Названы самые надежные автомобильные двигатели — Российская газета
Renault K7M
Высоким ресурсном и надежностью и при этом, что не маловажно, доступной ценой отличаются бензиновые моторы семейства К компании Renault. Речь прежде всего о начальном силовом агрегате малолитражек Logan и Sandero и бюджетного SUV Duster с индексом K7M.
При сравнительно небольшом рабочем объеме (1,6 л) и восьмиклапанной конструкции такой агрегат имеет архаичную конструкцию и невысокую степень форсировки. В разных исполнениях мотор выдает 82-87 л.с., что обеспечиваем ему ресурс до 400 000 км.
Чугунный блок цилиндров, конструкция поршневой группы, минимизирующая расход масла и стойкость к перегреву, считаются важными техническими преимуществами такого мотора. Минусы тоже хорошо известны. Это повышенный расход топлива, случается, что на холостом ходу плавают обороты, раз в 20-30 тыс. км приходится регулировать клапана, поскольку гидрокомпенсаторов не предусмотрено.
Привод ГРМ ременной, обрыв ремня чреват загибанием клапанов, поэтому ремень рекомендуется менять каждые 60 тыс. км. Кроме того, мотор шумный и вибронагруженный. С другой стороны, при использовании качественных расходных материалов и комплектующих французский мотор прохаживает даже больше вышеупомянутых 400 000 км.
Renault K4M
Двигатель K4M — близкий родственник агрегата K7M. А именно — речь идет о более современной и мощной 16-клапанной версии того же мотора. В частности этот агрегат объемом 1,6 л устанавливался с 1999 года на модели Logan, Duster, Clio 2, Laguna 1,2, Megane, Kangoo, Fluence и другие. Кроме того, до недавних пор таким агрегатом оснащали вазовский Lada Largus. Джентльменский набор здесь тот же — чугунный блок цилиндров, распределенный впрыск топлива и ременный привод ГРМ.
Впрыск — распределенный, во впускной коллектор. Некоторые версии двигателя Рено 1.6 K4M оснащены фазовращателем, расположенном на впускном распредвалу. Мощность разных модификаций варьируется от 102 до 108 л.с.
Существенно, что мотор требует минимального технического обслуживания благодаря гидрокомпенсаторам в приводе клапанов. К недостаткам «16-клапанника» отнесем недешевые запчасти и проблему с гнущимися при обрыве ремня ГРМ клапанами.
Ремень ГРМ соответственно необходимо менять каждые 60 000 км. При этом менять ремень несподручно. На ряде версий этого двигателя на шкиве распредвала нет шпонки, а фиксирующий болт нужно затягивать с правильным моментом. Меток на валах также нет, поэтому коленвал и распредвалы нужно выставлять при помощи фиксаторов. К распространенным неисправностям двигателя K4M относят выход из строя катушек зажигания, загрязнение топливных форсунок, неисправность датчика положения коленвала, подсос воздуха через трещины или уплотнения впускного коллектора, течь масла и антифриза.
Toyota 2AR-FE
Владельцы бестселлеров RAV4 и Camry наверняка станут расхваливать вам «беспроблемные» двигатели 2AR-FE, имеющие объем 2,5 л и отдачу в разных исполнениях от 165 до 180 л.с.
Серия тойотовских двигателей AR начала свою историю сравнительно недавно — в 2008 году. Гильзы цилиндров установлены методом мокрого гильзования и отлиты в блок. ГРМ — цепной, 16-клапанный с гидрокомпенсаторами. Коленчатый вал здесь кованный, имеет восемь противовесов и шестеренный механизм для привода балансирных валов.
Для эластичности двигателя в газораспределительный механизм устанавливается продвинутая система изменения фаз газораспределения Dual VVT-i. Она призвана управлять временем открытия впускных и выпускных клапанов, оптимизируя работу мотора как на низких, так и высоких оборотах.
Так удается добиться максимальной топливной эффективности и экологичности двигателя. Надежная топливная система и умеренная мощность сулят надежность в эксплуатации. К тому же в этом поколении моторов японцы отказались от ряда технологий, примененных в предшественниках. Как следствие, силовой агрегат стал выдавать меньше мощности на полезный объем, но в то самое время стал экономичнее на 10-12 %.
Не менее важно, что возросла ремонтопригодность, поскольку тонкостенные алюминиевые блоки цилиндров остались в прошлом. Как следствие, до первого капремонта при правильной эксплуатации этот двигатель может отъездить 250 000, а то и 300 000 тыс. км. Максимальный же ресурс составляет 400-500 тыс. километров пробега. Цепь ГРМ придется обновить на 150 000 км. В списке редких проблем значится повышенный шум в районе механизма ремня ГРМ при работе неразогретого двигателя. Также насос охлаждающей жидкости требует внимания из-за случающихся протечек.
Toyota 1VD-FTV
Долговечностью отличается также тойотовский дизельный 8-цилиндровый 4.5-литровый агрегат 1VD-FTV. Мощность этой установки варьируется от 202 до 286 л.с. Двигатели с двумя турбокомпрессорами устанавливали на Land Cruiser 200 и Lexus LX450d.
Дефорсированная версия с одним турбокомпрессором была предназначена для Land Cruiser 70. Такой агрегат может похвастать чугунным блоком цилиндров и почти вечным цепным приводом с усовершенствованной системой непосредственного впрыска топлива под давлением Common Rail, а также турбокомпрессорами изменяемой геометрии.
К основным преимуществам относят отличную динамику, невысокий расход топлива (при скорости в 70-80 км/ч он держится на уровне около 8-9 литров на 100 км). При этом автомобили с 1VD-FTV демонстрируют отличные внедорожные характеристики благодаря тяговитости силовой установки.
К слабым местам можно отнести требовательность к качеству масла. Еще один недостаток — водяной насос, который может утратить герметичность уже на 50 тыс. км. Тем не менее, если не экономить на качественном масле и хорошем топливе, то ресурс такого мотора может превышать 400 000 км.
Honda R20A
Бензиновый 2-литровый «атмосферник» R20A выпускается японским концерном с 2006 г. и устанавливается на автомобили Civic, Accord и на кроссовер CR-V. Этот двигатель целиком «алюминиевый», имеет балансирные валы, трехрежимный впускной коллектор, головку блока цилиндров с одним распредвалом и 16-ю клапанами и систему изменения фаз газораспределения i-VTEC.
Как и предшественники, R20A не оснащен гидрокомпенсаторами, регулировать клапана приходится каждые 45 000 км. При этом R20A надежен и конструктивно прост. Схема регулировки клапанов «винт — гайка» не требует подбора и замены толкателей клапанов. Не наблюдается также протечек масла и антифриза. Принципиально и то, что в серии R был сделан особый упор на экологичность, соответственно, меньше внимания уделено динамике. Словом, этот мотор справляется с ролью рабочей лошадки и при этом имеет достаточную для динамичной езды мощность (до 155 л.с), а его ресурс часто превышает 300 000 км. Запчасти, впрочем, недешевы, поэтому капитальный ремонт выйдет дорогим.
Hyundai/Kia G4FC
К числу долгоиграющих «зарулевцы» относят также корейский агрегат G4FC, выпускающийся с рабочим объемом 1,4 и 1,6 литра с 2010 года. В настоящее время время мотор продолжают устанавливать на Hyundai Creta, Solaris и Kia Rio. Эта бензиновая рядная «четверка» с двумя распредвалами имеет 16 клапанов. Мотор экономичен, впрыск регулируется ЭБУ.
Двигатель оснащен цепью ГРМ, за которой не нужно старательно ухаживать — производитель указывает, что она не имеет ограничений по эксплуатации. Фактически же цепь ходит не меньше 150 000 км. К этому пробегу возникает необходимость регулировки клапанов. Поршневая при хорошем масле ходит до 250 000-300 000 км. При использовании топлива невысокого качества возможен преждевременный выход из строя каталитического нейтрализатора.
5 надежных моторов на современных бюджетных авто
Совсем недавно мы уже писали о так называемых моторах-миллионниках, над которыми не властно время. Но почти всем им уже больше 20 лет, и найти относительно новую машину с ними не реально. Что же делать, если в планах покупка куда более свежего авто, есть ли сейчас вообще моторы, что называется, на века? Разумеется, не все автопроизводители идут на поводу у маркетологов и производят одноразовые агрегаты, и мы поможем вам их найти.
Renault K7M
Один из самых распространенных движков на российском рынке «бюджетников» — это мотор, обитающий под капотом Logan и Sandero. Неубиваемый 8-клапанный мотор на 1,6 литра может похвастаться 82 «лошадками» и простейшей конструкцией. Чугунный блок, отсутствие гидрокомпенсаторов и привод ГРМ ремнем — что еще нужно для счастья? В этом моторе просто нечему ломаться, а отличное качество сборки двигателя позволяет ему легко выхаживать по 300 тысяч километров без капитального ремонта. Разумеется, это справедливо при своевременной замене масла и ремня ГРМ, а также регулировке клапанов — напомним, гидрокомпенсаторов у этого мотора нет. Существуют две версии этого мотора — до 2010 года и после, разница у них лишь в мощности, более поздний двигатель развивает на 4 «лошадки» больше.
Renault K4M
«Снова французы? Да вы издеваетесь! Где же моторы BMW, Toyota?» — могут воскликнуть некоторые наши читатели. Увы, современные моторы большинства брендов напичканы множеством технологий и инноваций, что совсем не делает их надежней. В реальной жизни дольше проедет не обладатель титула «Лучший двигатель года», а тот, в чьей конструкции нечему ломаться. Поэтому «серебро» мы смело отдаем 16-клапанной модификации двигателя, описанного выше. Его можно найти как в тех же Logan и Sandero, так и в более объемных Megane, Duster и Fluence. В различных вариантах этот движок развивает от 107 до 115 «лошадок», и все из них уже снабжены гидрокомпенсаторами, так что регулировка клапанов не требуется. Привод ГРМ также остался ременным, а блок чугунным, что позволяет хоть сейчас собираться с этим мотором в кругосветку.
