26Июл

Двигатели бывают: виды, типы и особенности ДВС

какие бывают, чем отличаются и какие используются на мотоциклах Avantis

В нашей новой статье — история применения двигателей ZongShen в мотоциклостроении, участие нашего бренда в их эволюции, а также основная информация о характеристиках и различиях между разными моторами.

Двигатель ZongShen CB250 (172FMM)

Несмотря на массовое производство китайской техники, вариативность моторов на доступных моделях не такая широкая. Среди них существуют различные внутренние разработки, однако самыми популярными и применяемыми являются реплики двигателей от японских производителей, преимущественно — Honda. Именно на базе хондовского двигателя CG125 был спроектирован, например, CG250, более известный как 169FMM — классическая двухклапанная воздушка объёмом 223 см³. На нём базировалось подавляющее большинство моделей начала 2000-х годов.

Однако распространённость и повсеместная применяемость сыграла с этой моделью злую шутку. Несогласованность модификаций между производителями привела к тому, что в продаже находились десятки мотоциклов с двигателем 169FMM — но при этом фактически моторы у них были разными.

Покупка запчастей для владельца китайской техники превращалась в натуральный допрос: сколько передач у мотоцикла? Есть ли балансирный вал? Какого цвета кнопка стартера?.. И так практически до бесконечности. Самое смешное, что в итоге запчасть могла всё равно не подойти, так как при подборе не учли, например, марку мотоцикла.

Ситуация поменялась в тот момент, когда компания Avantis впервые привезла в Россию мотоциклы на базе двигателя CB250-F/172FMM-3a, который более известен как просто «172-й мотор». Это был двигатель, созданный по образу и подобию силового агрегата CB250, претерпевшего серьёзные изменения в сторону увеличения объёма, мощности и надёжности. Первая генерация двигателя не имела балансирного вала, поставлялась с пятиступенчатой коробкой передач и выдавала 21 л.с. мощности с колеса — что было на 4 л.с. больше, чем у 169FMM. На период 2019 года это была самая мощная воздушка в своём классе, по причине чего заслуженно заняла лидирующие позиции. Техника Avantis, как первопроходец, выбилась во флагманы китайских эндуро — при том, что это были только первые шаги в области инноваций.

 

Следующим этапом в развитии серии стал PR250/172FMM-5. Новое поколение получило балансирный вал и шестиступенчатую коробку передач. Несмотря на то, что мощностные показатели мотора остались на прежнем уровне, уровень комфорта самого райдера вырос в разы благодаря отсутствию вибраций, а длительные поездки стали менее утомительными. 

Вслед за ним линейку 172-х пополнил PR250/172FMM-5 (с балансирным валом и пятиступенчатой коробкой) и PR250/172FMM-6 (с балансирным валом и шестиступенчатой коробкой). Таким образом, меньше чем за два года с момента появления нового двигателя, компания Avantis не останавливалась на достигнутом и постоянно дорабатывала и модернизировала свою технику, основываясь как на собственных исследованиях, так и на обратной связи от покупателей. 

Двигатель ZongShen NC250 (ZS177MM)

Двигатель NC250 (177MM) — это четырёхтактный мотор жидкостного охлаждения, оснащённый четырёхклапанной головкой цилиндра. Мотоциклы, оборудованные данным двигателем, быстро завоевали популярность благодаря шестиступенчатой коробке передач, надёжности и высокому КПД. Кроме того, стоит отметить долговечность мотора, который может без каких-либо негативных последствий долгое время эксплуатироваться в соревновательном режиме (не говоря уже о лайтовых покатушках). Разумеется, при своевременном обслуживании, в котором нуждается любой двигатель. 

Выпуск мотоциклов Avantis с мотором NC250 начался в 2017 году. Несмотря на то, что мотоциклы с данным двигателем выпускались и ранее, Avantis стал первым российским брендом, установившим на NC250 инжектор. За прошедшие годы мотор хорошо зарекомендовал себя на практике, поэтому используется до сих пор: им по-прежнему комплектуются модели серии Avantis А7 и Avantis Enduro, а также новинки вроде Avantis А8. 

Одной из самых известных головоломок в своё время стало сильное расхождение в мощности данного двигателя, «лошадность» которого на разных моделях варьировалась в вилке от 28 до 31 л.с. Предлагаем разобраться в причинах данной путаницы. Для начала — немного теории.

