Дизельные двигатели все отчетливее вымещают бензиновые моторы из-под капотов легковых автомобилей. Особенно это заметно по европейскому рынку. На их стороне более высокий КПД, экологичность, экономичность и другие преимущества. Один минус - динамика таких машин всегда проигрывала своим бензиновым аналогам. По крайней мере, до сих пор.

Дизельные двигатели не сильно отличаются от бензиновых конструктивно. Те же цилиндры, шатуны, коленвал и т. д. Однако тип топлива, как и сам процесс сгорания, кардинально различен. Если в бензиновых топливовоздушная смесь загорается от искры, то в дизелях - от давления. И чем оно больше, тем лучше для рабочего процесса.

Использование турбонагнетателей в таких моторах более чем оправдано. Таким образом удается повысить рабочее давление, что сказывается на увеличении мощности двигателя способствует снижению расхода и вредных выбросов. Однако проблема недостаточной мощности и динамики остается. При производстве лодочных моторов большой мощности применяется технология двухступенчатого нагнетания воздуха, но в серийных автомобилях она не используется в силу своей сложности. Дело в том, что работают такие системы от выхлопных газов. И если на судах пространства достаточно, то под капотом современных автомобилей не очень-то разгуляешься. И вот не так давно инженеры компании Opel смогли инсталлировать систему двухступенчатого турбонагнетателя на дизельный двигатель и адаптировать ее для использования в обычных условиях повседневной эксплуатации.

Twinturbo.

В отличие от применяемых в настоящее время систем biturbo, которые также имеют две турбины, в twinturbo пара нагнетателей работает не параллельно, а последовательно. Секрет же большей эффективности twinturbo заключается в том, что в ней используются нагнетатели разных размеров и характеристик. Использование двух разных турбин позволяет варьировать подачу воздуха на различных режимах работы двигателя.

Малый турбонагнетатель работает как первая ступень. Благодаря меньшим размерам и высокому рабочему давлению реакция такой турбины более быстрая. На низких оборотах исчезает эффект турбозадержки и двигатель быстрее отвечает на педаль газа.

Управление обоими нагнетателями осуществляется посредством особого клапана в системе выпуска отработавших газов, а контроль - через показания оборотов двигателя и нагрузки.

Результат.

Высокая эффективность такого двухступенчатого нагнетания четко видна по одному из основных показателей работы дизельного двигателя - среднему эффективному давлению. Этот показатель определяет среднюю величину рабочего давления в цилиндре двигателя, действующую на поршень в процессе сгорания (такт рабочего хода). Чем выше эта величина, тем выше и вырабатываемая мощность.

В обычных турбодизелях это значение находится в пределах 17-19 баров. С системой twinturbo это значение увеличивается до 26 баров (для двигателя Opel 1,9 л CDTI twinturbo).

Высокое давление налагает требования на конструкцию двигателя. Блок цилиндров и другие элементы мотора должны быть особенно прочными. Но и эффект более чем очевидный.

Двухступенчатый турбонаддув, являясь более гибкой системой по сравнению с обычными системами нагнетания воздуха, позволяет упростить выбор между максимальной мощностью и экономичностью. Так, в сравнении со стандартным турбодизелем мощность может быть увеличена до 50% при том же расходе топлива. И наоборот, потребление топлива может быть сокращено на 25% без снижения мощности мотора.

В ноябре прошлого года на выставке в Essen и уже в этом году на Женевском автосалоне был представлен автомобиль Opel Vectra OPC Аббревиатура ОРС - дань заслугам специалистов департамента спортивных моторов компании Opel Performance Center (Центр перспективных разработок Opel).

Благодаря высокой эффективности twinturbo характеристики нового или, если быть более точным, модернизированного двигателя воистину потрясают воображение.

Двигатель 1,9 л CDTI имеет максимальную мощность 212 л. с. Это почти 112 л с. с одного литра объема. Очень похоже на мировой рекорд для турбодизеля, устанавливаемого на автомобили, производимые в настоящий момент. Максимальный крутящий момент 400 Нм, доступный уже на 1400 об/мин, - результат не менее замечательный.