Opel Z18XER
Мотор для тех, кому нужно «погорячее» — уже 1,8 литра объема и 140 лошадиных сил мощности, которых хватает не только компактным Astra, но и минивэнам Zafira. Кроме того, в рамках внутренней политики концерна General Motors, этот мотор ставился и в модели Chevrolet. Российскому покупателю они, например, хорошо знакомы по модели Cruze, которая стоит на хорошем счету у сервисменов. Мотор имеет давнюю историю и инновациями не богат — из всех «изысков» лишь регулируемый термостат и фазовращатели. Блок из чугуна, привод ГРМ ремнем и простая система впрыска — таков рецепт долговечности на российских дорогах. Разумеется, все это справедливо при своевременном обслуживании и качественной моторной химии.
Mitsubishi 4B11
А вот и наследник легендарного 4G63 — одного из моторов-миллионников из нашего прошлого обзора. Он не так прост, как конкуренты, зато и отдача благодаря технологиям варьируется от 150 до 165 «лошадей» с 2 литров объема. Этому способствует встроенная система изменения фаз газораспределения, алюминиевый блок, а также цепной привод ГРМ. Такой двигатель оказывался под капотом не только Mitsubishi Lancer, ASX, Outlander и других моделей японской марки. В рамках партнерства с корейцами из Hyundai и Kia аналогичный мотор под индексом G4KD оказывался в Ceed, Optima, Cerato, Sonata, Elantra, IX35 и почти во всех остальных моделях марки. Зачастую на более тяжелых машинах он агрегатировался с «автоматом», что также повышало ресурс двигателя.
Nissan MR20DE
Еще один алюминиевый мотор, в разработке которого, на самом деле, тоже не обошлось без французов. Этот 2-литровый 16-клапанный мотор также был разработан совместно с Renault, на моделях которого он носит индекс M4R. Выдает этот агрегат от 133 до 147 «лошадок» и устанавливается на японские X-Trail, Teana, Qashqai, а также французские Clio, Laguna, Megane, Fluence, Scenic и другие. Своей надежностью мотор обязан цепному приводу ГРМ без всяких дополнительных систем, повышающих эластичность мотора. Также работники автосервисов отмечают хорошее качество сборки и беспроблемность работы при должном обслуживании. Именно поэтому такие моторы часто продают с пробегом около 300 тысяч километров, к которым как раз подходит время капитального ремонта.
Одноразовые, но не совсем: способы капремонта современных моторов
Что делали владельцы старых автомобилей, когда мотор начинал гнать масло в цилиндры и коптить небо сизым дымом? Они делали капремонт – растачивали изношенные стенки цилиндров и ставили поршни большего диаметра. И мотор мог "ходить" еще 150-200 тысяч километров, а то и больше.Тенденции современного автомобилестроения таковы, что классические чугунные блоки под несколько ремонтных размеров поршней уже стали исчезающим видом, куда чаще двигатели являются «одноразовыми». Нет ремонтных размеров цилиндропоршневой группы, нет ремонтных размеров вкладышей коленчатого вала.
Что может произойти с таким мотором и что делать, если он всё же сломался, а заменить на новый агрегат – не вариант из-за слишком высокой цены? Моторы бывают разные, но почти всегда можно найти альтернативный путь и вернуть его к жизни. Другой вопрос, имеет ли это смысл с точки зрения финансовой?
Алюминиевые блоки с чугунными гильзами
Самый простой вариант – «обычный» мотор с чугунными гильзами, а иногда даже и с блоком из того же чугуна, но не имеющий ремонтных размеров поршневой группы и коленчатого вала.
А кстати, почему? Существует «теория заговора», согласно которой производители специально ограничивают выпуск деталей для ремонта, лишь бы потребитель косяком шел в салоны за новыми машинами. Но если это и правда, то отчасти. Дело в том, что многие современные чугунные моторы по стойкости к выработке – не чета старым.
Вследствие прогресса в материалах чугунная гильза по износостойкости вплотную приблизилась к весьма недешевым технологиям с применением алюсила и никасила, о которых подробно расскажем ниже.
Естественный износ чугуна, по сути, остался в прошлом. Зачастую естественная выработка цилиндра при пробеге свыше трехсот тысяч километров оказывается минимальной. А если износ меньше глубины хонингования (две-три сотые доли миллиметра), то нет и нужды в расточке.
Разумеется, для производителя это хороший повод отказаться от ремонтных размеров и выпускать только несколько градаций «номинальных» поршней и колец. Но, к сожалению, износ бывает не только естественным. При залегании поршневых колец, попадании абразива в цилиндры, перегревах, детонации или других неприятностях с мотором могут выйти из строя один или все цилиндры.
На них появляются задиры, эллипсность или даже кольцевая выработка, возможны и нарушения геометрии шатунно-поршневой группы. Если бы была возможна расточка, то проблема решалась бы просто переточкой в новый размер, дефекты такого рода обычно при этом удаляются без проблем. Но точить-то нельзя! Попросту нет в продаже поршней нового размера, а если проблемы с коленчатым валом, то и его точить тоже нельзя – нет вкладышей.
Способ ремонта №1: покупка шот-блока
Значит, моторы все же одноразовые? Отнюдь. Решить проблему такого мотора можно несколькими способами. Первый из них – штатный, рекомендуемый производителем. И зачастую, кстати, не самый плохой. Это покупка так называемого шот-блока, то есть блока цилиндров в сборе с поршнями и коленчатым валом. Поставить на него головки блоков, картер, навесное оборудование – и мотор готов.
Обычно минусом такого решения является цена, но если вспомнить, что оригинальные поршни обычно тоже стоят недешево, да и работа стоит немало, то… Вопрос, как всегда, в цене на конкретные экземпляры. Например, известные моторы Opel Z22SE или Saab B207 как продукция компании GM имеют большой выбор шот-блоков, причем далеко не только от производителя. Цена их в США очень приятная – от полутора тысяч долларов. За две с половиной можно приобрести тюнинговый усиленный блок со строкер-китом на 2.5 – 2.7 литра или рассчитанный под большее давление наддува и солидный крутящий момент. А вот на немолодые Тойоты шот-блок обойдется минимум в три с половиной тысячи. При этом изрядная часть моторов большого объема имеет шот-блоки ценой около пяти тысяч. И тут уже придется задуматься об альтернативе простой замены.
Способ ремонта №2: гильзование блока цилиндров и «родные» поршни
Гильзы делаются, как говорится, «в номинал», то есть того же размера, что и в оригинале. Если удачно подобрать материал гильзы и точность «натяга», то разве что немного пострадает теплопередача, ведь «родная» гильза именно залита в расплавленный металл, а ремонтная, в зависимости от способа посадки, может как почти не иметь монтажного зазора, так и сохранять зазор от одной до трех сотых.
Дальше всё зависит от точности мехобработки и от качества сборки. Оригинальная поршневая группа номинального размера прекрасно будет работать в таком моторе. Можно гильзовать только поврежденный цилиндр и тем самым уменьшить цену работ. Многое зависит от мастерства исполнителей работ, но если в вашем городе есть точные станки, то это сравнительно недорогой способ восстановления мотора.
Но помните, что при тепловой обработке блока цилиндров возможны деформации и нарушение геометрии. Поэтому рекомендуется гильзовать все цилиндры сразу и производить расточку с учетом новой геометрии от «базы» блока, а не старых осей цилиндров. При необходимости же ремонта только одного цилиндра лучше использовать технологии холодной посадки гильз прессом или установку с зазором.
Способ ремонта №3: «родные» расточенные гильзы и поршни большего диаметра
Блок цилиндров просто растачивается под новые кастомные поршни – не оригинальные, а заказные, под нужный размер. Обычно речь идет о так называемой ковке – поршнях, полученных мехобработкой из болванки, полученной изотермической штамповкой. Такие поршни заметно прочнее обычных литых, но, как всякая индивидуальная работа, она может оказаться не самой удачной.
Даже поршни от солидного производителя требуют большего теплового зазора из-за более высокого коэффициента расширения сплавов для ковки и неучтенной тепловой деформации. И разумеется, более прочный поршень не всегда означает больший срок службы двигателя, так как изнашиваются и кольца, и сам цилиндр. В этом случае многое будет зависеть как от обработки самого цилиндра (в этом случае он сохраняет свои параметры по теплопередаче и геометрии, в отличие от гильзования), так и от нового поршня.
Аналогично действуют и тогда, когда оригинальная поршневая группа очень дорога или редка, а мотор строится для использования каждый день. Это хороший способ в случае, если поршни под ремонтируемый мотор уже освоены хотя бы малой серией или есть испытанные образцы. Ведь работать испытателем тестового мотора не хочется никому.
Впрочем, если вы наберете желающих заказать пятьсот или тысячу поршней, то ваш заказ имеет все шансы быть произведенным по оригинальным технологиям Kolbenschmidt или Mahle, правда, и цена поршней будет как минимум не ниже, чем у оригинальных, зато размер – любой в пределах разумного допуска к штатному и полностью отработанная в серии конструкция.
Полностью алюминиевые блоки без гильз
Делать блоки цилиндров из алюминия без чугунных гильз крайне выгодно. Во-первых, это меньшая масса мотора. Во-вторых, теплопроводность алюминия выше, чем у чугуна, а значит, лучше теплоотвод от самых нагруженных частей мотора. Наконец, и поршни, и головка блока цилиндров тоже выполнены из алюминия, а значит, их коэфициент теплового расширения будет близок к коэффициенту расширения блока. Поэтому можно уменьшить тепловые зазоры до минимума, обусловленного разницей температур поршня и блока цилиндров.
Технологии цельноалюминиевых блоков цилиндров условно можно разделить на три группы материалов, и во всех случаях это будет не «чистый» алюминий, а блок из «крылатого» металла с прочным покрытием цилиндров.
