигателе V8 кроссплана, противодействуют силам, показанным выше. Использование противовесов устраняет вибрации первого порядка.
Плоский самолет V8, однако, имеет вибрации второго порядка. Геометрия штока поршня диктует, что поршень будет двигаться с большей скоростью в верхней половине своего хода по сравнению с нижней половиной. Когда шейка коленчатого вала находится под углом 90 градусов или 270 градусов от верхней мертвой точки, поршень фактически находится ниже средней точки в цилиндре. Это означает, что поршень движется с большей скоростью в верхней половине своего хода, чем в нижней половине, поскольку он проходит большее расстояние за то же время. Когда поршень разгоняется до более высокой скорости, это создает больше силы (помните, что F = ma). Из-за расположения поршней на плоской поверхности коленчатого вала V8 чистая скорость поршней не равна нулю. Так же, как и в 4-цилиндровом, эта разница в скорости поршня вызывает колебания второго порядка, несинусоидальные колебания, при его вращении.
Коленчатый вал с поперечной плоскостью не имеет вибраций второго порядка, так как результирующая скорость всех поршней всегда равна нулю. Каждому движению поршня всегда соответствует движение поршня в противоположном направлении с той же скоростью, противодействующее создаваемым ими силам. При 90 градусах между каждой шейкой коленчатого вала на поперечной плоскости V8, поскольку это 4-тактный двигатель, каждый цилиндр должен срабатывать один раз за 720 градусов вращения коленчатого вала. Если мы разделим 720 градусов на 8 цилиндров, то получится каждые 90 градусов цилиндр должен стрелять. Однако расположение коленчатого вала в поперечной плоскости ограничивает порядок запуска цилиндров.
Нумерация цилиндров у разных производителей не совпадает. Слева Форд, справа Шевроле.
Перед обсуждением приказов на стрельбу необходимо сделать одну оговорку; не все производители используют одинаковые правила нумерации цилиндров. Форд, в частности, использует собственное соглашение. Большинство V8 нумеруют левый передний цилиндр как цилиндр номер 1, левый ряд — нечетные числа, 1-3-5-7, а правый ряд — четные числа 2-4-6-8. В двигателях Ford V8 правый ряд немного впереди левого, поэтому передний правый цилиндр обозначен цифрой 1. Однако, в отличие от других производителей, Ford маркирует правый ряд 1-2-3-4, а левый ряд 5-6. -7-8. Некоторые другие производители также обозначают правую переднюю часть как цилиндр номер один, но, в отличие от Ford, чаще всего правая сторона имеет номер 1-3-5-7, а левая сторона — 2-4-6-8.
Тем не менее, для сравнения порядков зажигания нумерация цилиндров должна быть стандартизирована. Для простоты я буду использовать обычную нумерацию цилиндров: левый ряд 1-3-5-7 и правый ряд 2-4-6-8. В приведенной ниже таблице я также перечислил эквивалентные порядки стрельбы, используя другие правила нумерации. Как видно ниже, существует только восемь возможных порядков стрельбы. Из них обычно используются только первые три.
Обратите внимание, что все ссылки в основном тексте на 1-й, 2-й, 3-й и т. д. порядок стрельбы указаны в этой таблице. Нажмите, чтобы увидеть увеличенную версию диаграммы.
Из-за поперечного расположения коленчатого вала всегда будет случай, когда по крайней мере два цилиндра на каждом ряду цилиндров зажигаются последовательно при 720 градусах вращения коленчатого вала. Вот что вызывает характерный звук V8, который мы все знаем. Два импульса выхлопных газов под высоким давлением последовательно подаются в выпускной коллектор, вызывая изменение тона. Для сравнения, плоская кривошипная рукоятка будет работать равномерно между каждым рядом цилиндров, левый-правый-левый-правый-левый-правый-левый-правый, что создает свой собственный характерный звук и лучшую продувку выхлопных газов.
Послушайте разницу в звуке двигателя GM LS V8 с плоским коленчатым валом и поперечным коленчатым валом.
