Турбомашины будут править миром

Читать в полной версии Впервые технология турбонаддува для двигателей внутреннего сгорания была запатентована еще в конце XIX века. Уже тогда ведущие инженеры поняли, что чем больше воздуха, а соответственно, и кислорода удастся закачать в ограниченный объем цилиндра, тем лучше будет гореть рабочая порция топлива. Мощность двигателя повышается. Но технологии не спешили развиваться. Хотя на протяжении всего прошлого столетия многие автомобильные компании пытались внедрять турбированные двигатели в серийное производство, удачных примеров не так много. Все они связаны в первую очередь с дорогими и быстрыми автомобилями, где на первом месте стоит мощность. Вместе с этим была совершенно забыта вторая выгодная особенность двигателей с турбонагнетателями – экономичность. Задумываться о снижении потребления топлива начали далеко не вчера. Если в Америке всегда были популярны многолитровые монстры, то скрупулезные европейцы предпочитали оставлять на заправочных станциях не так много денег, тем более что и бензин в Европе традиционно дороже, чем в США. До недавнего времени все ограничивалось несколькими избитыми приемами: оптимально настроить впрыск топлива и фазы газораспределения, изменить степень сжатия, улучшить качество топлива. Однако в последние несколько лет многие производители заговорили о внедрении турбокомпрессоров на бензиновых двигателях малого объема. Некоторые модели уже устанавливаются на серийные автомобили.Настоящим новатором в области турбированных двигателей малого объема является концерн Volkswagen. Двигатели TSI уже успели получить распространение на многих моделях марки, от нового Polo до Passat CC. Аббревиатура TSI расшифровывается как Twincharger Stratified Injection – двигатель с двойным наддувом и непосредственным (прямым) впрыском. Почему немцы использовали двойной наддув? Многим обладателям автомобилей с турбокомпрессором известно очень печальное понятие “турбояма”. Ввиду функциональных особенностей обычные турбокомпрессоры могут создавать оптимальное давление воздуха только на высоких оборотах двигателя. Это значит, что если вы не любите держать стрелку тахометра выше отметки 3 тысячи оборотов в минуту, то заявленной производителем максимальной мощности вы никогда не получите. Более того, в подобном режиме эксплуатации двигатель с турбиной будет мало чем отличаться от атмосферного аналога схожего объема. Чтобы справиться с этим бичом турбированных силовых агрегатов, Volkswagen добавил второй вид компрессора – механический. Он позволяет создавать требуемое давление в цилиндрах еще до того, как сможет раскрутиться турбонагнетатель. В результате пропадает отчетливо заметная турбояма, двигатель может “выдавать” хорошие показатели с самых низких оборотов.Использование непосредственного впрыска топлива позволяет еще немного улучшить динамические показатели и снизить расход. Таким образом, в двигателе TSI собраны все передовые технологии в области двигателей внутреннего сгорания. Не зря 1,4 TSI стал обладателем титула “Двигатель года” – 2009 International Engine of the Year Awards.Остальные производители тоже не сидят без дела. Например, Opel недавно представил новое поколение хэтчбека Astra, на который уже устанавливаются двигатели с турбокомпрессором 1,4 Turbo и 1,6 Turbo. Вдобавок оба агрегата оснащены системами непосредственного впрыска топлива. Однако если 1,4 TSI у Volkswagen может развивать до 180 лошадиных сил, то опелевцы с такого же объема “снимают” только 140. Заветную цифру в 180 л.с. обеспечивает только 1,6 Turbo. Несмотря на наличие только одного типа наддува, “турбочетверки” от Opel могут обеспечивать оптимальный крутящий момент уже с 1800 оборотов в минуту.А как же знаменитые мотористы BMW? Они тоже отметились в International Engine of the Year Awards, взяв золотую медаль в категории бензиновых двигателей объемом от 1,4 до 1,8 литра. На самом деле это совместная разработка с концерном PSA Peugeot Citroen. Тут все довольно стандартно: турбокомпрессор и непосредственный впрыск топлива. Технические характеристики также не поражают воображение: 175 л.с. и 240 Нм. Но явный плюс этого двигателя – экономичность. Например, заявленный расход MINI Cooper S Clubman с подобным мотором составляет 7 литров бензина на 100 км в смешанном режиме. Мотор также ставится на Peugeot 207 и 308.Итальянцы не желают уступать немцам и французам. Уже несколько лет автомобили FIAT Bravo и Grande Punto поставляются с двигателем T-Jet. Этот 1,4-литровый мотор доступен в двух ипостасях: мощностью 120 и 150 лошадиных сил. При этом оснащенный более сильным вариантом хэтчбек FIAT Bravo тратит на разгон до 100 км/ч чуть больше 8 секунд – отличный показатель.Французско-японский альянс Renault-Nissan год назад представил еще один экономный двигатель – Tce 130. Цифра в названии означает количество лошадиных сил. В этом двигателе производитель постарался совместить крутящий момент от двухлитрового движка, мощность от мотора объемом 1,8 литра, а расход и количество вредных выбросов – от скромного 1,6 л. Что ж, если верить заявленным цифрам, то это вполне удалось. Приобрести Tce 130 можно только на автомобилях Renault Grand Scenic и новом Megane. Кстати, более слабая версия Tce 100 была доступна еще раньше.На успешное повсеместное внедрение турбокомпрессоров не мог не отреагировать Ford. Сначала фирменная технология EcoBoost появилась на моделях для североамериканского рынка. Это был V6 для полноразмерного седана Taurus. Как и в случае с европейскими двигателями, V6 EcoBoost использует технологию прямого впрыска топлива. В сентябре текущего года на международном автосалоне во Франкфурте делегацией европейского отделения Ford было объявлено о намерениях пополнить семейство EcoBoost небольшими моторами объемом от 1,6 и 2 литров. Это позволит полностью покрыть нишу моторов мощностью от 150 до 200 лошадиных сил. Уже известно, что первым пристанищем моторов EcoBoost станет новый C-MAX. Позже турбированные двигатели смогут добраться и до остальных европейских моделей компании, а наиболее мощные модификации и вовсе имеют шанс попасть на рынок США.Как можно легко заметить, многие ведущие мировые автопроизводители уже выпускают автомобили с турбированными двигателями малого объема либо планируют начать производство подобных моделей в ближайшем будущем. На стороне таких силовых агрегатов много положительных качеств: хорошие динамические показатели, скромный расход, малое количество выбросов CO2. Но стоит учитывать, что турбокомпрессор – сложный элемент, который требует надлежащего ухода. К тому же оснащенные системой непосредственного впрыска двигатели очень требовательны к качеству топлива.Александр Шаронов