Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее

Я бы не стал так нагружать 4 цилиндра, это на уровне чисто гоночного 2-литрового мотора 90-х, а там совсем иные головка, коленвал, шатуны и поршни.

2.0 EA888 это попытка усидеть на двух стульях, топливной экономичности и пиковой отдачи. Фольксваген имеет для него 3 уровня отдачи, и под это 3 железных конфигурации, наделав компромиссов, чтобы на этих стульях усидеть. Моторы с отдачей в 190, 250 и 320 сил пиковых не унифицировать хорошо, если только не спроектировать первым 320-сильный, а нижние версии получить снижением уровня наддува, меняя турбонагнетатели и поршни. Но в этом случае не получить экономичности 190-сильного. И так выйдет дороже, в силу малой доли 320-сильных версий, это не имеет экономического смысла. Они первым сделали 250-сильный, и из него две версии, эко 190-сильную, и спорт 320-сильную. По решениям все слишком усложнили, без видимых выгод от этого, экономично-компромиссные фишки стабильно вылетают, и просят денег, перекрывающих выгоду от топливной экономии.

200 сил и 300-350 Нм разумный предел форсирования бытовых 4-х цилиндров. Чтобы не жертвуя отказоустойчивостью и плавностью отдачи получить 300 сил и 450-500 Нм, нужна наддувная 6-ка объёма около 3-х литров, в битурбо конфигурации. А лучше, 5-литровый атмосферный V8, он проще и дешевле битурбо 6-ки.

Но он не будет экономичным, из-за больших насосных потерь, и высокого внутреннего трения, и не вместится в поперечном расположении в компактные кузова. С битурбо V6 аналогичные проблемы компоновки в таких кузовах. Вдобавок 3-5 литров, и даже 2.5, не продать в Китае, и во многих странах Европы, так как там начиная с 2-х резко идут вверх налоги. Это история, растущая из топливных кризисов 70-х, хотя на деле расход современных 2-х и 2.5-3 литров отличается минимально. Такая же европейская архаика, привязывать налоги к пиковой мощности, отсюда её уровни 110 кВт/150 сил, 150 кВт/200 сил, и так далее. Она идёт оттуда же, из кризисов 70-х. При том что высокой корреляции пиковой мощности и расхода топлива давно нет, подобные законы остались. Эта инерция меня удивляет, столько пустых инициатив генерируется и выдвигается европейскими законодателями, а пересмотреть устаревшую политику в этой области времени не нашлось.
 
Последнее редактирование:
Если делать подзаряжаемые гибриды, с 100-150 кВт e-axle на одной из осей, все V6 и V8 уже не нужны, так как дополнять его на другой оси хватает 2-литровой турбированной четвёрки, в случае лёгких машин даже 1.5 более чем, так как от ДВС нужно всего 100-150 кВт и 200-300 Нм. Поэтому Фольксваген поставили на эти два объёма и типа.
 
Последнее редактирование:
Touring, терамонт моего знакомого на стейдж1 от REVO 310 сил прошёл уже 200 ткм на масле zıc zero 0w30 VW 504/507 c заменами каждые 7500-8000км и признаком усталости не проявляет
Кстати двигатель тойота 2.4 турбо который идёт на новые NX и RX конструктивно брат близнец ЕА888
 
Реакции: 2014
Эти прошиватели ребята мутные, они приводят рекламные цифры на маховике пересчётом с колеса, через коэффициент потерь, и там большое пространство для манипуляций. Что в реальности на маховике, никто из серьезных людей ни разу не верифицировал, для этого нужен не дино а моторный стенд, это дорого.

И маховик тоже не финал, в софте на первых двух передачах идёт обычно защита коробки и полуосей по моменту, чтобы они жили дольше, это приличный скоростной диапазон. Даже при наличии заявленного на высших передачах и скоростях его в этом диапазоне может не быть.

