Мобільний додаток
Ще більше зручності! Миттєві сповіщення про всі актуальні події вашого профілю!
Перевод статьи о сравнении параметров трёх моторов Lancia Thema 8.32, Mercedes 300 SL–24, Porsche 944 S2 от немецкого автомобильного журнального издания Auto Motor und Sport, № 6, 1989.
МАГИЯ ЧИСЕЛ
Одинаковый рабочий объем, распределенный между четырьмя, шестью и восемью цилиндрами, и все это под соусом изысканных технических решений — подобное разнообразие встречается только в трехлитровом классе. Сравнение трехлитровых многоклапанных моторов Lancia, Mercedes и Porsche приводит к неожиданным выводам.
С социологической точки зрения ответ очевиден: чем больше цилиндров, тем выше престиж владельца. Однако объективный анализ устроен сложнее, ведь техническое сравнение силовых агрегатов с разным числом цилиндров ставит перед исследователем целый ряд вопросов. Подобное сопоставление требует единого знаменателя: необходимы были одинаковый рабочий объем, сопоставимый технологический уровень, наличие регулируемого каталитического нейтрализатора и отсутствие повышающих мощность надстроек вроде турбонаддува или компрессора. В итоге выкристаллизовались три мотора трехлитрового класса — настоящие шедевры, которые буквально напрашиваются на очную ставку. Три литра объема распределены между четырьмя, шестью и восемью цилиндрами, и каждый из них увенчан четырехклапанными головками. Происхождение этой троицы угадать несложно. В конце концов, в мире существует лишь один трехлитровый четырехцилиндровый мотор, и прописан он под капотом Porsche 944 S2. Трехлитровый V8 тоже локализуется без труда, ведь такую экзотику можно встретить только на Lancia Thema 8.32. И лишь у 24-клапанной рядной шестерки трехлитрового формата может быть несколько отцов. Мы выбрали самый свежий экземпляр, установленный в новом Mercedes 300 SL-24.
Увиденное открывает глаза. Один только взгляд на монументальный Lancia V8, плотно заполняющий подкапотное пространство, позволяет даже дилетанту понять, что перед ним изысканное инженерное творение. Специалиста это не удивляет, ведь ему отлично известно о благородном происхождении данного агрегата. Мотор Lancia является прямым отпрыском династии Ferrari, пусть даже он совпадает с аналогичным двигателем Ferrari на модели 325 GTB лишь в десяти процентах из своих 1077 деталей. На этом фоне внешний вид менее цилиндровых конкурентов хоть и красив, но вполне обыден. Мотор Mercedes сверху прикрыт обильно стилизованным экраном, аккуратно упакован и четырехцилиндровый двигатель Porsche, чьи 572 отдельные детали находятся в правильной пропорции относительно меньшего числа цилиндров.
Итак, за статусное визуальное сопровождение престижного V8 можно не переживать. Тем удивительнее выглядят данные в его формуляре. Заявленная мощность составляет 215 л.с., но лишь для предлагавшейся до сих пор версии без нейтрализатора. С фильтром на выхлопе в распоряжении V8 остаются скромные 205 л.с. при 6750 об/мин — показатель так себе на фоне сильных соперников. Несмотря на пролетарское количество цилиндров, Porsche выдает внушительные 211 л.с., для чего ему хватает вполне умеренных 5800 об/мин. Одиночную вершину по пиковой отдаче тем временем удерживает Mercedes. Его показатель в 231 л.с. при 6300 об/мин трансформируется в удельную мощность 78 л.с. с одного литра рабочего объема. Это дает мотористам законный повод для гордости и наглядно подтверждает характерную для рядных шестерок любовь к высоким оборотам.
Обязательным условием для проявления этого качества являются именно высокие обороты. Только тогда во впускных трубопроводах начинают работать те газодинамические колебания, которые оптимально наполняют цилиндры за счет эффекта дозарядки и подстегивают мощность на верхах. Напротив, в зоне низких оборотов форсированной рядной шестерке приходится нелегко. Свойственный ей порядок работы цилиндров и геометрия атмосферного впуска затрудняют качественное наполнение на низах, что заставило Mercedes применить на новом 24-клапаннике механизм изменения фаз газораспределения. Посредством вакуумного привода с электронным управлением фазы впускных клапанов смещаются в зависимости от оборотов двигателя. Это идеальное решение для более сочной отдачи мощности ниже 5000 об/мин при сохранении максимальной эффективности вплоть до отсечки на 7000 об/мин. Только так инженерам удалось добиться того, что шестицилиндровый мотор Mercedes демонстрирует выдающиеся показатели и по крутящему моменту. Его пиковое значение в 272 Нм достигается при 4600 об/мин, причем крайне важен тот факт, что при падении оборотов момент снижается очень незначительно.