Никасиловые алюминиевые блоки
В первую очередь это Nikasil, который был первым получившим массовое признание как способ производства надежных цельноалюминиевых двигателей без чугунных гильз. Название от компании Mahle стало нарицательным, хотя, может быть, торговая марка аналогичного покрытия от фирмы Kolbenschmidt – Galnical – оказалась не столь благозвучна и вторична…
В первую очередь оно предназначалось для роторных моторов, но получило широчайшее распространение в девяностых годах, а в Формуле-1 используется до сих пор, как и в мотоциклетных моторах. Например, «монстр» Suzuki Hayabusa имеет именно такое покрытие цилиндров. Более прочного и удачного материала для цилиндров пока не придумали, его слой твердый и достаточно вязкий, он толстый и не трескается, его можно немного расточить, если уж удалось его каким-то образом сносить. Но это бывает крайне редко, покрытие практически вечное.
Вот только никель-карбид-алюминиевое покрытие, столь прочное и износостойкое, боится сернистых соединений. И на машинах в США и Канаде, в которых использовали высокосернистый бензин, покрытие быстро выходило из строя. Такого бензина сейчас и не встретить, но есть и другая причина, по которой от покрытия отказались. Оно вечное, но оно и дорогое – технология требует сложного способа гальванического нанесения и механической обработки высокопрочного материала.
Алюсиловые алюминиевые блоки
Поэтому компания Kolbenschmidt предложила использовать весьма старую (запатентована еще в 1927 году компанией Schweizer & Fehrenbach) технологию Alusil для производства блоков цилиндров. Поскольку Кольбеншмидт на тот момент принадлежал Audi Group, то технология быстро была доведена до практического использования.
Основная идея достаточно проста: гильза или весь блок цилиндров целиком изготовлены из сплава алюминия с высоким содержанием кремния, его в нем не менее 17% – это так называемый заэвтектический сплав. При этом кремний содержится в материале не в растворенном виде, а как кристаллы.
И если «осадить» алюминий, то получится сплошной слой из выступающих кристаллов кремния, очень твердый, «скользкий» и износостойкий, по нему уже могут работать самые твердые поршневые кольца. Этот способ проще и куда дешевле, а покрытие — вытравливаемое химическим способом или получаемое специальной обработкой в слое высококремнистого алюминия. По твердости алюсил не уступает никасилу.
Дополнительным плюсом технологии является близость алюминиевых сплавов блока и поршня – те тоже отливают из заэвтектического алюминия, а значит, тепловой зазор будет наименьшим. Вот только упрочненный слой куда тоньше, чем у Никасила, а само покрытие куда более хрупкое, под тончайшей рубашкой из кристаллов кремния всё тот же алюминий. Оно боится и перегрева, и попадания твердых частиц, и даже нагара с колец. А еще боится агрессивных химических соединений серы и других.
При этом способ его производства часто допускает образование каверн и зон с неоднородным качеством покрытия. И пусть сейчас это самая распространенная технология для цельноалюминиевых моторов, но всё же у нее есть свои рамки применения и вытеснить простые чугунные гильзы она не смогла.
Но есть и один почти не используемый плюс: теоретически возможна расточка и восстановление слоя покрытия. Тут нужна лишь специальная технология расточки, удаляющая слой алюминия, а затем формирующая слой сплошного кремния на поверхности и слегка «сглаживающая» кристаллы. Но она требует массовости, а значит, и крупных заводов по восстановлению блоков цилиндров. А их пока нет.
В активе Кольбеншмидта есть еще технология Locasil – сплав, в котором содержание кремния составляет все 27%, но отлить блок цилиндров из него уже нельзя, он слишком хрупкий, зато можно сделать гильзу для блока цилиндров, она будет более износостойкой, чем алюсиловая, но технологии для ремонта у них одни и те же.
Экзотика: плазменное напыление
Встречаются и более редкие варианты. Например, VW в блоках цилиндров печально известных моторов 2.5 TDI используют плазменное напыление. Схожую технологию лазерного нанесения кремния вместо алюсила с химическим травлением используют на новых моторах BMW «глобальной серии» B38-58. Теоретически эта технология прогрессивна и позволяет получить достаточно толстый слой упрочнения с хорошими характеристиками, но явно пока не доведена до совершенства.
Способ ремонта №1: расточка алюминиевых блоков с покрытием
Разумеется, все технологии с поверхностным упрочнением слоя алюминия не предусматривают износ зеркала цилиндра, а значит, и моторов с ремонтными размерами поршневой группы почти нет. Разве что совсем старые моторы BMW под Никасил имели пару ремонтных размеров, но быстро выяснилось, что покрытие либо служит и не изнашивается, либо повреждается и тогда надо менять блок цилиндров в сборе. Соответственно, ремонтные размеры для никасиловых моторов быстро пропали.
Более свежие конструкции обычно не дают даже возможности купить «оригинальные» поршни по заводскому каталогу – только шот-блок в сборе. Обосновывается это, как обычно, заботой о потребителях и высокими стандартами качества. Но поскольку детали поршневой группы заказываются производителем машины «на стороне», то в каталогах производителей поршней оригинальные запчасти найти можно, нужно только выяснить, кто из десятка производителей поставлял их на конвейер.
Иногда можно заказать и ремонтные размеры, например, если у вас есть возможность восстановления покрытия типа алюсила, то этот вариант обеспечит сохранение всех заводских характеристик мотора. Полное восстановление заводских параметров обеспечивает гальваническое или плазменное напыление никасилоподобного или хромового покрытия с последующей расточкой или высокоточное напыление без дальнейшей обработки. Но если уж в серийном производстве не могут обеспечить стабильное качество и ресурс такого покрытия, то при использовании ремонтных технологий ресурс может оказаться еще меньше, всё зависит от исполнителя.
Шансы на качественный ремонт есть, технология широко применяется для мелкосерийного гоночного моторостроения, а там высочайшие требования к покрытию. Вот только цена работ и процедура тестирования будут соответствующие. Из славного советского прошлого множеству заводов достались восстановительные технологии из этой серии. Возможно, где-то применяются ноу-хау, позволяющие производить такое восстановление надежно и недорого, но лично мне такие места не известны. Кто знает, поделитесь!
Дополнительным плюсом использования таких технологий является возможность восстановления только поврежденного цилиндра, что делает такой вариант выгодным при возвращении к жизни именно поврежденного, но не изношенного временем блока.
Способ ремонта №2: гильзование алюминиевых блоков
Но по-настоящему массовой технологией является гильзование. Используются как алюминиевые гильзы с никасиловым покрытием или алюсил-подобные технологии, так и старые добрые чугунные. Алюминиевые гильзы позволяют избежать многих сложностей внедрения чугуна в изначально алюминиевый мотор, но в большинстве случаев алюминиевая гильза поставляется уже с готовой к работе поверхностью и не подвергается дальнейшей мехобработке. А это налагает высокие требования к качеству исполнения всех работ. В противном случае возможны как нарушение геометрии самой гильзы, так и нарушение геометрии шатунно-поршневой группы и, соответственно, снижение ресурса мотора и его характеристик.
Чугунные гильзы куда дешевле, выполняются не под конкретный мотор а подбираются по размеру. В результате гильзовка мотора по этой технологии заметно дешевле и применяется куда чаще. В отличие от посадки чугунной гильзы, в чугун применяется только «горячая» посадка или с применением жидкого азота для охлаждения гильзы и уменьшения ее диаметра.
При использовании качественных гильз и точной мехобработки ресурс поршневой группы может оказаться даже выше, чем у оригинального покрытия, но опять же возможны ошибки в работе мастерской, а значит, могут появиться и локальные перегревы цилиндров, и термодеформации.
Минусами технологии применения чугунных гильз традиционно являются уже упомянутое ухудшение теплоотвода, необходимость использования сильного нагрева блока для «горячей посадки», азотного охлаждения материала или высокотехнологичной технологии сварки вращением и большая вероятность ошибки, чем при использовании алюминиевых гильз.
Чаще всего это будет единственная доступная технология разумного восстановления мотора. Причин на то много: например, нет специализированных алюминиевых гильз, технологий расточки и обработки алюсила и нанесения никасила, что типично для России. Если блок цилиндров был перегрет и нарушилась его геометрия, то нужна гильза, рабочую поверхность которой можно будет расточить под новую геометрию блока, и тут выбор технологий восстановления сужается до чугуна или растачиваемых алюсиловых гильз.
Поршни под гильзованные моторы подбираются из числа оригинальных по уже описанной технологии или изготавливаются специальные заказные, как и для моторов со штатной рабочей поверхностью цилиндра из чугуна.
Что в итоге?
99% всех двигателей производится по описанным технологиям, а значит, шансы на восстановление есть всегда. Главное – найти хорошего исполнителя с обкатанной технологией восстановления, поставщика качественных запчастей и ответственно отнестись к проверке получившего новую жизнь мотора.
Очень часто прошедший полное восстановление двигатель служит недолго вовсе не из-за ремонтных технологий, а из-за экономии «на спичках»: на шпонках, болтах, цепях, натяжителях…
И кроме того, всегда есть альтернатива в виде контрактного мотора , шот-блока или нового/восстановленного заводом двигателя, просто соотнесите материальные затраты, временные и шансы на успешную реализацию проекта. А может быть, имеет смысл сразу поставить в машину мотор более надежной серии? Но про так называемый swap мы расскажем как-нибудь потом.
Post scriptum
Вне рамок обсуждения остались технологии штатно заменяемых цилиндров и гильз, но я не могу вспомнить машин, в которых это используется, корме «воздушников» на Porsche 911 да некоторых мотоциклов.
Читайте также:
Какие двигатели лучше: современные или старые
Вот почему современные моторы не пройдут 200-300 тыс. км.
