ТЕНДЕНЦИИ двигателестроения. Пойти своим методом
ТЕНДЕНЦИИ двигателестроения. Пойти своим методом
Какие аспекты считают главными для выбора «самого-самого»? Есть ли принципные отличия в подходе к конструированию на различных материках? Попробуем отыскать ответы на эти вопросы.
ЕВРОПА: В РЕЖИМЕ ЭКОНОМИИ
На недавнешней пресс-конференции в Лондоне глава концерна «Пежо-Ситроен» Жан-Мартин Фольц очень внезапно для многих отозвался о гибридных автомобилях: «Посмотрите вокруг: таких машин в Европе наименее 1%, тогда как толика дизелей добивается половины». По воззрению государя Фольца, современный дизель еще дешевле в производстве, будучи более экономичен и экологичен.
Как считали многие скептики, гибридные технологии не приживутся на серийных моделях. Этот тезис с фуррором опровергает «Тойота-Приус» с установкой «Гибрид Синержи Драйв», объем выпуска которой планируют довести до 200 000 в год.
Времена, когда дизели оставляли за собой темный шлейф, тарахтели на всю улицу и приметно уступали по литровой мощности бензиновым моторам, прошли. Сейчас удельная толика дизелей в Европе составляет 52% и продолжает расти. Толчок дают, к примеру, экологические призы в виде сниженных налогов, но сначала – накладность бензина.
Прорыв на дизельном фронте произошел к концу 90-х, когда в серию пошли 1-ые моторы с «коммон рейл» – общей топливной рампой. С того времени давление в ней непреклонно вырастает. В новейших движках оно добивается 1800 атмосфер, а ведь еще не так давно 1300 атмосфер числились выдающимся показателем.
На очереди – системы с двукратным увеличением давления впрыска. Поначалу насос нагнетает горючее в аккумулирующий резервуар до 1350 атм. Потом давление поднимают до 2200 атм, под которыми оно и поступает в форсунки. Под таким давлением горючее впрыскивают через отверстия наименьшего поперечника. Это улучшает качество распыла, увеличивает точность дозы. Отсюда выигрыш в экономичности и мощности.
Уже не 1-ый год используют пилотный впрыск: 1-ая «партия» горючего поступает в цилиндры некоторое время назад основной дозы, чем достигается более мягенькая работа мотора и незапятнанный выброс.
Кроме «коммон рейла», есть другое техническое решение, чтоб поднять давление впрыска на невиданную высоту. Насос-форсунки перебрались с грузовых моторов и на легковые дизели. Им привержен, а именно, «Фольксваген», составляя здоровую конкурентнсть «общей рампе».
В Европе повышенное внимание уделяют дизелям. Один из характеристик совершенства конструкции – литровая мощность. За последние 10 лет она приметно выросла, при этом больший рост – в секторе моторов объемом до 2 л. Зависимо от рабочего объема взятые для при
Одним из камешков преткновения на пути дизеля всегда был экологический. Если бензиновые моторы журили за угарный газ, окиси азота и углеводороды в выхлопе, то дизели – за соединения азота и частички сажи. Введение в прошедшем году норм Евро IV далось тяжело. С окислами азота совладали средством нейтрализатора, а вот сажу ловит особенный фильтр. Он служит до 150 тыс. км, после этого его или меняют, или «прокаливают». По команде управляющей электроники в цилиндр подаются отработавшие газы из системы рециркуляции и большая доза горючего. Температура выхлопа увеличивается, и сажа выгорает.
Броско, что большая часть новых дизелей могут работать на биодизельном горючем: в его базе лежат растительные масла, а не нефтепродукты. Это горючее наименее жестко к окружающей среде, потому его массовая толика на рынке Европы должна добиться к 2010 году 30%.
Один из «Двигателей года 2005» – V-образный 10-цилиндровый 5-литровый мотор с углом развала 90°, устанавливаемый на БМВ-М5. Его мощность добивается 507 л.с. при 7750 об/мин, а вращающий момент – 520 Н.м при 6100 об/мин (см. материал в этом номере).
