верховой мотор что это
Верхневальные и нижневальные автомобильные двигатели. Сравнение.
Многие задаются вопросом, какие двигатели лучше, верхневальные или нижневальные? В этой статье описываются их плюсы и минусы.
Как устроены двигатели?
Нижневальный двигатель. Распределительный вал расположен внизу блока цилиндров, и связан с коленчатым валом двумя шестернями. Соотношение тут такое же, как и у верхневальных, 1:2, поэтому распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый. Распределительный вал двигает штанги толкателей клапанов, а те в свою очередь двигают клапаны.
Верхневальный двигатель. Распределительный вал расположен сверху, в головке блока цилиндров. Приводится в действие цепью или ремнем. Распределительный вал напрямую двигает толкатели клапанов. При использовании двух распределительных валов каждый цилиндр получает не два, а четыре клапана, что увеличивает скорость наполнения и освобождения цилиндров, а значит, уменьшает потери мощности. Толкатели клапанов легче, поэтому могут работать на более высоких скоростях, что так же увеличивает мощность двигателя.
Сравнение двигателей.
Нижневальные двигатели заметно проще т дешевле в изготовлении, чем верхневальные. Распределительный вал в таких моторах смазывается заметно лучше, чем в верхневальных, потому что расположен низко, чуть-чуть выше коленчатого вала.
Знаменитый спортивный автомобиль Додж Вайпер, с объемом двигателя больше восьми литров, тоже оснащен нижневальным двигателем. Многие автомобили Бугатти так же оснащены нижневальными моторами. Серьезный плюс нижневального двигателя – большая надежность газораспределительного механизма. В нем нет ремня или цепи, которые могут порваться, а всего лишь две шестеренки. Когда шестеренки сделаны качественно, их ресурс достигает полумиллиона километров, в отличие от ресурса в 40-50 тысяч для ремней или 150 тысяч для цепей. Использование более чем двух клапанов на цилиндр в нижневальных двигателях невозможно. Слишком сложной и тяжелой получается конструкция. 
Второй ощутимый плюс – такие двигатели устроены заметно проще, чем верхневальные, поэтому легче и проще в ремонте.
Тем не менее, нижневальные двигатели являются тупиковой ветвью эволюции автомобильного двигателя.
Верхневальные двигатели, в отличие от нижневальных, развиваются семимильными шагами. Мощность в них повышается как увеличением хода поршня, так и увеличением максимальных оборотов. Поэтому сегодня набирают популярность малообъемные двигатели повышенной мощности. К примеру, Ауди удалось сделать двигатель объемом 1,8 литра и мощностью 480 лошадиных сил. Этот двигатель применяется в гонках Формула-2.
Верхневальные двигатели обладают большей удельной мощностью, а значит и больше экономичностью. Они имеют огромный потенциал дальнейшего развития, поэтому все серьезные производители легковых автомобилей перешли на верхневальные двигатели.
Немногочисленные плюсы нижневальных двигателей уступают перед огромным потенциалом развития верхневальных моторов. Время нижневальных двигателей безвозвратно уходит.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Поговорим о геометрии двигателя: B/S соотношение серийных вазовских двигателей
Есть такое понятие как Bore to Stroke ratio (или сокращенно B/S или просто Stroke ratio) это соотношение между диаметром цилиндра (bore) и ходом поршня (stroke).
На постсоветском пространстве почему то чаще используют R/S соотношение (Rod to Stroke / Длина шатуна к ходу) для описания характера мотора, но это не совсем так и большинство заграничной литературы все таки склоняются что определяющим фактором является именно B/S соотношение.
2) Oversquare (если перевести дословно «сверхквадратые«) или иными словами короткоходные (B/S > 1) Из преимуществ — такие двигатели позволяют достичь более высоких оборотов без достижения критической скорости поршня после которой он может разрушиться. Из недостатков хуже наполнение на низких — средних оборотах и как следствие может быть худшая топливная экономичность.
3) Undersquare (если перевести дословно «доквадратые«) или иными словами длинноходные (B/S 
Дополнение: Не смог устоять от соблазна и посчитать для B/S жигулевских двигателей
2101 двигатель 76/66 = 1.15
21011/2105 двигатель 79/66 = 1.196
2103 двигатель 76/80 = 0.95
2106 двигатель 79/80 = 0.987
21213/21214 двигатель 82/80 = 1.025
2130 двигатель 82/84 = 0.976
Надеюсь хоть кому-то будет интересен данный материал)
Верховой мотор что это
Какой мотор самый низовой, То есть у кокого мотора самый длинний ход поршня?
