Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? 

 В начале XX века, когда конструкторская мысль бушевала вовсю, двигатель рабочим объёмом 10 л мог быть как одноцилиндровым, так, к примеру, и рядной «восьмёркой». Тогда никого особо не удивляли установленная на автомобиле рядная «шестёрка» объёмом 23 л или семицилиндровый звездообразный мотор с аэроплана...

Однако рост мощностей, оборотов и ожесточенная борьба за снижение себестоимости всё расставили по местам. Простейший одноцилиндровый мотор для автомобилестроителей остался в далёком прошлом. Средний объём цилиндра двигателя обычного автомобиля сейчас — от трёхсот до шестисот кубических сантиметров. Литровая мощность — от 35 л.с./л для безнаддувного дизеля до 100 л.с./л для форсированного бензинового «атмосферника». Для серийных двигателей это оптимум, выходить за рамки которого просто невыгодно.

Очень маленькие цилиндры часто встречаются на японских микролитражках: например, объём рядной «четвёрки» у Subaru R1 — всего 658 см³. Из «европейцев» отличился трёхцилиндровый дизельный Smart — 799 «кубиков». Есть цилиндры-напёрстки и у «корейцев»: трехцилиндровый Matiz — это 796 «кубиков», а четырёхцилиндровый — 995. «Четвёркой» объёмом 1086 см³ оснащаются Hyundai i10 и Kia Picanto. На другом полюсе — конечно же «американцы». Объём V-образной «восьмёрки» купе Chevrolet Corvette Z06 составляет 7011 см³. Хотя японцы, например, оснащали внедорожник Nissan Patrol предыдущего поколения рядной «шестёркой» TB48DE объёмом 4758 «кубиков».

Сегодня двигатель мощностью 100 л.с. в большинстве случаев окажется четырёхцилиндровым, у 200-сильного будет четыре, пять или шесть цилиндров, у 300-сильного — восемь... Но как эти цилиндры расположить? Иными словами — по какой схеме строить многоцилиндровый двигатель?

Зачем инженеры возвращают встречные поршни.

едавнее известие о том, что миллиардер Билл Гейтс и инвестиционная фирма Khosla Ventures решили вложить миллионы в компанию EcoMotors, проектирующую двигатели со встречным движением поршней, заставило нас детально рассмотреть заокеанскую разработку. У подобных моторов давняя история, но широкого распространения они не получили, во всяком случае на автомобильном транспорте. EcoMotors придала, казалось бы, известному блюду новый вкус.

Свой двигатель с двумя оппозитными цилиндрами, в каждом из которых работает по два встречных поршня, EcoMotors назвала незамысловато — OPOC, что значит Opposed Piston Opposed Cylinder — «оппозитные поршни, оппозитные цилиндры». В принципе, по такой схеме может работать как бензиновый мотор (или ДВС, потребляющий спирт), так и дизельный, но пока компания сосредоточила усилия на втором варианте.

Первый двигатель типа OPOC — дизельную модель EM100 (число означает диаметр цилиндров в миллиметрах) американская компания впервые показала общественности весной 2010 года. По информации EcoMotors, весит агрегат 134 кг, размеры его составляют 58 (длина) х 105 (ширина) х 47 (высота) см, развивает он мощность 325 лошадиных сил и выдаёт крутящий момент 900 Н•м.

Двигатель OPOC — двухтактный, так что за один оборот коленчатого вала встречные поршни каждого из цилиндров совершают рабочий ход. При движении к своим мёртвым точкам они открывают окна в стенках цилиндров. Причём один из поршней заведует впуском, второй — выпуском. На рисунке ниже их легко распознать по цветам — синему и красному соответственно. При этом окна расположены так, что выпускное открывается чуть раньше впускного и закрывается также раньше. Это важно для хорошего газообмена.