Пока же спецы отмечают совместную разработку «Дженерал моторс» и ФИАТ – один из «Двигателей года 2005». Малолитражный дизель благодаря электронике способен оперативно поменять характеристики впрыска и тем обеспечивать больший момент и резвый запуск мотора. Обширное внедрение алюминия, значительно снизившее массу и размеры, в купе с достаточной мощностью 70 л.с. и большим вращающим моментом 170 Н.м позволили 1,3-литровому мотору набрать огромное число голосов.
Беря во внимание все заслуги на дизельном фронте, можно не боясь утверждать – наиблежайшее будущее Европы конкретно за этими движками. Они становятся сильнее, тише и удобнее для ежедневной езды. С учетом теперешних цен на нефть потеснить их в Древнем Свете не способен ни один из имеющихся типов движков.
АЗИЯ: БОЛЬШЕ СИЛ НА ЛИТР
Главное достижение японских двигателистов за последний десяток лет – высочайшая литровая мощность. Загнанные законодательством в узенькие рамки, инженеры ухитряются достигнуть отменных результатов самыми различными методами. Броский пример – изменяемые фазы газораспределения. В конце 80-х японская «Хонда» с ее системой VTEC сделала реальный переворот.
Необходимость разнообразить фазы диктуется разными режимами движения: в городке важнее всего экономичность и вращающий момент на низких оборотах, на трассе – на больших. Отличаются и пожелания покупателей в различных странах. Ранее опции мотора были неизменными, сейчас же стало вероятным поменять их в буквальном смысле на ходу.
Моторы «Хонда» по праву относят к наилучшим в мире посреди безнаддувных. Почти во всем конкретно благодаря обычный, действенной и очень надежной системе изменяемых фаз VTEC.
Современные моторы «Хонда» оснащают несколькими типами VTEC, в том числе и трехступенчатым устройством. Тут корректируются характеристики не только лишь на низких и больших оборотах, да и на средних. Так удается скооперировать несовместимое: высшую удельную мощность (до 100 л.с./л), расход горючего в режиме 60–70 км/ч на уровне 4 л на сотку и высочайший вращающий момент в спектре от 2000 до 6000 об/мин.
В итоге жители страны восходящего солнца удачно снимают высшую мощность с очень умеренных объемов. Рекордсменом по этому показателю который год попорядку остается родстер «Honda S2000» с безнаддувным 2-литровым движком мощностью 250 л.с. Невзирая на то, что мотор появился еще в 1999 году, он как и раньше в числе наилучших – 2-ое место посреди претендентов 2005 года объемом 1,8–2,0 л. Вторым неоспоримым достижением японцев являются гибридные установки. «Гибрид Синержи Драйв» производства «Тойоты» отметился посреди призеров не один раз, набрав наибольшее число баллов в номинации «экономичный двигатель». Заявленный показатель – 4,2 л/100 км для таковой немаленькой машины, как « Тойота Приус», непременно неплох. Мощность «Синержи Драйв» добивается 110 л.с., а суммарный момент бензиноэлектрической установки– выдающийся – 478 Н.м!
Не считая топливной экономичности, подчеркивается экологический нюанс: выброс углеводородов и окислов азота у мотора на 80 и 87,5% ниже, чем того требуют нормы Евро IV для бензиновых моторов, и на 96% ниже требований к дизелям. Таким макаром, «Синержи Драйв» с припасом укладывается в самые жесткие в мире рамки – ZLEV, планируемые к введению в Калифорнии.
В последние годы наметилась любознательная тенденция: применительно к гибридам речь все пореже идет об абсолютных рекордах экономичности. Возьмем «Lexus RX400h». Этот автомобиль расходует полностью обыденные 10 л в городском цикле. С одной обмолвкой – это сильно мало, беря во внимание мощность основного мотора 272 л.с. и момент 288 Н.м!
Если японским компаниям, сначала «Тойоте» и «Хонде», получится понизить себестоимость агрегатов, реализации гибридов могут подпрыгнуть на порядок уже в наиблежайшие 5–10 лет.
АМЕРИКА: Недорого И Сурово
Средняя мощность бензиновых агрегатов в различных частях света. Видите ли, Япония производит самые массивные моторы, кроме многолитровых. Америка – на 3-ем месте, зато берет количеством: пока собираешь статистику для диаграммы, убеждаешься, где им
На форумах американских автомобилей после проведения конкурса «Двигатель года» непременно появляются дебаты: как это так, в числе фаворитов нет ни 1-го мотора нашей разработки! Все очень просто: америкосы, невзирая на продолжающийся топливный кризис, не очень преуспели в экономии бензина, а про дизельное горючее и слышать не желают! Но это не означает, что им нечем похвастать.
