Почему объем двигателя большой а лошадей мало

Опубликовано: 15.05.2024

Ведь некоторые японские/европейские авто выжимают 300 л.с. из 2 или 3 литров двигателя, а не из 5 литров (как американские) и они же при одинаковом его объеме с американскими авто выдают больше мощности в л.с., например, Мерседес объемом в 5 литров выдает 330 л/с, а Джип Гранд Чероки при том же объеме выдает всего-навсего 220.

✅ Попробуем разобраться

Откинув эмоции и не переходя на личности, попробую рассказать, что такое американский двигатель вообще и он же большого объема в частности.

Дело в том, что люди, которые пытаются сравнивают классические американские двигатели с европейскими или японскими по мощности — являются абсолютными невеждами в автомобильной области вообще, и в области двигателестроения в частности, т. к. классический большеобъемный американский мотор и европейские/японские малолитражные моторы имеют кардинальные отличия.

✅ Но обо всем по порядку.

Когда то давно, в 50-70 годах, американцы были беззаботными и веселыми ребятами, которые с удовольствием ездили на больших, и на тот момент очень совершенных автомобилях.

В то время надпись Made in USA на автомобиле означала престиж и качество. Да и по другому быть не могло, ибо уже тогда американцы делали отличных машин едва ли не больше, чем во всем остальном мире вместе взятом.

Японский автопром тогда ходил под стол пешком и ходил туда в таком положении где-то до середины 80-х годов. В Европе тогда автопром тоже не блистал яркостью и разнообразием.

Кстати, такой любимый нынешнеми ценителями MB SL Gullwing, имел в подвеске не шаровые опоры, а шкворни, в то время как в Америке в это же время даже на семейные седаны ставились шаровые опоры. Это так, для сведения, чтобы был ясен уровень Америки и Европы с Японией на тот момент.

Тогда, каждому американцу было ясно как день, что хороший автомобиль — это большой американский автомобиль. Чем больше и просторнее — тем лучше. И для обеспечения неплохой динамики почти 3-х тонным машинкам нужен был мощный двигатель.

И американцы, не долго думая, рассудили просто. Чем больше объем — тем больше мощность. Отсюда и пошли 4, 5, 7 и 8 литровые двигатели. Тогда, в то время они без особого напряга выдавали 300-400 лошадей и могли разгонять 3-х тонного 6-ти метрового сверкающего хромом красавца до сотни секунд за 9-10. Машинка при этом могла кушать 30-40 литров бензина, однако, такой расход в то время никого особенно не пугал, ибо бензина было много, он был дешевый а доходы даже простых американцев росли вместе с подъемом экономики Америки.

В Европе же, от банальной послевоенной бедности и природной прижимистости европейцев такие мощные двигатели никак не могли появится, и Европа пошла своим путем. Они начали делать маленькие двигатели и ставить их в свои плешивые маленькие автомобильчики типа Ситроен 2CV. А уж потом, по мере развития технологий стали доводить эти маленькие моторчики и поднимать их мощность с целью научить свои евродрандулеты ездить быстрее.

Но пришел топливный кризис 70-х и американцы задумались о том, что не все в этом мире так просто. К тому же в штатах, вовсю набирались сил общества, борющиеся за чистый воздух и прочие высокие материи ("зеленые"). Их крайне раздражали прожорливые и достаточно неэкологичные моторы большого объема, и в результате под лозунгом борьбы за экологию и экономию бензина, произошло ключевое событие:

✅ АМЕРИКАНСКИЕ ДВИГАТЕЛИ УРЕЗАЛИ ПО МОЩНОСТИ ОСТАВИВ ПРИ ЭТОМ ИХ ОБЪЕМ

И в результате к примеру Бьюик Ривера 74 года выпуска с двигателем объемом 7.5 литров имел мощность 245 лошадей при степени сжатия 8.5:1. Хотя снять с этого двигателя все 400 лошадей можно было бы путем нескольких простых операций. Но нельзя! Зеленые не разрешали.

Как примерно гласит американская пословица — "Если тебе попался лимон, не расстраивайся — сделай из него лимонад" так и в урезании мощности двигателей вскоре нашли своеобразный плюс.

Во-первых, большие двигатели с низкой мощностью обладали гигантским крутящим моментом на низких оборотах, и как следствие во первых, автомобиль обладал хорошей динамикой разгона на любых скоростях.

Во-вторых, из за того что двигатель был низкооборотистым (максимум 4000-4500 об/мин), автомобиль обладал НИЗКИМ УРОВНЕМ ШУМА двигателя при движении с постоянной скоростью. Ну а так как хорошая машина для американцев — это комфортная машина, то такое положение вещей очень даже всех устроило.

И с тех пор, американцы поступили мудро, сохранив традицию оснащать свои автомобили большеобъемными, низкооборотистыми моментными двигателями. Именно поэтому двигатель, например Джип Гранд Чероки при объеме в 5.2 литра имеет мощность "лишь" 220 лошадей, но зато при этом обладает далеко недетским крутящим моментом в 406 Nm уже при 2800 оборотах, что делает его очень серьезным противником на светофорных гонках даже для 740 БМВ.

