Даунсайз, надёжность и ВАЗ как и почему моторы автомобилей становятся меньше

Содержание

Советский даунсайз: история двигателя ВАЗ-21081

Как известно, первым в серии переднеприводных ВАЗов был трехдверный хэтчбек 2108 с мотором 1,3 литра — уже потом появился мотор 1,5, ставший наиболее востребованным. Одновременно с «полторашкой» был создан необычный по своему рабочему объему двигатель 21081, который отличался уменьшенным до 1,1 литражом. Мощность дефорсированного агрегата снизилась с 64 л. с. до 53 «лошадок». Зачем он был нужен, и в чем его особенности? Вспомним традиции отечественного даунсайзинга.

В жигулёвскую эпоху самым скромным по объему был ведший свою родословную от «Фиата» 1200-кубовый двигатель 2101. Причина, по которой ВАЗовцы еще больше «ужали» рабочий объем на «восьмом» семействе, довольно необычна: в некоторых европейских странах налог на транспортное средство зависит от литража, причем до 1,2 л в то время ставка в странах Бенилюкса (Бельгии и Нидерландах) была существенно ниже, чем на автомобили с моторами большей кубатуры.

Именно для того, чтобы повысить привлекательность машин в глазах прижимистых европейцев, и была выпущена модификация двигателя ВАЗ-21081. Lada Samara 1100 любили покупать и скуповатые бюргеры, и родители начинавших автомобилистов — пусть не престижно, зато шансов убиться на высокой скорости меньше.

Большинство «Самар» с этим мотором в нашей стране оказалось именно путём реэкспорта. Это были отбегавшие своё по Западной Европе дилерские модификации Deutsche Lada (например, тот же Hanseat!), отличавшиеся от «голого зубила» доработанными салоном и экстерьером.

Внешне двигатель 21081 был идентичен своим более мощным собратьям. Рабочий объем сократили простым и классическим способом — уменьшили ход поршня посредством применения оригинального коленчатого вала и блока цилиндров уменьшенной на 5,6 мм высоты. Поршни же остались обычные «восьмые» диаметром 76 мм. Визуально коленчатые валы 2108 и 21081 различаются расположением смазочных отверстий на шатунных шейках.

Разбираемся в двигателях ВАЗ

Полноценно использовать свой автомобиль любой владелец сможет только в том случае, если каждый из элементов общего механизма будет работать стабильно и без сбоев. Такая слаженность в работе агрегатов приведет к тому, что все системы смогут функционировать предельно четко и эффективно, благодаря чему водитель получит возможность наслаждаться управлением, а пассажиры – удобством при передвижении. Нет смысла выделять более или менее важные детали, именно от того, насколько гармонично они дополняют друг друга зависит функциональность всего механизма. Тем не менее, всем известно, что большое значение в обеспечении возможности полноценно использовать владельцем его средство передвижения возлагается на двигатель, один из важнейших агрегатов современных авто, без которого ни одна машина не проедет и метра самостоятельно. Несмотря на все обилие фирм, занимающихся производством моторов, в этой статье мы вместе попробуем выбрать лучший двигатель ВАЗ и, возможно, после прочтения данного материала Вы будете приятно удивлены возможностями, которые заложены в «свои» моторы.

Рассматривать мы будем силовые агрегаты, которые являются причиной множества споров и дискуссий, разворачивающихся между автолюбителями как на просторах интернета – посредством форумов, так и в реальной жизни, при непосредственном общении. Итак, на звание лучшего двигателя нами номинированы три мотора: ВАЗ 21116, 21126 и 21127. Кто из них будет признан «TheBest» — покажет наш обзор. На самом деле, чтобы понять, какой двигатель лучше, понадобится сначала более подробно с ними познакомится. Ведь известно, сколько людей, столько и мнений, и каждый водитель в вопросе определения лучшего мотора, в первую очередь, будет руководствоваться личными ощущениями.

21116

Инженеры посредством данного силового агрегата решили заменить постепенно отслуживший своей ВАЗ 21114 (объем — 1,6 литра). Новый мотор на восемь клапанов производства Волжского автозавода с индексом 21116был глубоко модернизирован и смог предложить потребителям вполне приличные показатели: при том же объеме, что и у предшественника, 1,6 литра, он способен показывать 90л.с., а ресурс составляет порядка 200 тысяч километров.Для многих автолюбителей этот силовой агрегат является оптимальным вариантом, который, по их мнению, сочетает в себе самые необходимые в условиях наших дорог характеристики: прост в эксплуатации и неприхотлив в обслуживании, достаточно мощный, но, при этом, экономичный. В случае обрыва ремня не стоит опасаться за серьезные поломки, а его крутящий момент на «максимуме» 140 Нм при 3800 об/мин. вызывает только комплименты. С такими показателями он станет оптимальным вариантом для города. Двигатель позволит автомобилю показывать интенсивный, но, в то же время, ровный разгон, непосредственно к 5000 об/мин. В целом, если коротко охарактеризовать этот «движок», можно сказать, что это надежный и простой в обслуживании мотор, за долговечность которого ему можно простить более мелкие погрешности.

21126

До недавнего времени этот мотор смело называли самым совершенным из всех силовых агрегатов, произведенных ВАЗ, и похвалы эти, нужно сказать, вполне заслужены. Экономичный и мощный, с шестнадцати клапанной конструкцией, в которой нашлось место индивидуальным катушками зажигания и гидрокомпенасторам – это далеко не полный перечень достоинств данного силового агрегата. Технические показатели также находятся на высоте: 98 «лошадок», рабочий объем 1,6 литра, максимальный крутящий момент в 145 Нм достигается при преодолении отметки в 4000 об/мин. Предел мощности в 98 л.с. можно получить, только разогнав мотор до 5600 об/мин., что способны сделать далеко не все водители. Этот фактор следует отнести к особенностям именно этой модели двигателя.Отметив положительные стороны, нельзя не сказать о недостатках, которые, конечно, также в нем есть. Главным из них является высокая степень повреждений в случае обрыва ремня ГРМ, что влечет за собой необходимость достаточно ощутимого в плане финансов сервисного обслуживания. Учитывая все вышесказанное, можно подвести краткий итог: такой тип двигателя оптимально подойдет для водителей, которым нравится ездить в агрессивной манере и только возможный обрыв ремня ГРМ не позволяет назвать его идеальным вариантом, лишенным недостатков.

21127

С появлением двигателя ВАЗ 21127 в определенной степени нивелировались казавшиеся незыблемыми похвалы в адрес его предшественника – ВАЗ 21126. А все дело в том, что новый вазовский мотор был существенно доработан и смог предложить еще более впечатляющие возможности. Сперва следует отметить возросшую мощность силового агрегата, теперь вместо 98 «лошадок» владелец получает целых 106 л.с. при возросшем со 145 до 148 Нм крутящего момента. Специалисты славно поработали над его предшественником, в результате, двигатель 21127, сохранив показатели динамики разгона, стал более эластичным, а главное – получил регулируемый впуск. Данный силовой агрегата с 2020 года начали устанавливать на Lada Priora, Granta и Kalina. По сравнению с 21126, новый мотор получил свыше 20-ти новых комплектующих, благодаря которым, а также другой прошивке, распределению фаз и впускному ресиверу стал мощнее. В целом, нужно сказать, это практически тот же ВАЗ 21126, который, однако, за счет запаса сжатого воздуха на низах стал ехать интереснее.