Например, «крайслеровские» моторы серии «Хеми», блиставшие на массивных моделях (их обычно называют в США «масл карз») еще в 50-х. Их заглавие ведет родословную от британского hemispherical – полусферический. Естественно, за полста лет почти все поменялось, но, по-прежнему, у современных «хеми» полусферические камеры сгорания.
Обычно во главе серии двигателей стоят агрегаты неблагопристойного по европейским меркам литража – прямо до 6,1 л. Стоит открыть проспект, в глаза кидается разница в подходах к конструированию. «Лучшая в классе мощность», «самый резвый разгон», «низкий уровень шума»… о расходе горючего говорится вскользь. Хотя он, естественно, небезразличен инженерам. Просто ценности несколько другие – динамические свойства и… низкая себестоимость агрегата.
Классика в современном выполнении: «Хеми» объемом 5,7 л устанавливают на «Джип-Гранд Чероки», очень дешевый по меркам сша автомобиль.
В моторах «Хеми» нет изменяемых фаз. Они не настолько форсированы и не могут даже близко подойти к наилучшим японским агрегатам по литровой мощности. Зато в их использована хитроумная система MDS (Multi Displacement System – система нескольких объемов). Как намекает заглавие, ее смысл кроется в выключении 4 из восьми цилиндров мотора, когда не требуется использовать все 335 «лошадей» и 500 Н.м момента, к примеру у мотора объемом 5,7л. На отключение уходит всего 40 миллисекунд. Подобные системы до этого использовал «Джи-Эм», а у «Крайслера» это 1-ый опыт. По заверению компании, MDS позволяет сберечь до 20% горючего, зависимо от манеры вождения. Боб Ли, вице-президент отделения движков «Крайслер», очень горд новым мотором: «Отключение цилиндров происходит элегантно и просто… достоинства – надежность и низкая цена».
Естественно, отключаемыми цилиндрами южноамериканские инженеры не ограничиваются. Они готовят и совершенно другие разработки, к примеру силовые установки на топливных элементах. Судя по возникновению все новых концепт-каров конкретно с такими моторами, их будущее рисуется в розовых тонах.
* * *
Естественно, мы отметили только более калоритные особенности «национального двигателестроения». Современный мир очень тесен, чтоб в нем плечо о плечо существовали принципно различные культуры, не оказывая воздействия друг на друга. Может быть, в один прекрасный момент выведут рецепт безупречного «глобального» мотора? Пока каждый предпочитает бежать собственной дорожкой: Европа готовится перевести чуть ли не половину парка на рапсовое масло; Америка хоть и старается не замечать происходящих в мире перемен, равномерно отвыкает от прожорливых мастодонтов и раздумывает над переводом инфраструктуры всей страны на водородное горючее; ну а Япония… как обычно, берет высочайшими технологиями и ошеломляющей скоростью их внедрения в жизнь.
ДИЗЕЛЬ «ПСА-ФОРД»
В последнее время начнется создание 2-ух новых моторов, разработанных вместе концерном «Пежо-Ситроен» и «Фордом» (журналистам их представляет инженер «Форда» Фил Лэйк). Дизели объемом 2,2 л адресованы коммерческим и легковым автомобилям. Система «коммон рейл» с этого момента работает под давлением 1800 атм. Горючее впрыскивается в камеру сгорания через семь 135-микронных отверстий в пьезоэлектрических форсунках (ранее их было 5). Сейчас стало вероятным впрыскивать горючее до 6 раз за один оборот коленчатого вала. Итог – более незапятнанный выброс, экономия горючего, понижение вибраций.
Применили два малогабаритных малоинерционных турбокомпрессора. 1-ый ответствен только за «низы», 2-ой подключается после 2700 об/мин, обеспечивая плавную кривую вращающего момента, достигающего 400 Н.м при 1750 об/мин и мощности 125 л.с. при 4000 об/мин. Масса мотора по сопоставлению с предшествующим поколением снижена на 12 кг благодаря новейшей архитектуре блока цилиндров.