Секрет живучести приведённого мотора может быть в том что редко пользуются полной отдачей, и в том что выбрали зазоры завода, но ещё не перешагнули их сильно. Повышенный износ идёт, но чтобы его увидеть нужно разобрать мотор и отправить его элементы на исследования. Этого никто их прошивателей тоже не делает, так как снова-таки дорого.
 
Последнее редактирование:
Мне не очень понравился фиато-альфовский 2.0 на 280 сил.

2-литровый атмосферный мотор со СЖ как у этого двигателя в 10:1 это 150 сил на 6,400 оборотах, на 5,200 около 120 сил. Разницу в воздухе на 280-120=160 сил на этих оборотах нужно задуть турбиной. Это много, слишком большой турбокомпрессор в итоге. Так как он один, то неизбежно инерционный, даже с твин-скролл конфигурацией впуска, которая это чуть-чуть корректирует. Поначалу данные моторы шли настроенными на 310 сил, под которые они были спроектированы, значит надо было все 190 сил задуть.

Если взять атмосферный 3.0 V6, со СЖ около 10:1, у него будут 230 сил на 6,200 оборотах, а на 5,200 около 200-та. Если задуть в него разницу на 300-200=100 сил, выйдет гораздо менее инерционный вариант, чем 2.0.

В Мазерати примерно так и сделали, с их базовым битурбо 3.0 V6, у которого 330 сил на ещё более низких 5,000 оборотах, задули в него на 330-185=145 сил, что меньше, чем на рядной четвёрке 2.0. Причём, этот воздух разделён на два небольших и быстро выходящих на рабочее значение наддува турбокомпрессора. Правильный подход, но более дорогой. И клапанные крышки у V6 металлические, это приятно.

С ним, 500 Нм доступны уже с 1,750 оборотов, с меньшим лагом, чем с 4-кой. К этому мотору идёт коробка 8HP75, для которой эти 500 Нм далеки от её паспорта в 750. Тоже правильнее, чем перенапрягать 450-500 Нм коробку.

Диаметр цилиндра у этого мотора V6 равен 86.5 мм, ход поршня 84.5 мм, против унифицированного диаметра 82.5 и дизельного хода 92.8 у рядника 2.0 от Фолькса.

Поэтому, нагрузочное значение для этого 3.0 V6: 19.6 Bar x 14.1 m/s = 276. Для фольксовского рядника 2.0: 26.2 Bar x 17.3 m/s = 453, более чем в полтора раза выше, при одинаковых 330-х силах. Унифицированная с дизелем малообъёмная 4-ка не лучший вариант заготовки для мощного мотора, она почти всегда перегружена.

 
Последнее редактирование:
Touring, 200000 км без проблем это неплохо, да, термостат менял, стоит около 30000 рублей. Термостатирование есть, температура масла снизилась. Из-за термостатирования, в принципе чип и ставился. Что интересно, есть Atlas Cross sport из Канады у него же, и, по ПТС у него 238 л.с, и динамика атлас кросс ближе к чипованному терамонту (покупался у дилера РФ на 225 л.с) с чипом REVO. Также на канадце ниже расход, хотя размер колёс больше. Чип расход особо не поднял.
 
Соседское авто из Японии с правым рулем не хотело заводиться при минус 25. Ночью предидущей было около 30-ти. Крутится а вспышек нет. Интересно, замена прошивки поможет? Я так подумал, один из вариантов то, что ниже двадцати градусов просто не включается зажигание.
 

Это поколение 3, пошедшее с 2011-го, со всем его переусложнённым пластиковым "богатством" внутри.



Точнее, это вариант 224-сильного CNCD поколения 3, или средней версии по отдаче (класса мощности 2), мотора, который я упоминал в контексте Q5, как потребляющего на пробеге 70 тысяч масло, и кидающего его в выхлоп.



Старшая 300-сильная версия CJXC (класс мощности 2, спорт-версия), дебютировавшая на модели S3, это сильно иной по железу мотор, список изменений для его отказоустойчивой работы с повышением отдачи на всего лишь 76 сил широк, и приведён ниже. К тому же, этому мотору минимум нужен не 95-й, а 98-й бензин.