Такие результаты не в последнюю очередь стали возможными и благодаря другим современным системам. Новый двигатель оснащается двумя интеркулерами, последней версией системы топливоподачи Common Rail и системой изменяемого многоступенчатого впрыска топлива.

Как и любой обычный дизель, этот двигатель может быть укомплектован не требующим ухода фильтром DPF (diesel particulate filter - дизельный фильтр микрочастиц). Уже сейчас выхлоп мотора соответствует нормам Евро 4, вступающим в силу с января 2006 г

Несмотря на столь выдающиеся характеристики, двигатель расходует всего 6 л дизельного топлива на 100 км пробега (европейский тестовый цикл).

Но что еще более впечатляет, так это то, что с этим двигателем Vectra OPC разгоняется до 100 км/ч в течение всего лишь 6,5 секунды. Только вдумайтесь! Шесть с половиной секунды до сотни, и это на дизельном моторе, обычный городской автомобиль и 6 литров на 100 км пробега. Максимальная скорость 250 км/ч ограничена электроникой. И это дизельный двигатель объемом менее двух литров. Круто. У бензинового V6 Ecotec объемом 3,2л показатели и то скромнее, а расход куда как выше.

Последователи.

Немудрено, что такая технология разрабатывается не только в компании Opel. Буквально недавно прошла информация, что уже осенью этого года двигатели с подобной системой появятся и на автомобилях BMW 5-Й серии.

6-цилиндровый рядный мотор BMW 535d будет иметь мощность 272 л с., что на 54 л. с больше существующей модели 530d. Максимальный крутящий момент 560 Нм на 2000 об/мин - 60 Нм в плюс. При этом 500 Нм будут доступны уже на 1500 об/мин. И все это при равном объеме в 3 литра.

Кроме того, отмечается, что использование двухступенчатого турбонагнетателя не только ликвидирует эффект турбозадержки, о чем было сказано выше, но и позволяет расширить диапазон оборотов дизельного двигателя. Так, 535d имеет максимальные обороты 4800 об/мин. Это на 500 об/мин больше, чем у 530d. To есть дизель становится более оборотистым, что также способствует лучшим динамическим показателям автомобилей с таким мотором.

Жаль, что BMW пока не имеет данных по разгонной динамике и расходу топлива своего автомобиля BMW 535d. Но уже сейчас, проводя аналогии с показателями автомобиля от Opel, можно представить, на что будет способна эта машина. Сотню за 6 с небольшим секунд (а возможно, и быстрее) и около 10 литров солярки на 100 км пробега по городу. И зачем тогда нужен бензиновый «монстр» объемом 4,4 л с расходом более 16 л/100 км по городу?

Вывод.

Сложно сейчас сравнивать конструктивные различия систем от BMW и Opel. Судя по имеющимся схемам, различия будут. Куда проще сопоставить официально заявленные характеристики двигателей.

Сравнивая приводимые производителями цифры, можно отметить, что с одного литра объема Opel вырабатывает 111 л.с. мощности и 209,4 Нм крутящего момента, тогда как у BMW показатели более скромные. 91 л.с. и 187 Нм соответственно.

В любом случае эти цифры почти на треть превосходят данные бензиновых двигателей по мощности и почти вдвое по крутящему моменту.

Похожие различия и в данных по расходу топлива. Если бензиновые моторы затрачивают более трех литров горючего для производства 100 л.с. мощности, а обычные дизельные моторы немногим меньше, то новый дизель с технологией twinturbo на те же лошадиные силы расходует порядка 2,8 литра солярки. Еще более заметно различие по крутящему моменту.

Во всем этом великолепии есть одна небольшая ложка дегтя. Большинство иностранных производителей дизельные версии своих автомобилей в России не продают. Однако с недавнего времени наметилась положительная тенденция по данному вопросу. Все больше компаний начинают включать дизеля в число доступных комплектаций. Хочется надеяться, что это коснется и этого мотора и мы сможем лично оценить все достоинства новой технологии twinturbo.

Материал взят из журнала «Иномарка»