Golf GT
Вы когда-нибудь задумывались, сколько разного рода ограничений отравляют жизнь конструктором двигателей? Жесткие экологические требования предписывают радикально снижать содержание вредных веществ в выхлопе, экономические реалии вынуждают сокращать расход все более дорогостоящего топлива, нормы пассивной безопасности и особенности компоновки заставляют уменьшать размеры силовых агрегатов... А потребители при этом требуют роста характеристик – им недостаточно просто добротного мотора, они хотят иметь под капотом мощный, желательно «заряженный» двигатель. И при этом, естественно, экономичный и экологичный...
Все эти условия и держат y себя в голове инженеры-двигателисты. Причем варианты решения задачи y каждой компании свои. Volkswagen еще во Франкфурте представил модификацию своего бестселлера Golf с «разогретым» индексом GT – модель попадает в нишу между Sportline и GTI. Обычно в таких случаях под капотом ожидают увидеть двигатель увеличенного объема с внушительными характеристиками. Но Golf GT оснащается всего-навсего 1,4-литровым мотором. Это как понимать? Ведь такой имеет в арсенале самый скромный Golf! Еще больше вопросов может возникнуть при знакомстве с паспортными данными этого «малолитражника» – 170 л.с. и 240 Нм больше свойственны моторам с объемом далеко за 2 л.
Секрет прост – новый двигатель оснащен наддувом. Вернее, наддувами. Двумя – турбо и механическим. Отсюда и название – Twincharger. Идея понятна – моторы с меньшим объемом априори менее прожорливы и более чисты. А наддув позволяет значительно поднять отдачу, повысив интенсивность сгорания топлива. Но известны и недостатки – малая производительность на низких оборотах y турбокомпрессора (так называемая тyрбо-яма) и излишний аппетит y двигателей с механическим нагнетателем. А если совместить эти схемы в одной конструкции? Можно ли тогда получить агрегат, практически лишенный недостатков? Этим вопросом озаботились в Volkswagen. За основу был взят четырехцилиндровый двигатель семейства EA 111 с технологией FSI – им оснащается Golf в вариантах 1,4 л (90 л.с.) и 1,6 л (115 л.с.). Скромные габариты мотора позволили без труда разместить сложную систему наддува.
Ее изюминка в том, что нагнетатели дополняют друг друга в различных режимах. На холостых оборотах нужное давление обеспечивает механический нагнетатель типа Roots, приводящийся ремнем от шкива водяного насоса. Сжатый компрессором воздух направляется в турбину – она тоже работает, но еще не в состоянии обеспечить требуемых характеристик. С ростом оборотов (после 1500 об/мин) производительность турбины повышается, и давление, создаваемое механическим компрессором, становится излишним, в этот момент частично открывается обходной клапан, и некоторое количество воздуха после выхода из компрессора попадает обратно к его входу. Давление поступающего в турбину воздуха падает, но она уже способна самостоятельно «додyть» его в цилиндры. А на оборотах выше 3500, когда «тyрбо» работает наиболее эффективно, надобность в механическом наддуве отпадает вовсе – обходной клапан открывается полностью, а электромагнитное сцепление отключает привод нагнетателя. Двигатель становится сугубо турбонаддувом. Но стоит оборотам упасть, как в дело снова вступить «механика».
Естественно, процесс управления работой компрессоров полностью подчинен электронике и может гибко меняться в зависимости от режима и характера движения автомобиля. Максимальное значение давления наддyва – 2,5 бар – достигается при 1500 об/мин, когда турбокомпрессор и механический нагнетатель показывают примерно равную производительность.
Кстати, в связи с высоким давлением двойного наддyва пришлось внести изменения в конструкцию других элементов мотора – блок цилиндров отлит из высокопрочного чугуна (он успешно выдерживает значительные – до 27,5 бар – и продолжительные нагрузки), повысили (до 150 бар) давление непосредственного впрыска топлива. Кстати, именно использование технологии FSI позволило довести степень сжатия до значения 10:1 – это очень много для наддyвных моторов.
Об эффективности примененного решения позволяют судить уже упомянутые характеристики. Нетрудно посчитать, что удельная «литровая» мощность двигателя составляет 121 л.с. Как y иных сyперкаров! Максимальный крутящий момент (240 Нм) двигатель развивает уже на 1750 об/мин и вплоть до 4500 об/мин. Выдающиеся показатели! Неудивительно, что Golf GT 1,4 TSI разгоняется до 100 км/ч всего за 7,9 сек. Но наиболее впечатляет расход топлива; по заверениям создателей, он составляет 7,2 л/100 км. Это в смешанном режиме, а на трассе обещают еще меньше – 5,9 л. Каково – для «подогретого» хэтчбэка? удалось добиться и требуемых экологических параметров. А результаты длительных испытаний показали, что ресурс этого двигателя составляет 300 000 км.
Неужели Volkswagen удалось создать мотор, практически лишенный недостатков? Торопиться с выводами не стоит. Даже двойной наддув вряд ли вдохнет в бензиновые двигатели новую жизнь, но продлить их противостояние с молодым и напористым племенем гибридов наверняка сможет. Во всяком случае, серьезные ставки на подобную архитектуру уже сделаны – такой же, только дефорсированный до 138 л.с., мотор получит и минивэн Touran. Надо думать, этим дело не ограничится.
Статья подготовлен по материалам сайта любителей немецких автомобилей https://nemetzavto.ru/
