Что такое двигатель пониженной степени форсировки

В AMG разработали самую мощную турбочетверку

Daimler рассекретил двигатель, который уже в ближайшем будущем окажется под капотом «заряженных» моделей Mercedes-AMG A 45, CLA 45, GLA 45 и GLB 45. Двухлитровая турбочетверка с индексом M139 пришла на смену аналогичному мотору M133 и даже сохранила его базовую геометрию: диаметр цилиндра — 83 мм, ход поршня — 92 мм. Но на деле перед нами действительно новый мотор!

Например, у него изменена компоновка: впуск теперь находится со стороны радиатора, а выпускной коллектор и турбокомпрессор расположены сзади, у моторного щита. Это позволило улучшить забор воздуха и вентиляцию подкапотного пространства. Коленвал и блок цилиндров усилены, использована новая алюминиевая цилиндро-поршневая группа, а впрыск теперь комбинированный: топливо подается непосредственно в цилиндры (под давлением 200 бар) и во впускной коллектор (6,7 бара).

Новый турбокомпрессор — с двухпоточной «улиткой», которая позволяет уменьшить эффект турбоямы на низких оборотах. Для снижения потерь на трение вал компрессора теперь установлен на роликовых подшипниках (как у мотора AMG V8), максимальная скорость вращения — 169 тысяч об/мин! Применены комбинированная система охлаждения турбины (вода, масло и воздух) и электронное управление перепускным клапаном сброса давления выхлопных газов (вестгейтом).

Двигатель будет иметь две степени форсировки. Базовая версия развивает 387 л.с. и 480 Нм при давлении наддува 1,9 бара (против 381 л.с. и 475 Нм у прежнего мотора M133). Для машин с приставкой S давление повышено до 2,1 бара, а отдача — до 421 л.с. и 500 Нм. То есть удельная мощность достигает 210 сил с литра рабочего объема! При этом мотор может раскручиваться до 7200 об/мин.

Разработчики гордо заявляют, что это самый мощный серийный четырехцилиндровый двигатель в мире. Конечно, можно вспомнить различные спецверсии суперседана Mitsubishi Lancer Evolution, которые выдавали до 440 сил, но моторы этих машин форсировали уже вне завода, да и тираж был мизерным, а новый двигатель AMG M139 будут выпускать серийно и ставить на относительно массовые автомобили.

Моторы производят на фабрике AMG в Аффальтербахе по тому же принципу «один мастер, один двигатель», что и старшие агрегаты: то есть за каждый экземпляр отвечает один конкретный сборщик. Для новой турбочетверки была серьезно модернизирована сборочная линия, хотя многие операции по-прежнему осуществляются вручную. Судя по всему, ждать дебюта «сорок пятых» Мерседесов осталось совсем недолго.

Наддув без вариантов: почему у атмосферных моторов нет будущего

Летом организаторы международного конкурса «Двигатель года» (International Engine of the Year) назвали лучшие моторы 2016 года. Эксперты оценивали силовые агрегаты по нескольким параметрам: экологичность, динамические характеристики и расход топлива. При этом в тройке лидеров не оказалось ни одного атмосферного агрегата. По результатам голосования победу одержал 3,9-литровый битурбо V8, который устанавливают на Ferrari 488 GTB. На втором месте оказалась гибридная силовая установка BMW i8, в составе которой тоже есть наддувный бензиновый мотор объемом 1,5 литра. Третьим стал шестицилиндровый турбированный двигатель Porsche, которым комплектуют спорткары 911. Повальный переход на турбированные моторы в мировом автопроме происходит отнюдь не для обеспечения высоких показателей мощности. По мнению специалистов НАМИ, все дело в экологических нормах, которые могут привести к исчезновению атмосферных моторов.

С атмосферных двигателей можно снять практически такую же удельную мощность, что и с турбированных. Самым высокопроизводительным безнаддувным мотором на текущий момент остается 4,5-литровый V8 от Ferrari 458 Speciale A, который выдает 605 лошадиных сил. Таким образом, удельная отдача агрегата составляет 134 л.с. с одного литра объема. Для сравнения, с 4,0-литрового V6 TFSI с двумя турбинами (Audi RS6) инженеры сняли 605 л.с. – 151 л.с. с одного литра объема.