Porsche может спокойно обойтись без подобных ухищрений. Внушительные 280 Нм, доступные уже при 4000 об/мин, на корню уничтожают любые переживания по поводу нехватки тяги. Это преимущество было заложено в характер четырехцилиндрового мотора столь солидного литража еще на стадии проектирования. Ничто не обеспечивает такую приятную лавину силы на низах, как большие цилиндры, и в этом отношении двигатель Porsche непобедим. С объемом 0,75 литра на один цилиндр поршни на впуске даже при низких оборотах приводят в движение массивные столбы воздуха, гарантируя щедрое наполнение свежим зарядом топливовоздушной смеси.
Итальянскому конкуренту с его маленькими поршнями о подобном, судя по всему, остается лишь мечтать. Реальность наделяет великолепный V8 такой характеристикой крутящего момента, которая способна напугать любого моториста. Из былых 285 Нм после внедрения каталитического нейтрализатора уцелели лишь 263 Нм. К этой планке трехлитровый мотор Lancia мучительно подбирается лишь к 5000 об/мин, после чего при падении оборотов поспешно сдувается до куда более скромных величин. Несмотря на высокооборотную концепцию, Ferrari-производному агрегату не хватает дыхания и на верхах, о чем свидетельствует сравнительно скромная итоговая мощность. Причины столь блеклых результатов этого V8 следует искать прежде всего в незавершенности процесса адаптации к экологическим требованиям катализатора. Конструктивных препятствий для хорошей отдачи здесь нет: длинные впускные тракты и разветвленные выпускные коллекторы сложной формы обеспечивают прекрасные условия для интенсивного газообмена. Обращает на себя внимание разве что сравнительно узкий угол развала клапанов, составляющий 33,5 градуса (у Mercedes — 48 градусов, у Porsche — 27 градусов).
Ради чести V8 стоит упомянуть, что заложенный в его архитектуру потенциал здесь, очевидно, раскрыт не полностью. Так, мотор V8 в силу специфического порядка работы цилиндров принципиально меньше зависит от сверхвысоких оборотов по сравнению с рядной шестеркой. При этом восьмицилиндровая конфигурация по определению предоставляет отличный базис для достижения экстремальной мощности благодаря высокой частоте рабочих импульсов. Идеальным решением в таком случае является применение так называемого плоского коленчатого вала, чьи колена, вопреки стандартной практике постройки гражданских V8, лежат в одной плоскости. Родственный мотор Ferrari, ставший донором для Lancia, служит тому подтверждением. Достоинства подобного спортивного V8 заключаются в равномерных интервалах вспышек и, как следствие, в улучшении наполнения цилиндров в верхнем диапазоне оборотов вплоть до 15 процентов. Недостатки — дефицит плавности хода из-за худшей уравновешенности сил и моментов и потери в крутящем моменте на низких оборотах.
Однако именно плавность работы является тем аргументом, при помощи которого инженеры оправдывают нынешний тренд на увеличение числа цилиндров. Тем не менее нельзя отрицать, что в данном классе рабочего объема рядная шестерка уже не оставляет желать лучшего в этом отношении. Несомненные преимущества V8 остаются на уровне нюансов и базируются главным образом на большей частоте импульсов зажигания. Бонус в виде архитектуры V8 начинает приносить реальные дивиденды лишь тогда, когда объем одного цилиндра у шестицилиндрового мотора перешагивает отметку 0,6 литра. Способен ли в таком случае четырехцилиндровый мотор Porsche составить им конкуренцию? Определенно нет, не будь он оснащен двумя балансирными валами, вращающимися с удвоенной скоростью коленчатого вала. Только благодаря этому крупнопоршневому агрегату удается по уровню уравновешенности масс подняться до планки шести- и восьмицилиндровых двигателей. В сухом остатке сохраняется лишь некоторая жесткость работы — следствие больших интервалов между вспышками, свойственных четырем цилиндрам.
Вне зависимости от актуального фокуса индустрии на мощности и плавности хода, мы не имеем права обойти вниманием вопросы расхода топлива и коэффициента полезного действия. Хотя споры экспертов о взаимосвязи количества цилиндров и КПД не утихают, можно предположить, что различные факторы в конечном итоге уравновешивают друг друга. Повышенные нагрузки на подшипники и увеличенные потери на трение при малом числе цилиндров компенсируются большими потерями тепла через суммарно бóльшую площадь поверхности камер сгорания у многоцилиндровых моторов. Эффективными выглядят конструктивные меры по снижению насосных потерь в картере при движении поршней вверх-вниз, реализованные в моторе Porsche. Им приписывают выигрыш в мощности до десяти лошадиных сил — преимущество, которое у Porsche, впрочем, урезается энергоемким приводом балансирных валов (отымающим около пяти сил). Наибольший потенциал экономии, без сомнения, обещает общее снижение рабочих оборотов, что дает естественное преимущество крупнокубатурному четырехцилиндровому двигателю. Опосредованный интерес в плане экономии представляет и масса: больше цилиндров — больше веса. Данные трех соперников наглядно доказывают это (см. таблицу), при этом только Porsche и Lancia щеголяют преимуществом в виде легкосплавного блока цилиндров, тогда как Mercedes вынужден мириться с относительно тяжелым чугунным блоком.