Ресурс двигателя

Ресурс (срок жизни) двигателей определяется не с точки зрения его удельной (литровой) мощности, а с точки зрения возможности его основных узлов работать определенное время, в определенных условиях, с определенной нагрузкой обеспечивая при этом заданные параметры мощности, момента, расхода топлива и т.д. Поэтому как таковые, зависимости ресурса от мощности абсолютно индивидуальны для каждого типа двигателя и определяются как правило по результатам стендовых и ходовых испытаний. А сам ресурс определяется сферой использования двигателя.
Например мы знаем что двигатель серийного Мерседеса 80 х обеспечивает (должен обепечивать по техническому заданию) пробег 1 млн. км. Исходя из этого подбираются материалы, выбирается технология изготовления и т.д. В тоже время на том же Мерсе участвующем в кузовном чемпионате двигатель ходит всего лишь несколько тыс. км., а затем нуждается в полной переборке. То есть увеличение степени сжатия, использование гоночного топлива, увеличение давления наддува, а также экстремальные условия гонок с резкой сменой режимов движения приводит как правило к повышенному износу цилиндро-поршевой группы определяющей ресурс двигателя, долговечность которой была определена совершенно из других условий. В общем же случае повышение литровой мощности при прочих равных условиях всегда приводит к снижению ресурса и требует повышения прочности узлов двигателя, что приводит либо к увеличению его массы, либо при использовании прогрессивных материалов и технологий к значительному удорожанию конструкции.

Продолжение историй

Немножко помечтаем на тему "а вот как бы всем было хорошо, если бы..."

Что мне кажется неправильным в нынешней системе продаж автомобилей это совмещение функций продажи и после продажного обслуживания в лице дилера. Дело в том, что это две совершенно разные области деятельности и в дилершипах я привык видеть практически полное непонимание между отделом продаж и отделом сервиса. Вот я, например, решительно неспособен продавать машины. Машину покупает пользователь и оценивает ее по своим, пользовательским критериям. Чтобы понять и настроиться на волну покупателя я сам должен быть пользователем, то есть ни черта не смыслить в машинах. Если бы машины покупали спецы, тогда да, со спецами найти общий язык было бы куда проще и можно было бы приходить к оптимальной для обоих сторон цене сделки без особых проблем. Раньше я думал, что продавцы машин просто умеют врать так, как мне никогда не научиться, потому и продают успешно. На самом деле они просто по-другому оценивают машину и так уж сильно врать и изворачиваться им не приходится. Уж не больше чем мне в моей работе :-).

И наоборот, торговец не способен понять мое мышление и мое видение. В итоге внутренние процессы дилершипа раздираемы конфликтом интересов. Сервис стремится находить проблемы и устранять их, но отделу продаж вовсе невыгодно, чтобы в машинах, которые совсем недавно были проданы, и которые вполне еще нравятся своим владельцам, дотошные механики находили косяки, проблемы и недостаток обслуживания. Между тем именно своему продающему дилеру производитель охотнее всего (хотя и не бесплатно) предоставляет информацию, тренинг, техподдержку и т.п.

Получается, что если ты хочешь заниматься ремонтом и обслуживанием на самом высоком уровне, который возможен в принципе, ты должен в нагрузку еще и построить здоровенный шоурум из гранита, стекла и бетона и заселить его чуждыми автосервису персонажами в костюмах с галстуками. И наоборот, если ты хочешь и умеешь продавать новые красивые машинки, тебе придется терпеть у себя этих матерящихся слесарей в вечно грязных спецовках, шум, гарь и грязь прямо за стенкой шоурума. Очень немногие имеют возможность разнести эти отделения по разным площадкам, да и, подозреваю, не все производители на такое согласны.

Так вот если помечтать, то машины должны бы продаваться или в огромных мультимарочных супермаркетах в крупных городах, куда можно приехать пусть даже издалека и посвятить день-другой выбору машины, катаясь и сравнивая разные модели от разных производителей. Все же машину не покупаешь каждый день и, в большинстве случаев, даже не каждый год, так почему бы это не совместить с увлекательным путешествием в большой город. Даже прикольно: едешь туда всей семьей на старой машине, выгружаешь чемоданы в отель тут же рядом с автосалонами, а обратно едешь уже на новой!
Тем кому такой вариант неинтересен, альтернативой может послужить покупка через интернет. Примерно как покупка компьютера сейчас который можно сконфигурировав все опции и варианты заказать на сайте производителя. Я так уже три компьютера купил, очень понравилось - получаешь гарантированно свежесобранный компьютер сделанный по твоим спецификациям со всем, что ты хотел и ничего лишнего. Но можно и заказать в онлайн супермаркете, где машины будут в предзаказанных вариантах, но, возможно, дешевле, иногда значительно дешевле. После чего машинку завернутую в пленку доставят по указанному адресу. Проверил целостность упаковки, достал из кармашка на ней буклетик "Your new car - Quick Start Guide" и посмотрел по картинкам, что надо делать сначала, подробное руководство пользователя найдете в бардачке или скачаете по указанному URL. Опять же никто не мешает пригласить профи для распаковки и запуска новой машины.