Переусложнённая и содержащая пластики, поэтому не отказоустойчивая система температурного регулирования этих моторов имеет высокотемпературную часть карты на 100/105-107 градусов, задействующуюся вплоть до 150/80 Нм отдачи, и 2,600/1,700 оборотов, то есть на городских и трассовых нагрузках на небольшой скорости, в установившемся режиме.




Поколение 3В, пошедшее с 16-го года, это дальнейшее усложнение 3-го, ради мизерного снижения расхода топлива, поданное как "превосходство высоких технологий".




Базовый мотор этого поколения, 3В, это 250-сильный CYRB, под продольное расположение. Этому мотору минимум нужен уже 95-й, а не 98-й бензин.



Он был создан на базе 224-сильного CNCD поколения 3, и первое изменение под возросшую вследствие роста пиковой отдачи до 250 сил термонагрузку, поршни из сплава как у 300-сильного CJXC.



Головка в силу роста термонагрузки также выполнена из сплава, как у 300-сильного CJXC, и она уже с более размерными галереями охлаждения, чем у базового 224-сильного CNCD. Из-за этого же в ней выпускные клапаны уже полые и с заполнением натрием, как у CJXC. Версия для рынка США идёт уже без второй системы коллекторного впрыска.



По коленвалу и клапанной системе изменений относительно взятого за основу 224-сильного CNCD не было. Изменились поршневые кольца, стали трёхэлементными ради лучшего прилегания к стенкам цилиндров, так как усилие натяжения было снижено, ради снижения внутреннего трения, и микроскопического снижения расхода топлива.



Младшая 180-сильная эко-версия поколения 3В, там длинный список изменений к базовой 250-сильной, снизу доверху. Но подробное описание их это отдельная тема. Мотор относится к классу мощности 1, выбор его пиковой отдачи сделан на основе подобного же деления от Еврокомиссии.

 
Последнее редактирование:
Touring, благодарю! Оказывается канадско-американская версия лучше!
P.S. терамонт имеет cxda двигатель 2.0
 
Последнее редактирование:

Пожалуйста. Не сказал бы что она лучше, дополнительный впрыск низкого давления, которого там нет, выполняет полезную функцию, моет клапана и впускные каналы от нагара, который неизбежен с непосредственным. А так, просто не очень сильно форсированный и при этом по прежнему переусложнённый ради -0.5 литра расхода на сотню мотор. Учитывая сделанные заводом изменения в 250-сильной версии, от сплавов поршней и головки до всего остального, не говоря уже про 300-сильную, я бы не стал его форсировать выше заводских 220-230 сил, и 350-360 Нм момента. Мои личные ощущения от него в кузове Q5 странные, по характеристике отдачи, выраженно верховой, он больше подошёл бы Гольфу, или ТТ-ке. Его нужно крутить, чтобы ехать, а в кузове тяжёлого СУВа это совсем не то, что нужно. Я бы поправил температурную карту, убрав всё что выше 95 градусов, мысленно списал бы термостат с насосом ОЖ, электро вестгейт, пару вариаторов фаз и форсунки непосредственного впрыска, и успокоился.
 
Последнее редактирование:
Если бы у меня был такой профессор по конструкции ДВС/конструкции автомобиля, я бы и лекции не прогуливал.
Второй Юрий Долматовский!
Кстати, неистово рекомендую всем почитать.

Книга: Ю. Долматовский. Мне нужен автомобиль

Об удивительных событиях, происходящих с автомобилями, рассказывается в этой книге. Мы станем свидетелями того, как в конструкторских бюро рождаются завтрашние необычные автомобили. Не только конструкторы, но и шофер такси, художник, историк и просто любитель создают машину будущего. Мы узнаем...
books.academic.ru
 
Это очень разные двигатели по идеологии. У Тойоты этим же мотором, но переработанным под тяжёлые условия эксплуатации, большие крены, и буксировку прицепа, комплектуется 2.2-тонный пикап Tacoma. Который вдобавок эксплуатируется на бензине с наименьшим в США октановым рейтингом.