Понял что у болшенство ход 92мм, у кого длинеийе есть?
Сам думол что у меня низовой, там ход 80мм, оказывоетса что уазкины моторы низовей чем у меня, а я то думол. Пора на уазку поменять короче. Как мне нравитца на низких оборотах ездить, приятней просто.
Так что сберегитесь от таких ошыбках как било с моём волво ц 303, не я сам а вояки пустьили на сериу такой деваис, тоесть на верховой мотор поставили низовой распредвал, в принципи тянет нормлно на 1500 оборотоб, но ето за счёт обёма мотора и 2 лишних цилиндра, за то на оборотах 4000-4500, кушает в 3-4 РАЗА. болше бензина, вот. Сначало надо подобрать, подходящий мотор а толко потом колдовать, распредваломи если надо.
По простому на верховом лудше по трассе гонять, а низовой лудше в пробках (там Верховыйе
сцепленние сжыгает) и в лесу, хотя на вовло ц 303 в мануале написоно что в лесу сцепленние не трогать, сеичас понятно почему..
Не смотря на то что в волво 6 цылиндра, не смотря что измерино в Din, не смотря что Степень сжатия 9 в место 7. Не смотря что бензин 97!! в место 76, не смотря что у волво спецалный распредвал разроботан и уберает с 135 ложадей до 117, менйая на низовой крутящий момент. Не смотря на всё ето разнитса не болшая, вопрос за cчет чего.
Характеристика (УМЗ 4178.10) (УМЗ 4218.10) (ВОЛВО Б30a)
Объем, л 2,445 2,89 2,98
Номинальная мощность, л.с. 87 84 117
МАХ крутящий момент, кгс*м 17,3 19,3 21
Ход поршня, мм: 92 92 80
Диаметр цилиндра, мм: 92 100 88,9
Тип бензин бензин бензин
76-80 76-80 97
ВСЯ ПРАВДА о РАСПРЕДВАЛах! Миф и реальность
Распредвалы, что такое и зачем они нужны.
В связи с неоправданными надеждами, продаются распредвалы на
Шевроле Ланос A15SMS, Ланос A16DMS есть регулируемые шестеренки, Шевроле Авео F16D3 есть регулируемые шестеренки распредвалы фирмы Распредвалы СВВ моторспорт, якобы от ОКБ «Двигатель»
причина продажи валы не дают показателей заявленным производителем, не дают возможности оптимально настроить программу контроля впрыска на каждый день. Влияют на неустойчивый холостой ход и повышенный расход топлива.
Теперь к деталям…
Как известно распредвал играет не последнюю в механизме ГРМ и как следствие роль в наполнении цилиндра горючей смесью в определенном диапазоне оборотов.
Тривиально можно разделить распредвалы на низовой (тяговый) средний и верховой (R-драговый).
. Обычно визуально их даже сравнивают по форме кулачка, чем квадратнее (пухлее носик) тем круче спорт.
Еще один фактор фаза… Чем шире, тем гоночнее везет двигатель.
Но на каждый день стоит-ли такой гаджет ставить под капот?
Так вот начитавшись отзывов клиентов SVV который почему-то выгнали с «ОКБ Двигатель».
«машина ракета, тачка валит, экономия 50%» спасибо буду всегда с вами и т.д.»
Я задал более 10 лет назад один вопрос, а где замер динамики на валах?
За все это время таких замеров не оказалось? Почему нет теста ускорения, если все так сказочно на бумашке.
В чем же причина, ведь казалось бы поставил, настроил и вуаля прибавка должна быть по динамике при 160 Нм около 8 секунд 0-100 км.
А, что мы видим после установки реально?
Полное разочарование.
К нашему ателье обратились с просьбами наши давние клиенты, они захотели установить и настроить все именно у нас, как людей хорошо знающих мат часть группы GM и имеющими большой опыт настройки.
Распредвал по описанию на сайте производителя необходим для получения прибавки по мощности и крутящему моменту, а также судя по отзывам клиентов «с целью якобы экономии».