А все дело в том, что БМВ обладая большей мощностью при меньшем объеме, имеет пик крутящего момента выше чем двигатель гранда. И так в любом европейском или японском двигателе.

✅ЧЕМ ВЫШЕ МОЩНОСТЬ ПРИ МЕНЬШЕМ ОБЪЕМЕ, ТЕМ БЫСТРЕЕ ДОЛЖЕН ВРАЩАТЬСЯ ДВИГАТЕЛЬ

На практике это означает, что для того чтобы какой нибудь узкоглазый автомобиль с 2 литровым 200 лошадным двигателем разгонялся так как Гранд, двигатель этого узкоглазого должен визжать как электродрель где нибудь на 8000 оборотов, в то время как гранд будет разгонятся точно так же, а то и быстрее расслабленно бурча на 3000 оборотах.

Это немного утрированно, но смысл именно такой.

✅Итак, законспектируем и запомним:

1. На разгонную динамику автомобиля влияет не максимальная мощность двигателя, а его крутящий момент, измеряемый в Ньютон-метрах. Чем ниже по оборотам двигателя находится пик крутящего момента, тем быстрее машина будет разгонятся с низкого старта. Именно в этом сильны американские большеобъемные двигатели.

2. Максимальная мощность двигателя влияет на максимальную скорость автомобиля, а не на динамику его разгона.

3. Классический большеобъемный американский двигатель отличается от европейского и японского прежде всего тем, что обладает низкой литровой мощностью но при этом большим крутящим моментом на низких оборотах (2500-3000), низкой степенью сжатия и, как следствие, БОЛЬШОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ.

4. Еще проще: Американский двигатель крутится медленно, а разгоняет машину офигенно быстро. В этом его ОСНОВНОЕ отличие от европейских и японских малообъемных агрегатов.

Двигатель – сердце автомобиля, поэтому при выборе авто покупатели часто обращают внимание на один немаловажный фактор – его объем. Однако мало кто представляет, что же такое рабочий объем двигателя и на что он влияет.

Начнем с определения – рабочий объем двигателя – это сумма всех объемов цилиндров автомобиля, где объем поршня – это произведение площади поршня на его ход, а ходом поршня называется расстояние от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Говоря простым языком, объем цилиндра – это объем камеры сгорания, где и происходит воспламенение и сгорание топлива.

Объём двигателя считают в кубических сантиметрах или литрах. Один литр – это 1000 кубических сантиметров. В зависимости от объема автомобили делятся на микролитражные – до 1,1 литра, малолитражные – 1,2-1,7 литра, среднелитражные – 1,8-3,5 литра и крупно литражные – свыше 3,5 литров. В основном такое разделение применяется для автомобилей с бензиновыми двигателями.

Как работает автомобильный двигатель?

Для начала, чтобы было понятнее, о чем пойдет речь, давайте рассмотрим, как происходит рабочий процесс в автомобильном двигателе, и за счет чего машина может двигаться.

Представьте себе замкнутую камеру, в которой одна стенка является подвижным поршнем. Туда через специальный патрубок поместили смесь топлива (бензина) и воздуха, а затем подожгли ее при помощи специального устройства – свечи зажигания. Смесь вспыхивает и мгновенно сгорает, по сути – взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.

С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатому валу, через который сила толчка передается на колесную ось, приводящую автомобиль в движение. Чем больше сгорит топлива, тем сильнее будет толчок.

Соответственно, большая камера сгорания обеспечит бОльшую мощность двигателя, чем маленькая. Это, конечно, очень упрощенное объяснение, на практике на мощность влияет множество факторов.

Что такое объем двигателя?

Камера, где сгорает топливно-воздушная смесь, другими словами называется цилиндром двигателя. В современных автомобильных двигателях этих цилиндров (камер цилиндрической формы) обычно несколько – четыре, шесть, восемь или даже двенадцать.

Объем двигателя определяется как суммарный объем всех цилиндров, или же как объем одного цилиндра, умноженный на их количество. Объем одного цилиндра определяется в момент, когда поршень опущен до упора, в самую нижнюю точку. Объем двигателя может быть выражен в кубических сантиметрах или в литрах (литраж автомобиля).

Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на: субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра; авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра; средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров. мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более; версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС. Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя.

Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т.д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива. Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д. Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой.

На что влияет объем двигателя?

Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров

Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.

Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.

Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.

Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.

Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера. Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер.

Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото

Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение

Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото

Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Строгие экологические стандарты и дорогое топливо уже не дают автопроизводителям делать самые мощные и надежные двигатели. Но все равно практически для каждой модели есть выбор между несколькими вариантами силовой установки – отличаются они, как правило, объемом. Но насколько объем двигателя влияет на расход топлива? Мы разобрались в этом и оказалось, что зависимость не такая явная, а еще – что расход топлива в 2020 году уже не так важен, как раньше.

Страсти по расходу топлива

Пару лет назад бензин дорожал так быстро, что многие реально задумались над тем, чтобы ограничить поездки или экономить топливо каким-то еще способом. Самый радикальный – сменить автомобиль на менее мощный, который, как кажется, будет расходовать меньше топлива на сотню километров. Потом, правда, оказывается – все совсем наоборот, и более слабый двигатель меньшего объема оказывается слишком «прожорливым».