В автомобильных двигателях без наддува литровая мощность выше 100 л.с. обеспечивается, в первую очередь, за счет повышения его предельных оборотов (быстроходности), пояснил директор Центра «Энергоустановки» ФГУП «НАМИ» Алексей Теренченко. В качестве примера кандидат технически наук вспомнил мотор мотоцикла Honda CBR400F (145 л.с./1 л), максимальная мощность которого достигается на 12 300 оборотах в минуту. Абсолютные рекордсмены здесь двигатели болидов Формулы-1, с которых снимают по 310 л.с. на 1 л, но уже на 19 000 оборотах.

Влияние на литровую мощность оказывают и другие факторы: степень сжатия, смесеобразование, сгорание. Например, в 1997 г. Alfa Romeo начала устанавливать на седаны 156 двигатели линейки Twin Spark, в которых было по две свечи на цилиндр. Моторы выдавали рекордную для европейского автопрома по тем временам удельную мощность. «Четверка» объемом 1,75 л обеспечивала 144 л.с., а 2,0-литровый мотор – 165 лошадиных сил. У японских брендов двигатели были еще производительнее. Например, в начале 1990-х Honda разработала DOHC i-VTEC объемом 1,6 л, который выдавал 160 лошадиных сил. При этом максимальная мощность достигалась практически на мотоциклетных оборотах – коленвал Honda Civic раскручивался до 8 тыс. оборотов в минуту. Позже на Honda S2000 появилась бензиновая «четверка» объемом 2,0 л с высокой степенью сжатия, которая выдавала 250 л.с. (125 л.с. на 1 л объема). В российском автопроме рекордсменом по удельной мощности является двигатель АвтоВАЗа под индексом 21127, которым комплектуется Lada Vesta (1,6 л, 106 лошадиных сил).

Представитель НАМИ, в свою очередь, пояснил, что все эти факторы, повышающие отдачу мотора, имеют второстепенное значение. «Быстроходность двигателя ограничивает процесс газообмена, для улучшения которого стремятся увеличить число цилиндров, уменьшить отношение хода поршня к диаметру цилиндра, увеличить количество клапанов на цилиндр, повысить пропускную способность выпускной и особенно впускной системы», — уточнил Теренченко.

Автопроизводители и дальше продолжили бы совершенствовать атмосферные моторы, если бы не жесткие экологические нормы, ограничивающие уровень выбросов СО2 в атмосферу. Одним из самых популярных способов для выполнения требований, помимо сокращения веса автомобилей, является уменьшение рабочего объема двигателей. «При уменьшении рабочего объема пропорционально снижается его мощность и, соответственно, ухудшаются ездовые качества автомобиля. Чтобы избежать этого, крутящий момент и мощность двигателя восстанавливают до уровня двигателя большего литража за счет применения турбонаддува», — объяснил кандидат технических наук, добавив, что в обычном режиме такой мотор работает, как малообъемный «атмосферник».

При этом повышение предельных оборотов мотора также позволяет восстановить мощность, однако крутящий момент в этом случае будет низким. Именно по этой причине форсирование двигателя за счет применения турбонаддува более эффективно, чем повышение быстроходности силового агрегата.

При этом, пояснил представитель НАМИ, нет прямой зависимости между форсировкой двигателя при помощи турбины и его надежностью – все зависит от условий эксплуатации. У атмосферных двигателей обратная ситуация: долговечность мотора во многом связана с его литровой мощностью. «С увеличением оборотов и, соответственно, литровой мощности, растут инерционные нагрузки, трение и износ основных деталей, поэтому надежность снижается», — рассказал Алексей Теренченко.

Например, срок службы атмосферного двигателя Формулы-1 равен 1 тыс. км, в то время как на массовых автомобилях эта цифра в среднем составляет 150 тыс. километров. НАМИ также работает над повышением удельной мощности двигателей. По прогнозам разработчиков, реально добиться цифр порядка 125-135 л.с. на 1 л объема за счет применения разных комбинаций новых и традиционных технологий. В том числе, регулируемого клапанного привода, регулируемой степени сжатия, непосредственного впрыска топлива в цилиндры, турбонаддува, гибридизации и электрификации силового агрегата. В моторе будущего флагмана проекта «Кортеж» также предусмотрен целый ряд технических инноваций, но едва ли он будет атмосферным.