Однако не все так гладко, даже я бы сказал шершаво производитель заявляет:
На Daewoo Нексия 8v, 1.5 л: Мощность 75 л.с. Крутящий момент 123 Нм
Распредвал CDO-8v—35
с настройкой программы ЭСУД (замер на стенде): Мощность 97,8 л.с. Крутящий момент 160 Нм
Прибавка заявленная производителем 23 силы и +40 Номов. Вы не ошиблись SVV?
Мало того хватило наглости такой результат показать на Нексии с двигателем G15MF, объёмом 1,5 л, мощностью 55 кВт (75 л. с.) имеющего газораспределительный механизм с двумя клапанами на цилиндр и одним верхним распределительным валом (SOHC). Этот двигатель является базовым и практически копирует двигатель Opel Kadett E.
Модернизированной версией морально устаревшего G15MF, является силовой агрегат A15SMS который годится под ЕВРО2 норму и имеет лямбда регулирование по обратной связи.
Таким образом, один наш клиент захотел получить прибавку за небольшие в принципе деньги, на уже установленном ресивере замер на стенде показывал 94 силы на ресивере,
+23 силы от установки распредвала это около 120 сил. Купили форсунки подходящей производительности.
А затем еще хотелось поставить паук 4-2-1 и выйти на 130 сил… казалось бы все так стройно.
Собственно уверенный в обещании SVV я недолго думая вызвал машинку клиента и принялся за установку.
Процедура была не долгой с утра остыла и к обеду распредвал уже новый суппеРвал занял место штатного.
Я поехал за оборудованием для настройки, а моторист решил прогреть моторчик.
Пуск состоялся, но слышался мелкий звон, машина прогрелась и моторист решил проехать на сток программе …
Что было дальше… на оборотах свыше 3000 оборотов развалилась ГБЦ и клапаны ударили в поршневую.
Этот случай, научил нас многому, нельзя доверять СЛОВАМ SVV.
Распред Вал вынули он повредился, купили все новое по железу в Укравто и поставили на штатное место стоковый вал.
Деньги вернули клиенту, а на ремонт попала студия.
«Спасибо» Вам Виталий SVV за проффиси-онализмЪ.
Как бы забили проехали, вал пострадал и остался на полке, (как игрушечка на елочку под новый год).
Покупаем еще один р\вал потому, как пришло время Ланоса, вернемся к А15SMS мотору.
Как я уже писал ранее Ланос на ресивере после замеров на стенде показал 93-94 силы.
При этом клиента очень радовал расход около 7 литров и динамика на уровне 9-10 секунд 0-100 км.
После того, как Вал установили, с шестеренкой четко подогнали и теперь уже проверяли 7 раз, шо называется по механике.
Заводимся стука нет. Но…
Холостой Ход не радовал, пришлось отключать лямбда регулирование.
Заменили форсунки в надежде увидать +100 с лишним сил…
После онлайн настройки решили померить разгон.
А он всего 10,8 секунды 0-100 км, как бы очень слабо, был на стоке р\вала 10,3 секунды…
А поскольку на машине стоял полноценный он-лайн контроль, нам после продолжительной сессии обкатки
удалось получить наиболее оптимальный результат в настройке и мы
решили поехать на стенд…
Загнали на стенд и ЧУДО не свершилось. 96 сил и не более, при том качество настройки по АФР в нагрузке было на «отлично».
По приезду в Харьков я решил проверить динамику и она не изменилась ни на секундочку.
Второй случай Шевроле Ланос, только теперь мы решили снять катализатор
и сделать замер на стенде в СТОКЕ с колес, когда не учитываются потери на трансмиссии.
Результат замера
Максимальный замер мощности с колес составил
71,1 сил на стоке без катализатора.
Затем установка Р\вала и настройка и …74,6 силы Не более.
Разочарованию клиента не было придела, особенно странным был факт
отсутствия прироста динамики.
Отсутствие нормального холостого хода (бубонел звук на хх) и ЖОР бензина.
Старт с повышенных оборотов где имеется крутящий момент приводит к излишней пробуксовке колес без зацепа.
Крутить мотор в область повышенных оборотов не имеет смысла в силу отсутствия наполнения на оборотах свыше 6000 rpm
Таким образом установка распредвала для улучшения динамики на стоковый мотор:
1. Не дает обещанных 25 сил. Производитель вводит клиента в обман.