Сейчас цены почти не растут, но у многих водителей побеждает желание экономить – даже в ущерб собственному комфорту. А часто и безопасности – со слабым двигателем рискованно идти на обгон или ездить зимой по скользким дорогам.

Вообще, расход топлива в литрах на 100 километрах – вещь очень и очень условная. Для простоты его замеряют в трех разных форматах езды:

городской цикл – учитывает особенности движения в плотном потоке с частыми остановками и низкой скоростью;
загородный цикл – оптимальная скорость и более плавный разгон/торможение;
смешанный цикл – смесь городского и загородного в определенных пропорциях.

Эти варианты включены в Директивы Евросоюза, которые регулируют вопросы энергоэффективности и экологичности транспорта. Но и тут оказывается, что у производителей есть масса уловок.

На сегодняшний день самый громкий скандал – так называемый «Дизельгейт», когда компанию Volkswagen поймали на многократном занижении уровня выбросов. Для потребителей выбросы не так важны, но они поняли главное – заявленный производителем расход топлива имеет слабое отношение к реальности. После этой истории произошла еще одна – на этот раз с Mitsubishi Motors. Компанию уличили в подтасовке данных по расходу топлива для 600 тысяч автомобилей.

Скандалы не только стоили производителям репутационных и материальных потерь, теперь процедура замеров расхода топлива стала более жесткой. Правда, производители продолжают хитрить, особенно с самыми «зелеными» моделями. Например, проведенное в Великобритании исследование показало, что, например, для гибрида V60 расход занижен почти вдвое – он оказался на уровне 3,5 литра на 100 км, тогда как производитель обещает 1,8 литра.

Производители «хитрят» с расходом разными способами – заявленные цифры обычно получены на специальном стенде со стандартными условиями движения, идеальным топливом, отсутствующим сопротивлением воздуха.

Но при таких условиях выясняется интересная картина – измеренный расход топлива не зависит от объема двигателя. То есть, серьезно отличающиеся по объему цилиндров (соответственно, и по мощности) двигатели в одних и тех же условиях расходуют одинаковое количество топлива. Но почему так получается?

Зависимость меньше, чем все думают?

Автопроизводители придумывают все новые и новые способы заставить обновлять автомобили как можно чаще, и сюда относятся «игры» с расходом. Например, уже вполне частая история – трех- или пятицилиндровые двигатели, которые дополняют турбинами. В результате с 1 литра рабочего объема «выжимают» 125 л.с. – но как долго сможет отходить такой двигатель, сказать сложно.

С другой стороны, есть примеры, когда меньший объем означает больший расход. Например, на «Оку» ставили несколько двигателей, в том числе такие:

ВАЗ-11113 на 2 цилиндра объемом 0,7 литра. При мощности в 33 л.с. двигатель расходует 6,8 литра бензина на 100 км;
TJ376QEI на 3 цилиндра объемом 1 литр. Имея мощность 53 л.с., такой двигатель расходует только 5,5 литра на 100 км.

Есть и более экстремальный пример – Mazda RX-7 с роторно-поршневым двигателем объемом в 1,3 литра показывает мощность в 255 л.с. с расходом в 13 литров на 100 км. Правда, для такого типа двигателей рабочий объем считается по особым правилам, но и владелец в итоге экономит на налогах (там, где они считаются от объема).

Что касается «Оки», то половина от обычного четырехцилиндрового двигателя будет расходовать столько же топлива, сколько и целый двигатель, имея при этом вдвое меньшую мощность. В принципе, усредненные замеры подтверждают это. По подсчетам британской компании Emission Analytics, реальный расход топлива у автомобилей с двигателями разного объема такой:

до 1 литра – 7,3 литра на 100 км;
от 1 до 2 литров – 6,1 литра на 100 км;
от 2 до 3 литров – 6,3 литра на 100 км;
от 3 до 4 литров – 8,1 литра на 100 км;
от 4 до 5 литров – 11,8 литра на 100 км;
свыше 5 литров – от 12 литров на 100 км.

Кстати, в этом же исследовании выяснили, что чем меньше объем двигателя, тем больше расхождений между заявленным и реальным расходом. Так, для двигателей объемом до 1 литра расхождение составило 36%, тогда как для двигателей объемом цилиндров более 5 литров – только 1%.

Но все равно, как видно из результатов исследования, при объеме цилиндров от 1 до 3 литров средний расход примерно одинаков – а расти он начинает только для более мощных двигателей. Разгадка тут может быть простой – двигатели большего объема обычно устанавливают на более тяжелые автомобили, и часто с АКПП, что само по себе увеличивает расход.

