Введение
Тип двигателя
Пятицилиндровый двигатель (также называемый рядным пятицилиндровым двигателем; сокращенно I5 или L5) — это поршневой двигатель с пятью цилиндрами, расположенными в одну линию вдоль коленчатого вала. Хотя он менее распространен, чем рядные четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели, конструкции пятицилиндровых двигателей используются производителями автомобилей с конца 1930-х годов. Наиболее известные примеры включают дизельные двигатели Mercedes-Benz с 1974 по 2006 год и бензиновые двигатели Audi с 1979 года по настоящее время. Пятицилиндровые двигатели работают плавнее, чем четырехцилиндровые, и короче, чем шестицилиндровые. Однако обеспечение равномерной подачи топлива во все цилиндры было проблематичным до внедрения системы впрыска топлива.
The straight five engine (also referred to as an inline five engine; abbreviated I5 or L5) is a piston engine with five cylinders mounted in a straight line along the crankshaft. Although less common than straight four engines and straight six engines, straight five engine designs have been used by automobile manufacturers since the late 1930s. The most notable examples include the Mercedes Benz's diesel engines from 1974 to 2006 and Audi's petrol engines from 1979 to the present. Straight five engines are smoother running than straight four engines and shorter than straight six engines. However, achieving consistent fueling across all cylinders was problematic prior to the adoption of fuel injection.
Характеристики
Пятирядные двигатели обычно короче шестирядных, что упрощает их установку поперечно в моторном отсеке. Они также работают плавнее, чем четырехрядные и оппозитные двигатели.
Баланс двигателя и вибрация
Пятицилиндровые двигатели имеют коленчатый вал с углом в 72 градуса. Среди четырехтактных двигателей, преимуществом двигателей с пятью и более цилиндрами является перекрытие рабочих тактов при равномерном порядке зажигания.
Приказ о стрельбе
Большинство четырехтактных рядных пятицилиндровых двигателей используют порядок зажигания 1-2-4-5-3. Этот порядок зажигания обеспечивает минимальный первичный (на скорости коленвала) крутящий момент колебаний и применяется в двигателях Volvo Modular, рядных пятицилиндровых двигателях VW/Audi, двигателе General Motors Atlas и двигателе Honda G. Рядные пятицилиндровые двигатели обычно имеют коленчатый вал с углом развала 72 градуса. Все двухтактные рядные пятицилиндровые двигатели ограничены одним порядком зажигания для заданной конфигурации коленвала; поскольку полный цикл происходит каждые 360 градусов, нет возможности согласовать фазы поршней без одновременного зажигания, поэтому в этом случае рядный пятицилиндровый двигатель не имеет недостатков. Некоторые двухтактные подвесные двигатели, например, Mercury Marine Force 150, используют порядок зажигания 1-5-2-3-4.
Карбюраторы и впрыск топлива
Использование рядных пятицилиндровых бензиновых двигателей в серийных автомобилях стало действительно возможным только с появлением надежной системы впрыска топлива. Это обусловлено неизбежными проблемами, возникающими при использовании карбюратора для питания нечетного числа цилиндров, а также значительной разницей в длине впускного коллектора между цилиндрами, расположенными ближе к карбюратору, и теми, что находятся на концах двигателя. В отличие от других компоновок двигателей, эти проблемы сложно решить путем установки нескольких карбюраторов. Дизельные двигатели всегда использовали впрыск топлива, поэтому большие рядные пятицилиндровые дизельные двигатели появились за десятилетия до бензиновых аналогов.
Дизельные двигатели
В 1938 году в грузовиках Lancia 3Ro был представлен 5-цилиндровый дизельный двигатель, заменивший предыдущий 3-цилиндровый. Созданный для итальянских и немецких вооруженных сил во время Второй мировой войны, а затем для гражданского использования, грузовик оставался в производстве до 1950 года. Первым серийно выпускаемым 5-цилиндровым двигателем для легковых автомобилей стал Mercedes Benz OM617 1974 года, атмосферный двигатель, представленный в моделях Mercedes Benz 300D (W114/W115). В 1978 году турбированная версия была представлена в моделях Mercedes Benz 300SD Turbo. Mercedes Benz продолжал производить 5-цилиндровые двигатели в течение следующих 28 лет, пока производство двигателя Mercedes Benz OM647 не было прекращено 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 оснащались 5-цилиндровыми дизельными двигателями Audi до появления турбодизельного двигателя Volvo D5; этот двигатель производился с 2001 по 2017 год и использовался в нескольких дизель-гибридных установках (продававшихся как модели "twin engine"). К другим серийно выпускаемым 5-цилиндровым дизельным двигателям относятся турбодизельный двигатель VM Motori 531 (1999–2001), турбодизельный двигатель Land Rover Td5 (1998–2007), турбодизельный двигатель Ford Duratorq 3.2 (2006–2019) и турбодизельный двигатель Fiat JTD 2.4 (1998–2009).
Использование в мотоциклах
Очень немногие мотоциклы использовали пятицилиндровые двигатели. Однако гоночные мотоциклы Honda RC148 1965 года и Honda RC149 1966 года, объемом 125 куб. см, четырехтактные, использовали рядные пятицилиндровые двигатели, разработанные на базе рядного двухцилиндрового двигателя 50 куб. см гоночного мотоцикла Honda RC116 Grand Prix. Эти рядные пятицилиндровые двигатели имели необычную конструкцию, представляя собой схему рядного шестицилиндрового двигателя с удаленным одним из средних цилиндров.