2. Для того, чтобы получить прибавку в динамике нужно решать проблемы
с заменой резины на полу слик,
3. Это стоит дополнительных денег, но тогда появляется другая проблема
в силу более тяжелого колеса
и малого момента на второй передаче и третьей теряется момент инерции на колесе.
4. Ведет к повышенному износу двигателя и потере ресурса
5. На тюнинговом распредвале не может работать ДК лямбда регулирование, а это
повышение расхода топлива и отсутствие оптимальной программы управления.
Случай 4 Ланос собирали в Луганске на ресивере, а потом поставили р\вал с заменой форсунок и настройкой.
Результат динамика ПЕЧАЛЬная 12+ до 100 км.
Случай 5.
Ланос «Серебряный Дождь» на ресивере показал 10 секунд.
ОДнако после глобальной работы портинга ГБЦ и установки р\вала улучшение было всего лишь 9,7 секунд по б\к,
то есть те же самые 10 секунд по GPS…
Реально на 1,5 двигателе только 3-4 силы, все что даст распредвал.
Зеленая линия — стоковый замер
Красная линия — замер на распредвале
Сиреневый — ОБМАН ПОКУПАТЕЛЯ от ОКБ Двигатель…
И лохотрон продолжается…
Ребят мораль сей басни такова НЕ ВЕДИТЕСЬ на басни проверяйте все и всегда!
Кому нужен распредвал обращайтесь продам с удовольствием.
Добавляю единственный ответ, от svv вот такой формы:
svvmotor был 4 дня назад
48 лет
У меня нет машины
Москва, Россия
Уважаемый Савков Виталий, Вы своим постом (с запретом ответа на комментарий)
ЦИТАТА:
Что он там делал с ним я не знаю.На протяжении 15 лет ставим данные валы и проблем нет. Если человек не умеет настраивать моторы то это говорит о его рукожопости. Не нужно на зеркало пенять, если рожа крива. читайте (далее идут Ваши ссылки, которые нельзя давать согласно правил Д2 на сторонние сайты) по тексту пока это ху…ло (мат не публикую) не удалило мое сообщение.
Это Вы, как профессионал считаете ответами Вашим клиентам?
Наши и Ваши клиенты которые купили Ваши продукты: Костя Ланос, Сергей Лачетти и Антон на Лачетти купили Ваши продукты. Часть которых не зарегистрирована на Вашем сайте по ней нет данных ТХ и ТУ + инструкций чертежей мануала по монтажу и завяленным данным характеристик с замерами.
Мало того
Я хочу купить Вашу прошивку, для этого предлагаю заключить письменный договор с актом приема передачи Ваших услуг согласно Технических требований.
Огласите пожалуйста Что конкретно Я получу от Вашей прошивки?
Мало того
В правилах запрещено давать такие ссылки, которые все время дают Ваши боты на Ваш сторонний ресурс. Тем более, что Вы не объявляете никогда ТХ и не показываете качество и Стандарты настройки.
Мало, того эта Ваша компания уже не раз была засвечена, на Лжи в завышении заявленных результатов испытаний. А клиенты не смогли подтвердить Объявленные Вами результаты, на практике на стенде и на дороге в динамике? Вопрос почему.
Кроме того, где вообще имеется перечень параметров, или характеристик которые должны стать лучше? Ибо Ваш куратор объявляет, «что завод не измеряет расход топлива на стенде». а завод, как раз расход топлива измеряет именно на стенде с * коефф потерь аеро динамических потерь.
Я считаю, что нельзя обманывать людей таким образом и все больше людей будут требовать от Вас не слов, «купите прошивку от свв» а реального результата и качества настройки.
Продукт Вашей фирмы попал к нам в студию трижды. И в каждом случае. Вы убегаете от ответственности за не соответствие, как качества настройки, кроме того не осуществляется тех. поддержка, так же, как и не имеется объявленного результата. производя подмены и манипуляции с Графиками замеров, Вы окончательно зашли в тупик. И не давая не одного доказательства в качестве примера замера телеметрией динамики, что является самым важной задачей при повышении характеристик Вы вводите людей в заблуждение.