Какие аспекты считают главными для выбора «самого-самого»? Есть ли принципные отличия в подходе к конструированию на различных материках? Попробуем отыскать ответы на эти вопросы.
ЕВРОПА: В РЕЖИМЕ ЭКОНОМИИ
На недавнешней пресс-конференции в Лондоне глава концерна «Пежо-Ситроен» Жан-Мартин Фольц очень внезапно для многих отозвался о гибридных автомобилях: «Посмотрите вокруг: таких машин в Европе наименее 1%, тогда как толика дизелей добивается половины». По воззрению государя Фольца, современный дизель еще дешевле в производстве, будучи более экономичен и экологичен.
Как считали многие скептики, гибридные технологии не приживутся на серийных моделях. Этот тезис с фуррором опровергает «Тойота-Приус» с установкой «Гибрид Синержи Драйв», объем выпуска которой планируют довести до 200 000 в год.
Времена, когда дизели оставляли за собой темный шлейф, тарахтели на всю улицу и приметно уступали по литровой мощности бензиновым моторам, прошли. Сейчас удельная толика дизелей в Европе составляет 52% и продолжает расти. Толчок дают, к примеру, экологические призы в виде сниженных налогов, но сначала – накладность бензина.Прорыв на дизельном фронте произошел к концу 90-х, когда в серию пошли 1-ые моторы с «коммон рейл» – общей топливной рампой. С того времени давление в ней непреклонно вырастает. В новейших движках оно добивается 1800 атмосфер, а ведь еще не так давно 1300 атмосфер числились выдающимся показателем.
На очереди – системы с двукратным увеличением давления впрыска. Поначалу насос нагнетает горючее в аккумулирующий резервуар до 1350 атм. Потом давление поднимают до 2200 атм, под которыми оно и поступает в форсунки. Под таким давлением горючее впрыскивают через отверстия наименьшего поперечника. Это улучшает качество распыла, увеличивает точность дозы. Отсюда выигрыш в экономичности и мощности.
Уже не 1-ый год используют пилотный впрыск: 1-ая «партия» горючего поступает в цилиндры некоторое время назад основной дозы, чем достигается более мягенькая работа мотора и незапятнанный выброс.
Кроме «коммон рейла», есть другое техническое решение, чтоб поднять давление впрыска на невиданную высоту. Насос-форсунки перебрались с грузовых моторов и на легковые дизели. Им привержен, а именно, «Фольксваген», составляя здоровую конкурентнсть «общей рампе».
В Европе повышенное внимание уделяют дизелям. Один из характеристик совершенства конструкции – литровая мощность. За последние 10 лет она приметно выросла, при этом больший рост – в секторе моторов объемом до 2 л. Зависимо от рабочего объема взятые для при
Одним из камешков преткновения на пути дизеля всегда был экологический. Если бензиновые моторы журили за угарный газ, окиси азота и углеводороды в выхлопе, то дизели – за соединения азота и частички сажи. Введение в прошедшем году норм Евро IV далось тяжело. С окислами азота совладали средством нейтрализатора, а вот сажу ловит особенный фильтр. Он служит до 150 тыс. км, после этого его или меняют, или «прокаливают». По команде управляющей электроники в цилиндр подаются отработавшие газы из системы рециркуляции и большая доза горючего. Температура выхлопа увеличивается, и сажа выгорает.Броско, что большая часть новых дизелей могут работать на биодизельном горючем: в его базе лежат растительные масла, а не нефтепродукты. Это горючее наименее жестко к окружающей среде, потому его массовая толика на рынке Европы должна добиться к 2010 году 30%.
Один из «Двигателей года 2005» – V-образный 10-цилиндровый 5-литровый мотор с углом развала 90°, устанавливаемый на БМВ-М5. Его мощность добивается 507 л.с. при 7750 об/мин, а вращающий момент – 520 Н.м при 6100 об/мин (см. материал в этом номере).