Нижние четыре приказа на стрельбу уникальны, так как они являются приказами на стрельбу от банка к банку. Это когда все цилиндры в одном ряду срабатывают, а затем все цилиндры в следующем ряду. Эти порядки стрельбы не используются, хотя некоторые гонщики экспериментировали с ними и не нашли преимуществ. Они приводят к большей вибрации и звуку, отличному от других.
Первый порядок зажигания является наиболее распространенным на традиционных американских двигателях V8. Большинство двигателей GM, Mopar, Ford и AMC V8 использовали этот порядок зажигания. Второй порядок зажигания обычно использовался на многих ранних двигателях V8, включая Ford Y-block, Olds V8 и Buick Nailhead. В конце 1960-х Форд принял третий порядок запуска двигателей серий 351W и 335. Однако этот порядок зажигания не был чем-то новым, поскольку он использовался Cadillac на его 429 и его двигателях V8 второго поколения. GM также использовала третий порядок зажигания для двигателей серии LS.
Компания Cadillac использовала несколько различных нумераций цилиндров для своих двигателей V8. Хотя кажется, что он использовал четыре разных порядка включения, на самом деле здесь только два порядка включения, поскольку нумерация цилиндров стандартизирована.
Каждый из четырех верхних порядков зажигания, перечисленных в списке, имеет один ряд цилиндров, в котором два соседних цилиндра срабатывают последовательно. В другом ряду цилиндров два цилиндра работают последовательно, но они не расположены рядом друг с другом. При переключении между этими четырьмя порядками зажигания изменяется, какой из двух соседних цилиндров на каждом ряду зажигается последовательно. Таким образом, для первого порядка зажигания, который является наиболее распространенным для двигателей V8, 5-й и 7-й цилиндры (или 7-й и 8-й цилиндры на Ford) срабатывают последовательно. Эти два цилиндра находятся в задней части блока цилиндров. Позже и Ford, и GM перешли на 3-й порядок зажигания, при котором цилиндры № 3 и 1 (6 и 5 на Ford) запускаются последовательно, что находится в переднем левом углу двигателя.
Вот некоторые другие ранние модели V8, которые не были включены в диаграммы выше.
Изменение расположения двух последовательно работающих соседних цилиндров может повлиять на охлаждение двигателя, индукцию и гармоники коленчатого вала. Работа двух цилиндров рядом вызывает дополнительную нагрузку на шейки коленчатого вала и коренные подшипники, дополнительный нагрев, и оба цилиндра могут бороться за топливо и воздух. GM переключилась на третий порядок зажигания для двигателей LS, поскольку он обеспечивал лучшее охлаждение за счет того, что цилиндры с последовательным запуском располагались спереди рядом с водяным насосом, где двигатель обычно холоднее. Это также привело к улучшению гармоник коленчатого вала и повышению долговечности/износа коренных подшипников. Проблемы с впуском могут возникнуть из-за того, что два цилиндра работают рядом, поскольку оба цилиндра борются за одну и ту же воздушно-топливную смесь в одной и той же области коллектора. Однако эти проблемы можно решить за счет конструкции впускного коллектора.
Эти два разных распределительных вала показывают, как меняется расположение лепестков для разных порядков зажигания. Распределительный вал большего размера взят от GM LS V8, а другой — от маленького блока Chevrolet.
Производители двигателей также экспериментировали с этим порядком зажигания на существующих двигателях, в частности, на малоблочном автомобиле Chevrolet. Требуется замена распределительного вала, так как он управляет последовательностью зажигания цилиндров. Очевидно, что для этого требуется специальный шлифованный распредвал, хотя некоторые из них доступны для популярных двигателей, таких как смолл-блок Chevrolet. Эти обмены называются обменом 4/7 для второго порядка запуска или обменом 4/7 2/3 для третьего порядка запуска. Замена 4/7 2/3 может дать немного больше лошадиных сил из-за лучших гармоник коленчатого вала, но только в сборках с экстремально высокой мощностью / высокими оборотами, поэтому это не очень выгодно, если вам не нужна каждая последняя лошадиная сила в месте проведения гонок.
