Двигатели, част първа Докъде ще доведе кривата
Преди нещастни четири месеца щях да продължа публикация за ефекта на комбинацията скоростна кутия и двигател върху динамиката на автомобила - и сега този момент дойде. Без да се отклонявам от касата, позволете ми да ви напомня очертанията на историята: всички коли са толкова различни, защото имат огромен брой много различни двигатели. Какво? Дори и да не засягаме хибридните електроцентрали и други алтернативни източници на енергия, видовете, които са фундаментално различни по своите потребителски свойства, ще бъдат много повече от два.
Ще усложним разделението на бензинови и дизелови двигатели с наличието на атмосферни и компресорни модификации, ще изхвърлим ненужните (няма да сочим пръсти, но това са атмосферни дизелови двигатели) и за пълнота ще разширим хоризонтите си с различни видове компресори - за бензиновите двигатели това са турбо и механични компресори, за дизелови двигатели - мощности с една турбина и две.
И по какво може да се съди за природата на всеки един от двигателите? Разбира се, не по две числа - пиков момент и пикова мощност, но поне според техните графики. Това е това, което обикновено се нарича VSH, външната скоростна характеристика на двигателя. Именно тя показва зависимостта на мощността и въртящия момент на двигателя от скоростта на въртене на коляновия вал. Един вид кардиограма на пулса на "огнения мотор", който е вместо сърцето.
Какво може да се научи от WSC? Да, всъщност всичко най-интересно: „конят“ е двигател или „по-нисък“, от каква скорост „вози“ и при какво „се вкисва“, еластичен е или не много - но какво да кажа, ако в много случаи можем да определим типа на двигателя чрез VSH? В това няма нищо сложно; да вървим по ред.
Ето илюстрация от антология за деца в пети клас на енорийско училище: „характерът на атмосфернотодвигателят, за който се отправят молитви от одепт ево. Това е такъв аспиратор, който всеки човек, който се смята за образован човек, ще си спомни с добра дума: след три хиляди се наблюдава оптимистичен пикап, а на пет двигателят ще има втори вятър, който кара изпълнения с адреналин водач в прекъсване някъде над седем хиляди оборота. Има две ключови характеристики - почти линейна крива на мощността и плавно падаща крива на въртящия момент: характерът на двигателя е плавен, външният вид на VSH е повече от скандинавски.
Проблемът по същество е един - такава карамелена външна скоростна характеристика не дава прекомерно ниво на усилване на двигателя. И ако „не е достатъчно“, погледнете следващия двигател: с такива лудории на мощност и въртящ момент, двигателят ръмжи само за да отговори с идеални, като Елбрус, пикове след 6 и 7 хиляди оборота - при достигане на резонансните честоти на всмукването и изпускането.
В същото време двигателят на Audi S5 "вози" в много по-широк диапазон от обороти от двигателя на BMW M5, което означава, че вторият ще се нуждае от скоростна кутия с повече стъпала, за да реализира пълния си потенциал. Което и се случва. Моля, обърнете внимание - всички форсирани (над 100 к.с. на литър работен обем) аспирирани имат подобен "разкъсан" VSH.
За такава характеристика, разбира се, не е жалко да умреш - но около една кола от десет хиляди, ако не и сто, я има. Суровата житейска истина е съвсем различно придушена, с упоритостта и емоционалността на натоварено с парцали муле, влачещо сивата маса на градския поток. Запознайте се с двулитровия Zetec от първия "Focus": до 2,5 хиляди оборота все още не върви, след пет - вече. Между тях - сивото ежедневие на офис служител, на границата около шест хиляди с малко - истеричен вой за несбъдната мечта.
Но можете да спестите не само от самия мотор, но и от кутията за него - пет стъпки са достатъчни, за да реализирате лоши амбиции, и четири, честно казано, също. Това е диагнозата на всички слабо форсирани ненапреднали аспиратори. Появата на кривата на въртящия момент е лек хълм над гроба на постиженията на майсторите.
Въпреки това винаги има надежда и дълго време тя се определяше от наличието на свръхналягане на входа: изглежда, че само килограм и половина излишък - и каква промяна в характера! Заедно с характерния „ритник в задника“, „отпечатване гръб в гръб“ и „КАМАЗ, който се блъска в задника“, турбо двигателите също преподават по-малко ярки думи - турбо забавяне, турбо забавяне - и „шофиране на момента“. Така че графикът на двулитровия Impreza WRX за нас е като исторически хроники: известният пикап по-близо до три хиляди, завършващ с блокиране след шест.
Но на никого не му хрумна да се оплаква от това: прехвърлянията при пълна газ все още приключваха твърде бързо, а повредата в турбо закъснението при шофиране отличаваше губещите от истинските състезатели. Дори истинските състезатели често се събираха на едни и същи места извън високоскоростните завои - именно там бяха отнесени от нютон метри, които внезапно и неочаквано се озоваха на колела по време на поредната атака на турбо пикапа. По принцип пет предавки бяха достатъчни за двигателя, но по-силният двигател на „стадото“ вече имаше шест от тях. Появата на VSH се отличава с поне двукратно, ако не и трикратно увеличение на въртящия момент при настъпване на зонов турбо катарзис
Всичко това продължи точно до появата на така наречените LPT - low pressure turbos, турбини с ниско налягане. Притчата е 1,8-литровият VAG „четири“ със 150 конски сили, открит на различни автомобили в нашите Палестина - особено на Audi A4 и VW Passat. Тези коледни украсиниско налягане - точно като истинските, те имат въртящ момент и нямат турбо забавяне, само че "не са окуражаващи" ...