Пока же спецы отмечают совместную разработку «Дженерал моторс» и ФИАТ – один из «Двигателей года 2005». Малолитражный дизель благодаря электронике способен оперативно поменять характеристики впрыска и тем обеспечивать больший момент и резвый запуск мотора. Обширное внедрение алюминия, значительно снизившее массу и размеры, в купе с достаточной мощностью 70 л.с. и большим вращающим моментом 170 Н.м позволили 1,3-литровому мотору набрать огромное число голосов.Беря во внимание все заслуги на дизельном фронте, можно не боясь утверждать – наиблежайшее будущее Европы конкретно за этими движками. Они становятся сильнее, тише и удобнее для ежедневной езды. С учетом теперешних цен на нефть потеснить их в Древнем Свете не способен ни один из имеющихся типов движков.
АЗИЯ: БОЛЬШЕ СИЛ НА ЛИТР
Главное достижение японских двигателистов за последний десяток лет – высочайшая литровая мощность. Загнанные законодательством в узенькие рамки, инженеры ухитряются достигнуть отменных результатов самыми различными методами. Броский пример – изменяемые фазы газораспределения. В конце 80-х японская «Хонда» с ее системой VTEC сделала реальный переворот.
Необходимость разнообразить фазы диктуется разными режимами движения: в городке важнее всего экономичность и вращающий момент на низких оборотах, на трассе – на больших. Отличаются и пожелания покупателей в различных странах. Ранее опции мотора были неизменными, сейчас же стало вероятным поменять их в буквальном смысле на ходу.
Моторы «Хонда» по праву относят к наилучшим в мире посреди безнаддувных. Почти во всем конкретно благодаря обычный, действенной и очень надежной системе изменяемых фаз VTEC.
Современные моторы «Хонда» оснащают несколькими типами VTEC, в том числе и трехступенчатым устройством. Тут корректируются характеристики не только лишь на низких и больших оборотах, да и на средних. Так удается скооперировать несовместимое: высшую удельную мощность (до 100 л.с./л), расход горючего в режиме 60–70 км/ч на уровне 4 л на сотку и высочайший вращающий момент в спектре от 2000 до 6000 об/мин.В итоге жители страны восходящего солнца удачно снимают высшую мощность с очень умеренных объемов. Рекордсменом по этому показателю который год попорядку остается родстер «Honda S2000» с безнаддувным 2-литровым движком мощностью 250 л.с. Невзирая на то, что мотор появился еще в 1999 году, он как и раньше в числе наилучших – 2-ое место посреди претендентов 2005 года объемом 1,8–2,0 л. Вторым неоспоримым достижением японцев являются гибридные установки. «Гибрид Синержи Драйв» производства «Тойоты» отметился посреди призеров не один раз, набрав наибольшее число баллов в номинации «экономичный двигатель». Заявленный показатель – 4,2 л/100 км для таковой немаленькой машины, как « Тойота Приус», непременно неплох. Мощность «Синержи Драйв» добивается 110 л.с., а суммарный момент бензиноэлектрической установки– выдающийся – 478 Н.м!
Не считая топливной экономичности, подчеркивается экологический нюанс: выброс углеводородов и окислов азота у мотора на 80 и 87,5% ниже, чем того требуют нормы Евро IV для бензиновых моторов, и на 96% ниже требований к дизелям. Таким макаром, «Синержи Драйв» с припасом укладывается в самые жесткие в мире рамки – ZLEV, планируемые к введению в Калифорнии.
В последние годы наметилась любознательная тенденция: применительно к гибридам речь все пореже идет об абсолютных рекордах экономичности. Возьмем «Lexus RX400h». Этот автомобиль расходует полностью обыденные 10 л в городском цикле. С одной обмолвкой – это сильно мало, беря во внимание мощность основного мотора 272 л.с. и момент 288 Н.м!
Если японским компаниям, сначала «Тойоте» и «Хонде», получится понизить себестоимость агрегатов, реализации гибридов могут подпрыгнуть на порядок уже в наиблежайшие 5–10 лет.
