Autonews
Разбираем мотор Jaguar: почему он такой сложный и что с надежностью
Фото: Jaguar Land Rover
Статьи 11 февраля
Дмитрий Александров
Статьи 11 февраля
Дмитрий Александров
Разбираем мотор Jaguar: почему он такой сложный и что с надежностью
Экологам все труднее угодить: из-за жестких требований автопроизводители вынуждены придумывать сложные системы выпуска, постоянно корректировать ПО и дорабатывать системы впрыска. Но как все это влияет на ресурс?

Наше будущее — это электрокары и гибриды, но прямо сейчас локомотивом продаж все еще остаются машины с классическими моторами. Полный отказ от автомобилей с ДВС, несмотря на постоянные ужесточения, в планы большинства брендов пока не входит, однако заставляет их искать новые решения ради сокращения выбросов вредных веществ.

Один из свежих примеров — двигатели Jaguar Land Rover из линейки Ingenium. Мы отправились в технический центр английской марки, разобрали 2,0-литровый бензиновый мотор до последнего винтика, посмотрели, как он устроен, а потом даже его собрали. Почти.

Что это за двигатель

Мотор Ingenium под индексом AJ200p пришел на смену 2,0-литровому мотору GTDI. Агрегат был выпущен в 2017 г. и в том же году удостоился звания лучшего мотора по версии издания Wards Auto. В сравнительных тестах принимала участие 250-сильная модификация двигателя, однако сейчас мотор также доступен в 200- и 300-сильной версиях.

Этот двигатель устанавливают на автомобили Jaguar F-Type, E-Pace, Land Rover Discovery и новый Evoque. Во время семинара инженеры бренда не раз подчеркивали, что мотор был разработан с нуля, поэтому между ним и предшественником нет ничего общего. Удостовериться в этом мы можем сами — нам предлагают своими руками разобрать Ingenium. Вместе со специалистами компании сделать это оказалось совсем несложно, а вот сравнить оказалось не с чем — GTDI в техцентре представлен не был.

По теме:

Для снижения веса Ingenium использует легкую алюминиевую конструкцию со сниженными потерями на трение. В Jaguar Land Rover утверждают, что агрегат смог сбросить в массе до 80 кг по сравнению с аналогичными двигателями других брендов. Помимо этого, корпусные детали из алюминиевых сплавов отличаются хорошей теплопроводностью, что ускоряет прогрев двигателя и увеличивает его ресурс. В свою очередь, опоры коленчатого вала для прочности выполнены из стали, а гильзы цилиндров — из чугуна.

Какая у него система впрыска

А вот системой прямого впрыска топлива удивить сейчас кого-то сложно — ее применение является глобальной тенденцией в автомобильном мире. При непосредственном впрыске диаметр капли бензина составляет около 0,01 мм — это даже меньше, чем толщина человеческого волоса. Основной минус использования этой системы — усложнение конструкции двигателя.

Увидеть это своими глазами, разумеется, невозможно — нам остается лишь довериться схематическим рисункам, которые демонстрируют в специальном классе для обучения самих сотрудников Jaguar Land Rover. Впрочем, надолго мы здесь не задерживаемся — снова пора на нулевой этаж, где в подвальном помещении расположилась целая мастерская по сборке-разборке двигателей, а также демонстрации их возможностей.

Например, нам продемонстрировали изнутри работу интеллектуальной системы непрерывного управления клапанами двигателя (CVVL), которая регулирует степень открывания впускных клапанов и уменьшает потери в системе подачи рабочей смеси. Такое решение оптимизирует мощность и момент двигателя. Результат — улучшенная топливная эффективность во всем диапазоне частоты оборотов.

Турбокомпрессор со сдвоенными крыльчатками на моторе Ingenium дополнен коллектором. Это сделано для повышения передачи энергии на турбину и позволяет улучшить отклик двигателя и устранить турбоямы. Ну и конечно, опять же экономить топливо. РРади снижения потерь на трение распредвалы имеют роликовые подшипники для уменьшения износа поверхностей деталей, особенно во время запуска и прогрева мотора. Снижение коэффициента трения также разгружает цепь ГРМ — это увеличивает ее ресурс.

Как испытывается мотор

Во время производства поверхности компонентов двигателя измеряются лазером с точностью до трех микрон (0,003 мм — 6 процентов толщины человеческого волоса). Также на конвейере выбираются случайные детали агрегата и проверяются вручную, в контролируемой лабораторной среде при 20 градусах по Цельсию. Собранные моторы в обязательном порядке проходят «холодное испытание», в ходе которого двигатель вращается в течение 72 секунд без процесса сгорания. Затем двигатель запускается в «горячем тесте», где он проходит 240-секундный цикл со скоростью до 3000 об/мин.

Почему у него нет ремня

У двухлитрового бензинового агрегата, как и у других моторов семейства Ingenium, центр цилиндра смещен относительно продольной оси коленвала на 12 мм, чтобы снизить трение поршня в цилиндре и уменьшить механические потери. Для более точного управления фазами газораспределения цепной ГРМ расположен на стороне маховика. От использования ремня решили отказаться, несмотря на некоторую прибавку в массе. В свою очередь, переключаемый насос системы охлаждения применяется в двигателе для контроля температуры и повышения эффективности работы при уменьшенном расходе топлива на частичных нагрузках.

Объяснить эти технические ухищрения несложно — практически все это делается для экономии топлива. Именно от этого напрямую зависит уровень выбросов вредных веществ от автомобилей в атмосферу. И дело здесь, конечно, не только в заботе об окружающей среде: недавно Евросоюз установил, что с 2020 г. новые автомобили не должны выбрасывать более 95 граммов углекислого газа на километр. Штраф за нарушение достаточно серьезный — 95 евро за один грамм, которые умножаются на количество проданных автомобилей. Даже после приблизительных расчетов становится понятным желание автокомпаний расширять модельный ряд электрокаров, а то и вовсе отказываться от ДВС.

Что с надежностью

Разумеется, с увеличением количества деталей двигателя параллельно возрастает вероятность их выхода из строя. Таким образом, совершенствование двигателей, безусловно, может привести к снижению их надежности. В Jaguar Land Rover ведут статистику гарантийных обращений, однако эта информация является строго конфиденциальной.

При этом инженеры компании настаивают, что инновации были разработаны таким образом, чтобы не только не снижать надежность, но и увеличивать ее. В качестве примера нам привели помпу с изменяемой подачей. При отсутствии каких-либо команд от блока управления она работает как обычная помпа с ременным приводом. Например, ее могли бы сделать электрической, но это снизило бы надежность компонента.

Ресурс Ingenium

Во время разработки моторов семейства Ingenium двигатели отработали 72 000 часов на динамометрических стендах — это равносильно восьми годам испытаний в реальных условиях. После этого агрегаты проходили испытания в составе автомобилей, которые проехали в общем около 2 млн километров.

Пару лет назад во время динамической презентации новой «пятерки» BMW один из инженеров признался, что компания закладывает ресурс бензинового турбомотора в 200 тыс. километров, после чего агрегату может понадобиться ремонт. В Jaguar Land Rover ресурс мотора Ingenium раскрыть отказались.

Комментарии