Появата на кривите на мощността и въртящия момент е почти като тази на познат аспириран двигател, а „ушите“ с турбокомпресор се издават само от необичайно ранно и равномерно плато на въртящия момент, което е резултат от ниска граница на налягането. Ето защо тези двигатели са толкова добре чипнати - те просто са много удушени от самото начало, така че педантичният бюргер да не се задави с наденица при натискане на десния педал.
За щастие изграждането на турбото върви напред: директното впръскване, което доведе до високо съотношение на компресия, схеми с двойно усилване и накрая, турбини с променлива геометрия на работното колело, направиха възможно прегръщането на необятността - почти напълно премахване на забавянето на турбото, придава на VCX вид на поляна в планината, като същевременно осигурява мощност на лоста и стойности на въртящия момент. Тези мотори се движат плавно и мощно винаги и навсякъде без никакви „но” и благодарение на огромния запас са и идеално чипнати. Те са подобни на външен вид на LPT двигателите, но погледнете абсолютните стойности на скалите!
Като илюстративна поредица от триумфа на интелигентността над грубата сила, дрънкащият медали двигател на годината BMW N54 отиде, а като доказателство за аксиомата, че е невъзможно да победиш скрап с нещо различно от себе си, чудовищният V10 с Audi RS6. Що се отнася до избора на скоростна кутия, дори не искам да споря - тези двигатели ще бъдат разширени дори на кутия с четири (като се броят неутрални и задни :-)) стъпки.
Но в нашия случай скрапът има две превъплъщения, а второто е оборудвано не с турбо, а с механичен компресор, компресор. Съвременните компресори работят по-ефективно (големите механични загуби са основният недостатък на задвижващите компресори) и запазват основната си „череша“ непокътната -лошо сцепление от ниски обороти. Това далеч не е най-модерният компресорен двигател с Jaguar / Land Rover с обем от 4,2 литра - така че по отношение на въртящия момент при две хиляди оборота той надминава гореспоменатия двоен турбо "десет" Audi!
Едно нещо е лошо - моторът се оказва сравнително ниска скорост, след пик при три хиляди оборота наблюдава запушване, а след пет и половина - графиката рисува бял флаг. Този проблем с компресорните двигатели е свързан с „механизма“ на тяхното задвижване: скоростта на винтовете на блока зависи линейно от скоростта на коляновия вал, така че ако искаме да получим достатъчно налягане още от празен ход, трябва да сме подготвени за факта, че при прекъсване скоростта на компресора ще бъде, е, много голяма. И това е сериозен технологичен проблем. И ако на двигателя на компресора са необходими добри „върхове“, тогава на дъното няма да има практически нищо. Като на един добре познат двигател на Mercedes от C-класа.
И следващото, не е ясно какъв вид завръщане на задвижващите компресори се е случило на “Vagovsky” 3.0TFSI, но това е съвсем различна история.
За съжаление тук свършват бензиновите двигатели - ако не се увличате от разделянето на десетки подвидове (което определено ще направим по-късно), всеки двигател може да бъде поставен в тази проста класификация. Сега, за да "в лицето" на всеки VSH като цяло, трябва да мушкате дизелов труп с пръчка.
Истински атмосферен дизелов двигател с радост от работа напълно засенчва всеки друг наличен двигател, с изключение на парната тяга - със специфична мощност в района на четиридесет конски сили на литър, водачът отваря досега непознати възможности за автообучение и постигане на нирвана. Решението на проблема с ниската литрова дизелова мощност от незапомнени времена е турбокомпресорът с всичките му предимства иминуси
Да вземем обикновен турбодизел, на вкус е приличен - има тесен работен диапазон и отлична гърбица на въртящия момент, с числената стойност на която дизеловите двигатели се влачат като с писан чувал.
Студеният душ подхожда на вида на завоите - за да поддържате двигателя в добра форма, трябва често, често да размахвате скоростния лост. Погледнете VSH на доста слабо усилен VAG двигател - до три хиляди двигателят не върви, след четири - вече. Пик комунизъм е една дума. И спирането на модерен турбодизел не е по-трудно, отколкото на бензинов двигател: въртящият момент при една и половина хиляди оборота за бензинов аспиратор и 1.9 турбодизел е еднакъв! За да не отидете далеч, ето 2.0FSI със 150 конски сили.
Разбира се, с такъв багаж дизелите никога не биха получили популярността, която сега заслужено имат, така че отговаряйте на съвременните двигатели - те могат да се нарекат "нови, подобрени със 75 или какъвто и да е процент турбодизели". Дори Volvo, признат от производителите на зеленчуци по целия свят, не остана настрана: характеристиката на 2,4-литровия "пет" може да зарадва децата вместо новогодишното дърво. 300 Nm при скорост малко над празен ход, доста равномерна честотна характеристика на VSH и линейно нарастваща мощност към червената линия. И най-хубавото на този мотор е, че той ... вече не се произвежда.
Защото истинското „наше всичко“ на турбодизелите са два „охлюва“, които ви позволяват да убиете средно голямо стадо зайци наведнъж: да осигурите гладка крива (ето фраза) на момента, висока степен на форсиране и абсолютни стойности за завист на всички и всеки. Вана с длан се издига над баварските "витла": линията Top Diesel е наречена "двигатели на годината" с причина. Да, всъщност всичко се вижда на VSH.
И звездатази вечер ще има още един Top Diesel, макар и най-младият, четирицилиндров. 2 литра, това е най-усиленият от съвременните серийни дизелови двигатели (102 к.с. и 200 Nm от един литър обем) - без никакво преувеличение, бъдещето, което е достъпно сега и тук.
Във втората част ще се опитам да направя някаква класификация на двигателите с кратко разкриване на темата за плътността на мощността и някои други.