Кроме того, есть еще один фактор – увеличение объема цилиндров не означает увеличения мощности двигателя, говорит автоэксперт Виктор Королев:

Фактически объем двигателя у многих производителей не растет. Если раньше BMW 7 4.4 и были 4.4, то сейчас там стоит двигатель по объему где-то 2-2.5л и несколько турбин. Фактически производители отказались от чистого объема и такая цифра в объеме уже не фактическая, а маркетинговая. Это первый фактор почему количество потребляемого топлива не выросло значительно. В принципе это все и объясняет почему, казалось бы, более объемный движок BMW потребляет не на много больше топлива менее объемного – Ford. Но даже так, двигатель BMW будет по фактическому объему подобным, а за счет турбированности и технологий более сложным и мощным, чтобы у кого не создалось иллюзии что раз объем тот же то и мощность приблизительно такая же.

Максимально влияют на расход три фактора, фактический объем двигателя, нагрузка на двигатель и исправность топливной системы и ДВС. Первый пункт мы объяснили выше, а остальные и так ясны. Чем выше нагрузка на двигатель – тем выше обороты и тем чаще в него поступает топливная смесь, а значит и расход. Исправность топливной заключается в том, что топливная система может лить больше топлива чем нужно в топливной смеси, таким образом есть даже шанс получить гидроудар и попасть на замену двигателя. Из более мелких факторов, но тоже значимых – стиль езды, величина колес (чем оно тяжелее, тем выше расход).

Сам же производитель может замерять расход топлива по-разному. От работы машины в не нагруженном режиме, то есть просто заведенной, до езды в агрессивном виде на треке и даже взять среднее между этими двумя значениями. Но зачастую берется значение при обычном режиме езды, не нагружено и не спортивном. При том с 1-2 пассажирами. Поэтому не удивляйтесь что расход больше если вы агрессивно ездите или возите постоянно с собой 5 человек.

Виктор Королев, менеджер автопортала 100.ks.ua.

Выходит, что объем цилиндров – это то, что меньше всего влияет на расход топлива? На самом деле объем играет свою роль – но только если он слишком маленький (меньше 1 литра) или слишком большой (4 литра и больше). В остальных случаях расход зависит от других факторов.

Не только объем

Как уже стало понятно, далеко не всегда объем цилиндров двигателя определяет расход топлива – при желании можно выбирать любой современный двигатель с объемом от 1 до 3 литров, а расход у них будет примерно одинаковым (при том, что по мощности и комфорту вождения «объемистый» двигатель будет лучше).

Но чтобы понять, какие особенности влияют на расход топлива, можно оценить то, как сами производители рассчитывают расход. Итак, есть несколько регламентов:

европейский регламент (правила NEDC) – автомобиль заезжает на роликовый стенд и на нем имитируется пробег в 11 километров со средней скоростью в 34 км/ч (и разгоном до 120 км/ч);
американские правила (цикл FTP-75) – автомобиль проезжает 75 километров в разных условиях, которые включают город, шоссе, езду в мороз, агрессивное вождение и включенный кондиционер;
правила немецкого журнала AUTO BILD – есть тестовый маршрут на 153 километра, который включает в себя улицы, шоссе и даже автобан, на котором можно развить любую скорость движения.

Как видно, более точной оценка будет по американскому регламенту – он лучше других имитирует реальное вождение. Но даже европейский регламент многое говорит об автомобиле – если несколько моделей прошли один и тот же тест, он покажет разницу в расходе.

Естественно, производители понимают, что потребители будут выбирать автомобиль, в том числе, и по расходу. Отсюда – всевозможные уловки при расчете расхода топлива даже при соблюдении всех условий:

определенная скорость движения – близкая к максимальной на этом участке дороги (до определенного предела чем выше скорость – тем ниже расход);
корректировка прошивки контроллера – двигателю снижают мощность в угоду экономичности;
максимальное облегчение – с машины снимают все, что угодно, вплоть до одного из зеркал заднего вида;
специальные шины, специальное масло и даже специальный асфальт на тестовом треке;
любые узлы, которые могут снизить скорость, модернизируются – например, увеличивается зазор между тормозными колодками и дисками, а все щели в передней части кузова заклеиваются;
иногда даже отключают генератор – полностью заряженный аккумулятор позволяет без проблем пройти тест, вообще не нагружая двигатель.

Но и это еще не все – на расход топлива в условиях реальной эксплуатации влияет огромное количество факторов. Например, бюджетный Ford Focus 2.0 и BMW 7 4.4 при совершенно разных по уровню двигателях показывают примерно одинаковый расход топлива. Как считает Александр Разин из компании «Байкал-Сервис ТК», это объясняется огромными различиями в уровне машины:

Сравнивать BMW и Ford, по сути, не корректно. Один – это венец творения инженерной мысли в исполнении автопроизводителя, создающего лучшие двигатели в мире. Второй – автомобиль среднего класса с довольно посредственным двигателем, ориентированный на массовый спрос, а, следовательно, и экономию на инновациях.

