Півтора десятка років - чималий термін у розвитку автомобільних технологій: деякі винаходи можна назвати революційними. Але і техніка, вдосконалюватися поступово, істотно поліпшила наш транспорт. Сьогодні ми згадаємо, як розвивалися двигуни внутрішнього згоряння.
Останні п'ятнадцять років для ДВС можна назвати прогресивними. Боротьба за потужність, економічність і екологічність забезпечила цього типу моторів раніше небачений прорив. У конструкції наймасовіших силових агрегатів з'явилися складні вузли, в кінці минулого століття доступні тільки в преміум-класі. В найпопулярніших класах авто звичні багатолітражним двигуни все частіше поступаються місцем малооб'ємним, але потужним і тяговітим моторам. Сьогодні не рідкість 1,4-літрова «четвірка» під капотом престижного позашляховика або 1,0-літровий «движок» в седані С-класу. Двигуни втрачають не тільки робочий об'єм, але і циліндри - 3- і навіть 2-циліндрові моторчики зі своїми характерними торохкотінням і вібраціями удосконалюються і неквапливо, але впевнено підкорюють ринки розвинених країн.
У нашій країні не всі подібні тенденції отримали активний розвиток, але скільки ми протримаємося при майже європейських цінах на паливо? До речі, про паливо: його якість в Україні все рідше служить причиною відмови в поставках тієї чи іншої моделі силового агрегату. Ми давно експлуатуємо отримують широке поширення двигуни з безпосереднім уприскуванням, в останні 5-6 років більшість імпортерів завозять в країну найсучасніші дизелі і забезпечують їх європейської гарантією. Однак не всі моторобудівні новації минулого 15-річчя потрапили на конвеєр - частина залишилася на конструкторських кульманах і під капотами досвідчених машин, наприклад, ДВС із змінним ступенем стиснення. Назавжди чи до кращих часів - про це ми обов'язково напишемо на сторінках «Автоцентру», якщо не в рубриці «Новини», то в нашому наступному ювілейному огляді.
Революція в моторобудування дозволила створити малооб'ємні, але потужні і екологічні мотори з унікальними характеристиками.
система впуску
Уже в своїх перших номерах «Автоцентр» писав про двигуни із змінними фазами газорозподілу - дорогих і тому малопоширених. І якщо тоді моментом і часом відкриття клапанів могли управляти тільки такі просунуті «мотористи», як Honda, BMW і Mitsubishi, то до 2003 року це вміли навіть неквапливі в новаціях американці з GM. Сьогодні системи зміни фаз газорозподілу застосовуються і на масових автомобілях провідних виробників: VTEC, VANOS, AVS, CVVT, VVT-i ... Ще далі пішов BMW - з 2001 року деякі його мотори обходяться без дросельної заслінки: її замінює система Valvetronic, яка регулює висоту підйому клапанів . Бездросельною варіант підхопили і інші автовиробники, наприклад, той же Fiat з його новим двоциліндровим мотором AirTwin потужністю 85 л. с.
Система харчування
У 1997 році, в перших номерах «Автоцентру», ми розповідали про багатообіцяючою серійної новинці - бензиновому двигуні GDI з безпосереднім уприскуванням палива від Mitsubishi. Пошарове сумішоутворення і сверхобедненной суміші (40: 1) забезпечували високі питому потужність, економічність і екологічність. До 2000 року і пізніше такою технологією вже обзавелися Toyota (D-4), Nissan (DI), Peugeot-Citroёn (HPi), BMW (HPi), Mercedes-Benz (CGI), VW (TSI). Однак GDI і його аналоги випередили свій час: у 2007-му навіть сама Mitsubishi скоротила випуск цього мотора до однієї моделі. Але через пару років двигуни з безпосереднім уприскуванням масово випускали вже кілька компаній, і сьогодні вони є у більшості провідних виробників. У 2004 р VW дав новий поштовх розвитку систем харчування і моторних технологій: компанія змогла поєднати безпосереднє уприскування і наддув. Ще більш ефективними виявилися з'явилися в 2006-му мотори сімейства TSI c турбо- і механічних компресорами, ефективно нагнітаючими повітря в циліндри, починаючи з холостих обертів, причому кожен на різних режимах. Поєднання безпосереднього вприскування і турбонаддува дозволило отримувати мотори з дуже великою питомою потужністю, що послужило точкою до створення малооб'ємних 3- і 2-циліндровим мотором. Але не тільки безпосереднє уприскування в парі з турбонаддувом зробили революцію. Паралельно з ними удосконалювалися всі компоненти системи харчування. Зростала тиск уприскування бензину: якщо в звичайних системах уприскування робочий тиск 3-5 бар, то в 2006 р VW TSI впорскував бензин під тиском 150 бар. Ще в 2003 р Siemens показав форсунку для системи харчування з тиском уприскування бензину 200 бар. Для кращого сумішоутворення конструктори збільшили число отворів розпилювача інжекторів. Спочатку у інжекторів було по одному розпилювальні отвору, в 2004 році їх стало шість, а в 2005-му з'явилися форсунки з вісьмома отворами.