Это набор из 180 заголовков. Эти заголовки маршрутизируются таким образом, что каждый коллектор не видит последовательной активации. Это для Форда порядок включения 1-5-4-2-6-3-7-8 (1-8-4-3-6-5-7-2), и если вы будете следовать путям каждого цилиндра, вы следите за тем, чтобы выхлоп горел между левым и правым коллекторами равномерно. Это создает звуки выхлопа, похожие на звук плоского самолета V8.
Прочитав эту статью, я надеюсь, вы поняли, что коленчатые валы с поперечной и плоской плоскостью оказывают значительное влияние на плавность работы двигателя, его звук и его способность набирать обороты. Мы также узнали, что коленчатый вал с поперечной плоскостью ограничен восемью порядками зажигания, из которых обычно используются только три. В этих порядках зажигания всегда есть два цилиндра на каждом ряду цилиндров, которые срабатывают последовательно на каждые 720 градусов поворота коленчатого вала. Изменяя порядок запуска, можно перемещать два цилиндра, которые запускаются последовательно, что может иметь некоторые преимущества для данной конструкции двигателя. И именно это последовательное включение двух цилиндров на одном ряду создает отчетливый звук V8.
Какой лучший порядок стрельбы?
Смена порядка стрельбы — одна из тех модификаций, которые стали популярными из-за возможности часто подтверждаемого повышения производительности; однако его истинная ценность для производителя двигателей может быть затемнена этими обещаниями мощности.
Я знал водителя и не хотел, чтобы его убили. – Билли Годболд, Comp Cams
об охлаждении и скручивании коленчатого вала», — объясняет Билли Годболд из Comp Cams. «Другие проблемы, связанные с распределением воздуха и топлива, можно решить с помощью конструкции коллектора или топливной системы. Если вы слышите, как кто-то говорит: «Я набрал 30 лошадиных сил», значит, у них просто неправильная подача топлива».
Тема смены порядка стрельбы довольно узкая в индустрии высокопроизводительных и гоночных автомобилей. Обычно это ограничивается двигателями V8 с углом развала цилиндров 90 градусов, как бензиновыми, так и дизельными. Вы редко слышите, как владельцы Nissan GT-R или Buick Grand National спрашивают производителей двигателей, есть ли лучший порядок зажигания для их двигателей V6. А если и спросят, ответ, скорее всего, будет «нет». То же самое для рядных 6, рядных 8 и I4.
Что такое обмен порядками стрельбы?
Во-первых, мы знаем, что обычный двигатель V8 рассчитан на такт рабочего хода каждые 90 градусов вращения коленчатого вала. Помните, что это 4-тактный двигатель, поэтому для полного цикла из восьми запусков требуется два полных оборота коленчатого вала или 720 градусов (8 x 90 = 720).
Выбор порядка воспламенения в 90-градусном двигателе V8 определяется конструкцией коленчатого вала. Это стандартная конфигурация почти для всех двигателей V8 с поперечным расположением коленчатого вала. Штыри №1 и №4 разнесены на 180 градусов, а штифты №2 и №3 — на 180 градусов. Некоторые гоночные команды экспериментировали с изменением положения штифтов №2 и №3, что давало бы разные возможности порядка срабатывания, но никакого существенного преимущества так и не было обнаружено. Ниже показан коленчатый вал Ford с плоской плоскостью или 180-градусным коленчатым валом, установленный в двигателе GT350. Обратите внимание на профиль вверх-вниз-вверх-вниз или «змейку». Плоские кривошипы также доступны с профилем вверх-вниз-вниз-вверх для штифтов. Опять же, каждое изменение порождает разные возможности порядка срабатывания.
Восемь возможных порядков зажигания
Большинство двигателей V8 имеют коленчатый вал с поперечной плоскостью, который фазирует шатунные пальцы с интервалом в 90 градусов. Это можно сравнить с коленчатым валом с плоской плоскостью, где штифты сдвинуты по фазе на 180 градусов. Плоский коленчатый вал будет обсуждаться позже, поскольку он используется только в высококлассных гоночных и экзотических серийных автомобилях.