На расход топлива в автомобиле максимально влияет двигатель, КПП и раздаточный узел. Назовем это двигательная установка. Чем удачнее спроектирован этот узел, тем эффективнее он донесет тягу до каждого колеса, затратив при этом наименьшее количество топлива. Объем непосредственно двигателя играет важную роль и чем он больше в рамках отдельно взятой модели, тем легче ему работать. То есть он с наименьшей нагрузкой, на более низких оборотах, грубо говоря, толкает машину. Безусловно, необходим баланс: ведь очевидно, что больший по объему двигатель влияет на массу, и всему есть предел. Многие производители в погоне за удешевлением автомобиля, чтобы, например, (как в случае с РФ) вписаться в грабительские ввозные пошлины и налоги, вынуждены ставить на авто меньшие по объему двигатели, попутно стараясь не потерять в мощности. Это всегда ведет только к потере ресурса двигателя и росту расхода топлива. Вот такая сомнительная экономия.

Вернемся к сравнению BMW и Ford. Это автомобили абсолютно разного класса и ценового сегмента. Довольно старый, простой и надежный двигатель от Ford против самых современных достижений автомобилестроения от баварцев, использующих, к примеру 8-ступенчатые АКПП, системы рекуперации энергии, распределение энергии, различные режимы работы турбин в зависимости от требуемой нагрузки. К примеру, автомобиль Волга с двигателем 2,4 потребляет на сотню 15-17 литров, но что вы хотите от не совсем удачного двигателя другой эпохи?

Для понимания сути вопроса необходимо сравнивать одну и ту же модель авто, но с разными по объему двигателями. Сейчас практически у всех производителей в линейке есть 2-3 двигателя с различными объемами. Взглянув на характеристики, а еще лучше, проведя тест-драйв, вам станет очевидно, с каким двигателем машина лучше себя ведет.

По вторичному рынку вопрос банален и, очевидно, всегда связан с износом не только двигателя, но и КПП, ходовой части и т. д. Так или иначе, по ходу службы автомобиль свои характеристики со временем теряет, даже находясь в одних бережливых руках, хотя в целом при грамотной эксплуатации прирост расхода топлива некритичен, если, конечно, все узлы исправны.

Александр Разин, директор по административно-хозяйственной деятельности ООО «Байкал-Сервис ТК».

Получается, что расход топлива двигателем зависит, скорее, от его технологического уровня – например, 8-клапанный двигатель с карбюраторной системой питания будет потреблять гораздо больше, чем такой же по объему двигатель с 16 клапанами и системой впрыска.

Не стоит забывать и об остальных частях автомобиля – например, о его аэродинамике, шинах, дополнительном оборудовании и массе. Как считает Игорь Серебряков из ГК «АвтоСпецЦентр», все это непосредственно влияет на расход:

На 3-5% увеличивается расход топлива из-за аэродинамического сопротивления автомобиля встречному потоку воздуха. Поэтому, чем больше дополнительных деталей, установленных на авто – спойлеры, багажник на крыше, – тем чаще владельцу приходится заправляться. Давление в шинах, ниже необходимого параметра, также приводит к дополнительной трате примерно на 4%, как и резкий стиль вождения, с частыми внезапными торможениями и быстрым разгоном. Объем двигателя пропорционально отражается на количестве топлива: чем больше объем цилиндра, тем быстрее тратится горючее на его воспламенение с наибольшей отдачей.

Игорь Серебряков, директор департамента послепродажного обслуживания ГК «АвтоСпецЦентр».

Но еще многое зависит и от самого водителя – при более спокойной манере езды с плавным ускорением и плавным торможением расход снижается, то же касается использования качественного топлива и технической исправности автомобиля.

А так ли важен расход топлива?

Любой автовладелец знает, что на топливо у него уходит много денег, но не все готовы подсчитать полную стоимость владения. Но, как показывает практика, стоимость топлива – не самая большая статья расходов на транспорт. Более того, для автомобилей с небольшим объемом двигателя доля топлива оказывается как раз выше. В 2015 году аудиторская компания PriceWaterhouse Coopers провела исследование стоимости владения автомобилем в России. Цифры получились интересные:

Как видно, на топливо у владельцев автомобилей класса B (компактный) приходилось 24% расходов – или 54,3 тысячи рублей из 222,6 тысяч в год. Но уже для более мощных внедорожников стоимость топлива – лишь 14-16% от общих расходов на владение автомобилем. Больше этого приходится платить за страховку (правда, с Каско), а также терять на старении автомобиля.

Если учитывать, что средний расход топлива с ростом объема двигателя от 1 до 4 литров составляет, соответственно, от 6,1 до 8,1 литров на 100 км, разница составляет около 32,7%. Но из-за того, что на топливо приходится не так много в структуре расходов на владение, выбрав более мощный двигатель, владелец будет платить больше всего на 5-8%.

Стоит ли это таких расходов? Ответ у каждого будет свой, но стоит понимать – обычно чем больше двигатель, тем больше (и комфортнее) сам автомобиль.

И, наконец, не стоит пытаться обмануть природу. Дело в том, что у бензина, как и у любого другого топлива, есть величина удельной теплоты сгорания – она составляет 42-44 МДж на килограмм. Соответственно, вне зависимости от того, сгорит это топливо в 2 цилиндрах или в 8, и какого объема будут эти цилиндры, энергия от сгорания выделяется одинаковая – и все зависит лишь от КПД двигателя. КПД, в свою очередь, зависит от возраста и технологичности автомобиля – чем новее двигатель, тем он эффективнее, и тем меньше он теряет энергии.

