4C90polski, czterosuwowy silnik tłokowy o zapłonie samoczynnym z wtryskiem pośrednim, przeznaczony do napędu samochodów osobowych, terenowych, dostawczych.

Jedyny silnik wysokoprężny polskiej konstrukcji, który wszedł do produkcji seryjnej na potrzeby samochodów dostawczych.

GenezaEdytuj

Potrzeba skonstruowania szybkobieżnego silnika wysokoprężnego wynikała z dużego zużycia paliwa przez benzynowy silnik S-21 montowany w produkowanych ówcześnie polskich samochodach dostawczych. Wiązało się to też z wprowadzonym embargiem naftowym po konflikcie na Bliskim Wschodzie i znacznym wzrostem cen paliw płynnych na świecie i w Polsce.

Założenia konstrukcyjneEdytuj

Silnik został skonstruowany w W.S.W. „Andoria” w zespole konstrukcyjnym, którym kierował inż. Andrzej Fryś. Postanowiono, że będzie to silnik o następujących parametrach:

Przy konstrukcji komory wirowej brała udział firma Ricardo Engineering. Zastosowano komorę wirową Ricardo Comet Vb. Dość precyzyjną (z uwagi na małe dawki paliwa) aparaturę wtryskową (pompa sekcyjna) opracowała czechosłowacka firma Motorpal. Wtrysk pośredni był wtedy powszechnie stosowany w produkcji, a wybrano go również z uwagi na dobrą szybkobieżność takiego silnika, dzięki czemu uzyskano podobną dynamikę pojazdu i brak konieczności konstruowania nowych podzespołów takich jak skrzynia biegów czy przekładnia główna do produkowanych samochodów Żuk oraz Nysa. Nowością był też system rozrządu OHC, zastosowany po raz pierwszy w silniku polskiej konstrukcji.

PrototypyEdytuj

Dokumentacja techniczna silnika była gotowa w 1974 r. Dwa prototypy do prób na hamowni i do prób drogowych uruchomiono we wrześniu 1975 roku[2]. Po wszechstronnych badaniach oraz dokonaniu drobnych poprawek konstrukcyjnych silnik został skierowany do ograniczonej produkcji seryjnej w 1984 r[3].

Produkcja i rozwój konstrukcjiEdytuj

Silnik bazowy 4C90 był przeznaczony zasadniczo do samochodów Żuk, Nysa (w których systematycznie zastępował silnik S-21) i wcześniejszych wersji samochodu Lublin. Stanowił on podstawę kolejnych wersji rozwojowych, o zwiększonych parametrach roboczych.

W latach 1975–1989 powstało około 1400 silników 4C90, z czego w samym 1989 roku 500 egzemplarzy. Pod koniec lat 80. silnik znalazł się w wolnej sprzedaży. W styczniu 1990 r. jego cena wynosiła 9,88 mln zł[2].

W listopadzie 1989 r. dokonano modernizacji silnika, w tym zmian w konstrukcji pompy olejowej i jej napędu. Zastosowano pasek napędu rozrządu o łukowych zębach (trwałość ponad 80 tys. km)[2].

Następnie dodano kolejno turbosprężarkę (w styczniu 1992[3]), w kolejnej wersji intercooler, oraz zmieniono pompę wtryskową z sekcyjnej na rozdzielaczową. Z powodu wzrostu mocy i momentu obrotowego do silnika były już projektowane wzmocnione podzespoły przeniesienia napędu. Silnik posiada układ EGR i spełnia normy czystości spalin EURO-3.

W roku 2007 powstała daleko idąca modyfikacja silnika bazowego 4C90 oznaczona ADCR. Powiększono pojemność skokową (poprzez zwiększenie średnicy cylindra do 94 mm), całkowicie zmieniono głowicę i zastosowano aparaturę wtryskową z bezpośrednim systemem wtrysku common rail firmy Bosch. Silnik ten spełniał normy czystości spalin EURO-4, a od roku 2011 EURO-5[4].