Основываясь на конфигурации двигателя с блоком V8 под углом 90 градусов, вращающим коленчатый вал в поперечной плоскости, существует только восемь возможных комбинаций порядка зажигания. На самом деле их 16, потому что двигатели GM и Chrysler имеют левосторонний передний ряд, а автопроизводители нумеруют свои цилиндры иначе, чем Ford, у которого правосторонний передний. С помощью небольшой математики и сравнительного сопоставления мы можем найти точки соприкосновения для восьми порядков стрельбы (см. таблицу ниже), доступных производителям.
На диаграмме показаны восемь возможных порядков работы двигателя GM V8, за исключением Cadillac Northstar, который из соображений компоновки расположен с правой стороны вперед и имеет другой порядок работы. Порядок активации, отмеченный звездочкой, чаще всего используется при попытке конфигурации между банками.
Четыре из этих возможных комбинаций, как правило, считаются неэффективными для производительных приложений, поскольку они запускают четыре цилиндра в различном порядке последовательности на одном ряду до того, как сработают четыре цилиндра на противоположном ряду. Такие циклы сгорания от банка к банке могут вызвать значительную тряску двигателя и поэтому редко используются производителями двигателей. Это не значит, что их не пробовали. Годболд знает, что бывший гонщик Pro Stock Truck и команда NASCAR экспериментировали с таким порядком — скорее всего, 1-8-4-2-6-5-7-3. А команда Top Fuel однажды попросила у Годболда распределительный вал между рядами, но он по понятным причинам не решался превратить 25-футовый экскаватор в вибратор мощностью 10 000 лошадиных сил, развивающий скорость до 300 миль в час.
«Подумайте о всей прижимной силе, которую производит выхлоп на двигателе Top Fuel», — напоминает Годболд. «Четыре массивных импульса с одной стороны, затем четыре с другой. Я знал водителя и не хотел, чтобы его убили».
Двигатели Ford V8, как правило, имеют правостороннее расположение вперед и нумерацию цилиндров последовательно сначала справа, а затем слева. Большинство двигателей GM имеют левосторонний передний ряд, и их цилиндры нумеруются попеременно от ряда к ряду, от переднего к заднему.
Порядком зажигания манипулируют, сначала заменяя распределительный вал, затем подключая свечи зажигания или соответствующим образом перекалибровывая ЭБУ. Вот сравнение кулачка со стандартным порядком срабатывания GM и кулачка с порядком переключения 4-7/2-3 или LS. В нижнем левом крупном плане обратите внимание на то, как цилиндры №1 совпадают с обоими кулачками, но у №2 другая ориентация лепестков. То же самое относится и к задней части кулачков, где лепестки №7 имеют разную ориентацию, а №8 одинаковые.
Кто обнаружил своп?
В остальных четырех возможных комбинациях чередуются отдельные срабатывания цилиндров между рядами, за исключением случаев срабатывания соседних цилиндров. Как видно из диаграммы, сегодня автопроизводители и производители нестандартных двигателей используют три порядка зажигания, и один из них еще не заслужил одобрения отрасли.
Стив Шмидт был пионером обмена 4-7 в Pro Stock. (Фото K&N Filters)
Порядком зажигания можно управлять, изменяя ориентацию лепестков на распределительном валу и подключая свечи зажигания или соответствующим образом перекалибровывая регуляторы зажигания в ЭБУ двигателя. Для дизеля, конечно, вы меняете кулачок и перенастраиваете схему подачи топлива.
Ознакомившись с тремя различными порядками зажигания, а также с системой нумерации цилиндров для различных применений, производители двигателей могут проанализировать плюсы и минусы каждого из них. Для целей этого обсуждения мы сосредоточимся на платформах GM, поскольку это сегмент, на который нацелена большая часть замены кулачков вторичного рынка, но теории применимы и к другим приложениям.