Моторные масла для бензиновых двигателей

Содержание

• 1. Как выбрать моторное масло для автомобиля
• 2. Характеристики моторного масла
• 3. Типы масел для бензинового двигателя
  • 3.1. Масла на минеральной основе
  • 3.2. Синтетические масла
  • 3.3. Полусинтетические масла
• 4. Выбор масла с учетом классификации
  • 4.1. Классификация по SAE
  • 4.2. Классификация по API
  • 4.3. Классификация по ACEA
• 5. Выбор качественного моторного масла для бензиновых двигателей
  • 5.1. Как выбрать масло, если у двигателя большой пробег
  • 5.2. Выбор масла для двигателя с турбонаддувом
  • 6. Моторные масла ROLF

Качество и характеристики моторного масла прямо влияют на ресурс бензинового двигателя. В моторе смазочный материал выполняет три функции:

• уменьшает трение;
• охлаждает пары трения;
• очищает от продуктов износа.

Поэтому и перечень свойств моторных масел весьма велик.

Как выбрать моторное масло для автомобиля

Моторное масло для конкретного автомобиля нужно подбирать в зависимости от условий работы бензинового ДВС. Поэтому помимо общепринятых классификаций качества (API, ACEA) используются дополнительные. Например, стандарт ILSAC GF-5 для энергосберегающих масел или собственные системы допусков автопроизводителей. Перечень критичных требований к моторному маслу указывается в сервисной документации. Как минимум в него включаются параметры вязкости по SAE и класс качества и эксплуатационных свойств по API. При этом можно уверенно следовать ряду правил.

• При подборе вязкости масла летний индекс SAE должен соответствовать указанному в документации или превышать его в условиях жаркого климата. Зимний индекс должен соответствовать указанному значению для умеренного климата. Если автомобиль эксплуатируется в суровых климатических поясах, возможно уменьшение до класса 0W. Например: если по документации нужно использовать масла классов SAE 15W-40 и 10W-40, то для облегчения запуска в холодном климате можно заливать SAE 5W-40.
• У масла на замену класс по API должен соответствовать требуемому производителем или превышать его.

Если автопроизводитель указывает в сервисной книжке требования по ACEA, а также собственные допуски и классы по другим стандартам (JASO, ILSAC и др.), то подмена не допускается. То есть у заправляемого в картер моторного масла должен быть точно такой же набор допусков и классов. Нельзя подменять классы качества по ACEA следующими по нумерации. Как пример: вместо масла группы E6 не заливают масла группы E7, так как у первых более жесткие требования к сульфатной зольности.

Характеристики моторного масла

• Вязкость – степень густоты смазочного материала и его способность сохранять свойства при перепадах температуры. Описывается далее в соответствующем разделе «Классификация по SAE».
• Зольность – доля твердого остатка при сгорании масла. Параметр особенно важен для ДВС с многокомпонентными катализаторами, так как сажа забивает их соты.
• Щелочное число – параметр, который косвенно указывает на ресурс моторного масла. В ходе эксплуатации оно насыщается кислотными соединениями, соответственно, падает щелочное число. Снижение до нуля означает завершение реального срока службы масла наряду с прочими параметрами. Параметр особенно важен при эксплуатации автомобиля на высокосернистом топливе и при значительном износе ЦПГ, из-за которого выхлопные газы проникают в картер.
• Температура вспышки – показатель летучести масла. Моторные масла с низкой температурой вспышки при прочих равных условиях образуют больший объем нагара, быстрее расходуются на угар. Высокая температура вспышки – показатель качества масла. Максимальное значение достигается при использовании чистой синтетической базы.
• Температура застывания – обязательно контролируемый параметр для летних и всесезонных масел. Он показывает точку, ниже которой масло полностью теряет текучесть. Фактически температура застывания – это нижняя отметка, когда двигатель автомобиля можно запустить с буксировки, ручным стартером или другим способом.
• Моющие свойства – это способность масла выносить и удерживать в своем объеме загрязнения, то есть продукты износа и собственного разложения (осадок, нагар). Качественные моторные масла с хорошими моющими свойствами поддерживают чистоту двигателя, не позволяют забиваться масляным каналам.
• Коксуемость – объем нагара и смолистого остатка, который образуется в процессе эксплуатации. Коксообразование вредно в первую очередь для поршневых колец, так как приводит к потере их подвижности и падению компрессии.

