Введение
Запасной автомобильный двигатель – это двигатель или его основная часть, продаваемый отдельно, без каких-либо других компонентов, необходимых для создания полностью функционирующего автомобиля (например, силовой установки). Такие двигатели производятся либо как детали для вторичного рынка, либо как реплики двигателя, снятого с производства.
Использование
Заменные двигатели используются для замены двигателей классических автомобилей, находящихся в плохом состоянии или вышедших из строя, либо для установки в автомобиль более мощного или экономичного двигателя. Заменные двигатели часто применяют для повышения надежности старых автомобилей при повседневной эксплуатации. Энтузиасты классических автомобилей также могут устанавливать реплики редких двигателей в классические автомобили (это особенно часто встречается в автомобилях Mopar с установленным двигателем 426 Hemi). Двигатели, предлагаемые на вторичном рынке, используются в различных видах автоспорта. В некоторых современных гоночных сериях применяются "двигатели в ящиках" (crate engines), многие из которых производятся независимыми компаниями. Это обеспечивает сопоставимую мощность гоночных автомобилей для всех участников. Автомобили серий Legends и Allison Legacy также используют запечатанные двигатели в ящиках.
Короткий блок
Краткий блок – это подкомплект двигателя, включающий в себя часть блока цилиндров, расположенную ниже прокладки головки блока и выше масляного поддона, и обычно состоящий из собранного блока двигателя, коленчатого вала, шатунов и поршней с правильно установленными поршневыми кольцами. Краткий блок для двигателя с распределительным валом в блоке цилиндров включает в себя распределительный вал, шестерни газораспределения и любые балансировочные валы. В двигателях с верхним расположением распредвала эти детали не входят в комплект. Двигатели в кратком блоке стали популярны после Второй мировой войны, когда массовое производство обеспечило высокую степень согласованности между отдельными двигателями; до этого большинство двигателей собирались вручную и имели индивидуальные особенности. Краткие блоки стали менее популярными после 1970-х годов, когда двигатели с верхним расположением распредвала (OHC) стали стандартом, поскольку рациональной единицей замены стал длинный блок, включающий головку блока, распределительный вал и механизм привода клапанов. Краткий блок является предпочтительным компонентом для замены изношенного двигателя, требующего серьезного ремонта, который выходит за рамки возможностей местной автомастерской, в таком случае может потребоваться механический цех. Краткий блок представляет собой основные изнашиваемые детали двигателя: поршневые кольца и, возможно, расточку цилиндров или замену гильз, а также восстановление подшипников коленчатого вала. Хотя замена поршневых колец или вкладышей подшипников когда-то считалась обычной работой для автомастерской, необходимость в расточном или коленчато-шлифовальном станке теперь превышает возможности стандартной автомастерской. Краткий блок включает в себя предварительно собранный набор основных деталей, обычно требующих оборудования, недоступного в автомастерской, в одном узле. Третьим элементом, иногда требующим механической обработки, является притирка клапанных седел в головке блока цилиндров, что требовалось реже. Притирка клапанов для подгонки когда-то была обычной задачей для автомастерской, как и легкая обработка с помощью ручного инструмента, когда широко использовались чугунные седла. После появления стальных вставок седел, либо в результате перехода на неэтилированный бензин в 1970-х годах, либо при установке в высокопроизводительные алюминиевые головки, обработка головки блока и замена седел стали одинаково часто необходимыми. Алюминиевые головки блока цилиндров также могли быть повреждены деформацией после перегрева, что часто требовало механической обработки для восстановления их плоскостности. Краткий блок имеет преимущества перед разборкой двигателя и отправкой коленчатого вала и других связанных автомобильных деталей на переработку. Обычно его быстрее получить, так как требуется только одна отправка, а не отправлять детали в механический цех и обратно, и тратить время на переобработку этих деталей. Краткий блок также собирался бы в мастерской, которая, как ожидается, была бы чище и лучше организована для специализированного производства двигателей. Краткие блоки использовались в двигателях OHV. Клапанные двигатели были преобладающими до появления краткого блока в качестве распространенного компонента, и они также не давали значительной экономии за счет исключения (простой) головки блока.
