محرك روفر من سلسلة K

محرك روفر من سلسلة K هو سلسلة من محركات الاحتراق الداخلي التي تصنعها شركة باورترين المحدودة ، وهي شركة شقيقة لشركة إم جي روفر . كان المحرك رباعي الأسطوانات مستقيماً ، ويتوفر بنوعين: SOHC و DOHC ، ويتراوح حجمه من 1.1 إلى 1.8 لتر (1113 إلى 1796 سم مكعب؛ 67.9 إلى 109.6 بوصة مكعبة) .    

تاريخ التصميم

كتلة أسطوانات محرك روفر من سلسلة K ذي 16 صمامًا وعمود كامة علوي مزدوج (DOHC) من المملكة المتحدة، مزود بأسطوانات مبطنة بمادة مانعة للتسرب.

طُرحت سلسلة محركات K في عام 1988 من قِبل مجموعة روفر كمحرك لسيارة روفر 200. وكان هذا ثاني تطبيق واسع النطاق لتقنية صب الرمل منخفض الضغط (LPS) في مصنع جديد يقع بين مصنع إيست ووركس وكوفتون هاكيت . (كان أول تطبيق واسع النطاق لعملية LPS في رأس أسطوانة M-16 ، الذي تم إنتاجه في مصنع ساوث ووركس، المجاور للمسبك السابق). تعتمد عملية LPS على ضخ الألومنيوم السائل في قالب رملي مُرتبط كيميائيًا من الأسفل. وقد أدى ذلك إلى تقليل شوائب الأكسيد، ومنح نسبة إنتاجية تصل إلى حوالي 90%، مقارنةً بـ 60% لعمليات الصب التقليدية بالجاذبية. تجنبت هذه العملية العديد من المشاكل المتأصلة في صب مكونات الألومنيوم، وبالتالي سمحت بسماكة جدار أقل للصب ونسب قوة إلى وزن أعلى. ومع ذلك، تطلبت العملية استخدام مادة LM25 المعالجة حراريًا، مما أكسب المحركات سمعة بأنها هشة. فارتفاع درجة حرارة المحرك غالبًا ما يؤدي إلى تلدين المادة، مما يجعل المكونات غير صالحة للاستخدام. يُؤدي تصميم حجرة المحرك في بعض سيارات روفر المُجهزة بمحركات من سلسلة K، وخاصةً سيارة MGF ذات المحرك الوسطي، إلى عدم اكتشاف تسرب سائل التبريد الشائع أسفل مشعب السحب إلا بعد حدوث تلف جسيم في رأس الأسطوانة. زُوّدت كتل المحركات المصنوعة من الألومنيوم ببطانات أسطوانات من الحديد المصبوب بالدوران، والتي كانت تُصنّعها في البداية شركة GKN 's Sheepbridge Stokes في تشيسترفيلد ، ولكن تم استبدالها ببطانات من صنع شركة Goetze. لسوء الحظ، تم تصنيع عدد كبير من محركات ما بعد البيع، والتي تُعرف باسم "VHPDs"، باستخدام بطانات GKN القديمة غير المطابقة للمواصفات من قِبل شركات Minister وLotus وPTP بعد فترة طويلة من طرح بطانات Goetze في الإنتاج عام 2000.

طُرح المحرك في البداية بنسختين: 1.1 لتر بعمود كامات علوي مفرد ، و1.4 لتر بعمودي كامات علويين . ولأن هوندا توقفت عن تزويد روفر بالمحركات بعد انتهاء علاقتها مع روفر، ولكن قبل استحواذ بي إم دبليو عليها بفترة طويلة،  جرى توسيع تصميم سلسلة K إلى سعتي 1.6 و1.8 لتر. وتم ذلك باستخدام بطانات أسطوانات ذات قطر أكبر، بالإضافة إلى زيادة شوط المكبس. استلزم هذا التغيير إعادة تصميم كتلة الأسطوانات، حيث أُزيل سطحها العلوي، واستُبدلت البطانات "الرطبة" ببطانات "مُخففة". [ 1 ] كانت شركة SU Carburettor تُصنّع جسم الخانق البلاستيكي المُستخدم في المحرك حتى عام 2001. كما أنتجت الشركة أجسامًا من الألومنيوم وأخرى ذات أحجام أكبر.