Так какой все-таки лучше?

Ознакомившись с основными характеристиками наших претендентов, мы теперь смело можем подвести общий итог и назвать победителя. Если подойти к вопросу с рациональной точки зрения, ответ на вопрос: «какой двигатель ВАЗ лучший?» кажется более чем очевидным – последний в линейке, то есть, наиболее новый и модифицированный, и действительно, мотор ВАЗ 21127 после всех своих доработок выглядит явным фаворитом за звание лучшего, ведь при всех своих недостатках – это те же, что и в 21126 проблемы в случае обрыва ремня ГРМ и дорогое обслуживание, он предлагает очень классные характеристики, особенно для тех, кто любит прокатиться с ветерком. ВАЗ 21126 и 21127 – это как братья, правда, «двадцать седьмой» — моложе, но крепче, а «двадцать шестой» — старше и увереннее, если можно так выразиться, то есть, более значимый в плане охваченной аудитории. Поэтому мы даже не будем пытаться сравнивать между собой эти два двигателя, а объединим их возможности против общего конкурента – ВАЗ 21116. Здесь уже сформулируем вопрос несколько иначе: «какой двигатель лучше, восьми клапанный или шестнадцати клапанный?»

В качестве ответа и, соответственно, для определения победителя, приведем такую информацию: основные рекорды мощности, продемонстрированные моторами ВАЗ, были достигнуты именно с помощью агрегатов с 16-ю клапанами, а главное, что при выборе автомобиля с 16-ти клапанным силовым агрегатом положительных аспектов владелец получает больше, чем негативных. Увеличение используемого объема топливно-воздушной смеси, которая попадает в цилиндры, влияет и на увеличение мощности, что и подтверждается техническими описаниями каждого из моторов. Помимо этого, изменения формы камеры сгорания в двигателе на 16 клапанов позволяет ему показывать более высокую детонационную стойкость, что весьма важно, учитывая качество топлива, которое продается на автозаправочных станциях. Также следует сказать, что в двигателях с 16-ю клапанами лучше работает система охлаждения, которая способствует повышению надежности силового агрегата. В чем выигрывает 8-ми клапанный агрегат, так это в более дешевом обслуживании и, собственно, доступности, поскольку стоит меньше, нежели конкуренты. В свое время 8-ми клапанные силовые агрегаты являлись оптимальными для эксплуатации в наших условиях, однако, прогресс внес свой положительные коррективы, позволив модернизировать моторы.

Видео инструкция как сделать хороший двигатель ВАЗ

Вывод

Поэтому, подводя итог и называя лучший двигатель ВАЗ, мы отдаем предпочтение силовому агрегату 21127, который по всем параметрам опережает своих конкурентов в этом импровизированном рейтинге, но, с одной поправкой, поскольку его владельцам следует быть готовым к ощутимым финансовым затратам в случае возникновения неожиданных неисправностей. Этот топ лучших – наш субъективный взгляд и вы вполне можете как поддержать его, так и быть не согласны с нашим мнением. Свои доводы по этому поводу вы всегда можете представить отзывами в комментариях на форуме, поделиться интересными фото и видео, а также предложить свои варианты, которые, по вашему мнению, достойны звания лучший двигатель ВАЗ.

Главные проблемы двигателя ВАЗ 1.6

Почему заводская инструкция умалчивает, что этот мотор — единственный на рынке — требует обкатки? Разбираемся вместе в главных проблемах двигателя ВАЗ на 1.6 литра.

Нынешняя модификация мотора 1.6 корнями восходит к двигателям, специально созданным для поперечного расположения на автомобилях семейства ВАЗ-2108. Изначально это был карбюраторный мотор рабочим объемом 1,3 л. В его доводке принимали участие специалисты фирмы Porsche. Двигатель имел конструкцию и характеристики, отвечавшие требованиям того времени. Впервые ВАЗ-2108 с новым мотором показали широкой публике на выставке «Автопром-84». Для отечественного автостроения это был огромный шаг вперед, хотя в общемировом масштабе тольяттинский мотор являлся технически устаревшим сразу после его появления. Зарубежные двигатели уже примеряли системы впрыска топлива, а карбюраторы некоторых модификаций напоминали пауков с кучей трубочек и приводов для коррекции топливоподачи на разных режимах.

Советуем прочитать наши статьи

Какие же конструктивные особенности повлияли на всю дальнейшую судьбу семейства двигателей ВАЗ для переднеприводных автомобилей? Поперечное расположение потребовало «короткого» блока цилиндров. Вначале работы велись над двигателем 1,3 л с диаметром цилиндров 76 мм. Было принято межцилиндровое расстояние, равное 89 мм. Когда при создании модификаций большего рабочего объема увеличили диаметр цилиндров до 82 мм, стало невозможным обеспечить протоки рубашки охлаждения между цилиндрами, что вызвало увеличение теплонапряженности двигателя и заставило искать новые способы охлаждения цилиндров. Дальнейшее повышение рабочего объема было получено путем увеличения рабочего хода до 75,6 мм. Так получили двигатель рабочим объемом 1596 см3.

Сегодня различные модификации вазовского двигателя 1.6 устанавливают на целый ряд автомобилей: Лада Гранта, Ларгус, Веста и Иксрей, а еще Datsun on-DO и mi-DO.

2. Приобретенные недостатки

Коленвал у двигателя 1,6 вполне современен, он полнопротивовесный, то есть на продолжении каждой щеки вала имеется противовес (всего восемь штук). Импортные моторы часто располагают лишь четырьмя противовесами. Экономят.

Всюду видно «похудение». Тонкий стержень шатуна переходит в уменьшенную нижнюю головку. Поршень облегчен до предела. Оставлена зона расположения поршневых колец и два небольших «язычка», заменяющих прежнюю полноценную юбку.

Короткая юбка поршня — в духе современного автостроения, но такое решение не лучшим образом влияет на моторесурс. Мало того, что опорная поверхность поршня мала, так еще и перекладка (боковые колебания) возможны больше, чем со старыми, высокими поршнями.

Шатуны нынешней модификации двигателя стали заметно тоньше по сравнению со старыми, с индексом 2108. А еще появилась высокотехнологичная отламываемая крышка шатуна, но значительно уменьшилась ширина шатунного вкладыша. Да, массу шатуна таким образом удалось немного снизить. Но это однозначно повысило нагрузки на подшипник. При этом ширина шейки на валу осталась прежней . Вполне можно было бы ставить шатун с «широкой» нижней головкой.

Это должен знать каждый водитель:  Гонка звезд За рулем 2020 — итоги

Хорошо видно, насколько нижняя головка шатуна ýже шейки коленвала.

3. Привод ГРМ

Вазовский двигатель последней генерации стал «невтыковым» (то есть при обрыве ремня ГРМ поршни не гнут клапаны), что, с одной стороны радует, а с другой навевает печаль. Почему-то больше ни один автопроизводитель в мире не печется о «невтыковой» конструкции. Выходит, что привод ГРМу вазовцев настолько ненадежен, что производителю пришлось подстраховаться таким вот образом, предусмотрев выемки под клапаны на поршнях.