Двигатель NC250 имеет маркировку 177MM:

— Первая цифра говорит нам, что он одноцилиндровый;

— Следующие две цифры означают диаметр цилиндра;

— Буквы «ММ» означают, что это мотоциклетный двигатель объемом 250 см³ 

То есть по маркировке мы видим, что перед нами двигатель, который с завода имеет диаметр цилиндра 77 мм и объем 250 см³.

Но! Уже в 2018 году для данного мотора появились увеличенные поршневые диаметром 82 мм (и иногда даже 84мм), установка которых увеличивала объём двигателя до 300 см³. 

Компания Avantis (а в дальнейшем и другие бренды) начали производить штатную установку увеличенных поршневых прямо на сборочном заводе, доводя объём до 300 см³. При этом маркировка двигателя так и оставалась NC250 (177ММ) — что и приводило к путанице. 

Кроме того, мощность , выдаваемая данным мотором, также зависела от того, какая система питания на него устанавливалась. Это мог быть обычный карбюратор (тип PWK), серьезный карбюратор с ускорительным насосом (тип FCR) или даже инжектор. 

Например, на технике Avantis двигатель NC250 можно встретить во всех вариантах:

— С карбюратором Nibbi Racing PWK: Avantis A7, Avantis Enduro 300 Carb;

— С карбюратором FCR: серия Enduro 300 PRO Carb;

— С инжектором: флагманские мотоциклы серии 300 Pro Efi.  

Несмотря на то, что NC250 используется в производстве более пяти лет, он не потерял актуальности. Мелкие шероховатости, которые проявлялись на старте производства, за прошедшие годы были ликвидированы — и на данный момент этот двигатель является одним из самых популярных в сегменте китайской мототехники. 

Сейчас появился ещё более революционный мотор, NC300S (182FMM). Это достаточно новый двигатель объемом 300 см³, созданный на базе низа от NC250. Его отличие состоит в том, что уже с завода он укомплектован поршневой диаметром 82 мм, четырёхклапанной головкой с двумя распредвалами и непосредственным воздействием кулачков распредвала на клапана (вместо одного распредвала через коромысла, как на предыдущей версии). Но новый 182-й мотор — это совсем другая история, которая, по сути, только начинается. 

Двигатель ZongShen CBS300 (174MN-3) 

Двигатель CBS300 (174MN-3) можно смело назвать бюджетной альтернативой инжекторного NC250 (177MM), несколько уступающей ему по мощности. Данный мотор создан на той же базе, что и CB250-F (172FMM-3A), однако имеет жидкостное охлаждение и четырёхклапанную головку цилиндра. 

Помимо прочего, он отличается от одноклассников по эндуро солидными низами, за что и полюбился многим фанатам бездорожья. В аспекте применяемости на технике Avantis двигатель CBS300 устанавливается на достаточно широкий ряд моделей: его можно встретить как на лайтовых Avantis А6, так и на спортивных Avantis Enduro 300 EFI CBS Exclusive. 

Послесловие: 

Если вы не увидели здесь информацию о какой-то модели двигателя, не переживайте: история развития техники продолжается, поэтому со временем текст будет пополняться. А чтобы не пропустить анонсы новых обзоров и полезных статей, подписывайтесь на нас в соцсетях:

Avantis ВКонтакте: https://vk.cc/9gcYYl

Avantis на Дзен: https://vk.cc/cfuYYL

Telegram-канал с новостями: https://vk.cc/cfuYU6

Telegram-чат Avantis: https://vk. cc/cfuZf9

Avantis YouTube: https://vk.cc/cfuZai

 

 

как работает и запускается, какие виды бывают и как они устроены, их мощность, тяга – какое максимальное число турбин стоит и как установлена гондола на пассажирском лайнере

Конструктивные особенности летательных аппаратов, применяемых в авиационной сфере сегодня, обеспечивают оптимальные условия для стабильных и безопасных полетов на высокой скорости. Прародитель реактивных и турбореактивных силовых установок — коловратный движок с поршневым компрессором, камерой сгорания и газовой турбиной, который был изобретен еще в XVIII веке. Конфигурации систем, в основе которых лежит схожий принцип, позволяют максимально эффективно использовать входящие воздушные потоки, необходимые для вращения турбин. За счет чего запускаются и на чем работают двигатели, которые установлены на современных пассажирских самолетах, из чего они состоят и как устроены, какие бывают виды с точки зрения функциональных и технических характеристик? Давайте разбираться.

Общее представление

Силовая установка — обобщающее понятие, используемое для обозначения сложных устройств, благодаря которым летательные аппараты могут не только подниматься в воздух, но и преодолевать огромные расстояния с минимальными временными затратами. У планеров, летающих только за счет аэродинамической подъемной силы, подобные системы изначально не предусмотрены, тогда как для условных авиалайнеров их наличие является необходимым фактором. Если говорить о том, как делают двигатели, какая мощность, сила тяги, предельная высота и масса будут у самолета — нельзя не отметить, что стоимость разработки и изготовления может составлять до половины от общей цены создания очередного лайнера. В том числе ввиду того что на сегодняшний день технологии и компетенции в области гражданского двигателестроения имеются у относительно небольшого числа стран.

Конструктивные особенности

Конфигурация силовых установок, в которых внутренняя температура во время эксплуатации может превышать пороговые значения в две тысячи градусов Цельсия, отличается особой сложностью. В первую очередь из-за необходимости использования при создании деталей материалов, устойчивых к возгоранию и экстремальному термическому воздействию. Вопросам, связанным с изготовлением турбореактивных моделей, посвящена отдельная научная область.

Конструкция ТРД предусматривает наличие нескольких элементов, каждый из которых выполняет заданный функционал. Для полноценного функционирования системы нужны вентилятор, компрессор, камера сгорания, турбина и сопло.

Вращающиеся многолопастные модули особой формы втягивают воздушные потоки с максимально возможной скоростью и эффективностью, выдерживая повышенные нагрузки, благодаря выбору титана в качестве основного материала. Задача вентиляционного элемента — не только обеспечивать подачу, но и прокачивать воздух между деталями и оболочкой, создавая эффект охлаждения и препятствуя разрушительному воздействию экстремальных температур от сгорающего топлива.

Рядом с вентилятором расположен высокомощный компрессор, благодаря которому возникает возможность перенаправить массу, находящуюся под давлением, внутрь камеры сгорания. Результатом становится образование обогащенной смеси, при поджигании нагревающей все вокруг до 1500-2000 градусов. В данном случае достаточным сопротивлением к термическому воздействию обладает керамика, чаще всего выступающая материалом изготовления основного преобразующего модуля.

Дальнейшее направление работы двигателя самолета — турбина. Специальное устройство, конфигурация которого предусматривает использование многочисленных элементов в виде лопатки, принимает на себя давление, нагнетаемое потоком, за счет чего возникает вращение вала с установленным вентилятором. Фактически речь идет о замкнутой системе, где для полноценного функционирования достаточно только воздуха и топлива.

Завершающей фазой первого цикла становится поступление смеси в сопло, где формируется реактивная струя: разрушению корпуса и плавлению манжеты препятствует параллельное нагнетание холодной воздушной массы. Оптимальным вариантом считается подвижная модификация, способная не только расширять и сжимать выходное отверстие, но и корректировать угол, задавая таким образом нужное направление и повышая общие характеристики маневренности.

Базовые принципы

Итак, еще раз кратко о том, как выглядит и работает двигатель самолета, и что служит рабочим телом в конструкции. Движение обеспечивается за счет формируемой силовой установкой турбореактивной тяги, мощность которой позволяет легко поднять и разогнать до нужной скорости массивное строение. Отдача струи газа, вылетающей из сопла, фактически толкает летательный аппарат в нужном направлении, используя воздух в качестве основания.

Для большинства систем, используемых в современной авиации, характерно наличие компьютерного модуля Full Authority Digital Engine Control System, сокращенно — FADEC. Функциональной задачей устройства выступает анализ ключевых параметров, характеризующих рабочее состояние, условия внешней среды и поступающие от органов управления сигналы, а также контроль за приводами, так или иначе, способными оказать влияние на силовую установку.

Цифровой блок охватывает буквально все аспекты работы, полностью отвечая за эксплуатационные циклы — схема не предусматривает интеграции резервного контура или дополнительных тяг для регулировки газа. Помимо входящей информации, относящейся к управленческому процессу, система также:

  • Анализирует данные о воздушной скорости, давлении и температуре.

  • Контролирует показатели датчиков обжатия шасси для оценки возможности задействования реверса.

  • Вносит корректировки исходя из объема поступающего воздуха, и выполняет иные задачи.

Какие двигатели ставят на современные самолеты

Существует несколько вариантов, различающихся между собой конструктивными и эксплуатационными особенностями.

Классические

Работают в соответствии с вышеописанным принципом. Подходят для использования на судах разных модификаций и активно применяются в гражданской авиации.


Турбовинтовые

Выполняют основную функцию немного иначе. Конструкция не предполагает механической связи газовой турбины и трансмиссии, поэтому движение летательного аппарата обеспечивается реактивной тягой лишь отчасти. Основной объем энергии, вырабатываемой в результате горения топливной смеси, силовая установка направляет через редуктор на привод винта, что делает конфигурацию более экономичной, но ограничивает верхний потенциал скоростных характеристик.

Турбовентиляторные

Говоря о том, на каких типах двигателей летают самолеты, нельзя не упомянуть и о комбинированных системах, объединяющих в себе отдельные элементы турбореактивных и турбовинтовых устройств. Отличительная особенность — увеличенные габариты лопастей вентилятора, который, как и винтовая часть, работает на дозвуковых скоростях. Снижение интенсивности воздушного потока обеспечивается обтекателем, внутри которого размещается лопастная конструкция. Подобные модификации экономичнее в плане расхода топлива, а также демонстрируют повышенный КПД, что делает целесообразной их применение на пассажирских авиалайнерах и грузовых судах с увеличенной вместительностью.

Прямоточные

Воздушно-реактивные установки не предусматривают наличия в конфигурации подвижных элементов. Втягивание воздуха происходит естественным путем за счет размещения возле входного отверстия элемента, снижающего уровень аэродинамического сопротивления — обтекателя. С момента поступления потока процесс становится аналогичным классической схеме.

Характеристики мощности

Разобравшись в том, что такое тяга, и какие модели двигателей стоят на самолетах сегодня, можно отметить, что некоторые из этих летательных аппаратов оснащаются турбовинтовыми установками. Их конфигурация заметно проще, чем у турбореактивных, из-за чего возникает логичный вопрос — для чего вообще нужны более сложные модификации? Ответ очевиден: мощностные показатели, демонстрируемые ТРД, в десятки раз выше, аналогичных результатов, достигаемых винтовыми конструкциями. Увеличенная сила способствует повышению предельно допустимой массы и скорости. Единственным ограничением в данном случае остается температура газов за камерой сгорания, поднять которую пока что не позволяют свойства материалов, доступных для изготовления конструкционных деталей.

Как заводят двигатель самолета

В процессе запуска необходимо решить три основных задачи: придать достаточную скорость вращения турбине высокого давления, обеспечить подачу топлива и создать искру для его возгорания.

Раскрутка турбинной части до интенсивности в районе 50% от предельных оборотов позволяет устройству продолжить работу самостоятельно. Первоначальный импульс может быть обеспечен электрическим стартером либо направленным воздушным потоком, генерируемым пневматикой, которая, в свою очередь, берет воздух под повышенным давлением из вспомогательной силовой установки или иного источника.

Стандартный алгоритм действий предусматривает следующую последовательность:

  • Перевод в положение «ON» переключателя и тумблера.

  • Автоматическое открытие FADEC кранов пневматической и топливной систем.

  • Запуск турбины и подача искры на свечи зажигания.

  • Старт второго двигателя после выхода на нужные обороты.

  • Отключение стартового модуля ввиду выполнения им основной задачи.

В отдельных ситуациях может возникнуть потребность в создании эффекта вращения без перехода в активную рабочую фазу. Подобная практика, к примеру, актуальна при проведении диагностических процедур, а также во время промывки внутренней конфигурации керосином после продолжительной консервации. Для этого используется отдельное положение переключателя — CRANK, при котором общий цикл остается неизменным, но отсутствует искра на свечах зажигания.

Как осуществляется управление

Вне зависимости от того, какое максимальное количество двигателей в гондолах крепится к крыльям самолета — это, как правило, зависит от типа конфигурации и целевых задач конкретной модели — для каждого из них должен присутствовать свой управляющий рычаг. Принцип взаимодействия максимально упрощен: отталкивая рукоятку в направлении от себя, пилот увеличивает скорость вращения и мощность реактивной тяги, притягивая — заставляет силовую установку работать медленнее. Учитывая отсутствие прямой связи с топливным дросселем, потенциальный риск чрезмерной или недостаточной подачи горючей смеси исключается полностью — сжечь или заглушить двигатель вручную не получится. Кроме того, за рабочим состоянием и предельными температурами во время полета следит FADEC.

В сегменте «малого газа» размещается упор, поэтому для разблокировки режима реверса потребуется вытянуть специальную скобу. Реверсное функционирование предполагает использование вспомогательных створок, которые отводят поток в обратном направлении и тем самым помогают самолету постепенно замедлиться и остановиться.

Любопытно, что при продолжительном использовании возможно даже движение воздушного судна на ВПП задом — однако в этом случае возникает риск попадания внутрь силовых установок, висящих под крыльями, различного мусора, что обусловливает отрицательные рекомендации. Также стоит отметить работу FADEC, который проводит автоматический анализ положения рычагов, и в режиме реального времени сопоставляет результаты с параметрами датчиков обжатия шасси. Благодаря этому, случайный запуск реверса во время нахождения судна в воздухе в принципе невозможен.

Конфигурация предусматривает наличие особого аварийного режима, для включения которого необходимо приложить к рычагам определенное усилие и перевести их дальше базового взлетного положения. Применение допускается в случае отказа одного из двигателей на взлете и обусловливается необходимостью компенсации потерянного ресурса для набора приемлемой и безопасной высоты.

Индикаторы и сигнальные модули

Сведения о показателях текущей работы отображаются на фронтальной панели в центральной части дисплея, а также на отдельной странице, где представлен расширенный набор характеристик. В перечень данных, которые выводятся на постоянной основе, входят:

  • Уровень оборотов вентилятора, определяющий мощность тяги.

  • Температура образующихся выхлопных газов, служащая ограничителем топливной подачи для автоматической системы, предупреждающей плавление деталей турбины.

  • Заданное значение интенсивности вращения — промежуток разгона от малого газа до режима взлета составляет несколько десятков секунд, что обусловливает разницу между фактическими и целевыми показателями.

  • Характеристики рабочего состояния независимых турбинных установок высокого давления, важные с точки зрения процедуры запуска.

  • Текущее потребление топлива, выбранная программа работы двигателя, а также признаки включения реверса.

На отдельной странице также могут быть отражены вспомогательные данные, характеризующие состояние масла, уровень вибраций, расход горючего с момента последнего запуска, показатели давления в пневматической системе и т. д.

Нелокализованный разлет осколков

К числу факторов, оказывающих заметное влияние на выбор конструкции при создании специализированного бортового оборудования для воздушных судов, в том числе относят данное явление, возникающее в случае взрыва силовой установки. Считается, что в подобной ситуации осколки компрессорных и турбинных лопаток будут иметь запас энергии, достаточный для разрушения любых механических преград, в том числе — деталей и элементов, обеспечивающих функционирование всей системы.

Безопасное завершение полета при возникновении нелокализованного разлета окажется возможным при условии наличия резервных проводов, расположенных на расстоянии, исключающем одновременное повреждение осколками основного и запасного каналов. Практика показывает, что современные технологии и материалы, используемые в авиационной промышленности, сводят к минимуму вероятность подобных инцидентов — однако консервативный подход требует учета в архитектуре противодействия любым потенциальным рискам.

Подведем итоги

Современные технологии позволяют создавать мощные силовые установки, обеспечивающие максимальную эффективность эксплуатации воздушных судов. Чтобы понять, как перезапустить двигатель самолета или как называется тот или иной модуль, необходимо уделить время изучению особенностей наиболее распространенных конфигураций.

Почему двигатели внутреннего сгорания никуда не денутся

Во всем мире на дорогах находится 1,4 миллиарда транспортных средств. Многие вышли из совершеннолетия и достигли двадцатилетнего возраста, некоторые даже тридцатилетнего возраста и старше. Большинству этих транспортных средств, безусловно, будет запрещено въезжать в европейские города, поскольку они не соответствуют ни безопасности, ни нашим современным стандартам выбросов. Тем не менее, они выполняют задачу доставки людей и товаров из пункта А в пункт Б и тем самым способствуют процветанию предпринимательства и бизнеса.

Даже если бы мы хотели, чтобы все эти миллиарды с лишним владельцев транспортных средств ездили на причудливых транспортных средствах на батареях, это невозможно, и, конечно же, электрическая сеть далеко не настолько приспособлена, чтобы выдерживать потребность в электронах, которая приходит с ней. В некоторых частях мира, например, в Скандинавии, странах Бенилюкса и других городских центрах, переход на электромобиль с аккумуляторной батареей (BEV) имеет некоторый смысл, но дальше на юг и восток даже в пределах Европы эта концепция видит свои ограничения.

Кроме того, есть вопрос батареи. На 1,4 миллиарда автомобилей со средней массой аккумуляторов 500 кг приходится 700 миллионов тонн лития, кобальта, редкоземельных металлов и других. Ущерб окружающей среде от экстрадиции этой суммы с Матери-Земли, безусловно, не является устойчивым.

А затем проблемы, с которыми мы сталкиваемся, связанные с зарядной инфраструктурой: за последние десять лет внедрение электромобилей в Европе привело к установке примерно 300 000 общедоступных зарядных станций. Согласно расчетам европейского автопроизводителя ACEA, к концу этого десятилетия, всего через восемь лет, потребуется более 7 миллионов общественных зарядных устройств. Верим ли мы, что сможем строить 70 000 новых установок каждый месяц, чтобы удовлетворить этот спрос? Или нам лучше не смотреть на существующую инфраструктуру, которая у нас есть, и сделать их поставки без использования ископаемого топлива?

В настоящее время 140 000 заправочных станций Европы снабжают наших сограждан топливом, необходимым для вождения их автомобилей. Эта инфраструктурная сеть является активом, который нельзя выбрасывать, тем более что существуют концепции замены нефти в качестве источника энергии для будущих видов топлива. CONCLAVE, исследовательское подразделение европейской топливной промышленности, опубликовало исследование, подтверждающее возможность производства достаточного количества возобновляемого жидкого топлива для электронных сигарет с нулевым содержанием углерода с текущими спецификациями для снабжения всего нашего европейского флота. [1]

Путь вперед, как мы его видим в Garrett Motion, — это сочетание транспортных средств, работающих на электричестве, водороде и электронном топливе. Окончательное решение о том, какую технологию использовать, будет и должен принимать потребитель до тех пор, пока транспортные средства будут углеродно-нейтральными и помогут нам достичь наших климатических целей.

Исследования, разработки и широкомасштабное глобальное внедрение электронного топлива оставят двигатель внутреннего сгорания на рынке, гарантируя, что более миллиарда транспортных средств на сегодняшних дорогах станут углеродно-нейтральными. Одного этого должно быть достаточной мотивацией для политиков, автомобильной промышленности и поставщиков газа, чтобы дать зеленый свет использованию электронного топлива. Сотни тысяч рабочих мест могут быть сохранены, а Европа сохранит свое конкурентное преимущество.

[1] https://www.concawe.eu/wp-content/uploads/E-fuels-article.pdf

Констанце Пикинг, Garrett Вице-президент по связям с государственными органами                                                                                                                                            [email protected]

Как маленькие двигатели вытесняют американские автомобили с размахом

Нью-Йорк Си-Эн-Эн —

По мере того, как большие автомобили с двигателем V8, такие как Dodge Charger и Challenger, приближаются к концу своей жизни в качестве серийных автомобилей, бензиновый двигатель совершенно другого типа становится все более распространенным на американских дорогах: трехцилиндровый.

Многих американцев, за исключением ярых автолюбителей, может не волновать количество цилиндров в двигателе. Но три — нечетное число во многих смыслах, чем единица. Мы привыкли к небольшим двигателям с четырьмя цилиндрами, и мысль о двигателе, имеющем только три цилиндра, может вызывать опасения по поводу того, обеспечивает ли он достаточную мощность или может быть шумным и неровным. Если американцы и имели опыт работы с трехцилиндровыми двигателями, то, вероятно, они были в Европе, где двигатели довольно распространены в крошечных «городских автомобилях», используемых для базовых городских перевозок. Здесь, в Америке, мы в основном покупаем внедорожники, и нам нужна мощность, чтобы передвигать наши более громоздкие автомобили по широким открытым шоссе на высоких скоростях.

Десять лет назад только одна модель, широко продававшаяся в Америке, имела трехцилиндровый двигатель, и это был Smart ForTwo, именно такой крошечный европейский автомобиль, который выглядит так, будто ему не требуется много энергии для движения. Теперь, по данным Edmunds.com, для модели 2023 года в Соединенных Штатах доступно десять различных моделей с трехцилиндровыми двигателями. И это не крошечные нишевые продукты.

Есть три модели Mini (Clubman плюс базовые модели Mini с откидным верхом и жесткой крышей), Mitsubishi Mirage, Ford Escape, Ford Bronco Sport, Chevrolet Trailblazer, Buick Encore GX, Nissan Rogue и Toyota GR Corolla. Все они, по крайней мере, предлагаются с трехцилиндровыми двигателями, если не доступны только с этим двигателем.

Toyota GR Corolla имеет громкий и мощный 3-цилиндровый двигатель.

Тойота

Дэн Хоммес, инженер General Motors, иногда говорит людям, управляющим внедорожниками Trailblazer и Encore GX, что он помог разработать двигатель для их автомобиля. Затем, если он не понимает, что это может их расстроить (несмотря на то, что они ездили на нем, некоторые люди все еще могут чувствовать, что автомобиль каким-то образом уменьшился), он говорит им, что у него всего три цилиндра.

«Вообще, ответ — фактическое удивление», — сказал он. «Это «Вау! Я понятия не имел!'»

В идеале владельцы не должны замечать никаких отличий от более распространенного четырехцилиндрового двигателя, к которому они, вероятно, привыкли. Все более широкое использование 3-цилиндровых двигателей является частью общей тенденции автомобильной промышленности к «уменьшению размеров и увеличению», поскольку нормы экономии топлива и выбросов становятся более строгими. Автомобили, которые когда-то оснащались восьмицилиндровыми двигателями, теперь имеют шестицилиндровые двигатели с турбонаддувом. Ford Mustang по-прежнему поставляется с большим V8 для заядлых энтузиастов, но альтернативный выбор — это уже не V6, а 315-сильный турбированный четырехцилиндровый двигатель.

Теперь 3-цилиндровые двигатели с турбонаддувом представляют собой такую ​​же уменьшенную альтернативу для автомобилей, которые когда-то имели бы 4-цилиндровые двигатели. Они экономят газ по сравнению с четырехцилиндровым двигателем, потому что они меньше и легче, и с меньшим количеством движущихся частей им приходится преодолевать меньше собственного внутреннего трения. Улучшения в технологии двигателей сделали их более мощными и более плавными — или, по крайней мере, более плавными на ощупь — чем они были когда-то.

Шевроле Трейлблейзер

Дженерал Моторс

На самом деле, полноприводная Toyota GR Corolla с трехцилиндровым двигателем мощностью 300 лошадиных сил позиционируется как производительная модель для энтузиастов. Хотя он не особенно тихий или плавный, так как это не является приоритетом для предполагаемого клиента, двигатель мощный, оборотистый и доставляет массу удовольствия, особенно в сочетании с механической коробкой передач, которая является единственным вариантом для GR Corolla.

По словам Наоюки Сакамото, ведущего инженера Toyota по GR Corolla, среди преимуществ трехцилиндрового двигателя в данном случае заключается в том, что каждый цилиндр может быть больше. В четырехцилиндровом двигателе того же размера каждый цилиндр, конечно, должен быть меньше. Бензиновые двигатели работают, перемещая воздух очень быстро, а наличие цилиндров большего размера означает, что двигатель может иметь большие впускные и выпускные клапаны, облегчая движение воздуха и увеличивая мощность.

В таких автомобилях, как Nissan Rogue с его трехцилиндровым двигателем мощностью 201 л.с., двигатель тихий и производительный, но при этом технологически сложный. Помимо турбонаддува и сложной системы впрыска топлива, он также имеет то, что Nissan называет «переменной компрессией», которая позволяет двигателю всасывать больше или меньше воздуха в зависимости от потребности в мощности.

Buick Encore GX Avenir 2024 года выпуска с 3-цилиндровым двигателем, хотя владельцы иногда не знают об этом.

Дженерал Моторс

По словам Хоммеса из GM, эти небольшие силовые установки лучше всего работают в автомобилях, которые были разработаны специально для них. Проблема просто в том, что на каждый оборот двигателя приходится меньше «взрывов» — три вместо четырех в четырехцилиндровом двигателе или шесть в шестицилиндровом — и каждый из них должен быть сильнее, чтобы производить одинаковую мощность. Это приводит к сильным низкочастотным вибрациям, которые сложнее замаскировать в автомобиле. Сами двигатели имеют дополнительные движущиеся части только для того, чтобы гасить некоторые из этих вибраций, но, по его словам, полезно, если весь автомобиль также предназначен для их гашения.

По словам Габриэля Шенхара, заместителя директора программы автотестов Consumer Reports, эта тенденция к 3-цилиндровым двигателям может продолжаться недолго.