4,82 миллиона километров. Это больше, чем шесть раз съездить на Луну и обратно. Довольно много, если говорить о машине, не так ли? Конечно, вполне вероятно, что ни один современный автомобиль не сможет наездить такой пробег, как Volvo P1800 (60-х годов), владельцем которого был Ирв Гордон.
К сожалению, современные автомобили со своей электроникой, постоянно совершающей ошибки, со слишком дорогими хрупкими запчастями, поменять которые можно только с использованием специальных инструментов, а также, что более важно, с хрупкими и капризными алюминиевыми двигателями, вряд ли смогут проехать и пару сотен тысяч километров. В итоге многие современные автомобили окажутся на свалке быстрее, чем вы думаете.
Почему? А все дело в том, что под прикрытием заботы о пингвинах в Антарктиде (забота об экологии – прим. автора) мировые автопроизводители превратили автомобили в чайники, микроволновки, холодильники и т. д. Цель одна – заставить автовладельцев сменить автомобиль как можно быстрее. Думаете, что любой автомобиль можно при желании модернизировать и доработать, устранив все огрехи или специально придуманные ненадежные элементы, чтобы увеличить его срок службы? Зря так уверены.
Это реально можно было сделать раньше, но никак не сегодня. Потому что буквально все автопроизводители ухудшили надежность своих новых автомобилей. Особенно это касается современных двигателей, многие из которых не подлежат не только переборке, но и даже мелкому ремонту. Вот о новых двигателях мы и поговорим.
Вы обратили внимание, что современные автомобили стали потреблять меньше топлива? Думаете, что автопроизводители нашли грааль и смогли за короткий промежуток времени придумать суперновые двигатели внутреннего сгорания, которые скоро вообще не будут потреблять топливо? Вы ошибаетесь. Секрет снижения расхода топлива кроется в простой формуле: снизь вес автомобиля и получишь экономичность. В итоге за какие-то 5-7 лет автомобили стали гораздо легче. Как видите, автопроизводители быстро придумали, как подстроиться под экологические требования, которые ужесточаются с каждым годом.
За счет снижения потребления топлива автомобильным компаниям удалось снизить уровень вредных веществ в выхлопе. Но как автопроизводителям удалось облегчить современные автомобили? Все просто: был снижен вес почти всех автокомпонентов. В первую очередь это коснулось двигателей. И казалось бы, что здесь плохого? Кому не понравится экономичный автомобиль (особенно в эпоху супердорогого топлива)?
Но есть в этой истории обратная сторона медали. Да, конечно, экология – наше все. Понятно, что с ней нужно что-то делать. Но, как нам кажется, экологические мировые проблемы больше надуманны. Ведь неспроста Дональд Трамп, едва вступив в должность Президента США, вышел из Парижского соглашения по климату, в рамках которого Америка ежегодно тратила огромные деньги на экологические программы.
С одной стороны, ужесточение экономических норм в мире невыгодно автопроизводителям. Ведь им постоянно приходится подстраиваться под эти нормы, чтобы продукция соответствовала определенным требованиям. Но, с другой стороны, если глубоко копнуть, большинству автомобильных компаний это выгодно. В первую очередь за счет снижения веса продукции автомобили становятся менее надежными и качественными. Но самое главное – облегчение автомобилей ведет к существенному снижению срока службы транспортных средств.
А это означает увеличение оборота для автопромышленности. Сами понимаете, что это колоссальные деньги. И играют здесь глобально. Так что мы не сомневаемся, что автопроизводители намеренно снижают ресурс своей продукции, заставляя нас чаще менять автомобили. И в первую очередь свидетельство тому – современные двигатели, которые удивляют своей хрупкостью и неремонтопригодностью. Итак, вот наш подробный отчет, который доказывает, что современные двигатели вряд ли смогут намотать большой пробег.
Вот почему современные автомобильные двигатели стали менее надежными:
1. Чугунный двигатель против алюминиевого
Все больше автопроизводителей в мире оснащают новые автомобили алюминиевыми двигателями вместо устаревших чугунных, которые ставили на старые транспортные средства. Но, увы, несмотря на то что алюминиевые моторы имеют ряд преимуществ перед чугунными блоками цилиндров, есть в современных моторах и огромные минусы. Давайте начнем сначала с плюсов. Итак, вот основные плюсы алюминиевых двигателей:
Преимущества алюминиевых моторов
- Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива
- Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса
- Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя, редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах — , но тем не менее она бывает)
- Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя)
- Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отлчиие от чугунных моторов
- Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной
- Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя. Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование
Это основные преимущества современных алюминиевых двигателей. Если выбирать самое важное из вышеуказанных преимуществ, то, конечно, безусловным лидером является меньший вес алюминиевых моторов по сравнению с тяжелыми старыми чугунными силовыми агрегатами. Особенно в наше время, когда во всем мире постоянно ужесточаются экологические требования, предъявляемые к автомобилям.
К сожалению, автопроизводители так и не смогли добиться снижения вредных выбросов за счет каких-то новых технологий в двигателях внутреннего сгорания, за исключением снижения веса. Тут формула проста: чем ниже вес двигателя, тем ниже вес автомобиля. Ниже вес машины – меньше потребление топлива, а значит, меньше вредных веществ присутствует в выхлопе. Казалось бы, ну что здесь такого? Ну алюминиевый двигатель, ну и что? А нет. Есть в этих моторах, как говорится, своя ложка дегтя. Итак, вот основные минусы алюминиевых современных моторов:
Минусы алюминиевых моторов
- Сложность изготовления. Для отлива блока, необходимо более сложное оборудование и технологии.
- Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности)
- Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя
- Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая.
- Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется)
- Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д.
- Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива
- Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали
- Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя)
- Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки.
- Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния)
И это еще не полный список тех минусов, которые присутствуют в алюминиевых двигателях. Но, думаем, даже неспециалистам будет понятно, что многие минусы перекрывают основные плюсы современных моторов.
Например, обратите внимание на то, что алюминиевые моторы очень быстро остывают, когда двигатель не работает. Предположим, что вы выключили горячий двигатель после движения и снова запустили его через несколько часов.
Блок двигателя из чугуна будет спустя это время теплее, чем блок из алюминия. В итоге в зависимости от температуры вашему чугунному двигателю нужно будет меньше времени для цикла разогрева, чем мотору из алюминия. Если вы часто эксплуатируете свой автомобиль в таком режиме (разогрев/охлаждение/разогрев и т. д.), то для увеличения срока службы двигателя лучше будет, конечно, когда он медленнее остывает. Это один из самых главных плюсов чугунного двигателя по сравнению с алюминиевым.
Но это еще только цветочки. Самое ужасное, что многие алюминиевые моторы неремонтопригодны. Да-да. Могли бы вы такое подумать еще лет десять назад? Ведь чугунные двигатели легко подлежат переборке в ходе естественного износа из-за большого пробега. Напомним, что обычно во время переборки чугунных моторов подлежат расточке блоки цилиндров с последующей установкой новых поршней ремонтных размеров, которые всегда выпускали автопроизводители.
Думаете, что такое можно сделать сегодня с алюминиевыми моторами? А вот и нет. Во-первых, сегодня многие производители вообще перестали выпускать ремонтные поршни. Во-вторых, те двигатели, которые хоть и подлежат переборке, очень сложно и дорого восстановить. В итоге нередко стоимость переборки алюминиевых моторов может составлять чуть ли не половину стоимости нового автомобиля.
Как вы уже поняли, целесообразнее в итоге либо купить новый двигатель (или в крайнем случае контрактный б/у, что, конечно, является уже простой лотереей по принципу повезло – не повезло), либо продать сломанный автомобиль на запчасти и приобрести новый. Ничего не напоминает? Ведь то же самое сегодня творится с электроникой и бытовой техникой, которая раньше могла служить десятилетиями и легко ремонтировалась за достаточно небольшие деньги.
Попробуйте узнать, сколько стоит ремонт современного холодильника, пылесоса, плиты или стиральной машинки. Вы придете в ужас от ценников, которые делают ремонт бессмысленным. Проще добавить и купить новую технику, чем тратить деньги на ремонт старой.
То же самое касается автомобилей. Чем вам не заговор автопроизводителей, в который так не хотят верить на Западе? Но, как видите, подозревать автомобильные компании в намеренном снижении срока службы транспортных средств основания есть. И их, кстати, немало. Это вы поймете, узнав, как изменились двигатели в современных автомобилях.
Как мы указали в минусах, имеющихся у алюминиевых блоков двигателей, внутренняя часть цилиндров блока либо гильзуется, либо покрывается кремнием для защиты стенок блока из алюминия от быстрого износа от хода поршней. Многие автопроизводители сегодня покрывают свои моторы именно этим материалом. Это позволяет не только снизить вес двигателя (гильзованный алюминиевый мотор намного тяжелее), но и сократить срок службы мотора. Дело в том, что кремниевое покрытие цилиндров двигателя достаточно быстро изнашивается.
В результате на некоторые моторы уже к 150–200 тыс. км имеют частичный износ покрытия цилиндров. Если не ремонтировать двигатель, то в скором времени износ перекинется на сам алюминиевый блок, что очень быстро сделает ремонт двигателя невозможным.
К сожалению, восстановление покрытия из кремния – очень дорогое удовольствие. В итоге в большинстве случаев алюминиевый блок с изношенным покрытием гильзуется. Но это тоже влетает в копеечку. Кроме того, как мы уже сказали, не для каждого автомобиля вы найдете ремонтные поршни. Но в любом случае ремонт алюминиевого двигателя, если он возможен, обойдется гораздо дороже ремонта чугунного мотора.
2. Старые тяжелые поршни против облегченных
К сожалению, блоком цилиндров алюминиевых двигателей заговор автопроизводителей не заканчивается. Увы, в современных автомобилях многие компоненты сделаны так, чтобы ресурс авто был гораздо ниже, чем имели старые транспортные средства.
Вместе с развитием современного двигателестроения в автопромышленности стали использовать не только облегченные блоки цилиндров для снижения веса двигателя, но и уменьшать в размере поршни, шатуны и т. д.