4-7 Swap Inspiration
Что же вдохновило Comp Cams объединиться со Стивом Шмидтом и поэкспериментировать с обменом 4-7 на платформе GM?
«Я полагаю, что Джек Руш и Джон Лингенфелтер играли с разными порядками стрельбы в одно и то же время», — вспоминает Билли Годболд из Comp Cams. «Очевидно, что Ford принимал активное участие в тестировании порядка воспламенения в 60-х, но и Джон МакВиртер (инженер, который помог основать RHS, Cam Dynamics, а затем Comp Cams), и Scooter Brothers (в то время руководитель отдела исследований и разработок Comp Cams) всегда быстро замечают OEM-технологии, пытаются понять, о чем думают их инженеры, а затем применяют эти принципы к гонкам. Это мышление сыграло огромную роль в превращении камер для соревнований из крошечного магазина 40 лет назад в наши позиции на рынке сегодня».
Стандартный порядок зажигания GM, который использовался в традиционных двигателях с малым и большим блоком, — 1-8-4-3-6-5-7-2. Для сравнения, это идентичен порядку запуска оригинального малоблочного двигателя Ford (260-289-302), а также двигателей серий FE и 385, когда две платформы перекрываются.
В середине 90-х по гаражам Pro Stock пронеслись слухи, что в некоторых более быстрых автомобилях используются распределительные валы, заменяющие цилиндры № 4 и № 7 в порядке зажигания. Стив Шмидт, который когда-то поставлял двигатели для восьми из 16 отборочных гонок Pro Stock, был одним из первых производителей двигателей, принявших эту концепцию.
«Хотел бы я поставить себе это в заслугу, но это результат тестирования, которое я проводил для Comp Cams (см. врезку)», — говорит Шмидт. «Это стоило около восьми лошадиных сил по всем направлениям на 2-карбюраторном двигателе».
Форд знал лучше?
На самом деле, замена 4-7 не была чем-то новым для отрасли, поскольку она идентична старому порядку запуска Ford Flathead (а также текущей платформе Ford Coyote) при корректировке нумерации цилиндров. Но для гонщиков GM обмен 4-7 продолжал набирать последователей в Pro Stock и других гоночных классах. У некоторых был заметный прирост мощности, в то время как другие не заметили никакой разницы. Однако в результате продолжающихся испытаний и анализа логика замены постепенно выявила преимущества управления нагревом и контроля скручивающей нагрузки в дополнение к помощи в настройке индукции.
Плоскостной вариант
Поскольку порядок запуска зависит от конструкции коленчатого вала, история не будет полной без упоминания плоскостного варианта. С плоскостным коленчатым валом даже между рядами цилиндров происходит срабатывание, поэтому системы впуска и выпуска намного легче настроить для получения стабильных результатов. Однако могут возникнуть серьезные проблемы с крутильными вибрациями при использовании кривошипа с плоской плоскостью.
Уоррен Джонсон попробовал плоскую рукоятку в двигателе 500ci Pro Stock, и один человек, близкий к проекту, заметил: «Он не увидел рождественскую елку на стартовой линии, он увидел лес!»
Джон Каас также установил плоский кривошип на большой блок 400ci Boss-9 для соревнований Engine Masters.
«На самом деле мы получили его там, где он не трясся, даже с ходом 4,7 дюйма», — вспоминает Каасе. «Но это ничего не стоило власти. В последнюю минуту я вернулся к кривошипу на 90 градусов. Но это определенно звучало круто».
Даже с плоской рукояткой существует множество вариантов порядка включения. Каасе говорит, что он усыновил одного из Cosworth. Для справки, 2,4-литровый двигатель Cosworth V8, прославившийся тем, что разгонялся до 20 000 об/мин на трассе Формулы-1, имел правый передний блок, который имел номер, аналогичный Ford V8. Cosworth начал использовать 1-8-3-6-4-5-2-7 с оригинальным 3,0-литровым DFV (показан выше), который Форд помог пионером в 60-х годах. В 90s Cosworth изменен на 1-5-2-6-4-8-3-7 для повышения производительности, но также за счет увеличения крутильных колебаний. «Вот почему у нас много амортизаторов», — однажды процитировали одного инженера.