Советуем прочитать наши статьи

При этом за последние годы производитель почему-то уменьшил ширину ремня ГРМ. У «восьмерки» был ремень шириной ¾ дюйма — 19 мм, а сейчас стало 17 мм. То же самое касается и шестнадцатиклапанной версии двигателя. Был 1 дюйм (25,4 мм) в ширину, а теперь всего 22 мм. Зачем снизили несущую способность ремня? Ведь чем он шире, тем надежнее. Много ли резины сэкономили?

Мало того, что сам по себе ремень стал меньше в ширину, так он еще и работает в паре с не очень-то надежными узлами — роликами и насосом охлаждающей жидкости. Качество отечественных насосов — это головная боль всех владельцев вазовских переднеприводников, начиная с «восьмерки».

Впрочем, и наша культура обслуживания оставляет желать лучшего. Некоторые владельцы вазовской техники сами провоцируют неисправности: кто воду зальет в систему охлаждения, и замерзшая помпа порвет ремень ГРМ, а кто — антифриз поддельный, который погубит сальник и подшипник помпы. Известны случаи, когда такой антифриз в условиях высокотемпературной кавитации разрушал лопасти насоса. Еще одним слабым местом являются натяжной и обводной (паразитный) ролики привода ГРМ. При низком качестве подшипников или недостатке смазки возможен обрыв ремня ГРМ.

На рынке запчастей слишком много некачественных комплектующих для вазовских моторов. Один из самых проблемных узлов — насос охлаждающей жидкости. Его следует выбирать особенно тщательно.

На надежность мотора еще влияет конструкция и материалы, из которых изготовлены элементы системы охлаждения. Ненадежный термостат может способствовать перегреву или переохлаждению мотора. Шланги низкого качества способны оставить двигатель без охлаждающей жидкости. А еще часто трескается расширительный бачок.

4. Особенности эксплуатации и обслуживания

Вазовский мотор имеет чугунный блок цилиндров. Чугун как конструкционный материал хорош тем, что допускает неоднократную расточку цилиндров под ремонтные размеры. Однако на большинстве моторов импортного производства в паре с чугунным блоком (да и с алюминиевым тоже), используют поддон картера в виде прочной отливки из алюминиевого сплава. Такая конструкция, изначально рассчитанная как одно целое при проектировании, значительно повышает жесткость всей нижней части двигателя. Это уменьшает деформации постелей коленвала и искажения формы цилиндров под действием нагрузок.

А вот на тольяттинский мотор, который работает в паре с вазовской механикой или АМТ (в основе которой все та же вазовская МКП), устанавливают «жестяной» поддон с мягкой прокладкой. Жесткость всей конструкции при этом значительно меньше. Это одна из причин, по которой вазовский двигатель до сих пор требует обкатки.

Конечно, в инструкции давно нет информации об этом. Сказано лишь, что на первых тысячах километров пробега желательно не перегружать двигатель. Однако статистика редакционных машин из Тольятти говорит о том, что расход масла уменьшается и стабилизируется на минимальном уровне после пробега порядка 10 000 км. Что-то в вазовском моторе прирабатывается. При этом у большинства иномарок расход масла в двигателе с самого начала эксплуатации мизерный.

Тольяттинские моторы, работающие в паре с вазовской коробкой передач, довольствуются поддонами, штампованными из тонкой листовой стали.

А еще конструкция привода клапанов на восьмиклапанной версии двигателя (ВАЗ-11186) довольно часто требует регулировки. К примеру, у популярных Hyundai Solaris и Kia Rio в гамме тоже имеется двигатель без гидрокомпенсаторов, однако регламент обслуживания значительно реже требует регулировки зазоров. Более того, реальная потребность в этой работе, как правило, наступает при больших пробегах.

Шестнадцатиклапанные вазовские моторы снабжены гидрокомпенсаторами, к работе которых претензий нет.

Даунсайз, надёжность и ВАЗ: как и почему моторы автомобилей становятся меньше?

Большие изнутри, маленькие снаружи

Интересные метаморфозы объема можно проследить на примере «долгоживущих» семейств двигателей, имеющих прямых «наследников». Например, «родословная» фольксвагеновского семейства моторов ЕА888 прослеживается от моторов семейства EA827, которые в 1972 году имели объемы от 1,3 литра. Примерно к 1996 году моторы этого семейства “выросли” до двух литров.

Тот же блок цилиндров стал базой для семейства EA113. У этих моторов появились пять клапанов на цилиндр и даже непосредственный впрыск, но сохранилось межцилиндровое расстояние в 88 миллиметров. Для моторов EA888 блок цилиндров был серьезно переработан для использования цепного ГРМ, но при этом он сохранил прежние габариты. Более того, термин «даунсайз» относился изначально именно к этому семейству моторов: при анонсе двигателя ЕА113 с пятью клапанами на цилиндр и турбонаддувом впервые употребили термин, который стал знаковым на следующие два десятилетия. Правда, единственным последователем “даунсайза” Volkswagen оставался недолго.

Объёмы моторов V6 Mitsibishi 6G7 выросли с двух и трёх литров на 6G71/6G72 до 3,5 и 3,8 литров соответственно у моторов серий 6G74/6G75. Правда, сделали это чуть быстрее — не с 1972 года, а с 1986-го.

Примерно схожий рост объемов при почти неизменной конструкции блоков цилиндров демонстрируют и знаменитые V6 от Nissan серии VG и VQ, которые увеличись в объёме от двух-трёх в 1984 году до 3,7-4 литров в 2005-2007 годах. Рост рабочего объема при одинаковом размере блока получился даже больше, чем у Фольксвагена.

Аналогичные изменения произошли со многими другими моторами начала двухтысячных годов. Рост литрового объема на 25% при неизменном размере блока — это очень много. Так как же удалось добиться таких результатов? Конечно же, благодаря увеличению диаметра цилиндра и хода поршня. А вот какой ценой — вопрос сложный.

Теоретически надёжно

Увеличить диаметр цилиндра (иными словами — «расточить» мотор) — решение далеко не новое. Вот только при серийном исполнении оно потребует как минимум выполнения целого ряда условий. И список задач перед конструкторами стоит довольно серьёзный: нужно в обязательном порядке обеспечить равномерное охлаждение цилиндров, достаточную жесткость блока и надёжность газового стыка с ГБЦ. Ну и желательно предусмотреть возможный ремонт блока, заметно усложнённый уменьшением размера межцилиндровой перемычки.

Происхождение лошадок: как правильно форсировать атмосферный мотор

Два слова о мощности В таком вопросе нельзя без щепотки теории, поэтому позвольте пару слов о природе мощности, чтобы смысл всяких «железных» доработок был понятнее. Подробно на этом вопросе я останавливался в одном из.

