Düz dört motor - Flat-four engine
Bir düz dört motor, aynı zamanda, bir şekilde bilinmektedir, yatay olarak zıt-dört motor , dört silindir piston motor ortak bir krank milinin karşıt yanları üzerinde bulunan, iki silindir banka ile. Düz dörtlü motorun en yaygın türü boxer dörtlü motordur , her bir karşıt silindir çifti aynı anda içe ve dışa doğru hareket eder.
Boxer-dört motor mükemmel bir birincil ve ikincil dengeye sahiptir, ancak iki silindir kafası, tasarımın sıralı dört motora göre üretilmesinin daha pahalı olduğu anlamına gelir. Boxer-four motorlar, 1897'den beri, özellikle Volkswagen ve Subaru tarafından otomobillerde kullanılmaktadır. Ayrıca bazen motosikletlerde ve sıklıkla uçaklarda kullanılmıştır. Cessna ve Piper , dünyanın en yaygın sivil uçakları olan Cessna 172 ve Piper Cherokee'de Lycoming ve Continental'den düz dört motor kullanıyor .
Tasarım
Çoğu düz-dört motor, her bir karşıt piston çiftinin aynı anda içeri ve dışarı doğru hareket edeceği şekilde tasarlanmıştır ; bu, "boksör" konfigürasyonu olarak bilinir (biraz boks yarışmacılarının bir dövüşten önce eldivenlerini yumruklamaları gibi). Bu nedenle, "düz dörtlü" ve "boksör dörtlü" terimleri genellikle eşanlamlı olarak kullanılır.
Boxer-four düzeninin avantajları, mükemmel ikincil titreşim (minimum titreşimle sonuçlanır), düşük ağırlık merkezi ve kısa motor uzunluğudur. Düzen ayrıca , hava akışının dört silindire eşit olarak dağıtılmasıyla verimli hava soğutmasına da katkıda bulunur . Uçaklarda bu, ağır su soğutma sistemleri taşıma ihtiyacını ortadan kaldırır.
Boxer-four motorların (sıralı-dört motorlara kıyasla) dezavantajları, ekstra genişlikleri, bir yerine iki silindir kapağına sahip olmanın getirdiği artan maliyetler ve eşit aralıklı egzoz darbeleri elde etmek için gereken uzun egzoz manifoldudur. Bu faktörler nedeniyle, sıralı dört motorlar düz dört motorlardan daha yaygın olarak kullanılır ve V6 motorları genellikle daha büyük deplasmanların gerekli olduğu yerlerde kullanılır.
motor dengesi
Boxer-four motorunda oluşturulan eşit ve karşıt kuvvetler, mükemmel ikincil denge ile sonuçlanır (sıralı dört motor tarafından üretilen dengesiz dikey kuvvetlerin aksine). Boxer-four motorlar bu nedenle , ikincil titreşimi azaltmak için denge milleri gerektirmediklerinden, 2.0 L'nin (122 cu inç) üzerindeki deplasmanlara daha uygundur .
Pratikte, bir boxer motordaki her silindir , krank mili boyunca krank pimleri arasındaki mesafe nedeniyle karşıt çiftinden hafifçe kaymıştır . Bu ofset mesafesi, her silindir çiftinden gelen eşit ve zıt kuvvetlerin sallanan bir çift oluşturduğu anlamına gelir . Ortaya çıkan titreşim, genellikle balans millerini gerektirecek kadar yüksek değildir.
Dört silindirli veya daha az silindirli tüm dört zamanlı motorlarda olduğu gibi, güç stroklarında örtüşme olmaması , volana torkun titreşimli bir şekilde iletilmesine ve krank mili ekseni boyunca burulma titreşimine neden olur. Gerekirse bu titreşim harmonik sönümleyici kullanılarak en aza indirilebilir .
Egzoz manifoldu
Bir boksör dörtlü motor için tipik ateşleme sırası, silindirlerin sol sırasının birbiri ardına ateşlenmesi, ardından sağ silindir sırasının (veya tam tersi) ateşleme aralığının 180 derece eşit aralıklarla ateşlenmesidir . Geleneksel olarak, her bir sıradaki iki silindirden gelen egzozlar birleştirildi ve sonuçta ortaya çıkan düzensiz egzoz darbeleri, karakteristik bir "düz-dört uğultu" egzoz sesine neden oldu.
Diğer yaygın egzoz konfigürasyonu (2000'lerin ortalarından beri Subaru tarafından kullanıldığı gibi), egzoz darbelerini optimize etmek için silindirleri 360 derecelik bir ateşleme aralığı ofsetiyle eşleştirmektir . Bu konfigürasyon, zıt sıralardaki silindirleri eşleştirmek için uzun egzoz manifoldları gerektirir ve daha az belirgin bir egzoz sesi ile sonuçlanır.
Otomobillerde kullanım
1900–1935
1900 yılında, ilk düz dörtlü motor Benz & Cie tarafından Benz'in 1897 "kontra" düz ikiz motoruna dayalı olarak üretildi . Bu motor Benz yarış arabalarında kullanıldı, 20 hp (15 kW) üretildi, 5.4 L (330 cu inç) deplasmana sahipti ve Georg Diehl tarafından tasarlandı.
Londra şirketi Wilson-Pilcher , 1901'de düz dört motorla çalışan ilk arabasını piyasaya sürdü. Bu motor şasiye uzunlamasına monte edilmiş, su soğutmalı, 9 hp (7 kW) güç üretmiş ve 2,4 L (146 cu inç) deplasmana sahipti. Olağandışı bir şekilde, delik ve strok eşitti ve her biri 95 mm (3,7 inç) idi.
