Трицилиндрови двигатели. Едва ли има някой, който да не си навие носа, когато става дума за трицилиндрови двигатели.
За тях сме чували почти всичко: „Купете кола с трицилиндров двигател? Никога!"; „Това са просто проблеми“; „ходете малко и харчете много“. Това е само малка извадка от предразсъдъците, свързани с тази архитектура.
Някои са верни, други не, а някои са просто митове. Тази статия има за цел да постави всичко в «чисти съдове».
Надеждни ли са трицилиндровите двигатели? В крайна сметка, добри ли са или за нищо?
Въпреки лошата репутация на тази архитектура, технологичната еволюция в двигателите с вътрешно горене направи недостатъците й все по-малко забележими. Проблем ли са производителността, консумацията, надеждността и приятното шофиране?
В следващите няколко реда ще съберем факти и цифри за тези двигатели. Но нека започнем от началото...
Първите три цилиндъра
Първите три цилиндъра на пазара ни стигнаха от ръката на японците, макар и много плахо. Срамежлив, но пълен със сила. Кой не помни Daihatsu Charade GTti? След този последваха други модели с малка изразителност.
Първите широкомащабни серийни европейски трицилиндрови двигатели се появяват едва през 90-те години на миналия век. Говоря за двигателя 1.0 Ecotec от Opel, който задвижваше Corsa B, и няколко години по-късно за двигателя 1.2 MPI от Volkswagen Group, с които е оборудвана.модели като Volkswagen Polo IV.
Какво общо имаха тези двигатели? Бяха слаби. В сравнение с четирицилиндровите си колеги, те вибрираха повече, ходеха по-малко и консумираха със същата мярка.
Последваха трицилиндрови дизелови двигатели, които страдаха от същите проблеми, но засилени от естеството на дизеловия цикъл. Изтънчеността беше слаба и приятността от шофиране беше нарушена.
Ако добавим някои проблеми с надеждността към това, имахме перфектната буря, за да създадем отвращение към тази архитектура, която продължава до днес.
Проблеми с трицилиндрови двигатели?
Защо трицилиндровите двигатели са по-малко рафинирани? Това е големият въпрос. И това е въпрос, който е свързан с дисбаланса, присъщ на неговия дизайн.Тъй като тези двигатели са оборудвани с нечетен брой цилиндри, има асиметрия в разпределението на масите и силите, което прави вътрешния им баланс по-труден. Както знаете, цикълът на 4-тактовите двигатели (всмукване, компресия, горене и изпускане) изисква завъртане на коляновия вал от 720 градуса, с други думи, два пълни оборота.
При четирицилиндров двигател винаги има един цилиндър в цикъла на горене, осигуряващ работа на трансмисията. При трицилиндровите двигатели това не се случва.
За да се справят с това явление, марките добавят противотежести на коляновия вал или по-големи маховици, за да противодействат на вибрациите. Но при ниски обороти е почти невъзможно да прикриете естествения си дисбаланс.
Що се отнася до звука, излъчван от ауспуха, тъй като те не успяват да изгарят на всеки 720 градуса, той също е по-малко линеен.
Какви са предимствата на трицилиндровите двигатели?
Добре. Сега, когато знаем „тъмната страна“ на трицилиндровите двигатели, нека се съсредоточим върху техните предимства — въпреки че много от тях може да са само теоретични.
Основната причина за приемането на тази архитектура е свързана с намаляването на механичното триене. Колкото по-малко движещи се части, толкова по-малко енергия се губи.
В сравнение с четирицилиндров двигател, трицилиндровият двигател намалява механичното триене с до 25%.
Ако вземем предвид, че между 4 до 15% от консумацията може да се обясни само с механично триене, ето нашето предимство. Но не е единственият.
Премахването на цилиндър също прави двигателите по-компактни и по-леки. С по-малките двигатели инженерите имат повече свобода да проектират програмирани структури за деформация или да направят място за добавяне на хибридни решения.
Производствената цена също може да бъде по-ниска. Споделянето на компоненти между двигателите е реалност във всички марки, но една от най-интересните е BMW, със своя модулен дизайн. Трицилиндровите (1.5), четирицилиндровите (2.0) и шестцилиндровите (3.0) двигатели на BMW споделят повечето от компонентите.
Баварската марка добавя модули (чете цилиндри) според желаната архитектура, като всеки модул е с размери 500 cm3. Това видео ви показва как да:
Всички тези предимства позволяват на трицилиндровите двигатели да обявяват по-ниска консумация и емисии от техните еквивалентни четирицилиндрови колеги, особено в предишния протокол за потребление и емисии на NEDC.
Въпреки това, когато тестовете се извършват според по-взискателни протоколи като WLTP, при по-високи режими, предимството не е толкова очевидно. Това е една от причините, поради които марки като Mazda не прибягват до тази архитектура.
Модерни трицилиндрови двигатели
Ако при големи натоварвания (високи обороти) разликите между тетрацилиндровите и трицилиндричните двигатели не са изразителни, при ниски и средни режими, съвременните трицилиндрови двигатели с директно впръскване и турбо постигат много интересен разход и емисии.Вземете примера с двигателя 1.0 EcoBoost на Ford — най-награждаваният двигател в своя клас — който успява да достигне средни стойности под 5 л/100 км, ако единствената ни грижа е разходът на гориво, а при умерено спокойно шофиране той не надхвърля 6 л/100 км.
Стойности, които се издигат до цифри далеч над споменатите, когато идеята е да се „изстиска“ цялата си сила без никакви отстъпки.
Колкото по-високо е темпото, толкова повече предимството на четирицилиндровите двигатели избледнява. Защо? Тъй като при такива малки горивни камери електронното управление на двигателя нарежда допълнителни инжекции на бензин, за да охлади горивната камера и по този начин да избегне предварителното детониране на сместа. Това е, За охлаждане на двигателя се използва бензин.
Надеждни ли са трицилиндровите двигатели?
Въпреки лошата репутация на тази архитектура – която, както видяхме, дължи повече на миналото си, отколкото на настоящето – днес тя е надеждна като всеки друг двигател. Нека нашият „малък воин“ каже така…
Това подобрение се дължи на напредъка, постигнат в конструирането на двигатели през последното десетилетие по отношение на: технология (турбо и инжектиране), материали (метални сплави) и довършителни работи (антифрикционни обработки).
Въпреки че не е трицилиндров двигател , това изображение демонстрира технологията, използвана в настоящите двигатели:
Можете да получавате все повече и повече енергия от единици с по-малък и по-малък капацитет.
В настоящия момент в автомобилната индустрия повече от надеждността на двигателите са заложени периферните устройства. Турбо, различни сензори и електрически системи са обект на работа, която механиците днес вече нямат затруднения да следват.
Така че следващия път, когато ви кажат, че трицилиндровите двигатели са ненадеждни, можете да отговорите: „са надеждни като всяка друга архитектура“.
Сега е твой ред. Разкажете ни за вашия опит с трицилиндрови двигатели, оставете ни коментар!