Діамантовий малюк EcoBoost 1.0

Найгірший мотор в історії людства чи витвір інженерного мистецтва?

Впевнений, хоч раз в житті кожен поціновувач автомобілів чув про диво даунсайзинговий двигун концерну FoMoCo — EcoBoost з об’ємом в "смішні" 0,99 дм³. В інтернеті про нього ходить багато чуток та домислів, розповсюджують які частіше за все люди, які не мали з ним особистої справи. Дехто вважає цього малюка не вартим уваги та "страшно ненадійним", але є й майстри та фордоводи, які на власному прикладі доводять міцність та високі експлуатаційні характеристики цього силового агрегату. Тож кому вірити? Що таке EcoBoost 1.0? Скільки нагород він має? Чи правда, що цей силовий агрегат є одноразовим?

ЩО ЗА "ЗВІР" ТАКИЙ?

Потужний, економічний та універсальний 1-літровий двигун Ford EcoBoost було визнано переможцем міжнародного конкурсу «Двигун і силовий агрегат 2019 року» (IEPOTY, International Engine and Powertrain of the Year) у категорії агрегатів потужністю до 150 к.с. Це вже 11-та відзнака IEPOTY з початку виробництва двигуна у 2012 році. Причому це далеко не випадковий успіх: EcoBoost 1.0 свого часу кілька років поспіль визнавали найкращим двигуном у своїй категорії, а у 2012, 2013 та 2014 роках він взагалі ставав абсолютним переможцем конкурсу.

Вихід 1-літрового двигуна EcoBoost започаткував цілий галузевий тренд до використання трициліндрових бензинових двигунів з турбонаддувом малого об’єму і високої потужності. Сьогодні подібною конструкцією вже нікого особливо не здивуєш, але у 2012 році ситуація була дещо іншою. Встановити трициліндровий літровий мотор у звичайний сімейний Ford Focus і при цьому очікувати від нього не тільки економічності, а й пристойної динаміки — рішення, яке на той момент багатьом здавалося якщо не божевіллям, то принаймні дуже сміливим експериментом.

Насправді ж ніякої магії тут не було. Автомобільній промисловості потрібно було одночасно зменшувати витрату пального та викиди CO₂, але при цьому покупець зовсім не був готовий проміняти звичний автомобіль на щось, що їде виключно за рахунок сили волі водія. Тому інженери пішли шляхом downsizing: зменшили робочий об'єм і кількість циліндрів, скоротили механічні втрати, а нестачу тяги компенсували турбонаддувом та сучасними системами керування двигуном.

Саме в цьому і полягає головна ідея EcoBoost 1.0 — отримати характеристики значно більшого атмосферного двигуна, використовуючи мінімально можливий робочий об'єм.

Двигун Ford EcoBoost 1.0 було розроблено в Дантонському технічному центрі Ford у Великобританії. Серійне виробництво стартувало у квітні 2012 року спочатку в Кельні, Німеччина, а згодом виробництво було розгорнуто ще на підприємствах у Крайові, Румунія, та Чунцині, Китай.

І першою серійною моделлю Ford, яка отримала цей двигун, став саме Focus.

ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

На конвеєр було поставлено одночасно дві модифікації цього двигуна із різними варіантами потужності — 100 к.с. (74 кВт) і 125 к.с. (92 кВт). Обидві версії мають однаковий показник крутного моменту в 170 Нм у діапазоні від 1400 до 4500 об/хв, з тимчасовим бустом до 200 Нм на найпотужнішій версії. Трохи пізніше було випущено лімітовану версію цього двигуна, яка має потужність 140 к.с. та 210 Нм крутного моменту. Ця модифікація встановлювалася на Fiesta Black & Red Edition та інші спеціальні версії моделі.

Якщо дивитися на ці цифри без контексту, вони вже виглядають непогано. Але достатньо просто поділити потужність на робочий об'єм — і стає зрозуміло, наскільки амбітним був цей проект. 125 кінських сил з одного літра для звичайного сімейного автомобіля — показник, який ще зовсім недавно можна було побачити хіба що у спортивних двигунів. А 140-сильна версія взагалі має 140 к.с. на літр.