Вопрос с ремонтными размерами решают элементарно: от них просто отказываются. Ставку при этом делают на современные материалы гильз цилиндров, которые обычно имеют высокую износостойкость или теоретически вообще не изнашиваются. Действительно, алюсиловые и никасиловые блоки могут прослужить до пробегов чуть ли не в миллион километров. Правда, только при отсутствии повреждений поршневой группы. Даже чугунные гильзы могут быть крайне прочными, и моторы с ними вполне могут пробежать до значительного износа полмиллиона километров. Вспоминают о необходимости ремонтных размеров в случае износа цилиндров от абразива вследствие неправильной работы поршня. Ещё одна редкая причина необходимости ремонта — изменение геометрии цилиндра при сохранении структуры поверхности. Происходит это из-за высокой степени форсирования рабочего процесса, облегчения деталей или перегрева.

И всё же при высоком качестве сборки мотора, отсутствии неисправностей и выраженных конструктивных просчетов ремонтные размеры не очень нужны. Во всяком случае, так себя успокаивают разработчики, отказываясь от них вовсе или оставляя буквально один минимальный.

Уменьшение межцилиндровой перемычки до минимума требует отказа от каналов охлаждения между цилиндрами в классическом виде и увеличения в этой зоне жесткости материала блока. На современном уровне развития технологий моделирования тепловых и гидродинамических процессов эта проблема вполне решаема. И если раньше старались сверлить каналы между цилиндрами, то сейчас вопросы охлаждения решают оптимизацией потоков охлаждающей жидкости, формой поршней и масляным охлаждением поршней. В случае использования алюминиевых блоков цилиндров на ситуацию благотворно влияет и его высокая, в сравнении с чугуном, теплопроводность.

Ну и, конечно же, заметно увеличились требования к качеству отливки блока и качеству материала гильз, вследствие чего при минимальной толщине они должны выдерживать значительные тепловые и механические нагрузки.

Тонкая межцилиндровая перемычка приводит к снижению надежности газового стыка и ухудшению геометрии цилиндра в верхней части после обжима прокладки. Но тут выручают прокладка ГБЦ из металлопакета, а высокое усилие на стыке за счет использования высокопрочных болтов и установка на «доворот» с программируемым усилием вытягивания болтов. Все это позволяет обеспечить надежность даже при высокой степени форсирования моторов.

В серийном производстве максимально допустимые диаметры цилиндров стали использовать в двухтысячные годы. До этого времени такие решения встречались только только на редких спортивных моторах.

Длиннее — лучше

Второе слагаемое в деле увеличения рабочего объема — это увеличение хода поршня. И тут тоже есть свои сложности. Хотя бы потому, что поршень должен быть максимально компактным, с минимальной компрессионной высотой для сохранения оптимальной длины шатуна (так называемого R/S ratio), с минимальной длиной юбки, чтобы она не задевала за противовесы коленвала в НМТ. Диаметры поршневого пальца и шатунной шейки коленчатого вала должны быть минимальными для уменьшения габаритов нижней головки шатуна, обеспечения минимальной компрессионной высоты поршня и максимального радиуса кривошипа. Впрочем, “длинноходные” моторы давно завоевали право на жизнь, и почти все современные конструкции относятся именно к этому типу.

Для обеспечения максимального радиуса кривошипа при тех же габаритах картера и блока максимально увеличивают коленвал, а в случае достижения предельных размеров стараются уменьшить диаметр шатунных шеек. Все это возможно только при повышении качества литья или при установке кованого коленвала вместо литого.

Также помогают конструктивные меры — например, оптимизация формы внутренних каналов коленвала. Пока такие эксперименты проводят осторожно, и разве что на моторах с очень маленьким картером приходится отказываться от противовесов для оптимизации нагрузок на коленвал.

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Средняя скорость, и какой она бывает Для понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит.

Соотношение длины шатуна к ходу поршня, обозначаемое в англоязычных источниках как R/S, влияет на механический КПД мотора, боковую нагрузку на поршень, на качество наполнения цилиндра и работу ГРМ. Считается, что оптимальным со всех точек зрения является соотношение 1,75. При увеличении коэффициента работа поршня становится более эффективной, но снижаются мощностные параметры, а меньший коэффициент ведет к увеличению износа поршня и цилиндра, а также к росту боковой нагрузки на сам шатун.

Для обеспечения максимального радиуса кривошипа шатун обычно приходится укорачивать, несколько ухудшая механический КПД мотора. При оптимизации формы поршня, улучшении смазки и качества поршневой группы приемлемый ресурс всё же можно обеспечить, и современные методы проектирования позволяют минимизировать негативные факторы и сохранить ресурс даже при R/S с соотношением менее 1,55.

Переход на Т-образные поршни в массовом двигателестроении произошел еще в девяностые годы. Но сделать его ещё меньше и легче пытаются и сегодня. Эти попытки обычно упираются в проблемы обеспечения терморежима поршневых колец из-за снижения высоты жарового пояса.

Оптимизация формы и материала шатуна позволяют сделать его меньше, одновременно повысив запас его прочности, необходимый при уменьшении R/S.

Впрочем, длинноходному двигателю с низким R/S прочный шатун тоже не помешает, но тут обычно можно обойтись настройкой системы управления двигателем для снижения пиковых нагрузок и увеличения прочности детали за счет изменения технологии изготовления.

Ну а возможному увеличению рабочего объема моторов способствует и переход на закритические алюминиевые сплавы для поршней и блоков цилиндров, снижающий зазоры ЦПГ.

Думаю, теперь понятно, как современные моторы с рабочим объемом 2,0-2,5 литра «упаковывают» в блоки размером с 1,6-литровый мотор 80-90-хх годов. Но давайте теперь посмотрим, а может ли получиться что-то подобное из моторов ВАЗ?

А у ВАЗ?

Ответим сразу — теоретически, да. Межцилиндровое расстояние у моторов ВАЗ для переднеприводных машин составляет целых 89 мм, что на миллиметр больше, чем у фольксвагеновских ЕА113. Диаметр цилиндра при этом равен 82 мм, а ход поршня — 84 мм. Получается рабочий объем в 1,8 литра. У Volkswagen, напомню, 82,5 х 92,8 дают рабочий объем в два литра, а у мотора объёмом 1,8 л размерность 81 х 86,4 мм. Правда, шатун на VW 2,0 20v имеет межцентровое расстояние 144 мм, а на вазовском моторе 1,8 л шатуны используются уже достаточно короткие — 128 мм. Как нарастить объём до двух литров? Можно поставить коленвал с диаметром кривошипа 94,7 мм, сохранив диаметр цилиндра. Впрочем, блок цилиндров ВАЗ при тюнинге в большинстве случаев могут расточить до 84 мм, так что можно обойтись коленвалом с диаметром кривошипа 90,2 мм.

Апельсинки от осинки: тест-драйв Lada Vesta Sport

Эпитетов о дизайне и цитат из пресс-релиза вы ещё начитаетесь, поэтому предлагаю опустить этот пункт, констатировав, что шлифовка изначально дерзкого образа от Стива Маттина удалась. Но спроектировать эффектный обвес -.

