Ладная механика, выпуск №2.
Мы продолжаем разговор о технике и о конструкции автомобилей LADA. Спасибо, что присылаете нам свои вопросы. И один из первых вопросов от нашего подписчика Дениса: «Почему один мотор считается «низовым», а другой «верховым», и как это закладывается технически».
Ситуация сегодня такова, что ярко выраженных «низовых» и «верховых» моторов у LADA нет.
Да, лет 5-10 назад в гамме LADA были 8-клапанные моторы с «тракторным» характером и 16-клапанные моторы с характером «взрывным». Обратите внимание на внешнюю скоростную характеристику двигателей (зависимость крутящего момента от частоты вращения двигателя при полном открытии дросселя). Вот мотор 11194, 1,4 литра, 16 клапанов. Кривая крутящего момента довольно-таки ломаная, с провалом с 2000 до 3300 мин-1, вызванным резонансным «запиранием» системы газообмена двигателя. А вот характеристика 8-клапанника 11183 – кривая сравнительно пологая. Обоих этих моторов уже нет в гамме. Сегодняшние 8-клапанники и 16-клапанники не имеют настолько принципиальных различий – см. кривую крутящего момента у мотора 11189 (1,6 литра, 8 клапанов) и мотора 21129 (1,6 литра, 16 клапанов).
Для водителя комфортней, когда крутящий момент большой, но его характеристика пологая (плавное изменение момента при изменении частоты вращения). Представьте, как неудобно ездить в городе на машине, двигатель которой надо постоянно крутить и подстегивать до высоких оборотов для получения высокого крутящего момента. Также очень важно, чтобы уже на низких оборотах двигателя развивался достаточно высокий момент – это позволяет уверенно стартовать и маневрировать в городских условиях. Как все это достигается на моторах LADA?
Проще всего было бы увеличить рабочий объем двигателя. Но это влечет за собой увеличение габаритов двигателя, размерности его деталей, их массы, затрат энергии на приведение их в движение, соответственно наряду с увеличением крутящего момента увеличился бы и расход топлива, что нежелательно. Поэтому двигателисты идут более сложными путями и одновременно по нескольким направлениям.
Снижение механических потерь
Зачем энергию сжигаемого топлива тратить на проворачивание самого двигателя? Логично тратить энергию исключительно на движение автомобиля. Коль этот идеал недостижим, тогда логично хотя бы минимизировать траты энергии на проворачивание двигателя.
Уменьшение массы движущихся деталей.
Широко известный пример - облегченная шатунно-поршневая группа на всех двигателях для переднеприводных LADA. Еще – облегченные клапаны (диаметр стержня клапанов последовательно уменьшался с 8 мм на 8-клапанных двигателях до 7 мм на 16-клапанных двигателях 1,6 л и до 5 мм на двигателе 1,8 л 16 клапанов). А на двигателе 1,8 л вместо монолитных чугунных применены облегченные сборные распредвалы.
Уменьшение деформации деталей.
Замена «мягкой» прокладки головки блока цилиндров на металлическую уменьшила деформацию стенок цилиндров с 55 мкм до 25 мкм.
Уменьшение потерь на газообмен
Оптимизация газодинамического сопротивления системы впуска на всех её участках, начиная от воздухозаборного патрубка, воздушного фильтра, модуля впуска и заканчивая газовыми каналами в головке цилиндров и сопряжения клапан-седло.
Уменьшение потерь на привод агрегатов
Например, замена гидроусилителя руля на электроусилитель руля. Происходит снижение затрачиваемой мощности на привод масляного насоса за счет оптимизации его конструкции.