Є у Ford і більш «екзотичні» версії цього двигуна. Серед них 180-сильна модифікація для ралійної Fiesta R2. А ще EcoBoost 1.0 із віддачею у фантастичні 202 к.с., який з 2012 року використовувався на гоночному боліді Formula Ford.

Про цю історію я вже розповідав окремо у матеріалі про 202-сильний EcoBoost для Formula Ford, і якщо комусь досі здається, що літровий трициліндровий двигун за визначенням не може бути серйозним — рекомендую подивитися, як ця маленька конструкція поводилася там, де економічність вже нікого не цікавила.

ЧОМУ САМЕ ТРИ ЦИЛІНДРИ?

На перший погляд може здатися, що три циліндри тут з'явилися виключно заради здешевлення конструкції: деталей менше, двигун компактніший, легший, та й внутрішніх втрат на тертя відповідно менше. І певна частка правди в цьому, безумовно, є. Але головна причина значно цікавіша — саме така архітектура дозволяла отримати необхідну компактність та ефективність, не втрачаючи можливості забезпечити автомобілю нормальну динаміку.

Проблема трициліндрового двигуна полягає в іншому — його складніше зробити достатньо плавним. Через особливості порядку роботи циліндрів така "трійка" має характерні вібрації, які у чотирициліндрового двигуна виражені значно слабше. Найпростіший шлях вирішення проблеми — встановити балансирний вал, але це знову додаткова деталь, додаткова маса, додаткові втрати на тертя та ще один механізм, який потрібно приводити в рух.

Тому Ford пішов іншим шляхом. У першому поколінні EcoBoost 1.0 балансирного вала немає, а необхідного рівня плавності вдалося досягнути завдяки оптимізації кривошипно-шатунного механізму, противагам та спеціально налаштованому маховику. Разом із конструкцією опор двигуна це дозволило отримати цілком цивілізовану поведінку трициліндрового мотора у звичайному автомобілі.

І ось саме за такі речі мені EcoBoost 1.0 і подобається. Замість того щоб просто додати ще один вузол, інженери спочатку спробували вирішити проблему на рівні самої конструкції.

ОСОБЛИВОСТІ КОНСТРУКЦІЇ

Блок цього двигуна виготовлено з чавуну. На перший погляд рішення досить дивне, адже алюмінієвий блок був би легшим, а боротьба із зайвою масою для такого проекту мала величезне значення. Проте чавун тут обраний не випадково: він добре підходить для швидкого прогріву компактного двигуна, а це, у свою чергу, позитивно впливає на економічність та рівень викидів під час роботи непрогрітого мотора.

Впорскування палива — безпосереднє. За нагнітання повітря відповідає компактний турбокомпресор, який має невелику інерційність і тому здатен досить швидко виходити на робочий режим. Саме турбіна фактично і є тією "магією", яка дозволяє літровому двигуну поводитися як значно більший атмосферник.

У системі газорозподілу застосовано незалежну зміну фаз газорозподілу Ti-VCT, завдяки якій електроніка може підлаштовувати роботу клапанного механізму під поточний режим двигуна. ГБЦ при цьому являє собою єдине ціле з випускним колектором. Таке рішення скорочує шлях відпрацьованих газів та дозволяє ефективніше керувати температурним режимом випуску, що для невеликого турбованого двигуна теж далеко не дрібниця.

Система охолодження двигуна Ford EcoBoost 1.0 також досить незвичайна. Тут використовується розділене керування контурами охолодження, завдяки чому двигун може швидше виходити на робочу температуру, а теплова енергія розподіляється не зовсім так, як у традиційній системі охолодження.

У приводі ГРМ першого покоління використовується армований арамідним волокном зубчастий ремінь, занурений у масляну ванну. Таке рішення було застосовано заради зменшення втрат на тертя та шуму. У системі змащування, своєю чергою, використовується насос мастила зі змінною продуктивністю.

На папері конструкція виглядає досить складною. Але якщо розібрати її на окремі рішення, то стає зрозуміло, що практично кожен вузол тут працює на одну й ту саму мету — отримати максимальну ефективність із мінімального об'єму.