Пусть люди прочитают наши рекомендации и спросят с Вас, что конкретно дают Валы и Ваша прошивка, ибо валы и Ваш он-лайн, есть в Логах живых замеров, где допускаются категорически не приемлемые параметры настройки.
Заканчивайте Ваш сетевой маркет походами тролей по нашим работам и показывайте мне, что Вы предлагаете под Вашим кодовым словом прошивка.
Что такое верховой мотор
Верховые и низовые спортивные распределительные валы
Самым распространенным видом доработки автомобиля на текущий день стала установка спортивного распределительного вала. Выполняя функции механического «мозга» машины, распредвал определяет продолжительность и скорость открытия клапанов, что кардинально отражается на поведении мотора.
Самым распространенным видом доработки автомобиля на текущий день стала установка спортивного распределительного вала. Выполняя функции механического «мозга» машины, распредвал определяет продолжительность и скорость открытия клапанов, что кардинально отражается на поведении мотора.
Ординарный, стандартный распредвал разработан для удовлетворения спроса усредненного потребителя. Причины для замены его на более продвинутую деталь те же, что и при других тюнинговых операциях – желание обновить и улучшить свой автомобиль, сделать его непохожим на другие.
Мощность и крутящий момент являются основными характеристиками движка автомобиля. При реализации максимальной мощности необходим двигатель с максимальными оборотами, а не как не стандартный, усредненный. Обеспечить большой крутящий момент, постоянный на низких и средних оборотах, может двигатель, который при разгоне без усилия подчиняется нажатию педали «газ».
У двигателей автомобилей среднего класса отсутствует тяга на низких частотах вращения коленвала, что является существенным недостатком для гонщика.
Доработка двигательной системы автомобиля с установкой спортивного распредвала позволит обеспечить наилучшую подачу полновесного объема топливной смеси в цилиндр в результате увеличения высоты подъема клапанов. Тюнинг кулачков приведет к дополнительной плавности движения профиля и обеспечит надежность системы газораспределения. Доработка автомобиля с установкой спортивного распредвала гарантирует увеличение границы детонации при малых частотах вращения коленвала.
Распредвал, имеющий меньшую величину подъема клапанов, обеспечивает положительный эффект при низких частотах вращения. Повысить мощность при высоких оборотах поможет распредвал с большей величиной подъема кулачков.
Спортивные распределительные валы имеют собственную градацию:
– верховой вал для скоростной трассы;
– универсальный, для города и скоростной трассы;
– низовой вал для езды по городу.
Выбор распредвала для двигателя зависит от условий эксплуатации. Подбирают эту деталь таким образом, чтобы улучшить кривую крутящего момента или увеличить мощность двигателя исходя из манеры вождения и ожиданий пользователя. При реализации смещения максимальных значений в плоскость пониженных оборотов распредвал считается «низовым», если смещение происходит наоборот, в область высоких оборотов – считается «верховым».
К сожалению, при такой доработке придется пожертвовать другими характеристиками. «Низовые» распредвалы не могут поддерживать заданные параметры при высоких оборотах, «верховые» проигрывают при низких частотах или на холостом ходу.
При таком тюнинге максимально затрагивается профиль кулачка. Широкий и плоский профиль соответствует повышению мощности на «низах», узкий и острый профиль – увеличению тяги на «верхах».
После доработки спортивного распредвала производят регулировку клапанов. Не всегда после тюнинга распределительного вала подъем впускного и выпускного клапанов в момент перекрытия дает ожидаемый эффект. Если распредвал будет работать с «опережением», то поднятие впускного клапана будет больше, чем выпускного, что приведет к приросту мощности при высоких оборотах. «Запаздывание» распредвала позволит выпускному клапану подняться больше впускного, что увеличит тягу при низких оборотах.
Все-таки установка спортивных распределительных валов тянет на полноценный тюнинг автомобиля. В последнее время такая доработка заинтересовывает не только гонщиков, но и простых автолюбителей.
Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?
Признайтесь, что вы часто видели в тест-драйвах фразы про «типично короткоходный характер мотора» и не вполне понимали, о чем идет речь. Сегодня мы наконец расскажем, что такое коротко- и длинноходные моторы, в чем разница подходов к проектированию двигателей, и почему сейчас можно уверенно сказать, что «длинноходники» все-таки победили.