В итоге это не только позволило существенно сократить вес современных моторов, но и повысить их эффективность (чем легче поршень и шатун, тем меньше требуется энергии для их толкания).
С одной стороны, это действительно позволило производителям существенно снизить расход топлива современных моторов, а также увеличить их мощность. Но есть в этом подводные камни. Ведь известно, что за все в жизни надо платить. Чем платить? Ну, конечно, ресурсом поршней. Увы, облегченные поршни и шатуны изнашиваются гораздо быстрее своих более громоздких и тяжелых предшественников, которые раньше можно было встретить в чугунных моторах.
Почему происходит быстрый износ? Но на это есть ряд причин. Во-первых, маленькие поршни испытывают колоссальную нагрузку от воспламенения топлива в камере сгорания. Из-за особенностей размеров облегченные поршни под воздействием огромной силы, идущей от камеры сгорания, легкий поршень немного кривится (то есть начинает смещаться в сторону). Это приводит к более быстрому износу покрытия внутренних стенок цилиндров. Кстати, из-за колебания облегченного поршня при определенной нагрузке двигателя сбоку поршней могут проходить продукты горения топлива, попадая в моторное масло.
Также, как правило, облегченные кольца оснащаются более тонкими компрессионными и маслосъемными кольцами. С одной стороны, более тонкие кольца уменьшают трение поршня со стенками цилиндров. Но, к сожалению, более тонкие кольца служат гораздо меньше. Например, в болидах Формула-1 поршневые кольца выглядят по толщине, как лезвие. Но, увы, максимум насколько хватает таких колец – это одна гонка.
К чему приводит износ поршневых колец, думаю, лишний раз напоминать не стоит.
3. Легкий коленвал, облегченные уменьшенные подшипники, сальники и тонкие прокладки и т. п.
Продолжим разоблачать автопроизводителей. Помимо алюминиевого блока двигателя, облегчения поршней, шатунов автомобильные компании в погоне за снижением веса автомобилей решили облегчить, наверное, все, что только можно. Например, в двигателях стали использовать более легкие коленчатые валы, которые в итоге быстрее изнашиваются. В некоторых автомобилях их ресурс за последние годы уменьшился в 1,5-2 раза.
Но и коленчатым валом все не закончилось. Автопроизводители решили уменьшить вес всех компонентов мотора, начиная от прокладок и сальников и заканчивая подшипниками. Да, конечно, за последние 10 лет технологии производства подшипников продвинулись далеко вперед. Но законы физики никто так до сих пор не отменил. Также никто пока не изобрел суперстойкий дешевый материал, из которого, например, можно было бы производить подшипники. В итоге как бы ни старались производители подшипников, они так и не смогли существенно увеличить ресурс подшипников при уменьшении их веса и размера.
Так что не удивляйтесь, если в вашей современной машине выйдет из строя какой-нибудь подшипник, который, например, в старой машине ходил в 2-3 раза больше. Особенно пускай вас не удивляют подшипники, используемые в двигателе. Ведь именно здесь производители особо постарались в поисках компонентов для снижения веса.
4. Уменьшение объема двигателя, масла и охлаждающей жидкости
Вы обратили внимание, что в автомире уже давно наблюдается тенденция по уменьшению объема двигателей и количества цилиндров в них? Еще недавно в дорогих роскошных автомобилях были в моде 12-цилиндровые и 8-цилиндровые моторы. Сегодня даже на премиальных автомобилях производители постепенно уменьшили не только количество цилиндров (например, многие известные модели теперь вместо 12-цилиндровых моторов оснащаются 8-цилиндровыми, а многие авто, ранее выпускаемые с 8-цилиндровыми двигателями, получили 6-цилиндровые).
Вместе с уменьшением количества цилиндров уменьшается и объем двигателей. Удивительно, как меняется автомир. Еще недавно 5,6-литровые моторы никого не удивляли. Сегодня это уже редкость. Еще вчера в моде были 2-, 2,5-литровые моторы. Сегодня популярными становятся двигатели с тремя, четырьмя цилиндрами объемом 1,3-1,4 литра.
Но стоит отметить, что благодаря уменьшению веса двигателей и в целом многих других автокомпонентов, а также за счет использования турбин автопроизводителям не только удалось существенно снизить потребление топлива современным автотранспортом, но и добавить, несмотря на уменьшение объема и количества цилиндров, немалую мощность и крутящий момент. Это также способствовало снижению уровня вредных веществ, выделяемых автомобилями через выхлопную систему.
Вроде бы, благое дело делают производители. Но это с одной стороны, которая всегда имеет и другую сторону. Причем эта сторона тайная, как обратная сторона Луны.
Если вы не автомобильный инженер или не автослесарь, то наверняка не знаете, что за последние 10 лет автопроизводители уменьшили не только количество цилиндров и объем двигателей. Вместе с этой спорной тенденцией автомобильные компании стали постепенно уменьшать объем моторного масла и объем охлаждающей жидкости. И казалось бы, что все логично. Уменьшается объем мотора и количество в нем цилиндров, значит, жидкости для смазки и для охлаждения нужно меньше.
Но самое удивительное происходит, если мы начинаем сравнивать пропорциональность снижения объема или количества цилиндров в двигателе с уменьшением объема используемых для смазки и для охлаждения жидкостей. Вот тут нас поджидает сюрприз. Дело в том, что снижение объема масла в двигателе и в системе охлаждения происходит гораздо быстрее. Это говорит о том, что производители намеренно снижают эффективность смазки двигателя и его охлаждения.
Считаете, что думать так нет оснований? Тогда сравните количество моторного масла в старых 2,0-литровых или 2,5-литровых четырехцилиндровых двигателях с объемом масла в новых моторах. Также сравните объем охлаждающей жидкости, используемой в старых двигателях, с тем количеством, которое используется сегодня в современных моторах. Поверьте, вы будете удивлены.
Это, конечно, также якобы необходимо для уменьшения веса автомобиля. И в теории это так. Но теория, увы, не всегда работает в жизни. Сами понимаете, что для крупных автоконцернов борьба за прибыль – это главное. А устойчивая прибыль может быть, если постоянно поддерживать определенный уровень продаж новых автомобилей.
Сами понимаете, что во времена неустойчивости мировой экономики и в период глобализации и роста конкуренции поддерживать постоянный спрос на автомобили становится очень тяжело. В итоге выгодно снижать ресурс автомобилей, чтобы автолюбители не смогли подолгу пользоваться одним автомобилем.
5. Старые моторные масла против современных
В старых двигателях раньше часто использовалось менее текучее масло, чем в современных автомобилях. В результате при низких температурах масло сильно густело, из-за чего двигатель нужно было предварительно прогревать долгое время, прежде чем масло станет более-менее текучим. Правда, в старых маслах на стенках цилиндров создавалась достаточно толстая пленка, защищающая мотор от износа.
Сегодня многие современные масла стали более текучими, что позволило автопроизводителям добиться сокращения времени прогрева двигателя перед поездкой. В итоге многие автопроизводители сегодня вообще рекомендуют трогаться с места сразу же после запуска двигателя. И все это благодаря текучести современных синтетических масел. Все дело в том, что из-за большей текучести жидкостей новые моторные масла не густеют на морозе.
В итоге масляный насос даже на холодном моторе справляется с прокачкой масла. Но, к сожалению, у современных текучих моторов есть и минус, причем существенный – из-за большей текучести и других свойств современные масла образуют внутри двигателя слишком тонкую пленку, что способствует более быстрому износу мотора.
В обычных (спокойных) условиях эксплуатации тонкая масляная пленка на стенках двигателя, в принципе, защищает мотор более-менее нормально. Но как только вы нагружаете мотор, начиная эксплуатировать авто на более высоких оборотах, тонкая пленка масла не справляется с эффективной защитой механических частей столового агрегата.
Это что касаемо атмосферных моторов.
Если же говорить о турбированных двигателях (особенно о высокооборотистых), то в них износ на современном масле наблюдается еще больше, так как тонкая масляная пленка не способна защищать двигатель длительное время от износа.
6. Частая замена масла против менее частой
Сегодня автопроизводители чаще всего рекомендуют менять моторное масло каждые 15000 км (некоторые советуют менять масло каждые 10000 км). Но, увы, это не способствует долгой службе двигателя. Да, современные моторные масла стали значительно выносливее за счет синтетических присадок. Но, к сожалению, если автомобиль используется в тяжелых условиях, моторное масло быстро теряет свои свойства. Иногда, например, масло может полностью потерять свои свойства уже к 5000 км.
Увы, к тяжелым условиям эксплуатации автомобиля относится и использование машины в городских условиях. И чем больше город и больше пробки на дорогах, тем быстрее теряет свойство масло в двигателе. Причем часто масло теряет свойство даже при небольшом пробеге. Почему? Вы посмотрите, сколько вы каждый день проводите в пробках, а затем сопоставьте это время с ежедневным пробегом.
В итоге получается, что по часам двигатель в нашей машине работает много, а по километражу проезжает не много. Согласитесь, в этом случае замена масла по пробегу не совсем корректна. Особенно если менять масло, как рекомендует автопроизводитель, каждые 10-15 тыс. км. Логично, что если мы подолгу стоим в пробках, масло в двигателе нужно менять намного чаще, учитывая то время, которое двигатель проработал с последнего ТО.
Кстати, масло в двигателях некоторой строительной техники меняется именно по моточасам, поскольку пробег у спецтехники может быть между ТО минимальным.
Согласно последним исследованиям, качественное дорогое синтетическое моторное масло теряет свои свойства в среднем в течение 200-400 моточасов. Для жителей городов, каждый день стоящих в многочасовых пробках, это означает, что моторное масло нужно менять каждые 5-8 месяцев независимо от пробега автомобиля.