DANE TECHNICZNE
Parametr 4C90 4CT90-1BE
4CT90-1MEA
4CTi90-1BE6 4CTi90-1BE ADCR
Układ cylindrów rzędowy rzędowy rzędowy rzędowy rzędowy
Doładowanie brak turbosprężarka turbosprężarka turbosprężarka turbosprężarka
Intercooler nd. brak jest jest jest
Liczba cylindrów 4 4 4 4 4
średnica cylindra 90 mm 90 mm 90 mm 90 mm 94 mm
Skok tłoka 95 mm 95 mm 95 mm 95 mm 95 mm
Pojemność skokowa 2417 cm³ 2417 cm³ 2417 cm³ 2417 cm³ 2636 cm³
Stopień sprężania 20,6 20,6 20,6 20,6 17,5
Moc maksymalna 70 KM 90 KM 90 KM 102 KM 115 KM
Obroty mocy maks. 4200 rpm 4100 rpm 4100 rpm 4100 rpm 3700 rpm
Ciśnienie doładowania (maksymalne) n.d. brak danych 1,8 at 1,8 at 1,8 at
Pe 6,20 at 8,17 at 8,17 at 9,26 at 10,61 at
Moc jednostkowa 28,96 KM/l 37,23 KM/l 37,23 KM/l 42,20 KM/l 43,62 KM/l
Średnia prędkość tłoka 13,3 m/s 13,0 m/s 13,0 m/s 13,0 m/s 11,7 m/s
Maks. moment obrotowy 146 Nm 195 Nm 205 Nm 230 Nm 250 Nm
Obroty maks. momentu 2500 rpm 2200 rpm 2000-2500 rpm 2000-2500 rpm 1800-2200 rpm
Pompa wtryskowa sekcyjna rozdzielaczowa rozdzielaczowa rozdzielaczowa common rail
Wtrysk paliwa pośredni pośredni pośredni pośredni bezpośredni
Rodzaj rozrządu SOHC/2 SOHC/2 SOHC/2 SOHC/2 SOHC/2
Kolejność wtrysku 1-3-4-2 1-3-4-2 1-3-4-2 1-3-4-2 1-3-4-2
Ciśnienie wtrysku 15 MPa 15 MPa 15 MPa 15 MPa 160 MPa

Silnik był (lub jest) stosowany w polskich samochodach:

A także w zagranicznych takich jak:


Silnik ten osiągnął sukces z uwagi na:

  • konsekwentne i celowe działania w procesie powstawania i rozwoju konstrukcji bez zbytniego pośpiechu
  • znaczne możliwości rozwojowe przewidziane już we wstępnym okresie procesu projektowania
  • zlecenie opracowania komory wirowej i pompy sekcyjnej firmom mającym duży dorobek konstrukcyjny w tej dziedzinie
  • wnikliwe przebadanie prototypów silnika (wpierw na hamowni, później w próbach drogowych), wyciągnięcie właściwych wniosków, ustalenie niezbędnych poprawek przed uruchomieniem produkcji seryjnej.

Inne dane (silnik 4CT90-1BE)Edytuj

  • Jednostkowe zużycie paliwa - około 255 g/kWh (187 g/KMh)[5]
  • pompa rozdzielaczowa firmy Bosch
  • Minimalna prędkość obrotowa biegu jałowego - 800 RPM
  • Zużycie oleju smarującego - max. 0,178 kg/h
  • Ciśnienie oleju w rozgrzanym silniku - 0,35-050 MPa
  • Ilość oleju silnikowego do wymiany - 7 l; 7,5 l dla samochodu HONKER
  • Wtryskiwacz - czopikowy do komory wirowej RICARDO COMET VB
  • Luz zaworowy na zimnym silniku - 0,2 mm
  • Otwarcie zaworu ssącego 10° przed GMP
  • Zamknięcie zaworu ssącego 38° po DMP
  • Otwarcie zaworu wydechowego 58° przed DMP
  • Zamknięcie zaworu wydechowego 10° po GMP

ZaletyEdytuj

  • Wysoka trwałość
  • Niezbyt skomplikowana obsługa i naprawa
  • dobra elastyczność
  • znikome dymienie (brak zaczernienia spalin)

WadyEdytuj

  • głośna praca
  • umiarkowana sprawność silnika bazowego z uwagi na wtrysk pośredni (wada usunięta w silnku ADCR).

PrzypisyEdytuj

  1. ANDORIA Instrukcja obsługi silnik wysokoprężny 4CT90-1BE Rok wydania 2000, W.S.W. Andoria S.A.
  2. a b c Grzegorz Chmielewski, Pod górę z... Andrychowa, „Motor”, 11 lutego 1990.
  3. a b Tekst promocyjny Andoria, "Co się dzieje z silnikiem 4C90?", „Motor”, 5 stycznia 1992.
  4. Silniki-ADCR-Euro-5
  5. Dane techniczne z: ANDORIA Instrukcja obsługi silnik wysokoprężny 4CT90-1BE Rok wydania 2000, W.S.W. Andoria S.A.

BibliografiaEdytuj