БОБМА СПОВІЛЬНЕНОЇ ДІЇ? ДЕЩО НЕОЧІКУВАНЕ ПРО РЕМІНЬ ГРМ.

Саме ремінь ГРМ, що працює у маслі, свого часу став головним постачальником страшилок про EcoBoost 1.0. Про нього розповідають стільки, що іноді складається враження, ніби Ford спеціально розробив двигун, аби кожні кілька років перевіряти нервову систему своїх власників.

Насправді все як завжди є у реальному світі — дещо складніше.

У приводі ГРМ першого покоління використовується спеціальний ремінь із оболонкою з HNBR та армуванням арамідним волокном. Тобто це зовсім не той звичайний гумовий ремінь, який хтось просто вирішив занурити в моторну оливу. Інша справа, що така конструкція дійсно висуває підвищені вимоги до обслуговування.

І ось тут вже починається найцікавіше, тому що міфів навколо цього вузла накопичилося стільки, що в один абзац їх точно не вмістити. Тому про конструкцію ременя, його матеріали, регламент заміни та реальні причини появи страшилок я свого часу написав окремо у детальному розборі приводу ГРМ EcoBoost 1.0.

А тут скажу лише одне: наявність ременя в масляній ванні сама по собі не є доказом ненадійності двигуна.

Зате вона є дуже вагомою причиною не експериментувати з моторною оливою та не ставитися до її заміни за принципом "та ще поїздить". Не знаєте що лити — шукайте відповідь у моєму великому гайді, де зібрані допуски та рекомендації для всіх без виключення двигунів Ford Focus.

ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ? МАГІЯ ECOBOOST.

Власне, вся ця складна конструкція створювалася заради дуже простої речі — зробити маленький двигун, який у звичайній експлуатації не буде відчуватися маленьким.

На малих навантаженнях він користується перевагами невеликого робочого об'єму та низьких внутрішніх втрат, а коли водієві потрібна потужність, у гру вступає турбіна. Система прямого впорскування, зміна фаз газорозподілу, продумана система охолодження та електронне керування дозволяють двигуну працювати ефективно у досить широкому діапазоні режимів.

І саме це, на мою думку, є найцікавішим у EcoBoost 1.0. Це не просто маленький мотор із турбіною, а цілий набір інженерних рішень, кожне з яких окремо може здатися не таким вже й революційним. Але разом вони дозволили Ford отримати з одного літра характеристики, які ще зовсім недавно вимагали б від чотирициліндрового атмосферника значно більшого робочого об'єму.

ДИТЯЧІ ХВОРОБИ ДВИГУНА

Звичайно ж вони були. І я навіть не збираюся робити вигляд, що їх не існує.

Особливо це стосується ранніх дорестайлових Focus із двигунами M2DA та M1DA. Частину таких "особливостей" я навіть виявив на своєму власному автомобілі, після чого вирішив не чекати, поки вони перетворяться на реальну проблему, а провести профілактику та модернізацію. 

У результаті з'явилася окрема історія про повну модернізацію системи охолодження EcoBoost 1.0, куди увійшли патрубки, кришка та додаткова електрична помпа. Якщо у вас дорестайловий Focus із M2DA або M1DA — раджу почитати.

Це, до речі, наочний приклад чому я не люблю категоричних заяв на кшталт "EcoBoost — ненадійний" або "EcoBoost — безпроблемний". Як реальний власник (на відміну від багатьох блогерів) я можу впевнено розповідати вам про цей двигун на досвіді і цілком об'єктивно.

У двигуна є конкретні конструктивні особливості, є відмінності між роками випуску та поколіннями, є певні вузли, за якими варто стежити. Знати про них — нормально. Перетворювати їх на страшилку про "одноразовий мотор" — вже трохи перебор.

До речі, варто також сказати, що в Ford Focus 4 теж встановлено EcoBoost 1.0, але це вже зовсім інший моторзі своїми особливостями. Якщо цікаво розібратися у відмінностях між ранніми версіями— я окремо зібрав усю доступну інформацію про два покоління EcoBoost 1.0 в окремому дописі.

МЕДВЕЖА ПОСЛУГА ВІД БЛОГЕРІВ АБО ЗВІДКИ ВЗЯЛАСЯ РЕПУТАЦІЯ "ОДНОРАЗОВОГО" ДВИГУНА?