Для примера: если вы работаете 5 дней в неделю и каждый день проезжаете 50 км, стоя в пробках по 3 часа, получается, что масло вы должны менять примерно через 6,5 месяцев. Кстати, пробег машины в этом случае будет 6500 км. Видите, какой небольшой пробег? По моточасам двигатель намолотит уже приличное время. В итоге даже дорогое синтетическое масло, скорее всего, потеряет свои свойства.
7. Жесткие требования современных двигателей к качеству топлива
В былые времена двигатели автомобилей были менее капризны к качеству топлива. Сегодня же все современные моторы требуют более высокого качества топлива. Увы, в нашей стране, несмотря на то что на дворе 21 век и то, что мы нефтяная страна, хорошее топливо попадается на заправках реже, чем некачественный суррогат.
Напомним, что газы топлива в любом двигателе внутреннего сгорания попадают в моторное масло. Газы, содержащие различные продукты сгорания топлива, смешиваются с маслом в процессе работы двигателя. Это в свою очередь влияет на химические свойства масла. Причем чем хуже качество топлива, тем больше веществ в газообразном состоянии попадает в моторное масло. Соответственно, моторное масло быстрее теряет свои свойства.
В старых автомобилях, как правило, использовались полноценные тяжелые поршни, которые задерживали в камере сгорания большинство продуктов горения топлива. В современных двигателях используются укороченные и облегченные поршни, которые при своем ходе имеют больший люфт колебания, чем поршни в старых машинах. В итоге в современных моторах в масло попадает больше различных веществ (например, серы). Вот почему многие автопроизводители в последние годы строго рекомендуют использовать исключительно премиальное высокооктановое топливо.
К сожалению, если вы часто заправляетесь не на сетевых заправках, приобретая топливо сомнительного качества, или практикуете заливать в свою машину топливо с меньшим октановым числом, чем рекомендует производитель автомобиля, то в таком случае вы обязательно должны намного чаще менять моторное масло, так как оно быстро теряет свои смазывающие и охлаждающие свойства. Иначе вы существенно сократите ресурс мотора.
эксперт пояснил, какие двигатели лучше и почему
За последние десятилетия автомобили стали мощнее и комфортнее, но при этом существенно усложнилась их конструкция. За великолепную динамику и умеренный расход топлива водителям теперь приходится расплачиваться надежностью. Как же получилось, что супернадежные моторы остались далеко в прошлом, еще в 90-х годах, и на какие нюансы стоит обращать внимание при выборе машины – далее в нашем обзоре.
Блок цилиндров рядного 6-цилиндрового двигателя BMW M20B25. | Фото: nl.m.wikipedia.org.
Основу любого двигателя внутреннего сгорания составляет блок цилиндров. Это массивная металлическая деталь, в которой выполнены отверстия – цилиндры. В них перемещаются поршни, которые и передают энергию газов на коленчатый вал, создавая крутящий момент. При этом блок подвергается большой температуре, давлению, трению. Именно поэтому прочность и износостойкость этой детали является столь же важной характеристикой, как и марка применяемого масла в многом влияет на «живучесть» мотора.
Для автомобильных двигателей основными материалами для изготовления блока и головки цилиндров являются чугун и алюминиевый сплав. У каждого из этих вариантов есть свои существенные преимущества и недостатки, поэтому остановимся на них подробнее.
Блок цилиндров – основная деталь в двигателе внутреннего сгорания. | Фото: ebay.com.
Если верить гаражным знатокам, то чугунный блок цилиндров – это полный архаизм. То же утверждают и автопроизводители, которые активно рекламируют как новые, так и «новые» технологии, в частности, широкое применение алюминия для снижения веса машины. Как результат, на большинстве современных машин стоят моторы с алюминиевыми блоками. При этом часто все забывают о главном — о прочности материала и его сопротивлению к изнашиванию. Чугун, сам по себе, более прочный и износостойкий, чем алюминиевый сплав любой марки. А это значит, что машина с чугунным мотором проедет больше, и 300-400 тысяч километров – не предел. Даже нанесение специального покрытия на алюминий – не панацея от раннего износа. Одно упоминание таких материалов, как «никасил» и «алюсил» вызывают немало гнева у владельцев машин и радость у сотрудников СТО.
Технология, проверенная временем — чугунный блок цилиндров с нижним расположением клапанов. | Фото: hthoward.co.uk.
Против чугунных блоков двигателя у алюминиевых есть весомый «козырь» — малый вес, а разница может достигать несколько десятков килограммов. Это, без сомнения, полезно, поскольку машина разгружается, что улучшает динамику и помогает экономить топливо. Но у алюминиевых деталей есть и свои недостатки.
Во-первых, склонность к перегреву и деформации. Алюминиевые детали чаще коробятся при повышении температуры, в то время как чугунные аналоги меньше подвержены проблеме. Особенно это опасно на моторах с турбонаддувом. К тому же, при ремонте алюминиевого блока нужна особая осторожность, т.к. чаще случаются различные неприятности наподобие слизанной резьбы.
Двигатели большинства современных машин имеют блок цилиндров из сплава на основе алюминия. | Фото: koenigsegg.com.
Подытожим результат. По мнению профильного эксперта-двигателиста, моторы с алюминиевым блоком цилиндров лучше подходят для небольших городских машин, а также в тех случаях, когда нужна скорость. А для всех остальных автомобилей наилучшими можно считать детали из чугуна как более надежные и дешевые.
Источник
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Современный мотор: меньше, мощнее – но не вечно…
Если говорить о тенденциях современного мирового моторостроения, то двигатель внутреннего сгорания остается на лидирующих позициях, хотя справедливости ради надо отметить, что некие попытки «покуситься» на «святая святых» все же существуют – например, уже продается серийный электромобиль Tesla. Но поскольку нефтепромышленность сегодня является ключевой отраслью мировой экономики, доминирование двигателей внутреннего сгорания еще на многие десятилетия может остаться незыблемым.
Немного истории. Грустной…
Современные двигатели конструктивно практически мало изменились со времен «отцов-осно-вателей»: Николауса Августа Отто и Рудольфа Кристиана Карла Дизеля. Сегодня в ходу те же коленчатый вал, шатуны, поршни, цилиндры, клапаны, распределительный механизм.
Поэтому все новшества в двигателестроении опираются на новые материалы и технологии, в том числе связанные с электронным управлением.
Например, если еще 20 лет назад блок цилиндров почти повсеместно был сделан из чугуна, то сегодня чугунный блок встречается редко, плавно перейдя в разряд анахронизмов. В настоящее время блоки делают из алюминия, который и легче, и технологичнее. Сначала были проблемы с прочностью и жесткостью, но их постепенно решили.
Правда, полностью алюминиевые моторы действительно приживаются трудно – очень они чувствительны к смазке, охлаждению, зазорам. А вот алюминиевый блок с чугунными гильзами гораздо менее требователен в эксплуатации. Так что старый добрый чугун, который использовали Отто и Дизель, еще послужит…
Вообще надо отметить, что создание нового двигателя даже традиционной схемы – это процесс очень долгий. Вот и получается, что модельный ряд автомобилей меняется в среднем через четыре-пять лет, а мотор в нем нередко стоит от предыдущих моделей, а то и еще более ранних. И часто даже в новых двигателях используются узлы от старых – например, блок цилиндров. Так что двигатели «живут» долго – бензиновые в среднем 10-15 лет, а дизели легко «доживают» до 20 и даже 30 лет.
И еще. С сожалением приходится признать, что в России практически не было своих разработок двигателей – все бралось «оттуда», из-за границы. Причем часто даже то, что там отвергалось. Результат очевиден – сегодня передового двигателестроения у нас в стране просто не существует. Как и конструкторов для его возрождения.
Все началось с авиации… Авиадвигатель Rolls-Royce Merlin 40-х годов прошлого века с непосредственным впрыскомУспехи, неудачи и тенденции
В современном моторостроении существуют две основные тенденции: первая – сократить вредные выбросы, и вторая – снизить расход топлива. Это взаимосвязанные задачи: сокращая расход, мы автоматически снижаем выбросы.
Но если 10-15 лет назад «вредными выбросами» считались традиционные оксид углерода – СО, оксиды азота – NOx и углеводороды – СН, то сегодня в разряд основных перешел и углекислый газ СО2, создающий «парниковый эффект». И если учесть, что любое углеводородное топливо в конечном счете распадается на воду и углекислый газ – то уменьшить выбросы СО2 можно единственным путем: снижением расхода топлива.
Здесь надо принять во внимание и такой нюанс: КПД у двигателя внутреннего сгорания в целом лишь около 25-30%. Выходит, что только четверть бензина в ДВС тратится на движение – остальные три четверти просто вылетают в трубу. И греют окружающую среду. Поэтому инженеры-моторостроители борются за каждый «лишний» процент с помощью довольно сложных технических решений.
Верный способ – повысить удельные параметры двигателя: проще говоря, получить «одну лошадиную силу» с меньшего количества топлива. Например, одним из основных путей роста эффективности бензинового двигателя является повышение степени сжатия. При росте степени сжатия эффективность сгорания топлива в цилиндре повышается, а значит, возрастает коэффициент полезного действия (КПД) цикла – и двигателя в целом.
В частности, повышение основных параметров двигателей, в том числе путем увеличения степени сжатия, дают системы непосредственного впрыска бензина в цилиндр – впрыск сдвигает режимы детонации, убирает неравномерность подачи топлива и увеличивает наполнение цилиндров.
Когда мы еще были впереди планеты всей: форкамерно-факельное зажигание на Волге — прообраз современного послойного распределения зарядаНа самом деле эта идея достаточно старая: непосредственный впрыск широко применялся на авиационных двигателях 40-х годов прошлого века. Инженерам требовалось добиться небывалой по тем временам удельной мощности 70 л.с. с 1 л рабочего объема двигателя при максимальных 2500-3000 об/мин. Сегодня это удельная мощность обычного автомобильного двигателя (хотя и при вдвое больших оборотах, так что авиационный уровень 70-летней давности все еще не превзойден современным автомобилестроением) – а тогда достичь их в авиации было возможно только с помощью непосредственного впрыска.