كانت محركات الأسطوانات الأربع تُثبّت معًا على شكل طبقات متداخلة بواسطة براغي طويلة تُحكم ضغط المحرك، مع العلم أن هذا التصميم ليس غريبًا، فقد استُخدم في محركات الطائرات المقاتلة الخفيفة الأولى من الحرب العالمية الأولى . كما استُخدم أيضًا في محركات الدراجات النارية ومحرك سيارة السباق " سابرينا " من إنتاج شركة ترايمف في سباق لومان. [ 2 ] [ 3 ]

تم تصنيف نوعي رأس المحرك اللذين تم تثبيتهما على كتلة الأسطوانات الأربع المشتركة إلى K8 (ثمانية صمامات) وK16 (ستة عشر صمامًا). كما تضمن تصميم لاحق لرأس المحرك وحدة تحكم متغيرة بالصمامات (VVC) من تصميم روفر (مستمدة من براءة اختراع AP منتهية الصلاحية). وقد أتاح ذلك توليد طاقة أكبر دون المساس بعزم الدوران عند السرعات المنخفضة والمرونة. يقوم نظام VVC بتغيير فترة كامة السحب باستمرار، مما ينتج عنه أداء قيادة مرن بشكل ملحوظ: منحنى عزم الدوران لمحرك سلسلة K المزود بنظام VVC يكون مسطحًا تقريبًا في جميع نطاقات الدوران، وتزداد الطاقة بثبات دون أي انخفاض حتى يبدأ محدد السرعة بالعمل عند 7200  دورة في الدقيقة.

بعد انهيار مجموعة إم جي روفر في عام 2005، بدأ محرك سلسلة K فصلاً جديداً ومثيراً للاهتمام في تاريخه. في ذلك الوقت، كانت شركتان صينيتان متنافستان لصناعة السيارات تعملان على تطوير المحرك مرتين بشكل منفصل.

قامت شركة نانجينغ للسيارات الصينية (NAC) بشراء أصول شركة إم جي روفر، وبذلك حصلت على حق استخدام مصنع لونغبريدج وحقوق الملكية الفكرية وأدوات الإنتاج للعديد من التصاميم، بما في ذلك تلك الخاصة بمحرك سلسلة K.

بمساعدة شركة لوتس للهندسة، واصلت شركة NAC إنتاج سلسلة N، وهي نسخة محسنة من سلسلة K مع إعادة تصميم حشية رأس الأسطوانة وسكة الزيت المبنية على الأدوات الأصلية.

استُخدم هذا المحرك في سيارة MG TF التي أُعيد إطلاقها في المملكة المتحدة، وفي سيارتي MG3 SW وMG7 في الصين. وخلافًا للاعتقاد السائد، لم يتم تركيب محرك سلسلة N في سيارة MG 6 .

عندما توقف إنتاج سيارة MG TF للمرة الأخيرة في عام 2011، توقف إنتاج سلسلة N أيضًا.

أما التطور الثاني فكان من قِبل شركة سايك موتور الصينية العملاقة . وكانت سايك قد اشترت سابقًا حقوق وتصاميم العديد من سيارات إم جي روفر. ورغم امتلاكها الخبرة اللازمة، إلا أنها لم تكن تملك الأدوات اللازمة، ما اضطرها إلى إعادة هندسة محركها بشكل عكسي.

كانت ميزة ذلك أنها سمحت لشركة ريكاردو 2010، وهي الشركة التي كلفتها شركة SAIC بتنفيذ التطوير، بفرصة تحسين المحرك في عدد من المجالات.

وشملت مجالات التحسين الرئيسية إعادة تصميم الرأس لتحسين الممرات المائية والصلابة الهيكلية، كما تم تقوية الكتلة أيضًا.

تم استخدام جميع الأدوات الجديدة في إنتاجها، كما أن جودة المواد وجودة عملية صب الألومنيوم أدت إلى تحديث أكثر جوهرية بكثير من سلسلة N.

سيستمر هذا المحرك الجديد في تشغيل سيارة رووي 750، وسيارة رووي 550، ولاحقًا بعد اندماج الشركتين NAC وSAIC، سيارة MG 6 .

إدارة المحرك

محرك K8

استخدمت محركات K8 الأولى مكربن ​​SU KIF أحادي مع خانق يدوي وموزع بدون قاطع مثبت على نهاية عمود الكامات . أصبح نظام الحقن أحادي النقطة بتقنية MEMS قياسيًا مع إطلاق سيارة روفر 100 في عام 1994.

K16

استخدمت طرازات K16 نظام MEMS ، مع وحدة تحكم إلكترونية (ECU) سعة 1.6 لتر من عام 1990 حتى عام 1994، ووحدة تحكم إلكترونية سعة 1.9 لتر من عام 1995 فصاعدًا، بنظامي الإشعال أحادي النقطة ومتعدد النقاط ، مع ملف إشعال واحد في الجزء الخلفي من كتلة المحرك وغطاء موزع وذراع دوار في نهاية عمود الكامات. استُخدم نظام MEMS 2J في محرك VVC للتحكم في نظام التحكم المتغير بالصمامات ونظام الإشعال بدون موزع ، وذلك لوجود أحزمة قيادة عمود الكامات في طرفي المحرك. مع إطلاق سيارتي روفر 25 وروفر 45 في عام 1999، تم تقديم نظام MEMS 3، بملفي إشعال مزدوجين وحقن متسلسل .

مجموعة الموديلات

1100

محرك مكربن ​​سعة 1.1 لتر في سيارة روفر مترو كويست

جميع المحركات الـ 1100 تبلغ سعتها 1.1 لتر (1113 سم مكعب؛ 67.9 بوصة مكعبة) بقطر أسطوانة 75 مم وشوط 63 مم. تم ابتكار أربعة أنواع مختلفة:    

  • محرك SOHC K8 ذو 8 صمامات، مكربن، 60 حصان (44 كيلوواط؛ 59 حصان)   
  • محرك SOHC K8 ذو 8 صمامات، SPI، بقوة 60 حصان (44 كيلوواط؛ 59 حصان)   
  • محرك SOHC K8 ذو 8 صمامات، MPI، بقوة 60 حصان (44 كيلوواط؛ 59 حصان)   
  • محرك DOHC K16 ذو 16 صمامًا، MPI، بقوة 75 حصانًا (55 كيلوواط؛ 74 حصانًا)   

السيارات التي كانت تأتي مع طراز 1100:

1400

محرك DOHC من سلسلة K سعة 1.4 لتر في سيارة MG ZR

رموز المحرك: 14K2F (8V)، 14K4F (16V)، 14K16 (16V)؟

جميع المحركات الـ 1400 بسعة 1.4 لتر (1396 سم مكعب؛ 85.2 بوصة مكعبة ) بقطر أسطوانة 75 مم وشوط 79 مم (2.95 بوصة × 3.11 بوصة)، وهي مزودة بعمودي كامات علويين (DOHC) و16 صمامًا ونظام حقن متعدد النقاط (MPI). تم ابتكار ستة أنواع مختلفة منها:    

  • محرك SOHC K8 ذو 8 صمامات، مكربن، 75 حصان (55 كيلوواط؛ 74 حصان)   
  • محرك SOHC K8 ذو 8 صمامات، SPI، بقوة 75 حصان (55 كيلوواط؛ 74 حصان)   
  • محرك SOHC K8 ذو 8 صمامات، MPI، بقوة 75 حصان (55 كيلوواط؛ 74 حصان)   
  • محرك DOHC K16 ذو 16 صمامًا، SPI، بقوة 90 حصانًا (66 كيلوواط؛ 89 حصانًا)   
  • محرك DOHC K16 ذو 16 صمامًا، MPI، بقوة 83 حصانًا (61 كيلوواط؛ 82 حصانًا)   
  • محرك DOHC K16 ذو 16 صمامًا، MPI، بقوة 103 حصان (76 كيلوواط؛ 102 حصان)   

يُعدّ طراز K16 بقوة 82 حصانًا (61 كيلوواط؛ 83 حصانًا متريًا) مطابقًا تمامًا لطراز 103 حصانًا متريًا (76 كيلوواط؛ 102 حصانًا متريًا) ، باستثناء وجود صمام خانق مُقيّد مُصمّم لخفض فئة التأمين على السيارة. يُمكن تحويل هذا الطراز إلى طراز 103 حصانًا (77 كيلوواط) عن طريق استبدال صمام الخانق بصمام خانق غير مُقيّد لمحرك 103 حصانًا. أما طراز Spi بقوة 90 حصانًا متريًا (66 كيلوواط؛ 89 حصانًا متريًا) فيتميز بنظام حقن وقود أحادي النقطة بدلًا من نظام الحقن متعدد النقاط الموجود في المحرك الأحدث.           

السيارات التي كانت تأتي مع طراز 1400:

1600

رمز المحرك: 16K4F

جميع المحركات الـ 1600 بسعة 1.6 لتر (1588 سم مكعب؛ 96.9 بوصة مكعبة ) بقطر أسطوانة 80 مم وشوط 79 مم (3.15 بوصة × 3.11 بوصة)، وهي مزودة بعمودي كامة علويين (DOHC) و16 صمامًا ونظام حقن متعدد النقاط (MPI). تم إنتاج نوعين مختلفين:    

  • 109 حصان (80 كيلوواط؛ 108 حصان)   
  • 111 حصان (82 كيلوواط؛ 109 حصان)   

السيارات التي كانت تأتي مع طراز 1600:

1800

محرك MG ZR 160 سعة 1800 سم مكعب من سلسلة K، DOHC بقوة 160 حصانًا، بتقنية VVC، في سيارة MG ZR
محرك توربو من سلسلة K في سيارة روفر 25 بدون أنابيب تعزيز وبدون بطارية

رموز المحرك: 18K4F (16V غير VVC)، 18K4K (متغيرات VVC)

يُعد محرك 1.8 أكبر محرك من حيث السعة. جميع محركات 1800 تبلغ سعتها 1.8 لتر (1796 سم مكعب؛ 109.6 بوصة مكعبة ) بقطر أسطوانة × شوط 80 مم × 89.3 مم (3.15 بوصة × 3.52 بوصة) ، وعمودي كامة علويين، وأربعة صمامات لكل أسطوانة، ونظام حقن متعدد النقاط .          

غير متوفر في حالات التهاب المهبل البكتيري (18K4F):

يُنتج المحرك الأساسي قوة 118 حصانًا (120 حصانًا متريًا؛ 88 كيلوواط) عند 5600 دورة في الدقيقة وعزم دوران 124 رطلًا قدمًا (168 نيوتن متر) عند 3500 دورة في الدقيقة ، أو في نسخة مُعدّلة قليلاً بقوة 136 حصانًا متريًا (100 كيلوواط؛ 134 حصانًا متريًا) عند 6750 دورة في الدقيقة / 165 نيوتن متر (122 رطلًا قدمًا) عند 3000 دورة في الدقيقة              

محرك توربيني بدون نظام VVC (18K4F T):

تم تطوير محرك 1.8 Turbo ليحل محل محرك Rover KV6 سعة 2.0 لتر نظرًا لانخفاض الانبعاثات واستهلاك الوقود، حيث يتميز المحرك بشاحن توربيني ويولد قوة تتراوح بين 150 و160 حصانًا (110 إلى 118 كيلوواط؛ 148 إلى 158 حصانًا) وعزم دوران يبلغ 215 نيوتن متر (159 رطل قدم).     

VVC (18K4K):

كان محرك VVC يأتي بثلاثة أنواع:

أنتجت النسخة الأولى من محرك VVC قوة 143 حصانًا (107 كيلوواط؛ 145 حصانًا متريًا) عند 7000 دورة في الدقيقة / 174 نيوتن متر (128 رطل قدم) عند 4500 دورة في الدقيقة       

قامت شركة روفر لاحقًا بتعديل محرك VVC لإنتاج 158 حصانًا (118 كيلوواط؛ 160 حصانًا متريًا) عند 7000 دورة في الدقيقة / 174 نيوتن متر (128 رطل قدم) عند 4700 دورة في الدقيقة       

VHPD – نسخة مشتقة عالية الأداء للغاية، بقوة 177 أو 192 حصانًا (130 أو 141 كيلوواط؛ 175 أو 189 حصانًا) ( نسخة لوتس ) (تستخدم صب رأس الأسطوانة الفريد من نوعه VVC (مشابه لصب VVC)، ولها صمامات كبيرة، ولكن مع توقيت كامة ثابت - لم يتم طلب أي مدخلات تطوير من روفر).   

محرك كافاتشي

يُعدّ محرك SAIC Kavachi نسخةً مُحسّنةً بشكلٍ كبير من سلسلة محركات Rover K، حيث يستخدم شاحن توربيني وعلبة تروس مختلفين، بالإضافة إلى حشية رأس أسطوانة مُحسّنة وكتلة محرك مُقوّاة. وقد كُلّفت شركة الهندسة البريطانية Ricardo plc، الخبيرة في تصميم محركات السباقات، ليس فقط بإعادة تصميم المحرك، بل أيضًا بتطوير عملية التصنيع لإنتاج محرك يتمتع الآن بموثوقية عالية. وهو متوفر فقط بسعة 1.8 لتر (1796 سم مكعب؛ 109.6 بوصة مكعبة ) .    

مراجع

  1. أدكوك، إيان (1996). مشروع فينيكس: ميلاد إم جي إف . بلومزبري. ص  175. ISBN 0-7475-2695-8.
  2. كراوس، جي. ويليام (8 سبتمبر 2017). "المهمة الإيطالية". التاريخ المصور لسيارات ترايمف الرياضية وسيارات السباق (ملف PDF) . كار تك. الصفحات 42-63 . ISBN  978-1613253397.
  3. ماي، دينيس (يونيو 1961). "محرك ترايمف ثنائي الكامات!" . مجلة السيارات والسائق . الصفحات 59-61 ، 64. 

للمزيد من القراءة

  • دليل إصلاح المحرك . سلسلة روفر K. مجموعة إم جي روفر .
  • هاميل، ديس (2008). محرك روفر من سلسلة K ذو 16 صمامًا. 1989-2005 . دار نشر سي بي. رقم ISBN 978-1-84155-688-8.