Длинный блок
Длинный блок – это подкомплект двигателя, состоящий из собранного короткого блока с коленчатым валом, головкой блока цилиндров, распределительным валом (обычно) и газораспределительным механизмом. Для целей данной статьи, двигатель в сборе (crate engine) определяется как полностью собранный двигатель, включающий в себя больше компонентов, чем обычно устанавливается на длинном блоке; точная комплектация зависит от производителя. Его также иногда называют "расширенным длинным блоком" ("deluxe long block"), который обычно включает в себя топливную и впускную систему, трамблер, масляный поддон и систему зажигания. В некоторых случаях в комплектацию входят выпускные коллекторы и водяной насос. Этот тип двигателя находит применение в различных областях, включая замену двигателя, создание хот-родов и участие в соревнованиях в автоспорте. Двигатели в сборе часто рассматриваются как экономичное и более надежное решение по сравнению с капитальным ремонтом двигателя или индивидуальной сборкой. Такие двигатели производятся специализированными производителями двигателей, работающими в чистых и хорошо оборудованных мастерских, а не в обычных автомастерских. Двигатели в сборе могут быть абсолютно новыми или существенно восстановленными. В случае восстановления, они восстанавливаются до степени, при которой их качество, надежность и ожидаемый срок службы соответствуют новым двигателям.
Преимущества
Двигатели в сборе часто рассматриваются как экономичный вариант для любых задач. При обычной замене автомобильного двигателя двигатель в сборе зачастую имеет очень конкурентоспособную цену по сравнению со стоимостью полной переборки неисправного двигателя. Кроме того, его быстрее можно получить со склада, чем ждать аналогичного времени доставки запчастей и затем приступать к переборке. Установщики часто выбирают двигатели в сборе из-за их стоимости и простоты установки. Обычно двигатели в сборе устанавливаются заменой "bolt-on", без проведения каких-либо внутренних работ, в отличие от капитального ремонта, который требует замены внутренних деталей квалифицированными механиками. Для хот-родов и других кастомных автомобилей также часто выбирают двигатели в сборе из-за их более высокой выгоды по сравнению с двигателем, собранным на заказ. В автоспорте двигатели в сборе стали очень популярны по ряду причин. Они часто являются более доступным вариантом по сравнению со специализированным гоночным двигателем, поэтому бюджетные гонщики часто выбирают этот путь. Двигатели в сборе также завоевали большую популярность во многих гоночных сериях благодаря конкурентной борьбе. Поскольку все гонщики используют одинаковые двигатели, победа зависит от мастерства водителя и настройки шасси, а не от мощности, которую команда может себе позволить.
Двигатели EV
В целом, простой замены двигателя внутреннего сгорания на электродвигатель недостаточно; для полной конверсии трансмиссии электромобиля (EV) также требуется установка аккумуляторной батареи, инвертора, редуктора и контроллера. Большинство этих отдельных компонентов можно объединить с двигателем в блок, который по габаритам совместим с существующим моторным отсеком, однако аккумулятор обычно является самым крупным и тяжелым компонентом силовой установки EV и может представлять серьезную проблему при установке.
Послепродажный рынок
Любители переоборудуют автомобили в электромобили, по крайней мере, с 1960-х годов. Исторически для этого использовались стартеры от самолетов и свинцово-кислотные аккумуляторы; было написано несколько книг, документирующих и описывающих эти переоборудования, включая The Complete Book of Electric Vehicles (Shacket, 1979), How to Convert to an Electric Car (Lucas & Riess, 1980), Convert It (Brown & Prange, 1993) и Build Your Own Electric Vehicle (Brant, 1994). Многие современные внефабричные электромоды реализуются путем извлечения и адаптации полного силового агрегата (тягового двигателя/двигателей, батареи, контроллера и инвертора) из серийно выпускаемых электромобилей, таких как Tesla. East Coast Defender продемонстрировал переоборудование 1969–96 Range Rover Classic с использованием силовой установки Tesla EV, разработанной совместно с Electric Classic Cars, для Motor Trend в 2021 году. В октябре 2019 года коммерчески доступных комплектов для создания электромобилей "под ключ" не было, но такие проекты находились в разработке. Например, EV West анонсировала свой Revolt Tesla Crate Motor в 2020 году, который объединяет тяговый электродвигатель Tesla с редуктором и заканчивается карданным валом. Механически двигатель оснащен креплениями, совместимыми с малогабаритными блоками двигателей Chevrolet, что позволяет использовать многочисленные комплекты для замены этих двигателей.