Но система подачи топлива была механической, т.е. сложной, дорогой и требовавшей постоянных регулировок, что было приемлемо в авиации, но никак не на автомобилях.
Форкамерно-факельный процесс
в двигателе Honda CVCC, такие
двигатели ставились на автомобили
Honda почти до конца 1980-х годовКроме того, механическое управление непосредственным впрыском было хорошо при низких оборотах, требовавшихся для тогдашних авиационных двигателей (воздушный винт все же!). А при их росте хотя бы до автомобильных 6000 об/мин механика уже не справлялась.
Собственно, «возвращение» к старой идее в 1990-2000-х годах стало возможным благодаря развитию электроники, позволившей реализовать управление непосредственным впрыском на высоких оборотах двигателя – с внедрением электронных компонентов появилась возможность управлять процессом горения, чего не было ранее.
Карбюратор, да и традиционные системы впрыска – так называемое внешнее смесеобразование, позволяли лишь смешать 15 кг воздуха с 1 кг топлива и подать смесь в цилиндры. И все. А вот электронное управление непосредственным впрыском в цилиндр дает возможность инженеру выбирать – когда вводить топливо, сколько вводить. И даже впрыскивать топливо за один цикл двигателя несколько раз.
Еще в 70-х годах ХХ века конструкторы для экономии топлива предложили использовать принцип «послойного» впрыска, реализованный в виде так называемого «форкамерно-факель-ного зажигания». Идея заключалась в том, что в специальной камере создается богатая смесь, которая при воспламенении от свечи создает факел, поджигающий бедную смесь, подаваемую непосредственно в цилиндр. Машины с такими двигателями (с аббревиатурой СТСС – Compound Vortex Controlled Combustion) разработала и длительное время производила японская Honda, и даже горьковский автозавод некоторое время выпускал «Волги» с форкамерными моторами. Но в итоге к середине 1980-х от этой идеи пришлось отказаться. Ведь приходилось готовить сразу две топливо-воздушных смеси: бедную, которой надо было много, и богатую, которой надо было мало. И подавать их раздельно – при этом в точные временные промежутки. А сложные карбюраторы (а тогда полноценного электронного управления еще не существовало) не прибавляли ни надежности, ни оптимизма по снижению себестоимости. Но основной удар был неожиданным – выяснилось, что помимо СО и СН оксиды азота тоже не слишком полезны. А здесь у «послойников» возникли новые проблемы…
Но всего через 10 лет, примерно к середине 1990-х годов, инженеры смогли вернуться к идее на новом уровне, чтобы с помощью электроники объединить в одном двигателе все три составляющие: непосредственный впрыск, управление процессом горения и послойное смесеобразование, что позволило поднять степень сжатия и выйти на новый уровень.
Первыми создали серийные автомобили с такими моторами в компании Mitsubishi – они имеют обозначение GDI (Gasoline Direct Injection – «система прямого впрыска бензина»). За ними последовали и другие производители. В этих двигателях нет отдельной форкамеры – форсунка впрыскивает бензин в цилиндр под очень высоким давлением. А камера сгорания имеет такую «хитрую» форму, что в зоне у свечи оказывается богатая смесь, а в остальном объеме – бедная.
Казалось бы, все прекрасно: степень сжатия высокая, смесь бедная, как следствие, вредные выбросы заметно снижены, а экономичность улучшена. Но опять начались проблемы с оксидами азота. Дело в том, что традиционные трехкомпонентные нейтрализаторы убирают из выхлопа СО, NOХ и СН только у смеси обычного состава (15 кг воздуха на 1 кг топлива). А вот с возросшими при бедных смесях объемами оксидов азота они уже не справляются. Так что пришлось разрабатывать новые дополнительные катализаторы. Работают они хорошо, хотя требуют специальной жидкости в качестве «топлива». Но хорошо только в том случае, если в бензине нет серы. А если есть – то быстро «умирают». Ведь бензин с полным отсутствием серы пока еще редкость даже в богатых странах…
Поэтому автопроизводители от идеи послойного впрыска вынуждены были отказаться, а проблему уже построенной инфраструктуры по производству этих двигателей (и уже немало потраченных денег) решили путем «перепрошивки» электронного управления впрыском.
Теперь впрыск топлива осуществляется не тогда, когда поршень находится вблизи верхней «мертвой точки», а раньше. И пока поршень проходит весь путь до ВМТ, смесь успевает перемешаться до практически гомогенной.
Так что «попытка № 2» внедрения послойного смесеобразования и управления горением тоже сорвалась. Когда будет третья попытка, неясно. Но то, что она будет – вполне предсказуемо. Ведь уже создано достаточно много таких двигателей, они работают, хотя их возможности пока не реализованы полностью.
Еще одно направление повышения эффективности ДВС – системы регулирования фаз газораспределения. Они получили распространение недавно, в начале 90-х годов ХХ века, но сегодня двигатель без регулирования фаз уже смотрится каким-то анахронизмом.
Логика таких систем понятна – для эффективной работы двигателя при малых оборотах время (продолжительность) и момент открытия впускных и выпускных клапанов должны быть одни, а с повышением оборотов – другие. И сегодня существует много систем, которые регулируют не только время открытия клапанов, но и величину этого открытия. Что делает ДВС эластичным, а автомобиль с ним – экологичным, экономичным и удобным.
Если подводить промежуточный итог, то можно сказать следующее: современный бензиновый ДВС – обязательно с регулируемыми фазами, а лучшие его образцы имеют непосредственный впрыск. Для повышения мощности двигателей нередко используется наддув, который увеличивает количество воздуха, поступающего в цилиндры, и удельную мощность. Существуют две схемы наддува: газотурбинный, когда турбину для привода компрессора раскручивают выхлопные газы, и приводной, когда компрессор приводится непосредственно от двигателя. Приводные компрессоры тоже разные: объемные, винтовые, волновые и т.д. Но большого распространения такие системы так и не получили, хотя известны давно – в отличие от регулирования фаз газораспределения, непосредственного впрыска топлива и турбонаддува.
Ванкель и другие
В принципе, возможны альтернативы старой конструкции, созданной во времена Отто и Дизеля. Но создать работающий двигатель, способный на равных конкурировать с привычной схемой по всем показателям, очень сложно. Двигатели Стирлинга, Баландина и многих других оригинальных схем и решений не получили распространения и оказались на грани забвения.
И хотя новые идеи витают в воздухе, реализовать даже лучшие из них весьма проблематично. Например, роторно-лопастной мотор Вигриянова, который изначально планировалось устанавливать в «прохоровский» «ё-мобиль», пока так и не создан. И для того чтобы (возможно!) довести его до серийного производства, потребуется, по прикидкам, как минимум, 10 лет и весьма неограниченное финансирование. Причем несколько из этих 10 лет надо будет потратить на подготовку специалистов, способных его довести. А поскольку с «неограниченным финансированием», кажется, наступили проблемы, этот двигатель, скорее всего, света так и не увидит…
Роторно-поршневой двигатель Ванкеля стал, пожалуй, единственным примером внедрения в серийное производство ДВС нетрадиционной конструкции. Хотя двигателю данной схемы уже добрых полвека, и за это время многие производители, выпускавшие такие моторы, давно «сошли с дистанции» (последним стал АвтоВАЗ), он и по сей день ставится на автомобили Mazda. Причем компания так долго занимается этим двигателем и добилась таких его показателей, что уже вряд ли кто сможет сделать хотя бы такой же – по цене, надежности и эффективности. И потому он вряд ли когда-нибудь станет массовым.
Ремонт ремонту рознь
Современные двигатели гораздо более надежны, чем те, которые производились, например, 20 лет назад. В них не надо ничего регулировать, что-то менять – они работают без поломок как минимум до окончания срока гарантии.
Но есть нюанс – сегодня срок службы всего автомобиля стал значительно меньше, чем был ранее. Прошли те времена, когда машину покупали «на всю жизнь». Сегодня сложилась тенденция: люди хотят ездить на новой модели машины. И потому автомобили меняются в среднем через 3-5 лет. Соответственно автопроизводителям не имеет смысла делать машину, которая без поломок прослужит 20 лет. Вот и получается, что автопарк обновляется значительно быстрее, чем два-три десятка лет назад.
Так что время двигателей-«миллионников» давно «кануло в Лету» – их просто невыгодно
делать. Да и зачем? Ресурс мотора рассчитывается с учетом возможного пробега автомобиля: в среднем можно говорить максимум о 150 тыс. км.
Процесс непосредственного впрыска уже широко распространился, но пока использовать
все его преимущества не удаетсяОчевидно, ремонт двигателя должен продлить ресурс – но не до бесконечности, а до конца срока службы автомобиля (который тоже закладывается относительно небольшим – не более 10 лет). К чему это приводит? К тому, что некоторые ремонтные процессы становятся просто ненужными, а ремонтное оборудование «отстает» от современных двигателей.
Например, на старых моторах уровень нагрузки составлял 50 л/с с 1 л объема, а на современных (с наддувом) – вдвое больше. При такой разнице удельных мощностей и нагрузок на детали «старое-доброе» уже не работает – нужны новые технологии. Сегодня многие работы стало просто невозможно сделать без современного оборудования – шлифовального, расточного, хонинговального. Оно не слишком хорошо окупается, поэтому многие предпочитают работать по старинке. Но не тут-то было…
Так, для новых моторов нередко используются шатуны с «ломаными» крышками. Традиционные конструкции крышек шатунов, изготовленных отдельно, а потом собранных, для современных высоконагруженных двигателей не подходят – неточно и совсем недешево. И при ремонте традиционных шатунов всегда есть опасность нарушения соосности, что ведет к катастрофическим последствиям для мотора, хотя традиционные шатуны ремонтируются легко. А вот «колотые» – не ремонтируются вообще.
