Чотирьохциліндровий двигун



Рядний чотирициліндровий двигун- конфігурація двигуна внутрішнього згоряння з рядним розташуванням чотирьох циліндрів, і поршнями, що обертають один загальний колінчастий вал. Часто позначаєтьсяI4("ай-фор")абоL4("Straight-4", "In-Line-Four"). Площина, в якій знаходяться циліндри, може бути вертикальною або перебувати під певним кутом до вертикалі. У другому випадку двигун іноді називаютьSlant-4(/4) — наприклад двигун автомобіля «Москвич-412».
Конфігурація I4 для чотиритактного двигуна є незбалансованою, але проста у виробництві (для двотактного двигуна з чергуванням роботи циліндрів через 90° у порядку 1-3-4-2 або 1-2-4-3 така конструкція - збалансована). При цьому чотирициліндровий двигун має приблизно на третину менше деталей, ніж шестициліндровий того ж об'єму та потужності, і вимагає приблизно на стільки ж менше часу для багатьох операцій з обслуговування та ремонту. Тому вона знаходить застосування зазвичай у порівняно бюджетних автомобілях з відносно невеликим робочим об'ємом двигуна, а також автомобілях, для яких простота в ремонті та обслуговуванні важливіша за рівень комфорту (таксі, позашляховики тощо).
Сучасні рядні 4-циліндрові двигуни мають робочий об'єм, зазвичай, від 0,7 до 2,3 літра. Зі зростанням робочого об'єму рівень вібрацій значно зростає, тому на сучасних двигунах цієї конфігурації з робочим об'ємом більше 2,0 л., як правило, використовуються додаткові балансувальні (заспокійливі) вали, що дозволяють наблизити рівень вібрацій до рядних шестициліндрових двигунів аналогічного робочого об'єму.
У минулому, однак, I4 великих робочих обсягів були рідкістю.
На початку XX ст.існували гоночні автомобілі з рядними чотирициліндровими двигунами робочим об'ємом 10-17 літрів – наприклад, De Dietrich. Потужність цих двигунів, однак, була дуже невелика - зазвичай близько 70-100 л. с., що пояснюється тим, що їх максимальні обороти становили лише близько 1500 об/хв.
У довоєнні роки чотирициліндрові автомобільні двигуни великого обсягу були рідкістю, особливо у вантажівках. Сюди можна зарахувати, наприклад, радянські ГАЗ М-1, ГАЗ-АА та їх похідні (3285 см³).
International Harvester з 1915 по 1926 використовував на своїх вантажівках 3,3-літрову нижньоклапанну рядну четвірку, а в 1961-1972 роках випускав рядні 4-циліндрові мотори сімейства Comanche робочим об'ємом 2,5 і 3,2 л. Всі легкові та вантажні автомобілі Ford аж до появи на початку 1930-х років Ford Flathead V8 мали нижньоклапанні рядні чотирициліндрові двигуни (фактично двох сімейств – Ford T та Ford A). Chrysler з 1926 і до повного переходу на рядні шістки в 1932 використовував на бюджетних моделях своїх марок (S-Series) нижньоклапанні рядні чотирициліндрові мотори робочим об'ємом 2,7 ... 3,2 л. Двигун Pontiac Tempest моделі 1961-63 років мав робочий об'єм 3188 см і не мав балансувальних валів.
З відносно недавніх прикладів західнонімецька фірма Porsche випускала автомобілі з 2990-кубовими I4.
Радянські та українські автомобілі «Волга» та УАЗ протягом тривалого періоду часу (з 1957 по початок 2000-х) оснащувалися рядними чотирициліндровими двигунами з алюмінієвими гільзованими блоками і клапанним механізмом OHV виробництва ЗМЗ та УМЗ, які мали робочий об'єм 4 2,9 літра) і не мали балансувальних валів. В даний час автомобілі УАЗ постачаються ряднимичотирициліндровими моторами виробництва ЗМЗ сімейства 409 (з чавунним блоком та клапанним механізмом DOHC, ніяк не пов'язаного з раніше згаданим), з робочим об'ємом 2,7 літра та балансувальними валами.
Всі ці двигуни були досить малооборотними і відносно важкими, що, поряд з особливими заходами при конструюванні і правильному налаштуванні, практично зводило нанівець небажані вібрації в порівнянні з I4 меншого об'єму. Хоча, скажімо, двигун «Понтіаку» виявився дуже чутливим до налаштування карбюратора.
В даний час одними з найбільших по робочому об'єму серійних рядних чотирициліндрових бензинових двигунів є японські двигуни сімейства Toyota 3RZ-FE з робочим об'ємом 2,7 л (Toyota Land Cruiser Prado та інші моделі). Чотирициліндрові дизелі такого і більшого об'єму не є рідкістю і часто використовуються на вантажівках та тракторах, для яких рівень вібрацій не є визначальним фактором.

V-подібний чотирициліндровий двигун- дуже рідкісна конфігурація. Зрідка застосовувався на початку XX століття на мотоциклах, гоночних автомобілях та літаках. Масовими реалізаціями такої конфігурації у вітчизняному автопромі були лише двигуни Мелітопольського моторного заводу МеМЗ-965, МеМЗ-966, МеМЗ-968, які застосовувалися на автомобілях «Запорожець» та ЛуАЗ. Така конфігурація була обрана з міркувань досягнення компактності силового агрегату як у довжину, так і в ширину та спрощення системи повітряного охолодження. Однак конфігурація V4 повністю незбалансована і має нерівномірне чергування спалахів у циліндрах. З цієї причини автомобілі «Запорожець» видають при роботі характерний неприємний звук, що торохтить (насправді в основному через систему повітряного охолодження, для «водяних» V4 це зовсімнехарактерно, за звуком та характером роботи вони дещо нагадують V6, з якими зазвичай і уніфіковані). У світовій практиці V4 водяного охолодження свого часу знаходили найширше застосування в модельному ряді європейської філії Ford Motor Company, зокрема на моделях Ford Taunus і Ford Granada, а також (той самий двигун) на автомобілях SAAB, на які він ставився замість двотакового трициліндрового, знову ж таки, завдяки компактності.
Опозитний чотирициліндровий двигун -поршневий двигун внутрішнього згоряння, в якому кут між рядами циліндрів становить 180 градусів. В автомобільній та мототехніці опозитний двигун застосовується для зниження центру тяжіння замість традиційного V-подібного. Опозитний двигун, на відміну від інших чотирициліндрових двигунів, найбільш збалансований. Колінчастий вал опозитного двигуна зазнає менших навантажень, що дозволяє розвивати великі обороти двигуна, і знімати велику питому потужність не збільшуючи масу.
У порівнянні з рядним чотирициліндровим двигуном має (як і V-подібний двигун) складнішу конструкцію.
Найбільшого поширення оппозитний двигун отримав у моделі Volkswagen Käfer випущеної за роки виробництва.
Компанія Porsche використовує його в більшості своїх спортивних та гоночних моделей, таких як Porsche 997, Porsche 987 Boxster та інші.
Опозитний двигун є також відмінністю автомобілів марки Subaru, який встановлюється практично у всі моделі Subaru c 1963 року. Більшість двигунів цієї фірми мають опозитне компонування, яке забезпечує дуже високу міцність і жорсткість блоку циліндрів.
Volkswagen Transporter T1 - T3 бензинові версії моторів також були опозитні. Мала висотадвигуна дозволяла встановлювати його під підлогою салону.
Опозитний чотирициліндровий двигун встановлювався на Т-26 та деякі машини Pz I.