Средняя скорость, и какой она бывает
Д ля понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит воздействие расширяющихся газов на поршень. Поршни могут быть любой формы и размеров, но у любого поршня есть такой параметр, как средняя скорость, и от нее зависит очень и очень многое.
Средняя скорость поршня – это величина, которую можно определить по формуле Vp = Sn/30, где S – ход поршня, м; n – частота вращения, мин-1. И именно она определяет степень возможного форсирования двигателя по оборотам, ускорения элементов шатунно-поршневой группы во время работы, а также его механический КПД.
От средней скорости поршня зависят нагрузки на стенку поршня, на поршневой палец, шатун и коленвал. Причем зависимость эта квадратичная: с увеличением скорости (Vp) в два раза нагрузки увеличиваются в четыре раза, а если в три – то в девять раз.
Эксперименты инженеров-мотористов уже очень давно доказали, что классическая конструкция шатунно-поршневой группы выдерживает максимальную скорость порядка 17-23 м/с. И чем выше эта величина, тем скорее изнашивается мотор. Увеличить скорость поршня практически невозможно – самые облегченные гоночные двигатели Формулы-1 имели скорость порядка 23-25 м/с, и это безумно много. Этого удалось достичь только потому, что «формульные» моторы рассчитаны на очень короткую эксплуатацию – от них не требуется «ходить» по 100 000 км.
От теории – к практике. Как известно, мощность мотора – это производная от крутящего момента, помноженного на обороты (об этом я писал большую статью с таблицами и графиками). То есть, если мы хотим получить больше мощности, то надо увеличивать обороты. А так как скорость поршня ограничена, то у нас не остается другого выбора, кроме как уменьшить его ход. Чем меньше расстояние нужно пройти поршню за один оборот, тем меньше может быть его скорость.
Короткоходные, длинноходные и «квадратные» моторы
Казалось бы, выше мы только что озвучили два прекрасных аргумента для максимального уменьшения хода поршня. К тому же, чем меньше ход поршня, тем больше диаметр цилиндра при том же объеме, и тем более крупные клапаны можно поставить. Улучшается газообмен, а значит, и работа мотора в целом… Но, как оказалось, безмерно уменьшать ход тоже нельзя.
Чем меньше ход, тем больше должен быть диаметр цилиндра, если мы хотим сохранить объем. А вот форма камеры сгорания с ростом диаметра цилиндра ухудшается, соотношение объема камеры и площади неизбежно растет, увеличивается коэффициент остаточных газов, возрастают тепловые потери, ухудшается сгорание топлива… КПД падает, склонность к детонации повышается, ухудшаются экономичность и экологичность.
При уменьшении хода поршня снижается, к тому же, и диаметр кривошипа коленчатого вала, а значит, уменьшается крутящий момент мотора. Ухудшаются и массогабаритные параметры двигателей – они становятся куда крупнее в горизонтальном сечении. К тому же для сохранения рабочего объема приходится увеличивать число цилиндров, а это уже ведет к резкому повышению сложности конструкции. В общем, нужен был компромисс.
Основные задачи проектирования моторов решили к 60-м годам прошлого века, тогда же нащупали пределы прочности конструкции по средней скорости поршня. Стало ясно, что оптимальные параметры мощности, общего КПД и габаритов у атмосферного мотора получаются в том случае, если диаметр цилиндра равен ходу поршня или чуть меньше.
На фото: двигатель Nissan Qashqai
Если они совпадают, то такие моторы еще называют «квадратными». Моторы, у которых диаметр цилиндра все-таки больше хода поршня, называют короткоходными, а те, у которых он меньше, – длинноходными.
Внимательный читатель скажет: стоп, а откуда вообще взялись короткоходные моторы, если эксперименты доказали, что эффективнее всего «квадратные» или чуть-чуть длинноходные?! Все просто: короткоходники получили распространение в автоспорте. Там расход топлива и приемистость на низких оборотах не сильно «делали погоду», и можно было пожертвовать КПД ради достижения большей мощности на высоких оборотах при сохранении малого рабочего объема.
Для получения лучшей топливной экономичности, тяги и чистоты выхлопа, наоборот, ход поршня увеличивали, жертвуя оборотами и максимальной мощностью. Длинноходные моторы применяли там, где были нужны тяга и экономичность.