АМЕРИКА: Недорого И Сурово
Средняя мощность бензиновых агрегатов в различных частях света. Видите ли, Япония производит самые массивные моторы, кроме многолитровых. Америка – на 3-ем месте, зато берет количеством: пока собираешь статистику для диаграммы, убеждаешься, где им
На форумах американских автомобилей после проведения конкурса «Двигатель года» непременно появляются дебаты: как это так, в числе фаворитов нет ни 1-го мотора нашей разработки! Все очень просто: америкосы, невзирая на продолжающийся топливный кризис, не очень преуспели в экономии бензина, а про дизельное горючее и слышать не желают! Но это не означает, что им нечем похвастать.Например, «крайслеровские» моторы серии «Хеми», блиставшие на массивных моделях (их обычно называют в США «масл карз») еще в 50-х. Их заглавие ведет родословную от британского hemispherical – полусферический. Естественно, за полста лет почти все поменялось, но, по-прежнему, у современных «хеми» полусферические камеры сгорания.
Обычно во главе серии двигателей стоят агрегаты неблагопристойного по европейским меркам литража – прямо до 6,1 л. Стоит открыть проспект, в глаза кидается разница в подходах к конструированию. «Лучшая в классе мощность», «самый резвый разгон», «низкий уровень шума»… о расходе горючего говорится вскользь. Хотя он, естественно, небезразличен инженерам. Просто ценности несколько другие – динамические свойства и… низкая себестоимость агрегата.
Классика в современном выполнении: «Хеми» объемом 5,7 л устанавливают на «Джип-Гранд Чероки», очень дешевый по меркам сша автомобиль.
В моторах «Хеми» нет изменяемых фаз. Они не настолько форсированы и не могут даже близко подойти к наилучшим японским агрегатам по литровой мощности. Зато в их использована хитроумная система MDS (Multi Displacement System – система нескольких объемов). Как намекает заглавие, ее смысл кроется в выключении 4 из восьми цилиндров мотора, когда не требуется использовать все 335 «лошадей» и 500 Н.м момента, к примеру у мотора объемом 5,7л. На отключение уходит всего 40 миллисекунд. Подобные системы до этого использовал «Джи-Эм», а у «Крайслера» это 1-ый опыт. По заверению компании, MDS позволяет сберечь до 20% горючего, зависимо от манеры вождения. Боб Ли, вице-президент отделения движков «Крайслер», очень горд новым мотором: «Отключение цилиндров происходит элегантно и просто… достоинства – надежность и низкая цена».Естественно, отключаемыми цилиндрами южноамериканские инженеры не ограничиваются. Они готовят и совершенно другие разработки, к примеру силовые установки на топливных элементах. Судя по возникновению все новых концепт-каров конкретно с такими моторами, их будущее рисуется в розовых тонах.
* * *
Естественно, мы отметили только более калоритные особенности «национального двигателестроения». Современный мир очень тесен, чтоб в нем плечо о плечо существовали принципно различные культуры, не оказывая воздействия друг на друга. Может быть, в один прекрасный момент выведут рецепт безупречного «глобального» мотора? Пока каждый предпочитает бежать собственной дорожкой: Европа готовится перевести чуть ли не половину парка на рапсовое масло; Америка хоть и старается не замечать происходящих в мире перемен, равномерно отвыкает от прожорливых мастодонтов и раздумывает над переводом инфраструктуры всей страны на водородное горючее; ну а Япония… как обычно, берет высочайшими технологиями и ошеломляющей скоростью их внедрения в жизнь.
ДИЗЕЛЬ «ПСА-ФОРД»
В последнее время начнется создание 2-ух новых моторов, разработанных вместе концерном «Пежо-Ситроен» и «Фордом» (журналистам их представляет инженер «Форда» Фил Лэйк). Дизели объемом 2,2 л адресованы коммерческим и легковым автомобилям. Система «коммон рейл» с этого момента работает под давлением 1800 атм. Горючее впрыскивается в камеру сгорания через семь 135-микронных отверстий в пьезоэлектрических форсунках (ранее их было 5). Сейчас стало вероятным впрыскивать горючее до 6 раз за один оборот коленчатого вала. Итог – более незапятнанный выброс, экономия горючего, понижение вибраций.
Применили два малогабаритных малоинерционных турбокомпрессора. 1-ый ответствен только за «низы», 2-ой подключается после 2700 об/мин, обеспечивая плавную кривую вращающего момента, достигающего 400 Н.м при 1750 об/мин и мощности 125 л.с. при 4000 об/мин. Масса мотора по сопоставлению с предшествующим поколением снижена на 12 кг благодаря новейшей архитектуре блока цилиндров.