«В наших больших двигателях, когда мы перешли на Flathead или то, что более известно как замена GM 4-7, мы взяли цилиндр, который раньше был худшим с точки зрения настройки, и сделали его лучшим. . Затем худшее переместилось на другой цилиндр», — говорит Джон Каас, чей магазин в Джорджии специализируется на двигателях Ford. «Было ли это в конечном итоге лучше или хуже, я не уверен. Но казалось, что когда мы использовали зажигание Flathead и начали смотреть на показания O2 в каждом цилиндре, они немного выровнялись».
Очевидно, что результаты будут зависеть от конструкции впускного коллектора, фаз газораспределения и выбора коллектора. Здравый смысл гласит, что когда пара соседних цилиндров работает последовательно, они будут конкурировать за один и тот же воздух в камере.
«В картере всегда много смеси», — добавляет известный производитель двигателей с Западного побережья Кенни Даттвейлер. «Даже на двигателе Cup с впрыском топлива они все еще могут проходить циклы реверса, когда они выдувают топливо из рабочего колеса, и оно подхватывается другим рабочим колесом из нагнетательной камеры. Не исключено, что с двойными четырьмя стволами, взведенными вбок над полозьями, вы можете получить некоторую мощность, поменяв порядок стрельбы, хотя бы потому, что то, что вы делаете, — это решение того, что происходит внутри воздухозаборника».
Одно из преимуществ обмена 4-7 — это управление теплом. По стандартному заказу GM левые задние цилиндры № 5 и № 7 срабатывают последовательно. В зависимости от компоновки моторного отсека и конструкции коллектора в этом углу может задерживаться значительное количество тепла. При замене 4-7 соседние стреляющие цилиндры перемещаются из левого заднего угла в правый передний угол, где цилиндры № 2 и 4 будут стрелять последовательно.
«Вы хотите приклеить это в задней части моторного отсека как можно дальше от водяного насоса?» — спрашивает Годболд. «Или вы хотите прикрепить это в передней части автомобиля рядом с водяным насосом, где в гоночном автомобиле по своей природе прохладнее?»
Двигатель Джона Кааса на Comp Cams Spintron.
Управление теплом с заменой 4-7
Годболду приходилось сталкиваться с ситуациями, особенно в критических условиях с плотным зазором, когда накопление тепла в задней части двигателя постоянно приводит к механическому отказу того или иного типа, даже при коротком замыкании. срок проходит на драгстрипе.
Я последовал этому примеру, когда ребята из NASCAR разработали свои последние двигатели для кубков. – Кенни Даттвейлер, изготовитель двигателей
«На высоте около 1000 футов это обычно убивает что-то в задней части двигателя, например, один из четырех задних воздухозаборников сломать пружину клапана на высокой передаче», — говорит Годболд. «На Spintron я не могу заставить его повредить что-нибудь в задней части двигателя. На динамометрическом стенде с головками динамометрического стенда, где вокруг двигателя намного больше воздуха, я не могу заставить его повредить что-либо в задней части двигателя. Но поместите его в гоночный автомобиль, и на высоте 1000 футов он убьет один из четырех задних цилиндров. Вы никогда не убедите меня за миллион лет, что задняя часть двигателя не расширяется больше и не дает больше ударов по этим задним цилиндрам. Если вы прибавите к этим двигателям еще 0,002 плети, они убьют что угодно где угодно, на динамометрическом стенде или на спинтроне».
Тепло также является проблемой при герметизации давления сгорания.
«Вы спросите у кого-нибудь из Total Seal, что самое главное — удерживать кольцо в соответствии с каналом ствола», — добавляет Годболд. «Если вы получаете тепло в заднем углу блока, трудно удержать этот цилиндр от прорыва газов».