Тем временем, к 80-м годам среднюю скорость поршня в серийных моторах довели до предела в 18 м/с, дальше ее увеличивать не получалось. Такая ситуация сохранилась до 90-х, когда требования к массогабаритным и экономическим характеристикам моторов резко возросли.
Длинноходный прогресс
90-е годы – это в первую очередь массовое внедрение новых экологических норм, резкое повышение массы кузова автомобилей из-за новых требований по пассивной безопасности, а заодно и возросшие требования к габаритам и экономичности силовых агрегатов. Машины становились просторнее изнутри и безопаснее во всех смыслах.
А двигателям приходилось поспевать за прогрессом. Массовый переход на многоклапанные головки блоков цилиндров повысил мощность и сделал моторы чище. Средний рабочий объем мотора постарались уменьшить и тем самым выиграть в расходе топлива и габаритах. Прогресс в области конструирования поршневой группы позволил уменьшить высоту поршня и увеличить длину шатуна, сделав больше механический КПД мотора.
Следовательно, стало возможно перейти к более длинноходным конструкциям, которые при том же рабочем объеме были компактнее, имели больший крутящий момент и к тому же стали экономичнее. Облегчение поршневой группы позволило снизить нагрузки на нее при высоких оборотах, а массовое внедрение турбонаддува и регулируемого впуска – еще и выиграть в максимальной мощности и тяге. Умеренно длинноходные моторы от этого только выиграли.
В 2000-е в стане двигателей объемом от 2 литров наметился перелом в переходе от «квадратов» к длинноходным конструкциям. И вот вам несколько примеров. При рабочем объеме 2 литра моторы VW серии ЕА888 (стоят на множестве моделей концерна от Skoda Octavia до Audi A5) имеют ход поршня 92,8 мм при диаметре цилиндра 82,5, а 2-литровые моторы Renault серии F4R (более всего известный по Duster) – 93 мм и 82,7 соответственно. Моторы Toyota объемом 1,8 л серии 1ZZ (Corolla, Avensis и др.) – еще более длинноходные, их размерность 91,5х79.
На фото: двигатель Volkswagen Golf GTI
Рабочие обороты таких двигателей заметно уменьшились, особенно у турбонаддувных, снизились и обороты максимальной мощности. А значит и снижение механического КПД уже не столь важно, зато преимущества налицо. По габаритам моторы лишь немного больше «классических» 1,6 из недавнего прошлого, а по тяге и расходу топлива намного превосходят однообъемных предшественников.
В современных моторах пытаются сочетать высокую эффективность работы длинноходных моторов и повышенный механический КПД короткоходных. Так, в ультрасовременном (но тем не менее уже снимаемом с производства) моторе BMW серии N20В20 (стоят на 1-й, 3-й, 5-й сериях, X1 и X3) применяется несимметричная поршневая группа, в которой ось коленчатого вала и ось поршневых пальцев смещены относительно оси цилиндров. Тут используются регулируемый маслонасос, плазменное напыление цилиндров, бездроссельный впуск и прочие технические «фокусы» для снижения механических потерь и сопротивления впуска. Размерность этого длинноходного мотора 90,1х84, и никто не скажет, что у него плохие характеристики хоть в чем-то, кроме надежности.
Дизели
Дизельные моторы, которые в силу особенностей рабочего цикла обычно являются длинноходными и низкооборотными, выиграли вдвойне. Внедрение турбонаддува резко подняло крутящий момент и позволило снизить степень сжатия, а прогресс топливной аппаратуры и поршневой группы – еще и увеличить рабочие обороты.
На фото: двигатель Volkswagen Golf TDI
В итоге дизели превзошли по литровой мощности атмосферные бензиновые моторы, а по крутящему моменту – бензиновые моторы с наддувом. Так, двигатели серии N57 (3-я, 5-я, 7-я серии, X3, X5 и др.) от BMW при диаметре цилиндра 84 мм и ходе поршня 90 мм имеют рабочий объем 2,993 литра, мощность до 381 л. с. и 740 Нм крутящего момента. Средняя скорость поршня при этом – 13,2 метра в секунду.
Оборотная сторона
Конечно же, беспроигрышных лотерей не бывает, и чудесной высокой отдачи добились ценой надежности – тут нет никакого секрета. Старый принцип актуален и поныне: у «сильно длинноходных» моторов высокая средняя скорость поршня увеличивает нагрузку на стенки цилиндра.