Тойота поэтому использует более широкий цилиндр в 87.5 мм (+5 мм) и гораздо больший, чисто дизельный ход поршня в 99.5 мм (+6.7 мм), получая объём в 2.4 литра. Фольксвагену в свою очередь нужен был унифицированный "мировой" мотор, который пройдёт ниже налоговых лимитов в Китае, и в Европе, отсюда и меньший ход и диаметр, чтобы получить в итоге объём чуть ниже чем 2.0 литра.

Из-за того, что это рядная четвёрка, с её врожденным дисбалансом второго порядка, из-за большого хода поршня этих моторов, ярко проявляющего, Тойота, как и Фольксваген, была вынуждена использовать два балансирных вала, чтобы убрать вибрацию и резонансы.

Чтобы обеспечить хорошее наполнение воздухом во всём диапазоне оборотов, и реализовать внутренний EGR, нужный для снижения выбросов, обе компании устанавливают два бесступенчатых регулятора фаз, на впускном и выпускном распредвалах.

Так как цилиндр у Тойоты выходит на 20% больше по объёму, чем у Фольксвагена, она использует меньшее значение наддува, чем он, и меньший по размеру и инерционности турбокомпрессор. Ещё больше время отклика снижают два его входных порта, Twin-scroll. Фольксваген борется с инерционностью по другому, примененяя более дешёвый Mono-scroll турбокомпрессор, с двумя выпускными каналами, идущими от головки, которые сходятся перед его насосным колесом. Сделано это для того, чтобы убрать негативное взаимное влияние двух потоков выхолопных газов. На снижение инерционности работает у него и двухступенчатая система регулирования подъёма клапанов, установленная на выпускном распредвале, за счёт уменьшения на низких оборотах подъёма выпускных клапанов она увеличивает скорость потока выхлопных газов.

Из-за меньшей величины наддува мотор Тойоты идёт с поршнями, обеспечивающими более высокую степень сжатия, 11.0 (+1.4 к Фольксвагену), что позитивно влияет на топливную эффективность. Чтобы с такими высокими степенями сжатия наддувные моторы работали на американском regular бензине без детонации, нужен непосредственный впрыск, он там присутствует, у обеих фирм.

Из-за врождённого недостатка непосредственного впрыска, а именно отсутствия омывания впускных каналов и клапанов, а также чтобы снизить выбросы частиц, которые с ним неизбежны, Тойотой устанавливается вторая система впрыска, во впускных каналах, низкого давления.

Применяется она и Фольксвагеном, на 220-сильном моторе 2.0 CXDA, пошедшем с 17-го года (и ранее, на ЕА888 поколения 3, с 11-го). Но, с того же 17-го, на 238-сильном 2.0 DCGA, и сменившем его в 21-м году 2.0 DTFA, этой же отдачи, но на более низких оборотах, вторую систему впрыска Фольксваген уже не ставит. Видимо потому, что в Америке, где он продаёт машины с этими моторами, в требования по частицам они укладываются и без неё.


 
Последнее редактирование:
Мои личные впечатления и рейтинг турбомоторов в 1.8-2.3 литра.

Олдскул на обычном впрыске, без вариаторов:

1.8 L4 150PS / 220Nm (Фольксваген Жук '03) = небольшой лаг, верховой, звук терпимый (81x86.4/DOHC 5V HT/MPI/GCI CD/Mono-scroll)
2.0 L4 200PS / 300Nm (Лянча Дельта Интеграле '89) = есть лаг, верховой, звук терпимый (84x90/DOHC 4V MT/MPI/GCI CD/BS/Mono-scroll)
2.0 L4 190PS / 290Nm (Альфа 155 Q4 '92) = есть лаг, верховой, звук терпимый (84x90/DOHC 4V MT/MPI/GCI CD/BS/Mono-scroll)

Современные на непосредственном впрыске, c вариаторами:

2.3 L4 248PS / 350Nm (Мазда СХ-7 '06) = есть лаг, серединный, звук так себе (87.5x94/DOHC 4V MT/DI/i-VVT/CA-GCI CL CD/BS/Mono-scroll)
2.0 L4 180PS / 320Nm (Шкода Кодиак '18) = небольшой лаг, низовой, звук тихий (82.5x92.8/DOHC 4V HT/DI+MPI/i-VVT/i-VVL/e-VVT/GCI CD/BS/Mono-scroll)
2.0 L4 211PS / 350Nm (Ауди A4 '08) = есть лаг, серединный, звук терпимый (82.5x92.8/DOHC 4V HT/DI/i-VVT/e-VVT/e-VVL/GCI CD/BS/Mono-scroll)
2.0 L4 224PS / 350Nm (Ауди Q5 '15) = есть лаг, верховой, звук терпимый (82.5x92.8/DOHC 4V HT/DI+MPI/i-VVT/e-VVT/e-VVL/GCI CD/BS/Mono-scroll)
1.8 L4 200PS / 320Nm (Альфа 159 '10) = небольшой лаг, серединный, звук терпимый (83x80.5/DOHC 4V HT/DI/i-VVT/e-VVT/GCI CD/Mono-scroll)
2.0 L4 231PS / 350Nm (БМВ Х1 '18) = небольшой лаг, серединный, почти нет звука (82x94.6/DOHC 4V HT/DI/i-VVT/i-VVL/e-VVT/CA-GCI CL CD/BS/Twin-scroll)
2.0 L4 280PS / 400Nm (Альфа Стельвио '18) = есть лаг, серединный, почти нет звука (84x90/DOHC 4V HT/DI/i-VVT/i-VVL/CA-GCI CL OD/BS/Twin-scroll)

Многоцилиндровый олдскул на обычном впрыске, без вариаторов (мой выбор):

2.0 V6 200PS / 280Nm (Альфа 166 '00) = небольшой лаг, верховой, звук негромкий, приятный (80x66.2/SOHC 2V MT/MPI/CA-GCI WIL OD/Mono-scroll)
 
Последнее редактирование:
Нынешняя продукция Тойоты отличается от европейских моторов минимально, и не менее сложна. Как написано на одном из американских тематических сайтов —

"Напомним еще раз... легендарная надежность двигателей Toyota полностью задавалась несложными решениями, архаичной конструкцией и проверенными технологиями. Как показывает опыт, отклонение от этого в большинстве случаев приводит к печальным результатам. Новую линейку А25А/M20А обычно воспринимают как преемника успешной 2AR-FE, но, оценивая её решения, и «улучшения», можно гарантировать, что эти моторы точно не будут насколько же безотказными."
 
Последнее редактирование:
Основные моменты по современным тойотовским атмосферным рядникам 2.0 (M20А-FKS/FXS), и 2.5 (А25А-FKS/FXS):



- более "экономичный" по теплопотерям диаметр цилиндра в 80.5 мм у 2.0,
- менее "экономичный" по ним диаметр в 87.5 мм у 2.5,

- дизельный ход поршня в 97.6 мм у 2.0, и ультрадизельный в 103.5 мм у 2.5,

- степень сжатия 13:1 и цикл Отто/Миллера у FKS версий для машин только с тепловым мотором, с полноценной пиковой отдачей,
- степень сжатия 14:1 и цикл Отто/Миллера у FXS версий для электрифицированных гибридов, с 15% падением пиковой отдачи,

- алюминиевый блок открытого типа с интегрированными в него на этапе литья тонкостенными чугунными гильзами,
- по три форсунки масляного охлаждения поршней на цилиндр,
- электронно-управляемый масляный насос переменной производительности,
- ультранизковязкое масло 0W16, объём заливки 5.3 и 5.4 литра,

- электрический насос охлаждающей жидкости переменной производительности,
- электронно-управляемые клапаны направления потоков охлаждающей жидкости,
- электронно-управляемый термостат охлаждающей жидкости, начало открытия на 80-84 градусах, полное около 90,
- электронно-управляемый вентилятор воздушного охлаждения, переменной производительности,