То есть, борьба за расход идет с двух сторон – инженеры прикладывают максимум усилий для роста КПД двигателей, а также для минимизации потерь энергии на уровне самого автомобиля – это КПП, электронные системы, облегчение конструкции, более эффективная ходовая часть, и т.д.

Так что пытаться сэкономить, выбрав двигатель меньшего объема и меньшей мощности, скорее всего, не стоит – в этом просто нет никакой необходимости.

Внезапно обнаружил, что даже ближайшие мои друзья — весьма технически эрудированные люди, — весьма смутно понимают, почему в авто- и мототехнике есть двигатели с одинаковым или очень близким рабочим объемом, но по динамическим характеристикам отличающиеся капитально. Я не знаю, насколько местная аудитория подкована в технике (подозреваю, что весьма некисло), но для тех, кого действительно интересует «как оно устроено», проведу по возможности без зауми ликбез на тему чо там как, и почему.

Вопрос: На что влияет рабочий объем двигателя?
Ответ: На все. На его весовые, динамические и экономические характеристики.

Вопрос: Можно ли сказать, что более литражный мотор однозначно мощнее, чем менее литражный при прочих равных?
Ответ: Если объем различен, то никаких «прочих равных» уже быть не может. Уже изменилась одна из основных характеристик мотора.

Вопрос: Ну хорошо, допустим, я некорректно выразился. Возьмем два хондовских движка: от Steed/Shadow 400 и от Shadow/RS 750 — оба V-twin, оба с примерно одинаковой степенью сжатия. Один развивает 33 лошади, второй 45. Если промасштабировать дальше с соблюдением пропорций, будет ли расти мощность в той же степени, как и объем?
Ответ: Может и расти, а может и не расти. Все зависит от конструкции и настроек двигателя. Никаких других правил нет и быть не может — ибо еще раз, все зависит от конкретной конструкции и конкретных настроек. В данном случае вообще имеет место некорректное сравнение. Чесоточный развивает свои 33 лошадки при частоте вращения коленвала в ~~10000~~ 7500 об./мин. В то время как мотор почти двухкратно большим объемом имеет свои 45 кобыл всего-лишь при частоте вращения 5500 об./мин. На этих оборотах «чесотка» выдаст хорошо, если ~~14-18~~ 20 сил, то есть почти ~~втрое~~ вдвое меньше, чем более кубатурный двигатель.

Мотор от 750-кубовой Shadow

Двигатель от «Теней» объемом 400/600 кубов — внешне он одинаков для обеих модификаций Shadow VLX.

Вопрос: То есть сравнение некорректно.
Ответ: Да. Непонятно, что конкретно сравнивалось. Если тупо два мотора — то 750-кубовый, конечно, намного мощнее и по моменту сильнее. Так же как двигатель мотоцикла VTX1300 (тоже V-twin) еще мощнее и сильнее: 75 л. с. при тех же 5000 об./мин. Вот это сравнение более корректно…

Вопрос:… а как же…
Ответ:… было бы, если бы мы не учитывали чумовой, почти двухкратной разницы в крутящем моменте этих моторов. Так, 750-кубовая «Тень» развивает около 60 Н*м, в то время как VTX выдает на-гора аж 123 ньютон-метра. Тяга вдвое больше! Собственно, объем тоже почти вдвое.

Двигатель от 1300-кубовой Honda VTX.

Вопрос: то есть можно сказать, что мощность — это штука манипулятивная, и, сравнивая, смотреть надо на показатели максимального крутящего момента?
Ответ: не совсем. Но безусловно, оценка по максимальному моменту позволяет сравнить два похожих мотора куда корректнее, чем по максимальной мощности. При условии, что двигатели концептуально близки, конечно. Сравнивать спортовую 4-цилиндровую истеричку с эндурной флегмоодностволкой той же кубатуры мальца неприлично.

Вопрос: Ну а как же тогда быть с непохожими моторами?
Ответ: А непохожие и сравнивать бессмысленно. Эти двигатели создаются под конкретные задачи, и если движки априори непохожи друг на друга, то, значит, создавались для разных целей. Какое еще сравнение?

Вопрос: А вот и нет! Например, BMW F650GS в разные годы имел и «одноствол» от Rotax, и 2-горшковый мотор уже под своей маркой — правда, с объемом на 150 кубиков больше…
Ответ: верно. Но это значит лишь то, что инженеры BMW признали двухцилиндровую модель удачнее для данного мотоцикла — по целому комплексу показателей, в том числе по уравновешенности, мощности, эластичности и еще туче критериев. Где-то они однозначно выиграли (в энерговооруженности, например), где-то явно проиграли (в массе двигателя и его себестоимости производства). Прямое сравнение двух моторов в этом случае не имеет общей «печки», базы. Делать какие-то выводы о влиянии какого-то одного параметра на целый их выводок — просто глупо.