1902'de Buffum otomobili, 16 beygir gücünde derecelendirilen karşılıklı dört silindirli motorlarla donatıldı. Herbert H. Buffum, 1903'ten 1907'ye kadar Abington, Massachusetts'te Buffum adında bir Amerikan Otomobili üretti.
Daha önce düz ikiz motorlar üreten 1926 Tatra 30 , Çek şirketinin düz dört motorla çalışan ilk modeliydi. Tatra, 1920'ler ve 1930'lar boyunca çeşitli düz dört motorlu modeller üretti.
1936–1999
1936 Tatra T97 , arkadan motorlu, hava soğutmalı düz dörtlü, omurga şasi düzenine öncülük etti (daha sonra Volkswagen Beetle tarafından kullanıldı) ve aynı zamanda, alakasız olsa da, ön boksör 4'ü kullanan Avusturya'dan Steyr 50 geldi. arkadan çekişli motor. Yine 1936'da İngiliz şirketi Jowett , model yelpazesini düz ikiz motorlardan düz dörtlü motorları da içerecek şekilde genişletti. Jowett düz dört motorların üretimi, Jowett Javelin sedan ve Jowett Jupiter spor modellerinin üretimine son verdiği 1954 yılına kadar devam etti .
En uzun üretim düz dörtlü motor, 1938'den 2006'ya kadar üretilen ve en ünlüsü arkadan motorlu 1938–2006 Volkswagen Beetle ve 1950–1990 Volkswagen Transporter'da kullanılan Volkswagen hava soğutmalı motordur . Bu hava soğutmalı motor Porsche tarafından tasarlandı ve 1948–1965 Porsche 356 , 1953–1956 Porsche 550 , 1965–1969 Porsche 912 ve 1969–1976 Porsche 914'te de kullanıldı . 1982 yılında, egzoz emisyon düzenlemelerine uymak için Volkswagen Transporter'da (T3) Volkswagen Wasserboxer adlı su soğutmalı bir versiyon tanıtıldı.
1960'lar ve 1970'ler boyunca, birçok üretici, hava soğutmalı Citroën düz dörtlü motor , su soğutmalı Alfa Romeo düz dörtlü motor , su soğutmalı Lancia düz dörtlü motor ve su soğutmalı Subaru dahil olmak üzere düz dörtlü motorlar üretti. EA motoru .
Bu dönemde tasarlanan, ancak seri üretimde asla gün ışığına çıkmayan iki önemli motor, 1947'de Alec Issigonis tarafından orijinal olarak Morris Minor için tasarlanan Morris 800cc yan valf motoru ve 1966'da Claude Hill tarafından üretilen Ferguson 2.2 litre SOHC motoruydu. R5 araç araştırma projesinin bir parçası olarak.
2000–günümüz
.jpg)
2000 yılına gelindiğinde, çoğu üretici düz dörtlü motorları sıralı dörtlü motorlarla değiştirmişti. Su soğutmalı Subaru EJ motoru , Subaru WRX spor sedan ve onun Dünya Ralli Otomobili'nde turboşarjlı biçimde mevcut olan, düz dörtlü motorunun en son yinelemesi ile Subaru, dikkate değer bir istisnadır . Subaru'nun dört tekerlekten çekişi benimsemesi , düz dörtlü motorun korunmasında bir faktördü, çünkü bu motorun daha kısa uzunluğu dört tekerlekten çekiş bileşenlerinin şasiye takılmasına yardımcı oluyor. Sıralı dörtlü bir motordan daha pahalı olmasına rağmen, düz dörtlü motor, Subaru'nun iki tekerlekten çekişten çok az ekstra maliyetle dört tekerlekten çekişli bir araç üretmesini sağlar.
2012 yılında, bir doğal emişli versiyonu Subaru FA motoru kullanıldı Toyota 86 (aynı zamanda "Subaru BRZ" ve "filiz FR-S" olarak adlandırılır) arkadan çekişli spor coupe. Bu motor su soğutmalıdır, doğrudan benzin enjeksiyonludur , 147 kW (197 hp) üretir ve 2.0 L (122 cu inç) deplasmana sahiptir.
2016 Porsche Boxster/Cayman (982) ortadan motorlu spor otomobiller, doğal emişli düz altılı motordan turboşarjlı düz dörtlü motora küçültüldü, Porsche'nin 1970'lerin ortasından bu yana ilk düz dörtlü motoru. Bu motor 2,0–2,5 L (122–153 cu inç) deplasmanlarda üretilir ve 365 hp'ye (272 kW) kadar güç üretir. Birkaç yorumcu, Boxster/Cayman'ı sönük bir motor sesi için eleştirdi.
Motosikletlerde kullanın
Dört silindirli motorlara sahip çoğu motosiklet, sıralı dört motor düzeni kullanır, ancak şaft tahrikli motosikletlerde birkaç düz dört motorlu motor kullanılmıştır :
- 1938–1939 Zündapp K800 (hava soğutmalı)
- 1974–1987 Honda Gold Wing (sıvı soğutmalı)
- 1955–1956 Wooler 500cc (hava soğutmalı)
- 1981–1982 BFG 1300 (Fransızca) , hava soğutmalı Citroën düz dört araba motorunu kullanarak. Yaklaşık 450 inşa edildi ve bunların dörtte biri Fransız polisi tarafından satın alındı.
Uçakta kullanın
Hafif uçaklar genellikle Lycoming Engines , Continental Motors ve Franklin Engine Company gibi üreticilerden 6,4 L'ye (390 cu inç) kadar deplasmanlara sahip düz dörtlü motorlar kullanır .
İçin radyo kontrollü uçaklar , 40-50 cc (içinde 2,4-3,1 cu) deplasmanları düz dört motor gibi şirketler tarafından üretilmektedir OS Motorları .