Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее

Как упоминалось, здесь два впускных коллектора, по одному на ряд цилиндров, каждый с электронно-управляемым дросселем и резистивным датчиком расхода воздуха типа hot film, с пониженным сопротивлением потоку, они приведены на снимке ниже.

Между дросселями виден тот самый выносной масляный бак двигателя, сваренный из алюминия, из него выполнена и его крышка.



V8 данной модели, как и у 355-й, имеет два управляющих ЭБУ, по одному на ряд цилиндров.



Так как нужно было не оставить без работы Weber, бывшего производителя карбюраторов (шутка), 8 поцилиндровых заслонок его производства в 360-й всё же оставили, поместив их в другое место, чем в 355-й, а именно в систему изменения длины впускного тракта.

Идея стоящая за ней достаточно простая: пульсирующий характер потока воздуха через впускной коллектор в каждый цилиндр может приводить к резонансным явлениям на определённых оборотах (ram charging), которые могут как повысить наполнение цилиндров и отдачу на одних оборотах, так и уменьшить их на других, в зависимости от размеров и формы коллектора. Обычно впускные коллекторы статические, и имеют фиксированную геометрию, такой коллектор можно оптимизировать только для определённого, достаточно узкого диапазона оборотов. Технология впускного коллектора переменной длины использует изменения давления, создаваемые пульсирующим потоком из-за периодического движения поршня и клапана, для создания повышенного наполнения цилиндров воздухом в более широком диапазоне оборотов.

В данной реализации на высоких оборотах воздух в каждый цилиндр поступает по вертикальному, максимально прямому и короткому индивидуальному каналу, заканчивающемуся в коллекторе своим индивидуальным диффузором Вентури, что способствует максимальному наполнению. Из-за периодического движения поршня и закрытия-открытия впускных клапанов на этих оборотах при данной длине канала образуется стоячая волна, дающая заметный ram эффект. Эта реализация впускного тракта общепринята в автоспорте.




Но, 360-я предназначена в том числе для быта, поэтому на низких и средних оборотах для реализации этого же эффекта тракт нужно было по команде ЭБУ каким-то образом сделать длиннее.

Это было достигнуто конструкторами Феррари с помощью достаточно оригинального и недешёвого в реализации решения, впускной коллектор был спроектирован ими так, чтобы содержать 8 коротких основных каналов, и 8 дополнительных Г-образных, удлиняющих первые, с выходом их оголовков и диффузоров Вентури в коллекторы противоположного ряда цилиндров. Удлинение было практически реализовано за счёт установки вверху основных каналов 8-ми дроссельных заслонок. Когда они открыты, воздух забирается по короткому пути, когда закрываются, он начинает идти по длинному, а ЭБУ переключают между собой датчики расхода воздуха, для реализации его корректного учёта по рядам цилиндров.



На снимке ниже основная отливка впускного коллектора, из алюминия, немаленькая и непростая.



Смонтированная на двигателе, с заслонками и диффузорами каналов, также видны каналы пневмоприводов двух рядов заслонок, с banjo-болтовыми креплениями воздуховодов. Чтобы реализовать подобное управление, была добавлена вакуумная система, со своим набором клапанов и трубопроводов.



Клапанные крышки также выполнены из литого алюминия, никакого пластика здесь не просматривается. При этом, по рёбрам жёсткости блока и головок, и форме брекетов крепления навесных агрегатов видно, что над снижением массы в Феррари работали, и серьёзно. Но, без мелочной экономии.

На этом снимке также видны индивидуальные катушки зажигания, прогрессивная особенность Motronic той эпохи.



С установленной крышкой коллекторов, также выполненной из алюминия. Между верхними секциями коллекторов установлена компенсационная заслонка, со своей рычажной системой, и пневмоприводом (она 9-я в этом моторе, без учёта двух основных дроссельных).



На этом фото можно видеть, что под 10,000 предельных оборотов были оптимизированы не только привод ГРМ, но и привод агрегатов, он с коротким ремнём и единственным роликом (с обоймами из редкого в этом моторе пластика, из него же и кожухи ГРМ).