Типы масел для бензинового двигателя

Основа (или базовое масло) прямо влияет на эксплуатационные характеристики моторного масла. Поэтому общепринято разделение моторных масел на группы по использованной базе.

Масла на минеральной основе

Первый в истории класс смазочных материалов. Изначально в роли масла использовалась часть тяжелых фракций нефти. Продукция имела определенный уровень антифрикционных и противозадирных свойств. Однако даже при высокой степени очистки минеральное масло для бензинового двигателя практически неприменимо. Это связано с нестабильной вязкостью, высоким нагарообразованием, неподходящим уровнем коксуемости. Чистая минеральная база может использоваться только летом, межсервисные пробеги малы даже на низкофорсированных двигателях. До середины XX века детали двигателей спортивной техники чистили от нагара после каждой гонки. Эта необходимость объясняется большим объемом нагара, который образовывался при жесткой эксплуатации.

Для коррекции свойств минерального масла в его состав вводится большой объем различных присадок: моющих, антифрикционных, стабилизаторов вязкости и так далее. Благодаря этому минеральные масла производятся до сих пор. В линейке ROLF Lubricants GmbH эти масла наиболее доступны по цене, но их качество полностью соответствует заявленным стандартам.

Синтетические масла

Причина большинства проблем минеральных масел – это сложность состава базы. Серьезные отличия возможны даже при переработке нефти с соседних месторождений. Требования к качеству моторных масел постоянно росли, поэтому увеличивался объем вводимых присадок. Из-за старения присадок неизбежно ограничивался ресурс масла.

Решением проблемы стал прямой синтез базового масла. Если минеральное масло очищается из исходного сложного сырья, то синтетическое создается из других компонентов в ходе химических реакций. Использование чистого сырья помогает добиться в разы большей однородности полученного продукта по изомерному составу. Так «синтетика» получает улучшенные качества и дольше сохраняет свои характеристики.

Синтетические моторные масла для бензиновых двигателей высокой степени форсировки появились в Германии еще в начале 1940-х годов. На практике они стали применяться относительно недавно, когда требования двигателей стали уже слишком жесткими для минерального масла. Известно несколько основных принципов получения синтетических автомобильных масел.

• Полиальфаолефиновые масла (ПАО) получаются в ходе реакции синтеза тяжелых цепочек углеводородов из легких (например, из попутного нефтяного газа). Высококачественные масла с очень высокой температурой вспышки используются в качестве базы в большинстве сортов вплоть до премиального сегмента.
• Эстеровые базовые масла – продукт полимеризации эфиров природного происхождения (например, из рапсового масла). Обладают серьезными преимуществами в защите двигателя, но из-за сложности производства и высокой себестоимости пока остаются экзотикой на рынке.
• Гидрокрекинговая синтетика (HC) – самый доступный класс базовых масел. Сырьем для переработки служит нефть, точнее ее наиболее тяжелые фракции, цепочки которых разрываются и насыщаются водородом. Фактически, это обратная реакция синтеза ПАО-масел. Дешевое сырье делает HC-синтетику наиболее доступной. Есть довольно аргументированные мнения, что правильнее относить гидрокрекинговую синтетику к полусинтетике.
• Алкилированные нафталины (АН) – базовое масло, которое получают путем алкилирования нафталина в присутствии олефинов. Молекулы АН притягиваются к металлу за счет отрицательной полярности атомов. Благодаря постоянному слою масляной пленки двигатель в любых условиях остается смазанным.

Полусинтетические масла

Полусинтетическое моторное масло – своего рода компромисс. Введение части синтетики в минеральное масло позволяет добиться заметного улучшения эксплуатационных качеств и сохранить низкую цену. Продукция получает достаточно строгие классы качества и эксплуатационных свойств. Если минеральные масла сейчас выпускаются фактически только для устаревших двигателей, то полусинтетические – для современных.

Выбор масла с учетом классификации

Классификация по SAE

Описание вязкости по SAE – удобный способ сравнения характеристик масел. В этом стандарте измеряется вязкость при следующих показателях температуры:

• отрицательных (моделируются пусковые свойства зимой);
• условно близких к рабочим (поведение масла на прогретом двигателе).

По результатам измерений выбирается соответствующий класс. Чем выше его индекс, тем масло гуще в равных условиях. Для зимних классов (измерения проведены при отрицательных температурах) указывается суффикс W (Winter). Например, у всесезонного масла обозначение SAE 10W-40 объединяет зимний класс вязкости 10W и летний 40. По сравнению с ним масло 5W-40 будет более жидким зимой, а 10W-50 будет иметь большую вязкость при рабочей температуре двигателя.

Классификация по API

По американскому стандарту API выделяются классы качества для моторов, которые работают на бензине, этаноловых смесях или природном газе (S), а также для дизельных двигателей (С). Чем дальше по алфавиту буква за указанием класса (S или С), тем более жестким требованиям соответствует масло. Например, стандарт API SN жестче, чем API SM. Универсальные масла для дизелей и бензиновых моторов получают оба обозначения (например, API SL/CF).

Классификация по ACEA

Европейская система изначально копировала американскую, только группа для бензиновых моторов получила название A, а для дизельных – B. По нему каждый следующий стандарт получал новый номер по порядку следования, то есть требования ACEA A4 перекрывали требования ACEA A3. В дальнейшем из-за ужесточения европейских норм экологии появились дополнительные классы. Для бензиновых и дизельных двигателей, которые соответствуют нормам «Евро-4» и превосходят их, была выявлена группа C, для дизелей тяжелых грузовиков – Е. Здесь порядок нумерации уже не полностью означает перекрытие требований, о чем указано выше.

Выбор качественного моторного масла для бензиновых двигателей

Как выбрать масло, если у двигателя большой пробег

Автомобиль с большим пробегом – это и изношенный двигатель, и невысокая цена, если речь не идет о редком раритетном авто. Его владелец обычно стеснен в средствах, а расход масла у мотора увеличен. Поэтому разумно применять более доступные масла на минеральной основе, но в любом случае не меньшей группы качества и эксплуатационных свойств по API/ACEA, чем требует производитель.

Выбор масла для двигателя с турбонаддувом

Любой турбодвигатель – это повышенные удельные нагрузки на основные узлы ЦПГ и КШМ, увеличенные темпы старения масла. Турбодвигатели желательно эксплуатировать на маслах с повышенной температурной стабильностью. В линейке ROLF они обозначаются соответствующим логотипом High Thermal Stability на упаковке.

Моторные масла ROLF

ROLF GT 5W-30 SN/CF

Синтетическое легкотекучее моторное масло высокого класса в бензиновых двигателях, в том числе с турбонаддувом. Облегчает холодный запуск.

ROLF JP SAE 10W-30 ILSAC GF-5/API SN

Синтетическое масло предназначено для смазки современных бензиновых двигателей. Для всесезонного применения в умеренном климате, полностью соответствующее специфическим требованиям стандарта ILSAC GF-5.

ROLF ENERGY 10W-40 SL/CF

Полусинтетическое моторное масло для бензиновых двигателей легковых автомобилей, в том числе с турбонаддувом. Обеспечивает экономию топлива, эффективно очищая двигатель и поддерживая чистоту на протяжении всего срока службы.

ROLF DYNAMIC 10W-40 SJ/CF

Полусинтетическое моторное масло для бензиновых двигателей легковых автомобилей (в том числе с турбонаддувом) с пробегом, где производитель допускает применение масел указанных классов качества по API. Имеет повышенную стабильность при высоких температурах и одновременно отличные пусковые характеристики зимой.

ROLF OPTIMA 15W-40 SL/CF

Всесезонное минеральное моторное масло для всех типов бензиновых двигателей. За счет использования современного пакета присадок удовлетворяет требованиям стандарта API SL/CF.

ROLF OPTIMA 20W-50 SL/CF

Высококачественное минеральное масло всех типов бензиновых двигателей, в том числе с турбонаддувом и интеркулерами. Имеет хорошие моющие свойства, эффективно защищает двигатель при высоких нагрузках.

7 авто, на которых реально проехать 500 000+ км. Верите?

Во времена СССР можно было заменить кузов, который тогда официально продавался. Получался практически новый автомобиль. Сейчас так никто не делает, да и кузов купить нельзя. Иными словами, кузов — это автомобиль. А кузова стали покрепче и более устойчивыми к коррозии, чем раньше. Так что полмиллиона километров пройдет любой автомобиль, если он не относится к старым отечественным или ранним китайским моделям.

Конечно, за такой пробег у автомобиля будут поломки ходовой части и электрики, да и выхлопную систему наверняка придется латать. Если механические коробки передач, чаще всего, очень надежны, да и бэушные стоят недорого, то автоматы, роботы и вариаторы могут изрядно потрепать кошелек владельца. Однако еще важнее ресурс двигателя.

Renault

Концерн выпускает два «вечных двигателя»: К4М рабочим объемом 1,6 л (102–105 л.с.) и двухлитровый F4R (135–143 л.с.). Характерные черты — простая конструкция, чугунный блок цилиндров, низкий уровень форсировки, гидрокомпенсаторы в приводе клапанов. Надо не забывать менять по регламенту ремень привода ГРМ. При хорошем уходе и разумных нагрузках моторы могут достигать полумиллионного пробега. Ставили моторы 1.6 на Renault Logan, Sandero, Duster, Ладу Largus и Nissan Almera. А двухлитровый мотор на Renault Duster и Kaptur, а также Nissan Terranо.

Hyundai/Kia

Моторы G4FA/G 4FC рабочим объемом 1,4 и 1,6 л — скромные труженики, работающие в такси и у частников порой до заветного рубежа в 500 000 км. Мощность моторов составляет 107 и 123 л.с. соответственно. Степень форсировки, как видно, повыше, чем у «французов» но, если они «таскают» достаточно легкие кузова, в которые водитель не перевозит по шесть человек и при этом не пытается «догнать горизонт», то моторы весьма долговечны. Несмотря на алюминиевый блок цилиндров, поршневая при хорошем уходе может иметь полумиллионный ресурс. Конечно, обслуживать их посложнее, чем моторы Renault. В периодической замене нуждается цепь ГРМ, а это серьезная разборка двигателя. Надо регулировать клапаны, не снабженные гидрокомпенсаторами. Моторы ставят на сверхпопулярные Rio и Solaris. А вот если модификация мотора попадает на более тяжелый автомобиль типа Hyundai i30, Kia Ceed или Сreta, то такого ресурса уже не будет.

Chevrolet

Вполне может при хорошем уходе подобраться к заветному рубежу 1,5-литровый двигатель B15D2. Мощность мотора 106 л.с. Блок цилиндров двигателя чугунный. Клапаны в головке блока цилиндров расположены в два ряда, V-образно, по два впускных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. Привод осуществляется через гидротолкатели. Распределительные валы приводятся цепью. Фазовращателей нет. Практически все технические решения идеальны для создания малофорсированного, простого и надежного мотора. Хотя цепь, конечно, полмиллиона километров не пройдет, но при спокойном стиле езды, возможно, поменять ее придется только один раз. Мотор в нашей стране известен по моделям Chevrolet Cobalt и Daewoo Gentra.

Volkswagen

Последним, по настоящему ресурсным и надежным мотором именитого концерна, можно назвать восьмиклапанный BSE 1.6 MPI. Это прямой потомок легендарного своей надежностью мотора AKL. Блок цилиндров алюминиевый с залитыми чугунными гильзами. Рецепт надежности прост. Низкая форсировка — 102 л.с., восьмиклапанная головка блока с гидрокомпенсаторами. Ременный привод ГРМ прост, долговечен и замена его беспроблемна. Двигатель выпускался до 2015 года и ставился на множество моделей концерна. Skoda Octavia 2 и множество моделей VW: Golf 5 и 6, Jetta 5, Passat B6.