4C90

4C90 to polski czterosuwowy silnik tłokowy o zapłonie samoczynnym, wyposażony w wtrysk pośredni, który został zaprojektowany do napędu samochodów osobowych, terenowych i dostawczych.

Jest to jedyny silnik wysokoprężny zaprojektowany w Polsce, który wszedł do seryjnej produkcji dla samochodów dostawczych.

Geneza

Na początku lat 70. XX wieku, zauważono potrzebę stworzenia szybkobieżnego silnika wysokoprężnego w polskim przemyśle, co było wynikiem wysokiego zużycia kosztownej benzyny przez silnik S-21, stosowany w ówczesnych polskich samochodach dostawczych. Dodatkowo, embarga naftowe po konfliktach na Bliskim Wschodzie oraz wzrost cen paliw na świecie i w Polsce przyczyniły się do tej potrzeby.

Założenia konstrukcyjne

Silnik został stworzony w W.S.W. „Andoria” pod przewodnictwem inż. Andrzeja Frysia.

Ustalono, że silnik będzie miał następujące cechy:

4 cylindry, czterosuwowy, ze średnicą cylindra 90 mm (stąd nazwa 4C90)
wtrysk pośredni do komory wirowej
szybkobieżny (praca powyżej 4000 rpm)
duże możliwości rozwoju (turbodoładowanie, zwiększenie średnicy cylindra i pojemności skokowej)
zunifikowany z układami przeniesienia napędu współpracującymi z silnikiem S-21
rozrząd OHC

W projekcie komory wirowej brała udział brytyjska firma Ricardo Engineering. Zastosowano komorę wirową Ricardo Comet Vb. Czeska firma Motorpal opracowała precyzyjną aparaturę wtryskową (pompa sekcyjna). Wybór wtrysku pośredniego podyktowany był jego powszechnym stosowaniem oraz dobrą dynamiką silnika, co pozwoliło uniknąć konieczności tworzenia nowych komponentów takich jak skrzynia biegów czy przekładnia główna dla produkowanych modeli Żuk oraz Nysa. Nowością w konstrukcji był system rozrządu OHC, pierwszy raz zastosowany w polskim silniku.

Prototypy

Dokumentacja techniczna silnika została ukończona w 1974 roku. Dwa prototypy do testów na hamowni oraz prób drogowych uruchomiono we wrześniu 1975 roku. Do roku 1981 stworzono około 50 silników przedprodukcyjnych, które były testowane w samochodach. W kolejnych wersjach silniki były także badane w firmie Ricardo, gdzie stwierdzono, że z 52 kluczowych części, 48 było produkowanych w Polsce, w tym 10 z Polskiego Fiata. Po szczegółowych badaniach i niewielkich poprawkach, silnik został wprowadzony do ograniczonej produkcji seryjnej w 1984 roku.

Produkcja i rozwój konstrukcji

Silnik 4C90 był głównie przeznaczony do samochodów Żuk, Nysa (gdzie zastępował silnik S-21) oraz wcześniejszych wersji Lublina. Stanowił on podstawę dla kolejnych wersji z ulepszonymi parametrami.

W latach 1975–1989 wyprodukowano około 1400 silników 4C90, w tym 500 sztuk w 1989 roku. Pod koniec lat 80. silnik stał się dostępny w wolnej sprzedaży, a jego cena w styczniu 1990 roku wynosiła 9,88 mln zł.

W listopadzie 1989 roku wprowadzono modernizację silnika, obejmującą zmiany w konstrukcji pompy olejowej oraz jej napędu. Zastosowano pasek napędu rozrządu o zębach łukowych, który miał trwałość przekraczającą 80 tys. km.

Kolejne zmiany obejmowały dodanie turbosprężarki w styczniu 1992 roku, a następnie intercoolera oraz wymianę pompy wtryskowej z sekcyjnej na rozdzielaczową. Wzrost mocy i momentu obrotowego wymagał projektowania wzmocnionych podzespołów przeniesienia napędu. Silnik został wyposażony w układ EGR i spełniał normy czystości spalin EURO-3.

W 2007 roku powstała zaawansowana modyfikacja silnika 4C90, oznaczona ADCR. Pojemność skokowa została zwiększona (średnica cylindra do 94 mm), całkowicie zmieniono głowicę, a także zastosowano system wtrysku bezpośredniego common rail od firmy Bosch. Silnik ten spełniał normy czystości spalin EURO-4, a od 2011 roku EURO-5.

Silnik był (lub jest) używany w polskich samochodach:

FSC Żuk (późniejsze wersje)
Intrall Lublin
Honker
Honker Cargo

Jak również w zagranicznych pojazdach, takich jak:

ARO
Rocar
GAZ Gazela
UAZ
LDV 400
LDV Convoy

Silnik odniósł sukces dzięki:

konsekwentnym i przemyślanym działaniom w procesie jego tworzenia i rozwoju, bez pośpiechu
znacznym możliwościom rozwoju już na etapie projektowania
zleceniu opracowania komory wirowej i pompy sekcyjnej firmom o dużym doświadczeniu w tej dziedzinie
dokładnemu przebadaniu prototypów silnika (najpierw na hamowni, potem w testach drogowych), co pozwoliło na wyciągnięcie właściwych wniosków i wprowadzenie niezbędnych poprawek przed rozpoczęciem produkcji seryjnej.

Inne dane (silnik 4CT90-1BE)

Jednostkowe zużycie paliwa wynosi około 255 g/kWh (187 g/KMh)

Pompa rozdzielaczowa od firmy Bosch

Minimalna prędkość obrotowa biegu jałowego – 800 RPM

Zużycie oleju smarującego – maks. 0,178 kg/h

Ciśnienie oleju w rozgrzanym silniku – 0,35-0,50 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