Сейчас среди тюнинговых запчастей для моторов ВАЗ можно найти коленвалы с диаметром кривошипа до 86 мм с шейкой 41,5 мм и 84-миллиметровые поршни, что дает рабочий объем в 1,9 литра. Большие диаметры коленвала не пользуются спросом, потому что «почти серийный» мотор производства ЗАО “Супер-Авто” 21128 1,8 оказался не очень удачным, отметившись большим расходом масла и малым ресурсом. Провал этого мотора объяснили не низким качеством сборки, а уменьшенной длиной шатуна. Впрочем, пока новый серийный мотор 21179, который даже успели форсировать для Весты Спорт, наглядно показал, что R/S совершенно ни при чем, и проблема была, судя по всему, именно в неудачном подборе материалов и/или плохом качестве сборки.

Это должен знать каждый водитель:  Госдума внесет первые поправки в закон о такси

Внёс свою лепту и серийный коленчатый вал моторов ВАЗ, который критикуют за недостаток прочности. Фольксвагеновский коленвал заметно прочнее, и диаметр его шатунных шеек даже у самых поздних версий составляет 48 мм против 41,5 у ВАЗ. Немецкий коленвал рассчитан на крутящий момент более 350 Нм, но в случае с атмосферным вазовским мотором можно обойтись меньшим запасом прочности.

Что в итоге?

“Расточить” имеющийся вазовский мотор — возможно. Однако это не удастся сделать малой кровью: потребуется дальнейший рост высоты блока цилиндров, ибо существующий блок высотой 197,1 мм для увеличения рабочего объема маловат. Переделка такого рода принципиально возможна, а значит, возможен и рост мощности вазовских моторов, что особенно актуально для новых Нивы и Весты.

Самые надежные бензиновые и дизельные двигатели

К сожалению, сегодня вопрос надежности того или иного силового агрегата отодвинут производителями на второй план по целому ряду причин. Прежде всего, на фоне всеобщей мировой глобализации и стремления автомобильных корпораций получать сверхприбыли, на первом месте стоит маркетинг.

Не меньшее влияние оказывает и тенденция к быстрой смене и поэтапному ужесточению экологических норм и стандартов в США, Японии и развитых странах Европы. Другими словами, производить надежные и долговечные моторы не только не выгодно, но и нецелесообразно.

Основной задачей является сделать так, чтобы силовой агрегат выходил гарантийный период, после чего еще был способен отслужить до определенного условного предела, который для многих современных ДВС на практике ограничен средней отметкой около 200-300 тыс. км.

Автопроизводители рассчитывают, что пока автомобиль у среднестатистического владельца пройдет столько километров, к этому времени уже сменятся экологические стандарты, налоги на содержание подержанной машины возрастут и водитель скорее сменит авто, чем будет заниматься ремонтом двигателя и других узлов.

Однако на современных новых машинах встретить подобные агрегаты вряд ли получится по понятным причинам. Намного больше шансов найти автомобиль с таким надежным и долговечным ДВС на рынке подержанных автомобилей. Об этом дальше и поговорим.

Читайте в этой статье

Бензиновые и дизельные моторы-долгожители

Сразу отметим, в рамках одной статьи рассмотреть все агрегаты, достойные внимания, попросту невозможно. По этой причине в наш список были включены самые известные версии силовых агрегатов, которые встречались под капотами наиболее узнаваемых и даже культовых автомобилей своего времени. Итак, поехали.

Самый надежный бензиновый двигатель

Начнем с привычных рядных четырехцилиндровых бензиновых ДВС. Такие моторы пользуются заслуженной популярностью во всем мире, а в странах СНГ агрегаты на бензине составляют абсолютное большинство по сравнению с дизельными аналогами.

  • Среди бензиновых моторов из этой группы стоит отдельно выделить агрегат Toyota 3s-fe. Этот двигатель справедливо считается очень надежным и достаточно простым в обслуживании. Секрет успеха этой установки прост: рабочий объем 2.0 литра, шестнадцать клапанов, ременной привод ГРМ и система питания с распределенным впрыском, мощность разных версий от 130 до 140 л.с.

Этот мотор можно считать очень успешным, так как ДВС появился в конце 80-х, но его различные модификации в атмо и турбоверсиях выпускались вплоть до 2000 года. Двигатель 3s-fe ставился на Toyota Camry 1987-1991 года выпуска, находится под капотом Celica T200, Avensis 1997-2000 , RAV4 1994-2000 и т.д.

Работники автосервисов и сами владельцы отмечают стойкость двигателя к тяжелым условиям эксплуатации, а также общую надежность конструкции. Если за двигателем следить, то пробег около 550-600 тыс. км. без необходимости делать капремонт далеко не предел для этого агрегата.

  • Следующим в списке снова оказывается японский автопром. На этот раз лавры первенства достаются двигателю Mitsubishi 4g63. Этот агрегат также имеет рабочий объем 2.0 литра, впервые увидел свет в начале 80-х. Ранние версии имели один распредвал и 3 клапана на цилиндр, с 1987 г. ГРМ получил два распредвала. Доработанные версии этого двигателя устанавливались на легендарный Mitsubishi Lancer Evolution IX (под капот этой модели указанный агрегат ставился до 2006 г.).

Примечательно еще и то, что различные версии этого ДВС являются сегодня копиями, которые выпускают по лицензии корейские бренды Huyndai и Kia, а также автомобильные производители из Китая.

  • Идем дальше. Что удивительно, наше внимание снова будет приковано к очередной легенде из Японии. На этот раз речь пойдет о моторах Honda, а именно о двигателях серии D (D-series).

В линейке этих ДВС насчитывается не меньше десятка различных версий с рабочим объемом от 1.2 до 1.7 литра с мощностью до 130 л.с. Моторы легко раскручиваются до 7 тыс. об/мин. Выпускались силовые агрегаты данной серии с 84 по 2005 год. Выдающимися показателями в плане надежности особенно отличались версии D15 и 16.

Двигатели сери D ставились на модели Honda Civic, HR-V, Accord и т.д. С учетом того, что рабочий объем не самый большой и силовые агрегаты нужно было постоянно крутить, конструкция все равно сравнительно легко выхаживала до 500 тыс. км. В ремонте эти двигатели также не доставляли механикам особых проблем или сложностей.

  • Еще одним выдающимся мотором, на этот раз уже европейского производства, является двигатель от Opel. Если конкретнее, речь идет о силовых агрегатах линейки 20NE. Среди простых четырехцилиндровых моторов особо выделяется версия x20se. Данный мотор имеет «неубиваемую» конструкцию, которая часто служила дольше, чем сам автомобиль, на котором стоял агрегат.

Рабочий объем 2 литра, мощность от 115 до 130 л.с, всего 8 клапанов на цилиндр, ремень ГРМ и простой распределенный впрыск позволяют этому двигателю сотни тысяч километров исправно работать даже на масле и топливе не самого лучшего качества. Появились указанные ДВС в 1987 году и выпускались до 1999 г. Их можно встретить под капотами моделей Opel Kadett и Astra, Vectra, Omega, Calibra, на американских моделях Oldsmobile, популярных в США Buick, на Holden из Австралии и т.д. Также встречаются наддувные версии этого двигателя.

В случае с более современными и продвинутыми 16-клапанными версиями надежность заметно снижена, однако двигатель также может уверенно пройти 300-400 тыс. км. Простота конструкции не создает особых проблем во время ремонта, агрегат хорошо справляется с нагрузками и нормально переваривает не самое лучшее топливо на территории СНГ.