Производители автомобилей
Ранее в 2018 году Chevrolet Performance представила концепцию «электрического двигателя в сборе» с презентацией eCOPO Camaro на выставке SEMA того же года. eCOPO Camaro представлял собой COPO Camaro 2019 года выпуска, оснащенный парой тяговых электромоторов BorgWarner HVH250 150 вместо традиционного поршневого двигателя. Электромотор по сути являлся заменой, сохраняющей тот же шаблон крепления колокола и коленчатый фланец, что и в семействе двигателей LS, благодаря чему автомобиль сохранил ту же трансмиссию, карданный вал и оси, что и обычный COPO Camaro. На выставке SEMA 2019 года Chevrolet продолжил развивать эту концепцию, представив E-10 Concept, в котором использовались силовые установки от двух Bolt, переустановленные в восстановленный пикап C10 1962 года. В следующем году на SEMA, в октябре 2020 года, Chevrolet продемонстрировал комплект eCrate «Electric Connect and Cruise», включающий основные компоненты трансмиссии одного Bolt (электромотор, аккумулятор, контроллер и инвертор), и показал его установленным на восстановленный K5 Blazer 1977 года. Поставка комплекта была запланирована на вторую половину 2021 года. Электромотор Bolt модифицируется путем удаления дифференциала и редуктора, а затем установки адаптерной пластины и коленчатого фланца, что позволяет ему крепиться к стандартной трансмиссии. Вместе с контроллером и инвертором двигатель занимает примерно столько же места, сколько небольшой V8; аккумулятор представляет собой более сложную задачу с точки зрения компоновки, поэтому первоначальная разработка была сосредоточена на пикапах. По состоянию на 2022 год, по словам вице-президента Chevrolet Скотта Белла, он все еще рассматривался как «потенциальная бизнес-возможность». В ноябре 2021 года Ford Performance выпустил электромотор в сборе «Eluminator», который был тем же тяговым двигателем, используемым в Ford Mustang Mach-E GT Performance Edition, и применялся для привода восстановленного пикапа F-100 Eluminator 1978 года. По состоянию на 3 ноября 2021 года он был доступен для предварительного заказа, но поставки еще не начались.
Общие двигатели для ящиков, используемые в североамериканских гонках
General Motors начала разработку нескольких гоночных двигателей small-block в комплектации "под сборку" в 2001 году, а в 2002 году они поступили в производство. Двигатели герметизированы, а их ремонт осуществляется сертифицированными специалистами по восстановлению. Двигатель 602 оснащен чугунными головками блока цилиндров, чугунным блоком и алюминиевыми поршнями. Он развивает около 350 лошадиных сил и 390 фунт-футов крутящего момента при степени сжатия 9.1:1. Используется в автомобилях Mid American Stock, Northeastern (США) Sportman, Crate Racing USA и других сериях.
Шевроле 603
Двигатель Chevrolet имеет номер детали 88959603. Его рабочий объем составляет 355 кубических дюймов, а крутящий момент – 405 фунт-футов при степени сжатия 10.1:1.
Шевроле 604
Двигатель Chevrolet дебютировал в 2002 году с номером детали 88958604 и стоил около 5000 долларов в 2012 году. CRA All Stars Tour (допускается, но не требуется), Big 8 Series, RUSH Late Models, Crate Racing USA,
Заменные блоки
Новые отливки некоторых двигателей иногда производятся сторонними компаниями. Эти блоки обычно используются для восстановления редких или популярных моделей, особенно когда оригинальные детали больше не выпускаются. Иногда они доступны из алюминия вместо оригинального чугуна, или изготавливаются из более прочных сплавов. Часто они позволяют установить больший рабочий объем, который выпускался ограниченной серией, или даже рабочий объем, который никогда не предлагался производителем.