Шаг за шагом наш анализ проясняет картину: не только техническая сложность и количество цилиндров определяют качество силового агрегата. Решающее значение имеет квалификация инженеров-создателей. Но ее, увы, едва ли получится конвертировать в престиж.
ЗВУК И МИФОЛОГИЯ
Количество цилиндров под капотом значит гораздо больше, чем простая техническая необходимость. Это еще и кинетическое удовольствие, и символ статуса.
Техническое задание на разработку BMW 750i, единственного двенадцатицилиндрового автомобиля немецкого производства в послевоенную эпоху, гласит: «Должны быть удовлетворены самые высокие требования в отношении мощности, компактности, экономичности и чистоты выхлопа». Ни слова о самом главном — об имидже мотора V12, и ни слова об акустическом благородстве, которое традиционно сопутствует подобным агрегатам. Обещания касательно мощности, компактности, экономичности и экологичности наверняка могли быть выполнены не хуже, а возможно, даже лучше при помощи хорошего восьмицилиндрового мотора аналогичного объема. Но ведь восьмицилиндровые двигатели уже строит злейший конкурент в лице Mercedes, не так ли?
Нигде на автомобильном рынке сейчас так отчетливо не проявляется истинная суть большого числа цилиндров — гарант более высокого престижа, символ превосходства инженерной мысли и знак того, что все заветные желания наконец-то исполнились под одним капотом. Неужели абсолютно все? Человеческая природа внутри представителя западной цивилизации заставляет думать о дальнейшем превосходстве даже после достижения подобного совершенства. Мысли свободны — а значит, они могут вращаться вокруг 16-цилиндрового монстра или даже вокруг двух состыкованных вместе моторов V12.
С этой точки зрения шестилитровый V12, который зажатый в тиски цилиндровой гонки штутгартский конкурент BMW предложит в новом S-Klasse, выглядит едва ли не образцом благоразумия. Спускаясь по лестнице цилиндров на уровень мощных и экономичных шести- и восьмицилиндровых двигателей, обеспечивающих уверенное и культурное перемещение в пространстве (цитата из пресс-релиза Mercedes о новом S-Klasse), невозможно отделаться от ощущения, что здесь авторы говорят чистую правду.
Большие восьмицилиндровые моторы имеют перед аналогичным по объему V12 даже преимущество по крутящему моменту; с более мощным задором они срываются со светофора, да и их рокот с характерным порядком вспышек обладает специфическим шармом. У шестицилиндровых двигателей они, как правило, выигрывают за счет большего рабочего объема, но не обязательно за счет превосходства в имидже.
На цифре восемь в обозначении моделей акцент делается редко. Со времен покойной BMW 502 о восьми расположенных V-образно горшках упоминают скорее вскользь (цитата Rolls-Royce о модели Silver Spirit: «Автомобиль оснащен проверенным временем 6,75-литровым легкосплавным мотором V8»). Эта цифра, за исключением Lancia Thema 8.32, почти никогда не фигурирует в названии модификации. Восьмицилиндровый мотор словно стесняется сам себя, или его создатели не осознают всего его блеска?
Предлагать в два раза больше цилиндров, чем у массового и обыденного четырехцилиндрового мотора, выглядит респектабельно даже после материализации в этом автомире двенадцатицилиндровых шедевров от BMW, Ferrari, Jaguar и Lamborghini. И в эту картину прекрасно укладывается тот факт, что даже Ferrari F 40 имеет под капотом именно восьмерку — абсолютно в духе времени, совершенно не напоказ.
Четыре цилиндра излучают слишком мало харизмы, даже если по рабочему объему они вторгаются на территорию шестицилиндровых моделей и снабжаются балансирными валами для улучшения манер. Репутацию рядного мотора с самой распространенной конфигурацией портят не только силы инерции второго порядка, вызывающие вибрации, но и его по большей части абсолютно заурядный голос — если оставить за скобками породистых четырехцилиндровых скакунов вроде BMW M3 или Mercedes 2.5-16. Они не отменяют того факта, что качественный скачок в восприятии мотора по-прежнему будет происходить на этапе перехода от четырех к шести цилиндрам. Неслучайно BMW применительно к модели 325i использует эпитет плавный в отношении рядной шестерки, а Honda описывает силовой агрегат модели Legend термином моторная культура.
Между четырьмя и шестью цилиндрами пролегает водораздел, а нечетное число пять находится не только математически точно посередине: на средних оборотах этот мотор больше похож на шестерку, а на высоких — скорее на четыре цилиндра. В плане харизмы и имиджа пятицилиндровый мотор так и остался непонятным, выражаясь благожелательно, внеклассовым существом. Фраза "Я езжу на пяти цилиндрах" не звучит из уст автовладельцев. Как же вовремя количество цилиндров превратилось в новый символ статуса, напрямую конкурирующий с числом цилиндров. Я езжу на 20-клапаннике — и мир снова обрел привычную систему координат.
1
