4 цилиндра Volvo: эффективность против объема

Под капотом автомобилей Volvo никогда не появятся 5-, 6- и 8-цилиндровые моторы. О своей стратегии ограничиться 4-цилиндровиками шведская компания заявила еще в 2011 году. Уже в 2013-м Volvo начала заменять актуальные двигатели на новое поколение моторов Drive-E.

Программа создания семейства Drive-E стартовала в 2010 году, когда Ford продал Volvo Cars (он был владельцем легкового подразделения Volvo с 1999 года) китайскому конгломерату Geely. Ford обязался поставлять свои силовые агрегаты (на них главным образом и базировались моторы Volvo) до 2015 года, так что шведские инженеры использовали эту пятилетнюю отсрочку, чтобы задуматься о будущем автомобильных двигателей и о том, что они могут сделать с китайскими инвестициями, если начать разработки с чистого листа бумаги.

Первым делом, на Volvo изучили типичную повседневную манеру пилотирования клиентами компании своих машин. Актуальный на тот момент XC90 располагал в своей гамме мощным V8. Исследователи заметили, что его водители редко заставляют двигатель раскручиваться до 4000 об/мин, даже если есть необходимость интенсивно ускорится, например, при выезде на шоссе или при обгонах. А поскольку 8-цилиндровики раскрывают весь свой потенциал в верхнем диапазоне частоты вращения, максимальные крутящий момент и мощность оказываются востребованными исключительно редко. Это, однако, не мешает им поглощать топливо так, как если бы они были востребованы. «Когда владелец едет на автомобиле с очень большим силовым агрегатом», – говорит Майкл Флейс, вице-президент Volvo Powertrain, – «он никогда не использует лучшие качества двигателя. Вместо этого двигатель все время работает на нагрузках, больше характерных для холостого хода, работая в очень неэффективной области своей программы управления».

Volvo
Майкл Флейс,
вице-президент Volvo Powertrain

Чтобы проектировать автомобили, которые точнее отвечают запросам клиентов в отношении производительности, на Volvo решили полностью отказаться от V8 и V6. Шведы сфокусировались на 4-цилиндровых моделях, которые обеспечивают намного лучшую топливную экономичность и лучше соответствуют стилю езды обычных водителей. Меньший мотор должен был позволить Volvo «обеспечить желанную эффективность именно в том диапазоне, в котором наш клиент использует двигатель», – сказал Флейс.

Миссия семейства Drive-E состояла в том, чтобы заменить силовые агрегаты Volvo более эффективной и стандартизированной моделью. «У нас будет только одна силовая установка на автомобили всех вариантов, что значительно снизит необходимые инвестиции», – анонсировал тогда Флейс. «Одна задача заключалась в том, чтобы избавиться от излишнего разнообразия в нашем моторном ассортименте, а вторая – сделать очень эффективные силовые агрегаты с более низким коэффициентом трения их подвижных частей и легкими материалами. Мы также стремились к минимально возможной стоимости владения клиентом, когда речь заходила об обслуживании двигателя».

Одной из основных проблем был переход от старых силовых агрегатов к новым силовым агрегатам Drive-E за столь короткое время», – говорит Флейс. «Я не думаю, что существует хотя бы одна другая автомобильная компания, кому довелось полностью сменить все силовые агрегаты на всех своих автомобилях за два-три года».

Восемь прежних моторных архитектур на трех автомобильных платформах Volvo в 2013 году были заменены на две – один дизельный двигатель с топливной рампой Common Rail (120-230 л.с.) и один бензиновый (140-320 л.с.) с прямым впрыском. Оба изготовлены из алюминия, оснащены турбонагнетателями Borg-Warner, топливными форсунками и электронным блоком управлением Denso. Самая мощная бензиновая версия T6 дополнительно к турбонаддуву оснащается компрессором Eaton. Моторы имеют одинаковый блок цилиндров с рабочим объемом 1969 см3, расстоянием между цилиндрами 91 мм и идентичной их геометрией: диаметр цилиндра/ход поршня составляют 82 х 93,2 мм. Таким образом, шведы пришли к 500-кубовой конфигурации цилиндров, которая на сегодняшний день считается оптимальной с точки зрения термодинамической эффективности. И Volvo также заказал производителям моторных смазок масло с пониженной вязкостью класса 0W20.

«Количество цилиндров и их объем более не определяют мощность автомобиля и его динамические качества», – сказал Дерк Краб, вице-президент по силовым установкам Volvo Car Group на презентации нового моторного семейства Drive-E. А он знает, о чем говорит, ведь на его счету опыт работы с 1,5-литровиками для Формулы-1, которые развивали более 900 л.с. Он убежден, что «количество лошадиных сил зависит не от объема цилиндров, а от количества воздуха, прогоняемого через них. Уменьшение количества цилиндров само по себе повышает эффективность. Мы спроектировали двигатели, которые превратили V8 в динозавров».

Новые моторы выдают больше мощности, чем бывшие 6-цилиндровые при радикальном снижении расхода топлива и снижении собственной массы на 50 кг, а вместе с этим и уменьшением нагрузки на переднюю ось. К тому же, более компактные моторы означают больше места в моторном отсеке для большей свободы в разработке шасси и повышения пассивной безопасности.

«Мы получили и два очень позитивных побочных эффекта», – говорит Майкл Флейс. Во-первых, средний расход топлива нашего автопарка резко сократился». К сведению, в США – главном рынке сбыта для Volvo – действует законодательная норма среднего расхода. И если автомобильная компания не укладывается со своими проданными автомобилями в норматив, она вынуждена ежегодно платить многомиллионные штрафы. «Во-вторых, некоторые из наших моделей, которые на тот момент были не новыми, фактически трансформировались новыми силовыми агрегатами в новые автомобили. Например, XC60 начал продаваться как никогда хорошо, хотя он был в производстве уже пять лет», – не без гордости заявляет Флейс.

Прошедшие с момента появления двигателей Drive-E годы показали, что ни экспертов, ни клиентов не смутил такой резкий разворот Volvo в сторону малообъемных турбонаддувных агрегатов. Многочисленные награды, которые собрало моторное семейство и автомобили, его использующие, развеяло опасения, что клиенты не смогут пережить отсутствие привычных многоцилиндровых моторов, а надежность высокофорсированных агрегатов окажется низкой.

По словам владельцев прежних Volvo, «последняя вещь, которая выйдет из строя в Volvo, это 2,3-литровик (легендарный наддувный мотор). В конце концов, Volvo далеко не новичок в использовании турбоагрегатов. Шведы были одними из первых автопроизводителей, кто стал массово внедрять турбонаддувы – с 1981 года. А в 1985 году «летающий кирпич» Volvo 240 c 4-цилиндровым турбомотором выиграл европейский чемпионат по кузовным гонкам (ETC), а также чемпионат Германии (DTM).

Итог

Конечно, всегда найдутся те, для кого количество цилиндров и/или объем двигателя – объект фетиша. Но во времена, когда террабайты укладываются в спичечный коробок, а электрокары вообще идут вспять моторным традициям, которые приживались под капотами наши автомобилей более столетия, технологии больше восхищают людей, чем количество цилиндров.

Volvo

Фото: Volvo Cars

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Viber, Telegram и Messenger: все самые важные автомобильные события в одном месте.





НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