Вопрос: Ну хорошо, а если абстрагироваться от корректности сравнений. Можно какие-то определенные закономерности в «размерности» двигателей выявить?
Ответ: Можно. Чем больше объем одного цилиндра, тем больше обычно момент, а двигатель более заточен под тяговую езду. И наоборот, чем меньше объем одного цилиндра, тем меньше обычно крутящий момент, а двигатель более оборотистый.

Вопрос: С чем это связано?
Ответ: С назначением двигателя, конечно же. Но если вопрос об объективных параметрах, то вкратце объяснить можно так.

Самый простой способ увеличить мощность — форсировать мотор по скорости вращения коленвала. Мощность (при постоянном моменте) зависит от оборотов коленвала строго линейно. Поскольку крутящий момент есть прямой наследник эффективного давления в цилиндре, а эта величина сильно зависит от условий газообмена там, то сохранить ровную полку момента на всем диапазоне оборотов вряд ли получится. Но это и не нужно: достаточно удерживать момент просто на разумном значении, можно даже со сдвигом вправо — тогда мощность будет расти еще более круто и достигнет стратосферных значений где-нибудь в районе 18 000 оборотов.
Беда в том, что мотор со столь длинным диапазоном оборотов, становится практически однорежимным: нормально едет только в какой-то одной зоне оборотов. Для спортов и городских жужжалок — ближе к максимальным значениям. То есть надо крутить, чтобы получить достойную отдачу.
Обратный прием — можно ограничить диапазон оборотов, а форсирование мотора провести увеличением эффективного давления в цилиндре, то есть форсануть движок по моменту. Тогда он будет тянуть ровно, мощно, на всем диапазоне. Такая характеристика лучше подходит эндуро или круизерам.

Возьмем два 650-кубовых мотора, совсем разных по назначению. Например, упомянутый BMW F650GS, того самого одноствольного (2006 год, например) типа, и классическую 4-цилиндровую «сибиху» CB650f. Объем один и тот же на обоих движках. Но «бэха» прет с «нуля» так, что голова на спину запрокидывается, а Хонда толкает в копчик, только если ее раскрутить. Сравните обороты максимальной мощности: 6500 у BMW и 11000 у Honda. С моментом похоже: у «гуся» пик на 5000 об./мин, у «сибихи» — на 8000 оборотах.

Вопрос: Интересно, с чем конкретно, с конструкторской точки зрения это связано?
Ответ: Не поверите, с конструкцией двигателя. У BMW один огромный цилиндр диаметром 10 см и ходом в 8,3. У Хонды — четыре горшка в ряд, каждый размером 6,7х4,6. Суммарный объем такой же, но процесс газообмена — ключевой для формирования эффективного давления в цилиндре (параметр «Me»), совершенно разный. Под этот процесс затачиваются профили каналов, диаметры клапанов, профили кулачков распредвалов и фазы газораспределения.
Например, в погоне за мощностью инженеры Honda решились увеличить обороты. Для этого им нужно было протащить сквозь клапаны чуть ли не вдвое больше бензовоздушной смеси, чем происходит у BMW. Но величина подъема клапана — параметр строго ограниченный, а кол-во клапанов на цилиндр одинаковое у обоих движков чисто по компоновочным соображениям. Поэтому японцы делают финт ушами: учетверяют число цилиндров. Соответственно клапанов становится также в четыре раза больше. Но что важнее, объем воздуха, протаскиваемый через один цилиндр, уменьшается также в четыре раза! При прочих равных, разумеется. Суммарное проходное сечение 16-ти хондовских клапанов примерно в 1.5 раза больше, чем 4-х клапанов у «гуся», а воздуха, повторюсь, через один цилиндр пропихивать теперь нужно в 4 раза меньше при одинаковых оборотах. Вот и родилась возможность поднять эти самые обороты, а вместе с ними и мощность. Разумеется, там и другие шаманства идут в ход: перекрытие фаз клапанов, настройка впускного и выпускного коллекторов, и с уменьшением действия инерционных факторов, и с позиции уравновешенности (а значит, паразитных нагрузок на конструкцию), и т. д., и т. п.

Вопрос: А как себя при этом ведет момент?
Ответ: Отличный вопрос! Момент на 4-цилиндровой Honda примерно такой же, как на 1-ствольном BMW (около 60 Н*м), однако если рассматривать весь диапазон оборотов двигателя, то окажется, что «гусь» выдает куда больший момент на протяжении большего % своего диапазона. Отсюда и разница в тяге: «гусь» сразу же прет как танк, в то время как «сибиху» до максимума ее момента еще нужно докрутить — половину диапазона оборотов она сильно проигрывает 1-цилиндровому BMW.

Вопрос: Но если поставить два мотоцикла вместе, то…
Ответ: То получится очередное сравнение каратиста с борцом. Мотоциклы разные, заточены под разные требования и условия эксплуатации, и сравнивать их «впрямую» немного неумно. Там, где «Хонда» оторвется и исчезнет в туманной дали асфальтового далека, «гусь» проиграет, в том числе и по максимальной скорости. Зато на неровном и крутом грунтовом подъеме его постоянно больший крутящий момент, а главное, запас по нему, позволит носатой «бэхе» обставить японскую коробочку как ребенка.

