Когда ветер гуляет в карманах - это плохо. Когда в двигателе вашего автомобиля - это хорошо. Особенно если это Volvo V40, Saab 9-5 Aero или A6 2.7 Quattro.
У таможни многолитровый двигатель в первую очередь ассоциируется с таким калымом, что жениться на мощном автомобиле уже как-то не хочется.
В момент горестного изучения Таможенного кодекса и приходит мысль о наддувном автомобиле. Многие автопроизводители уже давно научились значительно увеличивать мощность двигателя без увеличения его рабочего объема. Тюнинговые ателье и спортивные гаражи также используют наддув для достижения своих амбициозных целей. В народе такие автомобили называют турбированными, хотя это не совсем верно - "надувают" двигатели не только турбокомпрессорами, но и механическими нагнетателями. Принцип прост: закачав в приемный коллектор больше воздуха, можно увеличить и количество топлива - соответственно повышается мощность.
Последние представляют собой устройства с механическим приводом ротора от коленвала и широко применяются примерно с 30-х годов прошлого века. В этих нагнетателях сжатие воздуха и его подача во впускной коллектор происходят механически - за счет уменьшения объема полости между рабочими поверхностями ротора.
В турбокомпрессорах работа турбины не зависит напрямую от частоты вращения коленвала - между ними нет механической связи. В таких устройствах для ее вращения используется часть энергии выхлопных газов.
Механические нагнетатели имеют один серьезный недостаток - на них отбирается часть мощности двигателя, что неизбежно приводит к снижению КПД. Зато автомобили с такими двигателями намного чувствительнее к педали акселератора. КПД турбокомпрессоров значительно выше, но и у них есть серьезный недостаток - они обладают меньшей приемистостью. Но с этим уже научились бороться, и агрессивность турбокомпрессоров неуклонно растет.
Многие производители применяют в турбинах высокого давления промежуточное охлаждение воздуха. Это не необходимо, но желательно. При сжатии воздух нагревается - следовательно, уменьшается его плотность. Значит, кислорода, столь необходимого для горения смеси, попадает в цилиндры значительно меньше. А если воздух охлаждать, то этих потерь можно частично избежать.
Стоимость турбированных автомобилей выше, чем простых, атмосферных. Это объясняется тем, что их двигатели представляют собой более сложную конструкцию и, примитивно говоря, на их изготовление пошло больше металла.
К турбированному автомобилю надо относиться бережно, так как его двигатель работает в более агрессивной среде. Значительно возрастает тепловая нагрузка на все детали, особенно на поршневую группу. Поэтому гонять постоянно "на полную" на турбированных автомобилях не надо - это приводит к быстрому износу узлов и механизмов. Также не рекомендуется выключать двигатель в ту же секунду, когда стрелка спидометра упала на ноль. В нагнетателе любого типа ротор продолжает какое-то время свое сумасшедшее вращение, а при выключенном двигателе в него перестает поступать масло, и он заканчивает свою работу "всухую". Надеемся, не надо объяснять, чем это чревато.
БРИЗ.
На все Volvo серии "40" второго поколения установлены модернизированные пятицилиндровые моторы. Есть обычные, атмосферные, а есть и с механической турбиной низкого давления - около 0,4 бар. Для справки: обычный, атмосферный двигатель того же объема развивает мощность 136 л.с., что на 29 "лошадей" меньше, чем у "low pressure turbo". Выигрыш в мощности гарантирует владельцу турбированной машины лишние 2 сек. при старте с места и прибавку в 25 км к максимальной скорости.
Шведы позиционируют этот автомобиль как "семейный универсал с ярко выраженным спортивным характером". Не знаю, как насчет семейности, а вот спортивности у V40 хоть отбавляй. Пика своего крутящего момента он достигает немного позже других автомобилей, участвующих в тесте, но все равно намного раньше, чем простой атмосферный двигатель. Что это означает на практике?
Volvo V40 - единственный в нашей компании автомобиль с механической коробкой. При активной работе первой-второй передачами он действительно позволяет "выстреливать" со светофора или легко ходить на рискованные обгоны на трассе на пониженной. Что очень порадовало - при резком старте с места или при ускорении на пониженной передаче эффект "турбоямы" нам обнаружить не удалось.
Во время наших фотографических бдений в ночной Москве я постоянно косил взглядом на дисплей бортового компьютера, выставленный на средний расход топлива и обнуленный перед стартом. Так вот, как я ни старался, средний расход топлива упорно держался в пределе 9,3-9,8 л/100 км. Прекрасные показатели для турбированного автомобиля с двигателем объемом 2,0 л. Вот что значит турбина низкого давления - обеспечивает одновременно и прекрасный подхват с низких оборотов, и неплохую экономию топлива. Кстати, на атмосферном моторе средний показатель расхода топлива по принципу город/деревня мало отличается от турбированного - 8,3 литра на 100 км. Так что автомобиль действительно "семейный" - бюджет не подорвет. Да и цена довольно привлекательна.