Еще пример – коленчатый вал на старом тихоходном двигателе можно было наварить и прошлифовать. Сейчас это невозможно даже представить: усталостные трещины очень быстро приведут к разрушению всего двигателя. Кроме того, ручная работа с большим количеством операций стоит дорого. А коленчатый вал легкового мотора – деталь массовая, а значит, и недорогая. И делать двойную, а то и тройную работу, чтобы восстановить деталь, которая потом быстро выйдет из строя, по крайней мере, экономически неэффективно.
При этом надо помнить, что просто замена одной детали, вышедшей из строя, не решает проблемы поломки двигателя в целом: такая локальная замена обычно предполагает «гарантию только до ворот». Современный высоконагруженный двигатель – это сложный комплекс, а потому его ремонт должен быть комплексным, с заменой всего «по кругу», чтобы даже самый экономный автовладелец не возвращался через каждые 10-15 тыс. км для замены очередной детали. Вот почему качественно отремонтированный мотор стоит всего лишь на 25-30% меньше нового. Но насколько такой ремонт выгоднее замены для владельца?
Так что современная тенденция в ремонте проглядывается – замена вышедшего из строя узла постепенно побеждает. Причем ремонт «в гараже на коленке» уже не удается. Поэтому неудивительно, что в последние годы значительно возросли требования к квалификации ремонтников, ощутимо выросла стоимость ремонта, а сам процесс стал сводиться больше к замене деталей, нежели к их восстановлению.
Есть и другая тенденция, когда производитель не дает запчастей вообще – только двигатель в сборе. И ремонтникам остается только поменять весь двигатель, вместо того чтобы его ремонтировать. А зачем чинить, если двигатели непрерывно усложняются, а квалифицированная ручная работа дорожает еще быстрее?
И наконец, «контрактные» моторы…
В заключение отметим: модные сегодня «контрактные» моторы становятся похожи на пресловутый «МММ». Нет в мире такой страны-«донора», где бы существовало столько двигателей с большим остатком ресурса. А поскольку двигатели современных легковых автомобилей рассчитаны на конечный и весьма ограниченный пробег, то покупка такого мотора давно стала лотереей – в которой, как известно, выигрывает один из тысяч. В лучшем случае.
А остальным предлагается раз в 10-20 тыс км купить очередной «билет» – пока не будет выбран их «лимит» на ремонт или замену мотора на новый.
- Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»
Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы
Какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?
В последние годы стало модно перед покупкой автомобиля смотреть на его внешность, форму, интерьер и различные функции. Двигатель и коробки передач вместе с подвеской как-то незаметно стали отходить на второй план. Но это неправильно. Ведь автомобиль – это не модный новый смартфон или телевизор. Для любого транспортного средства двигатель – это его сердце, без которого он не может осуществлять свою главную функцию. Тем не менее все еще есть водители, которые перед покупкой машины тщательно изучают ее техническо-механическую часть. Но многие в итоге сталкиваются с дилеммой при выборе двигателя, задавая себе непростой вопрос: а какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?
Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?
Да-да, современный авторынок может вынести мозг любому автолюбителю при выборе автомобиля. Это раньше было просто: выбрал марку, модель, один из нескольких движков – и все. Теперь же количество различных технологий в современных автомобилях, наверное, уже скоро обгонит количество технологий в космическом аппарате Аполлон, слетавшем на Луну.
Этот посадочный модуль Appolo точно не был сделан из чугуна
Многие из наших читателей знают, что в последние годы в автомире становится все меньше машин с чугунными двигателями. На их смену пришли легкие алюминиевые моторы. В итоге автолюбители во всем мире поделились на два лагеря, один из которых рьяно доказывает другому, что алюминиевые двигатели хуже старых чугунных. В одной из прошлых наших статей мы уже подробно разобрали преимущества и недостатки новых и старых моторов. Сегодня же мы решили кратко поговорить о том, какие все-таки движки лучше – алюминиевые или чугунные.
На первый взгляд, алюминий лучше обычного чугуна. Именно поэтому многие автолюбители и эксперты считают, что алюминиевые моторы имеют преимущество перед старыми, полагая, что чугунные моторы – это отсталая технология. На самом деле эта идея совершенно неверна и подобное мнение крайне однобоко.
Давайте же познакомимся с разницей между алюминиевыми и чугунными двигателями. Алюминиевые и чугунные моторы называют так в зависимости от того, из какого материала сделан блок цилиндров двигателя. Например, если блок цилиндров сделан из чугуна, то двигатель считается чугунным. И даже если в нем будет использоваться алюминиевая головка блока цилиндров, то все равно этот двигатель будет считаться чугунным. То же самое касается и алюминиевых силовых агрегатов.
Смотрите также: Вот какие плюсы и минусы есть у различных типов двигателей: обзор
Фактически же оба типа двигателей имеют как свои преимущества, так и недостатки. Давайте кратко в виде цитат из прошлой статьи выделим преимущества и недостатки алюминиевых двигателей, которые откроют глаза тем, кто считает, что чугунные моторы – это допотопные технологии. На самом деле сбрасывать со счетов чугунные силовые агрегаты еще рано.
Преимущества алюминиевых моторов
- Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива
- Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса
- Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах, но тем не менее она бывает)
- Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя)
- Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отличие от чугунных моторов
- Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной
- Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя. Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование
Минусы алюминиевых моторов
- Сложность изготовления. Для отлива блока необходимо более сложное оборудование и технологии
- Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности)
- Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя
- Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая
- Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется)
- Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д.
- Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива
- Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали
- Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя)
- Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки
- Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния)
Итак, алюминиевые моторы легче, чем чугунные. Также алюминиевые двигатели имеют лучший теплоотвод по сравнению с чугунными блоками (лучшая теплоотдача). В результате алюминиевые моторы работают более гладко и устойчиво.
Главным же недостатком алюминиевых моторов является недостаточная прочность блока цилиндров. К сожалению, жаропрочность при высоких температурах у алюминиевых движков хуже по сравнению с чугунными. Особенно это плохо, когда двигатель небольшой, поскольку при маленьких размерах алюминиевого блока цилиндров конструкторам тяжело придать ему хорошую прочность. Но самое ужасное, что с такими алюминиевыми моторами в последние годы стало модно ставить турбину, которая также негативно влияет на температуру в двигателе, оказывая на хрупкий алюминиевый блок двигателя свое отрицательное воздействие.
Вот почему некоторые автопроизводители по-прежнему в турбированных автомобилях используют чугунные тяжелые двигатели. Так надежней и долговечней.
Также главный минус алюминиевых моторов – это их плохая ремонтопригодность. К сожалению, многие алюминиевые двигатели отремонтировать очень тяжело, в отличие от чугунных моторов, где толстый блок цилиндров легко подлежит нескольким расточкам.
Почему же тогда автомобильные компании популяризировали во всем мире алюминиевые двигатели? А все дело в экологии. Из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители вынуждены любыми способами снижать расход топлива в новых транспортных средствах, который напрямую влияет на уровень вредных выбросов в выхлопе. А согласно исследованиям, расход топлива может быть уменьшен на 6-8% при каждом снижении веса автомобиля на 10%.
Чугунный элемент двигателя
Именно поэтому последние 5-7 лет автомобильные компании постоянно ломают голову, как уменьшить вес всех автокомпонентов в транспортном средстве. В том числе, как вы уже поняли, уменьшение веса коснулось и подкапотного пространства. Так что нет ничего удивительного, что многие автомобильные компании стали так активно продвигать свои новые облегченные модели, оснащенные полностью алюминиевыми двигателями. То есть основная причина появления менее ремонтопригодных моторов – это снижение потребления топлива и вредных веществ в выхлопе транспортных средств.
Смотрите также: 8 самых известных типов двигателей в мире! Вот чем они отличаются
У чугунных моторов также есть минусы. Главный – это их вес, что существенно сказывается на расходе топлива и, конечно, на экологии. В том числе чугунные двигатели более шумные и работают более грубо. Также чугунный мотор долго прогревается и хуже охлаждается, в отличие от алюминиевого.
Так что, как видите, нельзя однозначно сказать, что алюминиевый двигатель лучше железного, также как нельзя утверждать, что современные алюминиевые моторы – полный отстой и что классические чугунные двигатели – лучшие в мире. У каждого мотора свои преимущества и недостатки!
Да, от алюминиевых моторов не стоит ожидать какого-то рекордного километража. К сожалению, у алюминиевых двигателей ресурс в любом случае меньше, чем в старых классических моторах. Но, увы, таковы реалии нашего современного мира. Вы посмотрите вокруг – а что сейчас долговечно? Вон мосты рушатся, недавно построенные, что уж говорить об одноразовых брендовых чайниках, холодильниках и духовках. Сегодня срок службы многой техники уже не может сравниться со сроком службы старой, которая могла работать почти вечно.
Из этих кусков чугуна сделают двигатель или тормозные диски
Но в любом случае при должном уходе алюминиевый мотор без проблем пройдет 300-400 тыс. км. При среднем пробеге в 30 000 км, чтобы наездить этот километраж, понадобится более 10 лет. Этого вполне достаточно, чтобы через десять лет утилизировать автомобиль или продать на вторичном рынке, чтобы приобрести себе новый автомобиль. Вы понимаете, что с ростом благосостояния населения за последние 25 лет постепенно людям становится ненужным владеть одним автомобилем 30 лет. Так что да, алюминиевые моторы имеют минусы, и причем существенные, но это не катастрофа. Хотя, конечно, если верить в конспирологию, то теория заговора автопроизводителей против потребителей все-таки имеет место. Подробнее об этом в нашей статье можете прочитать здесь.
Так что какой покупать автомобиль, решать вам. Да, вопрос выбора сегодня очень тяжелый. Но главное – не спешить. Оцените все «за» и «против» и принимайте решение разумом, а не эмоциями. Необходимо всегда анализировать полученную информацию в спокойной обстановке, чтобы сделать правильный выбор автомобиля.