- алюминиевая головка, двухэлементная,
- два верхних пустотных распредвала с приводом цепью,
- цепь однорядная, с гидравлическим натяжителем, пластиковыми направляющими и успокоителем,
- привод толкателей клапанов через коромысла с роликами,
- миниатюризированные гидрокомпенсаторы клапанных зазоров,

- электрически приводимый вариатор фаз впускного распредвала, с встроенным редуктором,
- электронно-управляемый и гидравлически приводимый вариатор фаз выпускного распредвала,

- расходомер воздуха типа "нагреваемая нить",
- электронно-управляемая дроссельная заслонка с электроприводом,
- пластиковый впускной коллектор фиксированной геометрии, с поцилиндровыми каналами распределения отработанных газов,

- статическая система зажигания, индивидуальные катушки над свечами,
- иридиево-платиновые свечи,

- две системы впрыска, непосредственного в цилиндр, высокого давления, и распределённого во впускные каналы, низкого давления,
- насос системы высокого давления с приводом от распредвала,
- датчики давления систем распределённого и непосредственного впрыска,
- датчик уровня вакуума во впускном коллекторе,
- датчик температуры охлаждающей жидкости,
- датчик положения коленвала,
- датчики положения обоих распредвалов,
- датчика детонации, широкополосный,
- два лямбда-датчика, широкополосный и обычный,

- датчик давления масла,
- датчик уровня масла,

- два балансирных вала противовращения в блоке, с шестерёнчатым приводом от коленвала,
- электронно-управляемые гидравлические опоры двигателя, как у дизелей,

- ваккумный насос с приводом от распредвала, как у дизелей,
- электронно-управляемый клапан вентиляции картерных газов,
- электронно-управляемый клапан рециркуляции отработанных газов, с электроприводом, как у дизелей,
- отдельный теплообменник клапан рециркуляции отработанных газов с жидкостным охлаждением, как у дизелей,
- стальной выпускной коллектор, с предкатализатором, и основным катализатором,
- в Европе, дополнительный фильтр частиц, как у дизелей.
 
Последнее редактирование:
Это просто Вау..... А есть мнение, что Тойота слишком консервативна. А здесь столько принципиально новых решений.
 

Когда поставлена задача сделать бензин по тепловой эффективности на уровне современного дизеля, в конечном итоге и конструкция будет на него похожа, и насколько же сложна. По сути, это уже бензодизель, но только не наддувный. Поэтому же и звучит он не очень приятно и тихо.

Там ещё сёдла впускных клапанов не запрессовываются, а спекаются на месте из порошка лазером, с последующей фрезеровкой, для снижения потерь давления на седле потока воздуха.

Шейки коленвала, шестерни привода балансиров, юбки поршней идут с полимерным покрытием для снижения внутреннего трения и одновременно сохранения долговечности. На маслосьёмные поршневых кольца наносится углеродное покрытие "типа алмазного" по прочности, для этой же цели, как и алюмитовое покрытие в местах посадки компрессионных колец.

В версии 2.0 ещё и выполняется лазерная кросс-насечка на юбках поршней, для улучшения удержания там масла.
 
Последнее редактирование:
Спасибо огромное за тему, никогда б не подумал, что плотно залипну на три дня в тексты о моторах.

Если ТС позволит, хотелось бы утолить любопытство на пару дилетантских вопросов:
-Ваше мнение насчет двигателей у популярных ныне на российском рынке китайских а/м(haval jolion, tiggo 7 pro, geely coolray)
-Справедливо ли мнение, что конструкции, альтернативные рядным, V- образным либо оппозитным в конкурентной гонке отвалились без шансов(одно время много говорили о роторных)? Нет ли на горизонте каких-нибудь смелых-сумасшедших-нестандартных решений (например на место круглой запаски воткнуть круглый же Гном-Рон ротативный, но переосмысленный с учетом современных технологий, или из поршней шестиугольных набрать двигатель вычурной формы) или всë-таки весь автопром безальтернативно катится к гибридам-электричкам

Спасибо.
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Меню
Вход
Регистрация