ШТОРМ.
В отличие от Volvo, на Saab применили другую схему наддува. На Aero установлена турбина высокого давления с промежуточным охладителем нагнетаемого воздуха. Несмотря на то, что степень сжатия немного выше, чем на Volvo - 9,3 против 9,0, - лишние "триста граммов" в объеме мотора сводят на нет все мечты владельца об экономии топлива - Saab 9-5 "принимает на грудь" больше 13 литров бензина в городе. Естественно, наши расчеты велись не с применением специальных приборов, а по показаниям бортового компьютера. Возможности сравнить эти и другие показатели с простым, атмосферным двигателем такого же объема у нас не было - нет таких в линейке 9-5.
Но когда едешь на Saab 9-5 Aero, особо всматриваться в показания дисплея некогда - все внимание надо отдавать дороге. На тестовом автомобиле с 4-ступенчатым "автоматом" довольно явно прослеживался эффект "турбоямы". Но занимал он буквально доли секунды и проявлялся отчасти потому, что мы этого ожидали. Может быть, и виной тому не наддув, а автоматическая коробка передач, которой также свойственна некоторая задумчивость.
Справедливости ради отметим, что замедление в реакции автомобиля на педаль газа занимает ничтожно малое время - примерно столько, сколько проносится в голове мысль "сейчас рванет!". И Saab действительно рвет! Термин "ускорение" по отношению к Aero правильнее заменить на "рывок". В дело включается режим overboost. Если резко утопить педаль в пол, то давление наддува стремительно возрастает и держится секунд пять-десять. В эти мгновения и происходит стремительный набор скорости. Затем обороты двигателя и давление в турбине начинают падать, и ускорение немного замедляется. Если переключить АКПП в положение Sport, то ощущения делаются еще острее.
Saab - единственная модель, где на приборной панели расположен датчик работы турбонаддува. По нему очень интересно отслеживать режим overboost - как указатель давления нагнетаемого воздуха мгновенно улетает в красную зону и "висит" там несколько секунд. Выглядит этот прибор довольно забавно, вот только непонятно его практическое применение - повторимся: в такой момент лучше смотреть не на приборы, а на дорогу.
ШКВАЛ.
Audi уже прославился тем, что двигатели тут не просто турбированные, а biturbo. Да еще и V6. Собственно, из-за расположения цилиндров в Ингольштадте и решились на установку двух легких и компактных турбин вместо одной - каждая дует в свой ряд цилиндров. Эта компоновка позволила избавиться от основных недостатков турбонаддува - "тормозной" реакции на газ и излишней прожорливости. Это достигается благодаря применению изменяемых фаз газораспределения и интеллектуальной электронной системы управления впрыском и регулирования давления наддува. Естественно, за счет более низкой компрессии (9,3 против 10,6) наддувный мотор потребляет больше топлива, но литр решающей роли не играет - в данном случае.
Для справки: близкий по объему мотор 2,8 л развивает мощность 193 л.с. против 230 на "битурбо". Расход топлива при этом составляет на атмосферном двигателе 15,4 литра, а на турбированном - 16,6. Максимальная скорость двух автомобилей составляет 225 и 240 км/ч соответственно.
Разгон на Audi A6 мощный и ровный - это не спортивный стиль горячих шведских парней - Volvo и Saab. Ни малейшего намека на провалы и замедленную реакцию на педаль газа. Все происходит по принципу "как нажал - так поехал". Турбина включается в работу двигателя уже на 1700 об./мин., и мотор стремительно начинает выходить на максимальный крутящий момент. Свое положительное влияние на плавность хода и разгона оказывает и полный привод c дифференциалом Torsen.
Все это замечательно, но есть одно "но". Разгонная динамика biturbo ничем не отличается от разгона А6 c атмосферным мотором 2,8 и составляет 8,3 сек. до 100 км/ч. Поэтому у нас возникает закономерный вопрос: зачем платить лишние деньги за две параллельные турбины и охладитель? Разница в цене составляет порядка $10-12 тыс. в пользу атмосферного двигателя. Получается, что, приобретая наддувный двигатель, покупатель платит только за одно существенное преимущество - максимальная скорость не в счет. Благодаря повышенной мощности и особенности сохранять максимальный крутящий момент в промежутках 1700-4600 оборотов двигателя Audi biturbo намного резвее ускоряется "с хода", например, в диапазоне 60-100 км/ч. Совершать резкие обгоны и перестроения на ней определенно легче. Но тут возникает встречный вопрос: насколько солидно владельцу автомобиля такого класса метаться по проезжей части, как мухе по стеклу? Впрочем, это уже совсем иная история.
© Автопилот
Август 2001