Теперь давайте взглянем на рядные шестицилиндровые моторы. Прежде всего, среди таких агрегатов достаточно много настоящих легенд, способных пробежать тот самый заветный миллион. Такая надежность обеспечена простотой устройства, отличным балансом и сниженными вибрациями, а также достаточной мощностью.

  • Среди лидеров в этой группе сразу отметим хорошо известный среди профессионалов и любителей автоспорта двигатель 1JZ-GE и его продолжение 2JZ-GE от Toyota. Силовые агрегаты этой серии с рабочим объемом 2.5 и 3.0 литра по праву считаются одними из самых надежных и выносливых за всю эпоху двигателестроения. Также ДВС из этой линейки отличаются выдающимися характеристиками по мощности и крутящему моменту.

Выпускались эти моторы целых 17 лет (с 90-го по 2007 г.). За это время было создано несколько вариантов, наиболее известными из которых стали моторы-легенды с турбонаддувом 1JZ-GTE и 2JZ-GTE. Турбированные и атмосферные версии этого ДВС прочно обосновались под капотами легендарных японских спорткаров (например, модель Toyota Supra), прекрасно чувствовали себя на Mark II и Crown, моделях Lexus для рынка США и т.д.

Отметим, что атмосферные моторы этой линейки вполне способны пройти 1 миллион километров и даже более до того момента, пока двигателю потребуется капитальный ремонт. Такие показатели стали возможны благодаря грамотной и простой конструкции, а также высокому качеству исполнения всех деталей и узлов силового агрегата.

  • Следующим достойным представителем, теперь уже европейской школы двигателестроения, в нашем списке заслуженно становится двигатель компании BMW. Рядный шестицилиндровый M30 был создан еще в далеком 1968 г., при этом его модификации выпускались до 1994 г.

Атмосферный агрегат имел объем от 2.5 до 3.4 л, мощность составляла от 150 до 220 л.с. Турбоверсия M102B34 отличалась мощностью около 250 л.с. В основе конструкции этого мотора лежит чугунный блок цилиндров, цепной привод ГРМ, 12 клапанов и алюминиевая ГБЦ. Добавим, что спортивные версии М88 имели целых 24 клапана.

  • Продолжает список еще один мотор компании BMW, а именно рядная «шестерка» M50. Линейка этих двигателей на начальном этапе только укрепила славу БМВ после надежного М30. Агрегаты отличались «взрывным» характером в диапазоне средних и высоких оборотов. Двигатели имели рабочий объем от 2.0 до 2.5 л, мощность составляла от 150 до 192 «лошадок».

Конструкция оставалась относительно простой (чугунный блок, алюминиевая ГБЦ, цепь ГРМ, и четыре клапана на цилиндр). Однако дальнейшая модернизация, которой подвергли более поздние версии этого двигателя, несколько подпортила репутацию. После внедрения сложной системы управления фазами газораспределения (широко известное среди любителей BMW решение VANOS), двигатель стал менее надежным.

Что касается «безваносных» версий М50, этот мотор вполне способен пройти около 500 тыс. км. и более до капитального ремонта. Проблемы с VANOS на модифицированных версиях могут потребовать вмешательства к 200-250 тыс. км, хотя при должном обслуживании и уходе агрегат также способен нормально работать около 400 тыс. км.

Завершают список самых надежных бензиновых моторов мощные V-образные двигатели. Особый интерес представляют агрегаты типа V8, которые стоят на элитных легковых авто, внедорожниках и спорткарах.

Сразу отметим, подобные силовые агрегаты на автомобилях из стран Европы и Японии, как правило, не отличаются большим ресурсом. Дело в том, что такие двигатели изготавливают из облегченных материалов, а еще они имеют достаточно сложную конструкцию. Исключением из правил можно считать только прожорливые дефорсированные V8 на автомобилях американского производства, но и там не все так гладко.

  • Если говорить о том, какие V-образные моторы самые надежные, тогда стоит упомянуть двигатель BMW M60. Мотор получил двухрядную цепь привода ГРМ, цилиндры имеют покрытие Nikasil, а сам двигатель не отличается высокой степенью форсирования и спроектирован с большим запасом прочности.

Данный силовой агрегат способен без особых проблем пройти 500 тыс. км. Отмечены случаи, когда на таком пробеге нет необходимости даже производить замену поршневых колец. Указанные моторы ставились на BMW 7-й и 5-й серии, агрегат использовался на моделях марки с 92 по 98 г.

Главным минусом этого двигателя можно считать никасиловое покрытие. Дело в том, что езда на топливе с высоким содержанием серы способна быстро «убить» сверхпрочный материал. Именно по этой причине вокруг автомобилей BMW с никасиловым покрытием цилиндров в свое время разразился громкий скандал.

Еще отметим, что следующая версия M62 (продолжение М60) конструктивно намного сложнее по сравнению с предшественником. Вполне очевидно, что ресурс агрегата закономерно снизился. Это не значит, что двигатель не способен отработать 400 или 500 тыс. км, однако общее количество различных неполадок на этом моторе сильно возросло.

Самый надежный дизельный двигатель

Начнем с того, что дизельные двигатели считаются более надежным типом ДВС по сравнению с бензиновыми аналогами. Слабым местом современных дизелей является не сам мотор, а сложная топливная аппаратура и турбонаддув. Если говорить о старых дизельных агрегатах, которые имеют простую реализацию впрыска, тогда ресурс таких моторов просто поражает.

  • Хотя дизельные двигатели многих известных производителей отличаются большим ресурсом, среди наиболее выдающихся силовых агрегатов следует выделить мотор OM602 компании Указанный мотор пятицилиндровый, имеет 2 клапана на цилиндр, оснащен механическим ТНВД производства Bosch.

Такие дизели появились в 1985 году, попадая под капоты разных моделей ТС вплоть до 2002. Агрегат не отличается большой мощностью (в разных версиях показатель составляет 90-130 л.с), однако радует владельцев своей надежностью и умеренным топливным аппетитом. На основе этого двигателя Mercedes построил более современную линейку (OM612, OM647), при этом ресурс не пострадал.

Также встречались экземпляры, которые выхаживали более 2 млн. километров пробега без капремонта. Главное, следить за топливной аппаратурой, заливать качественную солярку и моторное масло, а также своевременно обслуживать ДВС и быстро устранять возникшие неполадки.

  • Еще одним достойным представителем в списке самых надежных дизелей является двигатель BMW M57. Агрегат рядный, имеет 6 цилиндров, надежен и отличается выдающимися характеристиками.

Этот мотор стал продолжением «дизельной» линейки компании, в основу была положена конструкция M51, который производился с 1991 по 2000г. Конструкторы учли недочеты, в результате чего M57 получился намного удачнее. Также следует отметить, что этот двигатель на момент своего появления никак не вписывался в общепринятую концепцию того времени. Другими словами, дизельный ДВС считался «тихоходным» мотором для спокойной езды и максимальной экономии топлива.

При этом крутящий момент и экономичность мощного дизеля уверенно завоевывали поклонников по всему миру. Мотор получился настолько удачным, что дизельный двигатель М57 можно было встретить как на компактной «зажигалке» BMW 330D, так и под капотом солидного Range Rover.

Это должен знать каждый водитель:  Toyota анонсирует детский конкурс «Автомобиль мечты-2020»

Что в итоге

Как видно, срок службы мотора чаще всего зависит от сложности его устройства, тщательно проработанной конструкции, степени форсирования, качества изготовления деталей и правильно подобранных материалов для их производства. Также на показатель пробега до капремонта сильно влияет качество топлива и ГСМ, индивидуальные особенности и условия эксплуатации, манера езды и т.д.

Другими словами, говорить о надежности и пробеге нужно с обязательной поправкой на то, как эксплуатируется конкретный автомобиль. Вполне очевидно, что если машина будет часто ездить по трассе, силовой агрегат работает на чистом топливе и качественном моторном масле, режим нагрузок на двигатель будет оптимальным, тогда в этих условиях ДВС способен пройти очень много километров и отработать большое количество моточасов.

Если же ТС находится в регионе с холодным климатом, большую часть времени машина используется в черте города и т.п., тогда ресурс двигателя может значительно сократиться. На срок службы мотора сильно влияют следующие факторы:

  • автомобиль часто заводят в режиме холодного пуска;
  • движение начинается без прогрева мотора и коробки, мотор «раскручивается»;
  • двигатель за короткую поездку не успевает выйти на рабочие температуры;
  • машина простаивает в пробках и передвигается на пониженных передачах;
  • в плотном потоке не удается набрать скорость, обороты постоянно низкие;
  • практикуется стиль езды с резкими ускорениями и последующей остановкой;
  • водитель ездит агрессивно, активно используется торможение двигателем;
  • регулярно буксируется прицеп или осуществляется перевозка тяжелых грузов и т.п.;

Еще важно понимать, что большинство автомобилей находятся в тяжелых условиях эксплуатации. Это значит, что средний интервал замены масла, указанный производителем ТС в мануале, желательно сокращать на 20-50% (что зависит от индивидуальных условий, особенностей используемого масла и т.д.)

Не стоит полагаться на заявления производителей ГСМ. Как показывает практика, на нашем топливе даже самая качественная синтетика типа Longlife в простых атмосферных двигателях требует замены максимум каждые 10 тыс. пройденных километров. Для трубомоторов и форсированных высокооборотистых атмосферников межсервисный интервал дополнительно сокращается до средней отметки около 7-8 тыс. км.

Почему современные автомобильные двигатели ненадежны

Почему ненадежны современные моторы?

Нынешние силовые агрегаты не блещут надежностью. Казалось бы, технологии становятся все более совершенными, но на запасе прочности ДВС это не сказывается. Почему «убийц» двигателей сейчас на порядок больше, чем раньше?

Проблема №1. Усложнение

Жесткие нормы расхода горючего и показателей экологичности сыграли с автопроизводителями злую шутку. Требования растут, а инновационных идей, способных в корне изменить конструкцию ДВС – раз-два и обчелся.

Если покопаться в истории, выяснится, что непосредственный впрыск, компрессоры, изменяемые фазы ГРМ, да и турбонаддув – это придумки еще XX века. Механический наддув и вовсе использовался в моторах Mercedes-Benz еще в 1930 годах.

В 1990-е на конструкторов повесили ярмо в виде требований снижения расхода горючего и контроля выброса вредных веществ. Сначала беды ничего не предвещало. Технологии, разработанные еще «дедушками», справлялись с новыми сложными задачами. Например, вместо головок блока с двумя клапанами на цилиндр автопроизводители успешно внедрили многоклапанные.

Но со временем проявились и минусы. Количество составных узлов и деталей в ГРМ увеличилось, а это привело к усложнению и удорожанию обслуживания мотора.

Затем автопроизводители стали использовать электронный впрыск горючего. А заодно внедрили и различные электронные системы управления мотором. Они позволяли «передать в одни руки» контроль за впрыском, трансмиссией и зажиганием, что позволило существенно «прокачать» показатели моторов.

Много надежд возлагалось на систему изменения фаз ГРМ. С этой «фишкой» экспериментировали такие мастодонты автомобилестроения, как Toyota (VVT-i), Honda (i-VTEC), BMW (VANOS).

Все перечисленные системы умели, ориентируясь на обороты двигателя, изменять время открытия впускных и выпускных клапанов. На практике это позволяло разжиться приличной тягой и на больших, и на малых оборотах.

Ничего заоблачно сложного в конструкции вроде бы не было. Но на практике система изменения фаз стала головной болью и создателей, и автовладельцев. Ресурс ее оказался достаточно скромным. Начиналось, скажем, с безобидных стуков «на холодную», а заканчивалось выходом из строя всей системы.

С поголовным засильем турбонаддува тоже не все так радужно, как хотелось бы. Авто, чьи моторы «прокачены» турбиной, сложнее и дороже в эксплуатации и ремонте, чем машины с «атмосферниками».

Сейчас автопроизводители активно проталкивают «в народ» систему непосредственного впрыска топлива. Она повышает КПД силового агрегата, но оборачивается усложнением системы питания, и снижением общего «запас прочности» двигателя.

Самое интересное, все эти устройства были вполне надежными ровно до той поры, пока не пошли в массовое производство. Они без особых проблем эксплуатировались на «штучных» гоночных моторах, но именно выйдя «в народ» стали проявлять себя с негативной стороны.

Проблема №2. Меньше трения

Старания конструкторов снизить внутреннее трение в ДВС также обернулось ухудшением в плане надежности. Ведь подшипники скольжения они банально уменьшили в размерах. Затем очередь дошла до поршней, поршневых пальцев, распредвалов, шеек коленвалов и далее по списку.

Никто не спорит: появляются новые, более прочные сплавы, которые применяются для деталей моторов. Но факт остается фактом: уменьшенные силовые агрегаты стали бояться перегрузок и реагировать на них соответствующим образом.

Проблема №3. Увеличение рабочей температуры

Чтобы повысить показатели экономичности и экологичности, производители стали поднимать и рабочую температуру двигателя. А чтобы оптимизировать температурный режим, пошли на ухищрения – и раздельные контуры охлаждения головки и блока цилиндров, и «умные» термостаты. Но и здесь чуда не произошло: высокая температура пагубно влияет на масло, ускоряя процесс его «старения». Плюс к тому, детали двигателей, выполненные из пластика и резины, стали в условиях высокой температуры быстрее «умирать».

Проблема №4. Экономия времени

Автопроизводители практически перестали выделять время на всестороннее тестирование своих детищ на стендах и предсерийных образцах. Ради экономии они ограничиваются компьютерным моделированием, но этого оказывается недостаточно для выявления конструктивных недочетов. В итоге с конвейера сходят недоработанные механизмы, «косяки» которых становятся головной болью владельцев авто.

Проблема №5. Неблагоприятная обстановка

Что бы кто ни говорил, современному силовому агрегату приходится пахать по-настоящему. Моторы работают в жестких городских режимах, да еще в паре с новыми АКПП, которые всеми силами стараются снизить «аппетит» машины. Это приводит к перегрузке двигателей. Да, «горючку» такой подход экономит, но силовым агрегатам приходится расплачиваться за это – в том числе, своим «долголетием».

Итоги

Понятно, что причин снижения надежности гораздо больше. Просто останавливаться на всех нет смысла. Каждая из них сама по себе не так страшна, но в комплексе они представляют реальную угрозу для ДВС.

Да, концерны, которые не стремятся быть впереди планеты всей в плане технологичности, производят куда более надежные силовые агрегаты, чем «продвинутые» конкуренты. Но будущее все же принадлежит конструктивно сложным моторам, и с этим, увы, ничего не поделать.

Даунсайз, надёжность и ВАЗ: как и почему моторы автомобилей становятся меньше?

Несовершенство непосредственности: надежность и проблемы моторов с прямым впрыском

«В новый век – с новой системой питания!». Похоже, с таким девизом европейские производители стали внедрять технологию. А что им оставалось? Требования по снижению расхода топлива заставляли делать моторы сложнее, к тому же непосредственный впрыск (особенно в сочетании с наддувом) позволял увеличить мощность. И при этом оставлял мотор вполне экономичным на малой нагрузке. Начал входить в моду и даунсайз – постепенно для машины С-класса стало вполне нормальным иметь мотор объемом в литр, а мощные авто начинаются с объема в 1,4. Даже седаны D+ и Е классов не брезгуют моторами 1,4 и 1,6 с турбонаддувом.

Снова те же грабли, но в XXI веке

Собственно о минусах подобной системы питания было известно с самого начала. Сложность и высокая стоимость сюрпризом не были – опыт внедрения непосредственного впрыска накопился изрядный. Надежность сложных систем честно постарались увеличить. Правда, цену особенно опустить не пытались. Как известно, для подачи топлива непосредственно в цилиндры нужен насос высокого давления. Вообще-то и в системах «обычного» распределенного впрыска в системе питания давление немаленькое, но у прямого впрыска оно примерно в 10 раз больше. На дизельных моторах непосредственный впрыск и ТНВД появился существенно раньше, и ресурс узлов был не таким уж низким. У бензиновых все получилось иначе: насосы оказались весьма недолговечными. Почему? Потому что дизтопливо имеет более высокие смазочные свойства, чем бензин, и без специальных смазывающих присадок ресурс всех узлов трения очень мал. Современные мембранные ТНВД не так зависят от смазки, как поршневые, но, тем не менее, нуждаются в ней. Да и в целом насос высокого давления – штука довольно хрупкая, любые загрязнения выведут его из строя. Улучшить ситуацию смогли введением стандарта на смазывающие присадки в топливе. Конечно, 15% масла, как в двухтактные моторы, добавлять не стали, но топливо Евро-4 и выше обязательно содержит небольшое количество специальных смазок. Не в последнюю очередь – именно для ТНВД на бензиновых машинах. Учитывая, что официальный запрет на продажу топлива Евро-3 вступил в России в силу лишь 1 января 2020 года, неудивительно, что «непосредственные» машины у нас жили так недолго и несчастливо.

С форсунками ситуация аналогичная, они дороже и менее надежны, чем на системах распределенного впрыска. Требования к их работе тоже намного выше. Небольшое изменение факела распыла, даже без изменения общего расхода подачи, ведет к серьезным нарушением работы мотора. В результате для сохранения работоспособности резко растут требования по чистоте топлива и рабочей температуре. Пьезофорсунки еще и имеют ограниченное количество циклов срабатывания, чувствительны к перегреву, а также обладают склонностью при выходе из строя «лить» бензин, что может вызвать гидроудар при запуске. Особенно это характерно для очень распространенных «высокоточных» пьезофорсунок Bosch, которые имеют ограниченный ресурс, а компания на протяжении последних десяти лет не может создать действительно хорошо работающий вариант.

Склонность к закоксовке впускных клапанов и худшие условия их работы проявились на моторах Мицубиси довольно быстро. Обычно форсунки подают бензин на впускной клапан и охлаждают его. И заодно смывают с него отложения. У непосредственного мотора такой возможности нет, клапан греется сильнее, больше нагревает воздух, а масло из системы вентиляции картера и из сальника клапана постепенно образует «шубу», которая затрудняет газообмен и приводит к зависанию клапанов и его перегреву. Особенно тяжело приходится моторам с повышенным расходом масла, а в самой критической группе риска – моторы, которые часто работают с малой нагрузкой, то есть в пробках.

Повышенное количество твердых частиц в выхлопе проявилось позже, когда непосредственный впрыск на европейских машинах уже стал мэйнстримом. Более точные исследования показали, что эта особенность смесеобразования роднит такой бензиновый мотор с дизелем. Действительно, в процессе работы образуются частички сажи, которые необходимо тоже как-то задерживать. Например, вводя сажевый фильтр, как на дизельных моторах. Компания Mercedes уже анонсировала подобную опцию для своих машин. Попадание топлива в масло из-за неисправностей топливного насоса высокого давления – в общем-то, чисто конструктивный недостаток насосов Bosch, но в силу их широкого распространения и общности конструкций насосов свойственен почти всем моторам с непосредственным впрыском. Бензин в масле не так уж и страшен, но в больших количествах ведет к снижению вязкости масла до критической, что приводит к повреждениям моторов. И, к тому же, дает повод многим «экспертам» говорить о том, что топливо является причиной «масляной чумы».

Почти у всех проблем есть пути решения. Например, двойной впрыск, когда топливо подается и в цилиндры, и во впускной трубопровод – это справляется сразу со сложностью с закоксовкой клапанов, экологичностью и плохим запуском в холода. Такая схема применялась на некоторых двигателях Volkswagen EA888, но продавались они исключительно в США и были заточены под жесткие экологические нормы Калифорнии. Но в конце 2020-го комбинированный впрыск появился и у нас – на моторе 6AR-FE (2 литра, 150 л. с.) Toyota Camry последнего поколения. Пока сложно судить о надежности, ибо пробеги машин пока небольшие в основной массе, однако предпосылки хорошие.

С поршневыми кольцами и топливными насосами приходится разбираться чисто конструктивными методами, экспериментируя с формой – часто «дизайн» поршневой группы производители дорабатывают уже после того, как машина вышла на рынок и поразила всех угаром масла. Так, скажем, делала Toyota в 2005 году, доводя до ума моторы серии ZZ (еще без непосредственно впрыска), а позже – Volkswagen с уже упомянутыми выше EA888. Насосы высокого давления тоже стараются сделать надежнее – эта задача технически выполнима. Но все непросто: система очень сложная и дорогая – накладным для производителей выходит не только себестоимость конечной продукции, но и исследования с экспериментами. А маркетологи не дают возможности по 10 лет заниматься испытаниями, требуют все более новых моторов с еще более привлекательными характеристиками.

Рискнуть в сегодняшнем автобизнесе репутацией производителя ненадежных машин считается делом благородным. Если что, всегда выручит отзывная кампания. Куда хуже – показаться производителем консервативным или, не дай бог, не зацикленным на идее спасения планеты от выхлопных газов. Вот это, как мы видимо по примеру Volkswagen и Mitsubishi – действительно страшно. Тут можно и самостоятельность компании потерять, и топ-менеджмента лишиться.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про автомобили
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: