Ford Flathead V8

Flathead V8 — семейство бензиновых V-образных 8-цилиндровых двигателей внутреннего сгорания с нижним расположением клапанов (flathead), выпускавшихся компанией Ford Motor Company с 1932 по 1953 год. Является первым серийным V8, доступным массовому покупателю, что оказало значительное влияние на автомобильную промышленность и культуру. Двигатель получил прозвище «Flathead» за конструкцию головки блока цилиндров, где клапаны располагались в блоке, а не в головке, что делало её плоской. Всего было выпущено более 22 миллионов единиц.

История создания

Создание Flathead V8 началось в конце 1920-х годов под руководством инженера Эрнеста А. Сиворда и главного конструктора Гарольда Т. Янга. Эдсель Форд, сын Генри Форда, настоял на разработке недорогого V-образного восьмицилиндрового двигателя для замены рядных четвёрок и шестёрок в моделях Ford. В то время V8 считался престижным и дорогим агрегатом, устанавливавшимся на люксовые автомобили. Ford стремился демократизировать технологию.

Инженеры столкнулись с проблемами литья цельнометаллического блока и головок цилиндров из чугуна. Первые прототипы страдали от перегрева, деформации и трещин. Решение нашли в использовании более прочного чугуна и изменении конструкции рубашки охлаждения. Двигатель был представлен публике в 1932 году на модели Ford Model 18. Несмотря на первоначальные проблемы с надёжностью — дефекты смазки, прогар прокладок головок и утечки масла — после серии доработок к 1934 году двигатель стал считаться надёжным.

В 1932 году на параллельной разработке участвовал завод Ford в Честере (Англия), выпустивший версию на 22 л.с. для европейского рынка.

Конструкция и особенности

Общие характеристики

• Компоновка: V8, угол развала 90°.
• Диаметр цилиндра и ход поршня: варьировались в зависимости от поколения (например, 77,8×101,6 мм для первого поколения, 81,0×95,2 мм для более поздних).
• Рабочий объём: от 3,6 л (221 куб. дюйм) до 4,2 л (255 куб. дюймов).
• Мощность: от 60 л.с. (45 кВт) у первых версий до 110 л.с. (82 кВт) у последних.
• Степень сжатия: 5,5:1 (1932 г.) до 6,8:1 (1953 г.).
• Материал блока и головок: чугун, головки цилиндров съёмные (до 1948 года — литые вместе с блоком у некоторых модификаций).
• Система смазки: с разбрызгиванием, позже — с под давлением.

Нижнеклапанный механизм

Ключевая особенность — расположение впускных и выпускных клапанов в блоке цилиндров, а не в головке (схема L-head). Клапаны приводились в действие толкателями, коромыслами и штангами от распределительного вала, расположенного в блоке. Это делало головку плоской, что удешевляло производство и упрощало обслуживание, но снижало степень сжатия и мощность из-за неоптимальной формы камеры сгорания. Обратным клапанным механизмом была заливная головка блока с вогнутой верхней частью камеры.

Система охлаждения

Двигатель имел водяное охлаждение с термостатом. Радиатор располагался спереди, насос обеспечивал циркуляцию жидкости. В 1939 году на некоторых версиях установлен насос моноблочного типа.

Система зажигания

Одна катушка зажигания, распределитель (траверса) приводился через шестерни от распределительного вала. Использовались свечи зажигания с боковым электродом.

Основные поколения и модификации

За 21 год производства Flathead V8 прошёл несколько значительных модернизаций, условно разделяемых на поколения:

• Поколение 1 (1932–1933, 65 л.с.): объём 3,6 л (221 куб. дюйм). Чугунный блок, чугунные головки. Проблемы с масляными каналами.
• Поколение 2 (1934–1938, 85 л.с.): модернизированная система смазки (масляный насос под давлением), улучшенные кольца, увеличенный подогрев впускного коллектора.
• Поколение 3 (1939–1942, 95–100 л.с.): увеличен объём до 3,9 л (239 куб. дюймов). Новая конструкция масляного насоса, головки цилиндров с увеличенными камерами сгорания. Появились первые версии с алюминиевыми поршнями.
• Поколение 4 (1945–1948, 100 л.с.): послевоенная версия, отличавшаяся более мощной системой охлаждения и усиленной поршневой группой.
• Поколение 5 (1949–1953, 110 л.с.): финальная версия, объём 4,2 л (255 куб. дюймов). Алюминиевые поршни, увеличенный диаметр цилиндров, изменённые фазы газораспределения. Устанавливался на Mercury, Ford и грузовики.

Также выпускались малообъёмные для грузовиков и тракторов (например, на базе Fordson Major). Для британского рынка в 1932–1940 годах делали версию объёмом 3,2 л (194 куб. дюйма) с мощностью 22–30 л.с., которая использовалась в военной технике.

Применение

Автомобили

Flathead V8 устанавливался на модели:

• Ford Model 18 (1932) — первый автомобиль с этим двигателем.
• Ford Model 40 (1933–1934).
• Ford Model 48 (1935–1936).
• Ford Model 74 (1937–1940).
• Ford De Luxe и Super De Luxe (1941–1948).
• Ford Custom, Mainline, Crestliner, Victoria (1949–1953).
• Mercury Eight (1939–1953) — двигатель увеличенного объёма.
• Ford F-серия (1948–1953) — пикапы.
• Ford C-Series (1950-е) — коммерческие грузовики.

Военная техника

Во время Второй мировой войны Flathead V8 (версия 3,6 л на 80–100 л.с.) устанавливался на:

• Танки M3 Stuart (модификация 3,9 л).
• Автомобильные шасси для артиллерийских тягачей.
• Военные грузовики G-508.
• Вспомогательные силовые установки.

Специализированное использование

Двигатели использовались в прототипах гоночных автомобилей (Indianapolis 500) и в хот-роддинге (в 1950-х — 1960-х годах) благодаря доступности и простоте форсировки (установка двух карбюраторов, распределительного вала, алюминиевых головок). В СССР Flathead V8 копировался на заводе ГАЗ для установки на грузовики (ГАЗ-51, ГАЗ-63) в модификации 3,5 л на 55–60 л.с.

Характеристики и эксплуатация

Двигатель не требовал сложного обслуживания: замена масла (рекомендовано 3,8–5,7 л), регулировка клапанных зазоров (0,25–0,35 мм), замена свечей. Степень сжатия низкая, что позволяло использовать этилированный бензин (А-66, позже А-72). Средний расход топлива (на дорожных Ford) составлял 18–22 л/100 км в городском цикле.

Ресурс до капитального ремонта при надлежащем уходе составлял 80–100 тыс. км. Недостатки: склонность к перегреву при длительной работе на холостых, масляный голод на высоких оборотах (до модернизации), вибрации при большой нагрузке.

Наследие

Flathead V8 считается одним из наиболее значимых двигателей XX века. Он впервые сделал V-образный восьмицилиндровый двигатель доступным и распространённым, демократизировав технологию, ранее ассоциировавшуюся с люксовыми автомобилями. Двигатель стал символом Америки 1930–1950-х годов, активно использовался в гоночной культуре. Его нижнеклапанная конструкция стала стандартом для грузовиков и тракторов, но производилась лишь до 1960-х годов. В коллекционировании и реставрации Flathead V8 остаётся предметом интереса: предприятия (например, Flathead Power) производят реплики деталей и доработанные версии.

Влияние на автомобильную культуру

В 1940–1960-х годах Flathead V8 дал импульс хот-роддингу: дешёвые и доступные двигатели из сломанных грузовиков и разбитых машин использовались для создания скоростных автомобилей. В 1950-х культовые гонки на сухих озёрах (Бонневиль) и дрэг-рейсинг часто проводились на Flathead-моторах. В современной ретро-технике и стиле «традиционный хот-род» Flathead V8 остаётся эталоном.

Источники

1. Хенсли, Д. «Автомобильные двигатели Ford». — Издательство Motorbooks International, 1995.
2. Шафрот, Р. «Flathead V8: история и руководство». — Издательство SAE International, 2001.
3. Севин, Д. «V8 Ford: от основания до Flathead». — Издательство CarTech, 2018.
4. Факты из архива Ford Motor Company, 1932–1953.
5. Обзоры на сайтах Hemmings, Ford Barn, The Flathead V8 Club.
6. «Грузовики ГАЗ: история и модернизация», журнал «Автомобильная промышленность», №2, 1956.