Конечно же, материалы становятся лучше, но при сравнении двигателей одной серии с разными параметрами хода поршня и диаметра цилиндра заметно, что длинноходные модели более склонны к износу поршневых колец и задирам цилиндров. И ресурс поршневой у них оказывается существенно ниже, чем у более «квадратных» собратьев.
А вот при сравнении разных моторов все далеко не так однозначно. На моторах с алюминиевым блоком и алюсиловым покрытием стараются снизить нагрузку на стенку цилиндра в том числе и снижением хода поршня, но, как правило, все равно ресурс получается меньше, чем у моторов с чугунными гильзами или блоком.
Мотор Renault-Nissan серии M4R (Qashqai, Fluence и др.), который пришел на смену уже упомянутому чугунному F4R, имеет ход поршня 90,1 мм при диаметре цилиндра 84 – он все еще длинноходный, но ход поршня значительно сократился. Габариты при этом не увеличиваются за счет более тонкостенной конструкции блока цилиндров.
На фото: двигатель Renault Latitude
Современные двигатели не нуждаются в высоких оборотах для достижения высокой мощности, а экономичность и экологичность становятся все важнее. Пусть даже в реальной эксплуатации заявленные характеристики и не подтверждаются… К тому же, можно путем усложнения конструкции обойти множество ограничений, которые десятки лет заставляли делать выбор между мощностью и экономичностью моторов.
Короткоходные «крутильные» моторы просто вымирают, им нет места в новом мире. Даже в Формуле-1 отказались от экстремальных конструкций с рабочими оборотами за 19 тысяч и соотношением диаметра цилиндра и хода поршня больше 2,4 к 1. Конечно, для фанатов и гоночных серий выпуск подобной техники сохранится, но в практическом плане смысла в ней уже нет. Победа длинноходных конструкций, за редким исключением, фактически состоялась.
Одним из немногих «оплотов короткоходности» до недавнего времени оставались атмосферные V6 и V8 от Mercedes-Benz. Так, моторы серии М272 (E-Klasse W211, M-Class W164 и др.) – откровенно короткоходные во всех вариантах исполнения. Например, у 3-литровой версии соотношение хода к диаметру будет 82,1 к 88. Как и их предки в лице М104, так и их наследники вплоть до М276, они были олицетворением успешных короткоходных моторов. Компания не стремилась к излишней компактности моторов, места было достаточно, а момента у двигателей объемом 3-3,5 литра и так хватало с запасом. Городить длинноходную конструкцию не было смысла.
Но новое поколение двигателей AMG серий М133/М176 с наддувом стали длинноходными – 83х92 мм, как и перспективная рядная шестерка 3,0 с наддувом серии М256 – 83х92,4 мм.
На фото: двигатель Mercedes-AMG CLA 45 4MATIC
Из «могикан» остаются разве что моторы GM, их блок V8 6,2 Vortec/L86/LT1 все еще не стремится к компактности, имея размерность 103,25х92 мм, и даже компрессорная версия LT4 сохраняет ту же размерность блока. Но это, скорее всего, тоже ненадолго.
Конец спорам
Даунсайз, наддув, непосредственный впрыск, гладкая моментная характеристика, высокий крутящий момент, регулируемый ГРМ и продвинутые трансмиссии сотворили маленькое чудо. Споры «длинноходный или короткоходный» уже более не актуальны.
Моторы вдруг прибавили в литровой мощности до границ, ранее считавшихся возможными только для специально подготовленных гоночных моторов. Увидев цифры в 120-150 л. с. с литра объема, мы уже не удивляемся, и даже 200 л. с. на литр кажутся вполне реальными, а «смешной» паспортный расход топлива для мощной и тяжелой машины кажется вполне реальным. Дизельные двигатели из «гадких утят» превратились в прекрасных лебедей с литровой мощностью даже большей, чем у бензиновых двигателей.
Во многом все это, плюс уменьшение габаритов и веса моторов, стало возможным благодаря длинноходной конструкции. Окончательно оформившийся тренд вряд ли переломится, особенно с учетом прогнозируемого вытеснения ДВС электромоторами и разнообразными «удлинителями дистанции».