Вопрос: А если…
Ответ: А вот про «если» мы поговорим в следующий раз. Если будет на то обоюдное желание.

Сейчас на авторынке в большом количестве продаются автомобили B-класса, обладающие малообъемными двигателями от 800 до 1500 кубических сантиметров. Такие моторы ставятся для того, чтобы хоть как-то удешевить машину. Они обладают не только малым объемом, но и малой мощностью. А предназначены в основном для города, за пределами которого в авто с маленьким двигателем передвигаться не так удобно и комфортно. Им приходится помогать механической коробкой передач, варианты с АКПП, как правило, не оправданы с точки зрения динамики. Слабому мотору постоянно приходится работать с полной нагрузкой, и, для нормального разгона его нужно раскручивать до максимальных оборотов: со старта и во время обгона. А от этого не только увеличивается его расход топлива до максимума, но и уменьшается моторесурс . Прежде чем выбирать авто со слабым движком, вам нужно хорошенько это обдумать. Если ваше средство передвижения будет оснащено еще и автоматической коробкой передач и кондиционером, то обе эти системы съедят приличную часть мощности.

Обязательно попробуйте провести тест-драйв и почувствуйте, достаточно ли вам будет тяги мотора с такой коробкой и при включенном кондиционере. Автомобиля со слабеньким движком и с механической коробкой передач может быть и хватит для поездки в одиночку, но при полноценной загрузке, этот недостаток сразу проявится. Рассмотрим ситуацию: вы едете по трассе, с вами в машине еще три человека и груз в багажнике, а перед вами идет «фура» со скоростью 90 км/ч. Впереди «встречка», и у вас имеется малый промежуток времени, чтобы сделать безопасный обгон. Задайте себе вопрос: «Получится ли у меня сделать быстрый маневр с таким слабым двигателем?» Малолитражкам необходима правильная обкатка, но даже при бережном отношении к таким автодвигателям, моторесурс вряд ли превысит 300 000 км. Известно, что двигатели, обладающие объемом более двух литров при правильной эксплуатации и при правильном обслуживании, регулярной замене масла и хорошем бензине, могут пройти без капремонта до миллиона километров.

Так если выбор стоит между слабым и более мощным силовым агрегатом, конечно, лучше выбрать более мощный двигатель. Так как мощность у него будет выше, а значит, и работать он будет в пол силы. Отсюда следует, что мотор будет экономичнее по расходу бензина, а следовательно экологичнее , и моторесурс у него будет выше. Современные же малолитражные моторы в основном выполнены из алюминиевых сплавов и «живут» не долго. Они быстро изнашиваются из-за постоянных нагрузок. Обслуживание такого железного сердца желательно проводить чаще. Для смазки и охлаждения такого мотора нужно больше моторного масла, чем обычно, и увеличенный радиатор, а это опять лишние расходы. Получается, что дешевле приобрести автомобиль с более мощным «движком», нежели со слабеньким силовым агрегатом.

Производители нам обещают, что машина с двигателем малого объема будет более экономична, но, на самом деле, не все так просто. Двигатели, имеющие больший объем, на много быстрее прогреваются, что немало важно в зимний период. Эту ситуацию более отчетливо возможно проследить зимним утром. Когда же двух-трехлитровый мотор прогревается до шестидесяти градусов за пару минут, в то время как малолитражка приходит к данной температуре только минут через 15, работая под нагрузкой.

Слабые двигатели за счет турбины показывают неплохую мощность. Еще больше может впечатлить крутящий момент. Некоторые водители специально «чипуют» такие двигатели, чтобы увеличить мощность. И это, конечно, плюс. Но когда двигатель постоянно работает в экстремальных условиях — это минус. Сейчас на рынке очень много машин с турбированными двигателями. Их охотно скупают, но не все знают, как грамотно и правильно их эксплуатировать. При неправильной эксплуатации, турбина и тем более мотор могут быстро выйти из строя, а ремонт будет не дешевым. Более того, многие современные моторы, имеющие небольшой объем, вообще неремонтопригодны. Поэтому при выборе подержанного авто с таким турбированным двигателем вам нужно будет несколько раз подумать, прежде чем купить. При выборе автомобиля необходимо учитывать объем и мощность двигателя по отношению к весу машины.

Подведем итоги…

Вывод. Машина с двигателем малого объема может подойти для городcкой эксплуатации, при условии, что у водителя спокойный стиль вождения. Следует избегать больших грузов, а также стараться не возить «лишних» пассажиров. К плюсам можно отнести: минимальный налог на транспортное средство и более низкую цену на такой автомобиль.

Но авто с двигателем объемом до 1,5 литра не подойдет для тех, кто планирует путешествовать семьей, перевозить грузы, и таскать прицеп, а также дачникам и любителям «стартовать» с места. Естественно, для «лихачей» такие авто тоже не подойдут, т. к. при небольшом объеме вряд ли удастся «положить стрелку» или выполнить эффектный маневр с ускорением. Да и по трассе с таким двигателем ездить будет проблематично, ведь там скоростной режим существенно отличается от городского.

Текст принадлежит: Береги Мотор.

Читайте также: