ТЕХНИКАТЕНДЕНЦИИTSI против СО2ЕДаунсайзинг (англ. Downsizing) – новое направление в развитии легковых двиг ателей. Прежних характерис тик б удут добиваться при меньшем рабочем объеме. Что скрывает нова я аббревиа тура от «Фольксвагена», выяснял Анатолий Фомин.стественно, сохранять мощность, уменьша я объем, смог ут за с чет наддува. Теперь на логи на автомобиль в Европе б удут учитывать уровень выбросов СО2, на сниж ение которого брошены все силы конструкторов. Добитьс я низких выбросов без перехода на а льтернативные виды топлива можно, лишь уменьшив рас ход бензина. Кс тати, потребитель тож е возражать не будет. Основные резервы экономии с егодня не в пос тоянных, а в переменных режимах. В городском цикле зна чительную долю времени сос тавляет холостой ход, при котором расход практи чески пропорционален объему двиг ателя. При большой нагру зке и высоких оборотах у наддувного мотора по сравнению са тмосферным равной мощнос ти ес ть преимущество за с чет большего КПД. А вот ниж е средних оборотов одного турбонад дува недостаточно – «ма ленький, но мощный» снизу не тянет. Если да унсайзинг – неизбежный пу ть европейского двигателестроения, пора прощаться с уверенной тягой в широком диапазоне оборотов? Познакомившись с новейшим мотором «Фольксваг ена» TSI, облегченно вздохнул: нет, прощаться рано. атмосферного 2,5- литрового двигателя! Д ля 1,4- литрового агрегата данные почти фантастические. Что на практике? Едет как 2,5- литровый мотор, а бензина расходует как 1,6-литровый. Скромный рабочий объем позволил обойтись без балансирных валов, ставших ныне почти обязательными для четырехцилиндровых моторов. Масса и размеры дета лей кривошипно-шатунного механизма невелики, а инерционные силы второго порядка, с которыми борются с помощью уравновешивающих валов, не досаждают даже при максима льно допустимых 7000 об/мин. «Гольф GT» с таким мотором продемонс трировал уверенный разгон на любой переда че с 1500 оборотов. Впрочем, и ниж е мотор не «затыкается». Его м ладший бра т мощностью 103 кВ т/140 л.с. в тяговитости ус тупает немного: 220 Н . м от 1500 до 4000 об/мин. В сочетании с шес тиступенчатой автоматической коробкой передач DSG – резвый и экономичный силовой агрег ат даж е для нема ленького « Турана». Ничуть не х уже двухлитрового «атмосферника». Оба двигателя с непосредственным впрыском работают только со с техиометрическим сос тавом смеси, так что у них нет ограни чений по количеству серы в топливе. с 5000–6000 оборотов. Чтобы добиться вращения с такой частотой, потре бовалась бы пятикратная разница в диаметре шкивов! Д аи долгове чность ремня на таких оборотах ос тавляет ж елать лучшего. Потому привод нагнета теля выполнен двухступенчатым: переда точное отношение 2,5 достигается разницей диаметров шкивов, а встроенный в корпус мультипликатор ускоряет вращение еще в 1,93 раза. При такой конструкции сниж ается шум при-ДУЕМ ВДВОЕМВнешняя скорос тная характеристика нового мотора мощностью 125 кВ т/170 л.с. особенно впечатляет: 240 Н . м кру тящего момента в диапазоне от 1750 до 4500 об/мин. Здорово даж е для1Черным обозна чены тру бопроводы и глушители системы впуска – под капотом этого не увидишь, все укрыто шумоизоляцией.4 567магистраль от маслоприемника к фильтру магистрали к точкам смазки обратный слив23НА БОРЬБУ С…Для начала – с шумом. В то, что приводной компрессор типа «Рутс» может работать бесшумно, поверит только тот, кто его не с лышал. Лопа точный агрегат, развивающий до 18 000 об/мин, тихоней не бывает. А эффективным становится лишьПроблема двигателей с высоким давлением наддува – увеличенный расход масла. Эффективная система маслоотделения из картерных газов позволяет удлинить интервал замены масла, разработанного специально для этого мотора. Обозначения: 1 – турбокомпрессов; 2 – мас ляная магистраль; 3 – форсунки охлаждения поршней; 4 – маслоохладитель; 5 – магистраль к фильтру; 6 – мас ляный насос; 7 – маслоприемник.вода, а эффективный над дув достигается уже с 1000 об/мин – едва выше холос тых. На шум влияют и зазоры, а такж е жесткость деталей. Подавить источники шума позволяют высокопрочные валы, усиленный ребрами ж есткости корпус и специальная тефлоновая обработка роторов нагнета теля. Зв ук распространяется через металл корпуса и через воздух. Первый фильтру ет демпфер нагнетателя, второй – глушители впуска и акустические кожухи, полнос тью закрывающие агрегат снаружи. Все, что, прис лушавшись, почувствует водитель – харак-236 За рулем 08/2007 TSI «по частям»: 1 – прочный чугунный блок цилиндров без каналов ох лаждающей жидкости между цилиндрами; 2 – агрегат наддува с турбо- и приводным компрессором и сис темами регулирования закрыт шумоизоляционными кожухами; 3 – электронно-управляемая муфта компрессора подключается плавно, чтобы избежать посторонних звуков и рывков в работе мотора; 4 – алюминиевые впускной трубопровод и ресивер.посредственного впрыска и регулирования фаз г азораспределения позволяет создавать моторы, по мощнос ти сравнимые с агрег атами вдвое большего объема, при этом дос таточно экономи чные. Кс тати, среди концепткаров «Фольксвагена» с моторами TSI есть и «Пассат», и даже «Мультивэн». На подходе семиступенчатая коробка передач DSG, котора я призвана еще расширить диапазон применения двиг ателей с двойным наддувом. Многие помнят, что больше двадцати лет назад «Фольксваген» выпус тил с емейство двигателей со спира льными нагнетателями. Тог дашний 1,8литровый мотор развива л 160 л.с. Впос ледствии фирма отказалась от этих агрег атов в пользу многоклапанных большего объема. Что придет после двойного над дува и непосредственного впрыска бензина? Давайте подож дем еще лет десять...терное турбинное завывание на 2000–3000 об/мин и едва слышимый щелчок сраба тывания муфты: она отключает компрессор примерно на 3400 об/мин. Эти зв уки не задав лены намеренно, чтобы в шуме мотора T SI присутствовал фирменный тембр. Приводной компрессор расходует мощнос ть двиг ателя и сниж ает экономи чность, турбокомпрессор повышает КПД, но эффективен только на средних и высоких оборотах. При час тичной нагрузке оба практически не ну жны... Приводной компрессор – отли чный помощник «на низах», но выше 2400 об/мин турбокомпрессор уже в состоянии обеспечить полное дав ление наддува собс твенными силами. Секрет TSI в оптима льном управлении наддувом.На холос том ходу привод компрессора отключен, двиг атель работает как обычный «а тмосферный». При увели чении оборотов и нагрузки в работу вступает приводной нагнетатель, способный у же при 1000 об/мин повысить давление воздуха до 170 кПа. Да льше, при нажатой до пола педа ли г аза активизируется турбокомпрессор. В диапазоне от 1000 до2400 оборотов совмес тная работа компрессоров приводит к синергетическому эффекту – повышенное дав ление на входе в турбокомпрессор увеличивает его эффективность. Вся эта сложная сис тема взаимоотношений компрессоров приводит к тому , что кру тящий момент мотора дос тигает 200 Н . м уже при 1250 об/мин. Напомню, с рабочим объемом 1,4 л!И В «ГОЛЬФ», И В «ТУРАН», И В «ПАССАТ»?Сочетание приводного компрессора, турбонад дува, неДиаграмма работы агрегата наддува в двигателе TSI.Впрочем, это еще не повод отключить приводной нагнетатель: «двухступенчатый наддув» позволяет ликвидировать турбояму на час тичных нагрузках, ког да энергии выхлопных газов не хватает, чтобы обеспе чить дос таточный для резкого ускорения наддув. О днако выше 3400 об/мин приводной нагнетатель отключается, а, чтобы не создавать дополните льного сопротивления, воздух в турбокомпрессор поступает в обход его. С рос том оборотов суммарное дав ление над дува снижается с 250 кПа при 1500 об/мин до 190 кПа при 5000 об/мин. Это продиктовано соображениями надежнос ти – несмотря на серьезное давление над дува, с тепень с жатия 10:1! Р екомендованное октановое чис ло бензина 98, но мотор может работать и на 95, с небольшим сниж ением показателей.За рулем 08/2007 237