Успокоение коленчатого вала
Последним преимуществом замены 4-7 является устранение проблем с крутильными вибрациями коленчатого вала и коренных подшипников. Опять же, это вопрос переноса нагрузки, но может быть полезно сохранить стандартный порядок запуска GM в определенных приложениях, таких как NASCAR.
«Вам придется дважды ударить по одной из внешних кеглей, либо 7-8, либо 1-2 в порядке стрельбы в стиле GM», — говорит Годболд. «Преимущество попадания 7-8 в том, что машина весит больше, чем гармонический балансир. Спереди есть балансир. В задней части есть сцепление, трансмиссия, карданный вал, задняя часть и шины — в основном они подключены к машине весом более 3000 фунтов. У кого больше инерция? Если вы можете переместить этот удар поршня назад, а не вперед, вы получите немного меньше биения кривошипа. Хлыст на передней части кривошипа может изменить синхронизацию поршня, поэтому, возможно, потребуется настроить фазы газораспределения».
Специальные распределительные валы необходимы для смены порядка стрельбы.
Уменьшение крутильных колебаний коленчатого вала было основной движущей силой GM, адаптировавшей замену 4-7/2-3 для двигателей серии LS. Был процитирован один инженер, который сказал, что снижение вибрации необходимо для обеспечения точных показаний магнитного колеса, а компьютерное моделирование показало, что 1-8-7-2-6-5-4-3 обеспечивает необходимую стабильность. Кстати, порядок зажигания LS такой же, как у Ford 351W и 5,0-литровых двигателей.
Мудрость NASCAR помогла Дутвейлеру окончательно определить порядок стрельбы для его конюшни высокофорсированных малых блоков, которые разгоняются до 400 миль в час в Бонневилле. Он испробовал все три порядка запуска, но, в конце концов, должен был выбрать один, потому что после каждой замены двигателя требовалось много времени, чтобы заново прикрепить жгут проводов. Читая техническую статью о разработке Ford FR9, он узнал, что команды Кубка испробовали все возможные конструкции кривошипов и порядок их запуска.
«На форсированном двигателе вы создаете давление в камере, поэтому не имеет значения, из какой последовательности они берут. Вы можете перемещать их, но в конце дня и за два оборота вы все равно заполните все восемь цилиндров», — говорит Дютвейлер. «Я последовал его примеру, когда ребята из NASCAR разработали свои последние двигатели Cup».
Команды NASCAR протестировали множество комбинаций коленчатого вала и порядка зажигания при разработке своих нынешних платформ, и все они остановились на традиционном порядке зажигания GM.
Обмен «нет-нет» на V6
Изменение порядка зажигания никогда не приходило в голову Дутвейлеру, когда он построил один из самых мощных турбодвигателей Buick V6, когда-либо использовавшихся на драгстрипе.
«Это было бы особенно неприятно на нечетном двигателе V6, особенно на 90-градусном V6», — говорит Даттвейлер. «Банк 1-3-5 находится на 9Фаза 0 градусов, а другой банк 2-4-6 находится в фазе 150 градусов или смещен на 60 градусов. Я думаю, что парень мог бы вырыть себе довольно глубокую яму, играя с этим. Иногда наши решения — это просто много топлива и много воды».
В некоторых случаях изменение порядка зажигания может снизить производительность двигателя. Например, коллекторы Tri-Y разработаны с учетом определенного порядка зажигания, чтобы предотвратить слияние соседних цилиндров зажигания в первом коллекторе Y. Переход к другому заказу, скорее всего, аннулирует все преимущества, заложенные в дизайне.
Вот набор разъемов Tri-Y для крупногабаритного Chevy с традиционным порядком включения 1-8-4-3-6-5-7-2. Обратите внимание, что трубы выхлопного коллектора № 5 и № 7 впадают в отдельные коллекторы Y, чтобы соседние импульсы не конкурировали друг с другом за пространство. Если двигатель оснащен кулачком переключения 4-7, то № 3 и № 7 срабатывают последовательно и попадают в один и тот же коллектор, а № 2 и № 4 срабатывают последовательно и попадают в один и тот же коллектор.