! Сили і силоньки
Питома потужність силових агрегатів за минулі 15 років зросла радикально. Завдяки досконалим системам харчування і ефективним системам наддуву при меншому робочому обсязі (а значить - масі) силового агрегату потужність підвищилася.
VW Golf 1997 р .: 2,3 л VR5 150 л. с. 205 Нм - VW Golf 2012 р .: 1,4 л TSI 160 л. с. 240 Нм.
Ford Escort 1997 р .: 1,8 л 116 л. с. 160 Нм - Ford Focus 2012 р .: 1,0 л 125 л. с. 200 Нм.
наддув
У «дитячі» роки «Автоцентру» в будь-якому каталозі можна було знайти дюжину моделей з атмосферним дизелем, а наддувний бензиновий агрегат вважався прерогативою чи не спорткарів. Сьогодні наддувні агрегати коштують на чолі прогресу: вони творять чудеса, перетворюючи малолітражні моторчики в силові агрегати для авто-і С-класу.
Стару ідею об'єднання двох типів наддуву - турбіни і приводного компресора - загальнодоступною зробив VW в 2006 р Новий 1,4-літровий бензиновий двигун з безпосереднім уприскуванням VW TSI отримав характеристики на рівні 2,5-літрових «атмосферников», демонструючи приклад економічності і екологічності . Електронний блок управління, активуючи компресор на «низах» і трохи «вище» і турбіну на середніх і високих оборотах, забезпечує максимальний крутний момент в широкому діапазоні оборотів. У 2009-му BMW удосконалив турбіну типу Twin Scroll, додавши до розділеної трубі, що підводить вихлопні гази до лопаток «гарячого» колеса, другу «равлика». Настає ера електрокомпрессора. Так, компанія Valeo придбала одного з розробників і виробників подібних нагнітачів.
особлива архітектура
З точки зору компонування силових агрегатів за останні 15 років мало що змінилося. Дуже цікаві своїм високим рівнем технологій і компактністю багатолітрові силові агрегати незвичайних схем - VR6, W8, W12 - все так же залишаються надбанням малотиражних моделей і версій. Однак в 2011 р компанія BMW, один із законодавців моторобудівної моди, оголосила про застосування нового принципу конструювання своїх моторів. Відтепер баварські агрегати будуть «збиратися» з уніфікованих циліндрів і інших стандартизованих вузлів - як з кубиків: так дешевше. Абсолютно оригінальні, потужні і компактні роторні «Ванкелем» в 1997 році випускалися лише «ВАЗом» і Mazda. Але навіть «японка» RX-8 зразка 2003-го (на фото внизу) не дожила до наших днів. Так і не прописалися під капотами серійних авто мотори із змінним ступенем стиснення типу SVC (2000), FEV Motorentechnik і MCE-5 (2008 г.): висока віддача (1,6 л - 225 л. С. І 305 Нм) , бензинова всеїдність і економічність так і не переважили складнощів конструкції. У тій же скарбничці цікавих ідей залишилися поки двигуни типу DiesOtto і HCCI, розроблені Mercedes і GM, що функціонують одночасно за принципом дизеля і іскрового запалювання. Характеристики їх гарні (1,8 л - 238 л. С. І 400 Нм), але витрати на доведення поки недозволено високі. Одним словом, жоден з двигунів нестандартної компонування, які спостерігав «Автоцентр» протягом своїх перших п'ятнадцяти років, не став масовим.
дизелізація
З початку «Автоцентр» писав про дизелях виключно в рубриці «Старі автомобілі» - нові машини з такими моторами в Україні практично не завозилися з-за неякісного палива. Однак з середини 2000-х паливо покращився, а дизельні авто перетворилися на динамічні машини. На наших очах удосконалювалася система уприскування палива. У 1997-му з'являється керована електронікою система Common Rail, в 1998-му - насос-форсунки. Слідом за електромагнітними форсунками з 2003-го починається впровадження швидкодіючих п'єзоелектричних. У 2005 р вони встигають вводити до 5 порцій палива за один цикл, 2010 р - 6 порцій, ніж пом'якшують роботу дизеля і підвищують його ефективність. Форсунки стали оснащуватися розпилювачами з дедалі більшим числом отворів - шість, потім вісім. Зростає і тиск палива 1350, 1800, 2000, 2500 бар.
Ігор Шірокун
Фото з архіву редакції
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.
У нашій країні не всі подібні тенденції отримали активний розвиток, але скільки ми протримаємося при майже європейських цінах на паливо?