Мабуть, це питання зараз вас цікавить найбільше.

EcoBoost 1.0 став одним із тих двигунів, навколо яких інтернет досить швидко створив власну міфологію. "Не ремонтується", "блок одноразовий", "клапани потрібно чистити кожні 20 тисяч", "ремінь обов'язково розсиплеться", "літровий мотор довго не живе" — чого тільки не доводилося читати.

Частина цих тверджень виникла через реальні проблеми окремих автомобілів, частина — через неправильне обслуговування, а деякі, схоже, просто кочують з одного автомобільного форуму на інший за принципом "десь чув".

Свого часу я зібрав найгостріші питання про EcoBoost 1.0 в окремому матеріалі і спробував розібратися з ними без форумної магії. І знаєте, що цікаво? Чим більше я вивчаю цей мотор, тим більш смішним стає слово "одноразовий" стосовно нього.

ОКРЕМО ПРО РЕСУРС

Ford створював EcoBoost 1.0 як масовий двигун для звичайних автомобілів, а не як якийсь експериментальний агрегат, який повинен був прожити гарантійний термін і вирушити на металобрухт. Навіть за інструкцією виробника на старті продажів, цей двигун мав проїхати мінімум 10 років або 240 000 км (регламент заміни ременя ГРМ).

При цьому жодна конструкція не здатна компенсувати людську недбалість. Якщо заливати незрозумілу оливу, затягувати її заміну, ігнорувати проблеми із системою охолодження та роками не цікавитися станом приводу ГРМ, рано чи пізно будь-який двигун почне мститися.

Але якщо дивитися не на форумні легенди, а на реальні автомобілі, картина виглядає значно цікавіше. У мене навіть є окремий матеріал про EcoBoost 1.0, який подолав 550 000 км — такі приклади набагато красномовніші за чергову історію "знайомого знайомого", у якого щось колись зламалося.

Тому я б не став називати EcoBoost 1.0 ані безсмертним, ані одноразовим. Це просто сучасний турбований двигун, який має певні конструктивні особливості та потребує відповідного ставлення.

ЗАСПОКІЙЛИВІ ВИСНОВКИ

Крихітний 1-літровий EcoBoost з трьома циліндрами спочатку сприйняли з великим скептицизмом. Та й складно було очікувати іншого: люди десятиліттями звикали оцінювати автомобільний двигун за кількістю циліндрів та літрами робочого об'єму, а тут Ford раптом пропонує поставити під капот Focus мотор, який за об'ємом менший за деякі мотоциклетні двигуни.

А потім цей "малюк" почав отримувати одну нагороду за іншою, став одним із найвідоміших прикладів downsizing та розійшовся величезною кількістю автомобілів по всьому світу.

Чи можна назвати його ідеальним? Звичайно ні. У нього є слабкі місця, особливо у ранніх версій. Є конструктивні особливості, які вимагають уважного обслуговування. Є ремінь ГРМ, який працює в маслі, і є специфіка системи охолодження. Але все це зовсім не означає, що перед нами якийсь "одноразовий" двигун, приречений на капітальний ремонт одразу після закінчення гарантії.

Навпаки, мені здається, EcoBoost 1.0 дуже добре демонструє, наскільки далеко за останні десятиліття зайшло двигунобудування. Інженери Ford взяли літр робочого об'єму, три циліндри, додали турбіну, пряме впорскування, змінні фази, складну систему охолодження, спеціальний привід ГРМ — і змусили все це працювати разом у звичайному сімейному автомобілі.

А потім ті самі інженери взяли цей маленький двигун і зробили з нього гоночний агрегат на 202 кінські сили.

Тож боятися EcoBoost 1.0 я особисто не бачу жодної причини. За минулі 10 років експлуатації власного Ford Focus 3 я маю лише суто позитивні емоції від цього автомобіля та цього силового агрегата. 

***

Якщо ця стаття виявилася корисною — це вже непоганий результат сам по собі. А якщо раптом захочеться віддячити автора за час витрачений на її написання,  чашка запашної львівської кави чудово передасть позитивні емоції на будь-яку відстань 😉|🤝.