Насос охлаждающей жидкости, обычный, без электронного управления, так как задачи сэкономить один процент расхода топлива не стояло, вынесен для этого вверх, в развал блока, насос гидроусилителя ещё выше, и приводится отдельным ремнём.

Термостат установлен у насоса охлаждающей жидкости, он также обычный, типа вкладыш, без электронного управления, в отказоустойчивом и разборном алюминиевом внешнем корпусе, так как задачи сэкономить один процент расхода топлива также не стояло.


 
Последнее редактирование:
На впуске перед датчиками расхода воздуха стоят два воздушных фильтра в металлических корпусах, со встроенными в них на пути к дросселям диффузорами Вентури.





Перед ними организован общий воздушный тракт, между ним и точкой забора воздуха установлен резонатор Гельмгольца. Забор воздуха для двигателя осуществляется с одной стороны, слева, сзади на крыле.

Выпускные коллекторы здесь равнодлинные, с внешней тонкостенной теплозащитной оболочкой, чтобы ускорить прогрев катализаторов на холодном старте, присутствует также система подачи воздуха в выпускные тракты, для снижения выбросов на том же холодном старте, что потребовало установки вторичной воздушной системы.

В силу всех этих конструктивных решений, это не тот мотор который поместится в ваш БМВ М3, и тем более в ваш Сивик, как по высоте так и по ширине, и стоит он в производстве иных денег, чем двигатели этих машин, но хорошее не бывает небольшим и недорогим.


 
Последнее редактирование:
Примерно такая же по решениям, механическим, и добротным, там и коробка, 6-ступенчатая механика с двухнакладочным сухим сцеплением и интегрированным в неё самоблокирующимся дифференциалом, производила её Graziano. В виде опции эту трансмиссию предлагали с блоком электрогидравлической автоматизации привода сцепления и вилок коробки, от Marelli.

Перед конструкторами стояла задача собрать мотор и коробку с дифференциалом в единый блок минимальной массы и высоты, поместив их максимально близко к центру машины, и максимально низко, чтобы уменьшить высоту центра масс, она была успешно решена.


 
Италянские preparazione (подготовители моторов к соревнованиям) братья Pedrazzani, известные как Novamotor, когда готовили из бытового альфовского двухсвечевого 2.0 твинкама мотор для F3, тоже переделывали привод ГРМ, с цепи на ремень + шестерни.

Исходный бытовой мотор.



Автоспортивный.




Его привод ГРМ переделанный c цепного на ременно-шестерёнчатый вблизи.



Там почти ничего не осталось от бытового исходника, и многое стало похоже на половинку V8 от 360-й Феррари.



Основные изменения, бытовой мотор > автоспортивный мотор:
--------------------------------
Алюминиевый блок открытого типа, индивидуальные толстостенные чугунные гильзы мокрой посадки > Алюминиевый блок закрытого типа, сиамская тонкостенная моногильза на четыре цилиндра с никель-карбид-кремниевым покрытием,
Диаметр цилиндра х ход поршня 84 x 88.5 > 87 x 84 мм,
Стальной кованый коленвал с газовым азотированием шеек > облегчённый стальной фрезерованный коленвал с газовым азотированием шеек,
Диаметр шатунных шеек коленвала 49 мм > 53 мм,
Кованые стальные шатуны > Облегчённые фрезерованные титановые шатуны,
Литые алюминиевые поршни под степень сжатия 10:1 > кованые алюминиевые поршни под степень сжатия 12:1,
Картер мокрого типа с основным масляным резервуаром встроенным в него, и односекционным подающим масляным насосом с приводом цепью > Картер сухого типа, с трёхсекционным масляным насосом, одна секция подачи и две откачки, с приводом зубчатым ремнём, с выносным основным масляным резервуаром,

Два цельных верхних распредвала DOHC c умеренным перекрытием фаз и подъёмом клапанов > Два цельных верхних распредвала DOHC c высоким перекрытием фаз и подъёмом клапанов,
Двухступенчатый вариатор фаз на впускном распредвале > Отсутствие вариаторов фаз,
Два клапана на цилиндр достаточно большого размера, полусферические камеры сгорания > Два клапана на цилиндр увеличенного размера, полусферические камеры сгорания,
Непосредственный привод клапанов от кулачков распредвалов, цельные толкатели клапанов, без гидрокомпенсаторов клапанных зазоров, двойные клапанные пружины > Непосредственный привод клапанов от кулачков распредвалов, облегчённые цельные толкатели клапанов, без гидрокомпенсаторов клапанных зазоров, облегчённые двойные клапанные пружины
Алюминиевые клапанные крышки > Магниевые клапанные крышки,
Привод звёздочек двух верхних распредвалов от коленвала дуплексной цепью > Привод верхнего шкива от коленвала зубчатым ремнём, привод от него двух верхних распредвалов через зубчатые шестерни,

Общий впускной коллектор небольшого объёма с короткими и радиусными впускными каналами > впускной ресивер большого объёма с длинными и прямыми впускными каналами, независимыми друг от друга,
Механический привод единой для всех каналов и их коллектора дроссельной заслонки > Механический привод четырёх отдельных, поцилиндровых дроссельных заслонок,
Двухсвечевое зажигание с двумя механическими распределителями зажигания по 4 свечи, первый на блоке с приводом от коленвала, второй на головке с приводом от выпускного распредвала > Двухсвечевое зажигание, один механический распределитель зажигания на 8 свечей, с приводом от впускного распредвала,
Выпускной коллектор два по 2 в 1 небольшого диаметра > равнодлинный выпускной коллектор два по 2 в 1 большого диаметра.

ЭБУ Bosch Motronic с цифровым управлением, контроль по "затычному" и инерционному расходомеру воздуха типа flap > ЭБУ Marelli Autronics с цифровым управлением, контроль по малоинерционному и не ограничивающему поток воздуха датчику давления во впускном коллекторе.
--------------------------------
Отдача 148 сил @5,800 > 200 сил @6,800 с 24-миллиметровым рестриктором ресивера (240 сил без рестриктора), замечу, на принципиально всё тех же двух клапанах на цилиндр.
 
Последнее редактирование:
Touring, дорогие двигатели, понятно почему Auto Motor und Sport на обложке журнала поместили в своё время тест тестароссы и Alpina B10 biturbo.
 
Взяли все лучшие решения по двигателям и собрали вместе не глядя на цену. Своего рода искусство. Но на мой взгляд всё же труднее сделать двигатель хороший и одновременно недорогой.
 
Именно! В своё время было расширенное интервью в Авторевю руководителя Рено моторспорт. Его слова: создать хороший гоночный двигатель не сложно, а вот сделать ресурсный двигатель это искусство.
 
Последнее редактирование:
Авторевю это бизнес-проект Подорожанского, идея подзаработать на рекламе и маркетинговых бюджетах представительств европейских концернов. По сути, попытка сделать российский Auto Motor und Sport, даже лого частично "спилили" у тех, как и цветовую гамму и концепцию. Не стоит воспринимать серьезно что там пишут, их журналисты не имеют достаточной квалификации и пересказывают информацию отделов маркетинга этих концернов, причём с искажениями и личными домыслами.
 
Последнее редактирование:
Это не лучшие, и бюджет дорожной машины ограничен, они же коммерческий бизнес а не хобби.

У Феррари есть набор собственных производств от литейного до металлообработки для гоночного подразделения и для дорожного, сейчас есть свой аэротоннель, различные стенды, свой трек, партнёрство с основными ВУЗами Италии для осуществления фундаментальных исследований, доступ ко всем ресурсам разработки и испытаний Фиат-Стеллантиса, в основном конечно это фиатовский CRF, и сеть партнёров-подрядчиков по кормпонентам, сейчас это ведущие мировые Tier 1/2 поставщики. Ну и конечно практический опыт гонок уже 80 с лишним лет, а гонки это лучший тестовый стенд.

Основная задача разработчиков при создании дорожной машины такого плана, дать покупателю окологоночный флер, которого нет в бытовых машинах от основных массовых и не очень автопроизводителей, при этом она должна быть удобной по эргономике, NVH, обслуживанию, и иметь минимум отказов за скажем 100,000 пробега.

На каждом проекте (машине) есть менеджер по закупкам который составляет счёт материалов закупаемых для собственного производства и счёт компонент закупаемых у поставщиков. Их цены, как и сложность применяемых решений, выбираются из целевой розничной цены машины на основных рынках, с учётом налогов там, маржи дилеров, и ожидаемой собственной маржи с учётом стоимости для этой машины рекламаций и поддержки.
 
И собственная маржа плюс минус уходит на содержание проектировщиков, на создание РКД.
 
Отсюда, они смотрят, а какие решения и компоненты мы можем позволить себе включить в проект, в эту целевую цену машин, за вычетом налогов на целевых рынках и маржи дилеров, и нашей заложенной маржи, при этом ожидаемом тираже, за весь планируемый срок производства.

Конкретно, сколько нам будет стоить вся разработка удельно на машину (общая стоимость / тираж), почём при этом тираже у нас получится сделать собственные компоненты за единицу, почём при этом тираже поставщики компонент согласны поставлять свои решения, тоже за единицу.

По сути, производится предварительный экономико-технический анализ. Учитывая что у них есть опыт выпуска и продаж в десятилетия длиной, многое берут из него, а техническую основу как правило у предыдущих моделей, это упрощает расчёт.
 
Последнее редактирование:
Задача разработчиков крупного автопроизводителя при создании дорожной машины с окологоночным флером ровно та же, попасть в целевую стоимость разработки, производства и поддержки, чтобы проект принёс доход, и как можно больший.

Но, там гораздо больше соображений которых нет у Феррари, например использования унифицированных с массовыми и чисто бытовыми машинами компонент, технологий и решений, так как это снижает стоимость, учёт ожиданий традиционных клиентов именно этой марки, подход каждой марки к созданию своего рыночного образа, отсюда свои требования по эргономике, NVH, обслуживанию, количеству отказов за скажем 200,000 пробега.

Поэтому целеполагание резко меняется, первое требование не разрушить рыночный образ марки, потом не расстроить традиционных клиентов, далее применить максимум унифицированного, и наконец попасть в ожидания клиентов по эргономике, NVH, обслуживанию. Отсюда, бюджет резко перераспределяется и часть решений которые вольна применить та же Феррари, ими сразу отфильтровывается, как слишком дорогие или снижающие простоту владения и обслуживания.
 
Ресурсный двигатель сделать не проблема, все ингридиенты для этого давно известны.
V8, большой обьем, низкая степень форсировки, никаких вариаторов, катализаторов и непосредственных впрысков. Даже верхневальная конструкция не нужна.
С таким мотором скорее машина на которой он стоит сгниет, чем мотор сломается.
 
Реакции: 2014
Яркий пример попытки массового производителя играть в околоспортивном сегменте, Фольксваген с его Ауди R8.

Там почему-то решили что надо придать этому подразделению "спортивности", и одновременно подзаработать. Вбили значительную часть бюджета в проработку мелочей, декора и NVH, реализованных по стандартам бытовых Ауди, которые конечно важны для премиального сегмента массового рынка, но не очень-то для машины выходного дня.

При этом её бытовой 4.2 V8 имеет 84.5 мм цилиндр и интервал между центрами цилиндров унифицированный с дизелями, ради минимума теплопотерь через камеры сгорания, и откровенно дизельный 92.8 мм ход поршня.

Состоятельным энтузиастам в итоге она не нужна, слишком много компромиссных решений и мало окологоночного флера. Для них оказалось многовато бытовой стерильности, а для быта среднемоторная ДВС концепция никогда не была удобной, и не будет. Сейчас снимают эту модель с производства.
 
Последнее редактирование:
Планировал после мотора 3.6 V8 от 360-й дать такой же разбор тойотовского 3.5 V6, он практически такого же рабочего объёма, что и у 360-й, чтобы показать что такое оптимизированный под высокий темп выпуска и умеренную стоимость производства и обслуживания мотор, как по решениям так и по технологиям. Будет время, напишу.
 
Последнее редактирование:
А если место под капотом есть — то L6 тоже пойдет.
Вон, в европейских грузовиках в текущем поколении V8 только на 16-литровых Сканиях остались. У всех остальных — рядные шестерки, даже у 16- уже 17-литрового Вольво.
 
Вы про грузовые турбодизеля, а я про легковые атмо бензинки.
Хотя и в грузовом сегменте против обьем нет приема )