А как гарантия? Очень просто: Как только пришла машина, ее можно так же зарегистрировать в регистрационном отделе онлайн. Дата регистрации и будет началом гарантии. А регулярные ТО у дилера, чтоб с гарантии не сняли? Тут я скажу за наши реалии: если есть доказательство того, что машина обслуживалась согласно предписаниям и в соответствии с процедурами производителя, используя детали оригинальные или аналогичного качества, она будет на гарантии, даже если дилера она не видела ни разу. Осталось лишь разместить информацию о сервисных процедурах и спецификации расходных запчастей и необходимого сервисного оборудования в интернете.

Опять же, почему бы не продавать запчасти онлайн прямо с сайта производителя? Все та же Aprilia так и делает для своих мотоциклов. При этом сервисные расходники можно было бы вынести отдельной категорией, дабы юзеры не запутывались в сложном каталоге деталей. Там же можно продавать и рабочие жидкости (впрочем, давно бы уже пора как-то стандартизировать и минимизировать набор технических жидкостей).

Наконец самое интересное самое близкое. Ремонт. По-моему оптимально было бы сделать доступным онлайн-тренинг и последующую сертификацию от любого производителя для любого механика. Не за бесплатно, конечно, но с выдачей диплома и занесением в списки сертифицированных механиков прямо на сайте производителя. Далее автоюзер заходит на сайт (уже вполне реализуемо - прямо из машины) и получает список сертифицированных механиков на свою машину в заданном радиусе поиска от своего местонахождения. Сертифицированный механик (или сервис) получает так же и право на гарантийный ремонт, опять же при условии использования технологий ремонта и инструмента от производителя. Дорогое оборудование для диагностики уже вовсе не обязательно, за умеренные деньги можно купить интерфейс и использовать софт для обычного персонального компьютера. А вещи типа газоанализатора или осциллографа одинаковы для всех машин. В любом случае. мне кажется, что простота и доступность ремонта будут помогать продавать машины, а следовательно и повышать прибыль. Отмирание же сети дилеров со всем их персоналом, который надо кормить и зданиями, которые надо построить и содержать, обеспечивает уменьшение числа посредников и увеличение отпускной цены для производителя дабы покрыть расходы на бесплатное информационное обеспечение. Цена же на машины останется примерно той же, что и сейчас.

Да-да, я просто решил помечтать. Понимаю, что если все сделано не так как мне кажется лучше, а так как сложилось, это не значит что я один умный, а все кругом дураки.

Прототип Карла в музее

Продолжаем разговор

Обьясняю на пальцах, почему даже самый крутой диагностический прибор не заменит диагноста.

Возьмем условный пример неисправности цепи датчика температуры воздуха с кодом ошибки "P0073 - Ambient Air Temperature Sensor Circuit High Input". Примерно такой текст как в кавычках вы получите на экране сканера, подключив его в надежде получить указания в случае когда загорелась лампочка контроля двигателя. Ниже я набросал условную схемку со множеством возможных причин появления такого кода в памяти самодиагностики блока управления. Ах да, важное уточнение, когда сканер показывает ошибки, это не значит, что он провел некие тесты на системе и нашел неисправности или отклонения параметров. Провел тесты и нашел отклонения параметров сам блок управления двигателя, прямо на ходу, незаметно для водителя и записал коды ошибок в свою память. Затем по запросу сканера блок передает по отдельному проводу (старые машины) или по общей шине данных коды ошибок на сканер, который их визуализирует на экране.
Все на тех же старых машинах запрос на выдачу кодов ошибок можно было послать и без сканера, например замкнув пару контактов в диагностическом разьеме, а считать коды можно было по морганию лампочки неисправности двигателя. Технически абсолютно не трудно сделать, чтобы в новых машинах запрос на выдачу кодов посылал не внешний сканер, а один из имеющихся блоков управления с органами контроля доступными водителю (например, панель приборов). Визуализировать коды можно в графическом или текстовом виде, для этого всяческих дисплейчиков в машинах уже хватает. Но не делют, якобы невыгодно. По неподтвержденной пока информации на мотоциклах Aprilia коды неисправностей таки выводятся на дисплей панели приборов без сканера. Что еще один довод для меня за покупку Aprilia в качестве следующего байка :-).

На схемке видно, что цепь датчика температуры воздуха начинается в блоке управления двигателя (белый большой прямоугольник), далее сигнальный провод идет к датчику, который часто встроен в MAF (серый прямоугольник), после чего следует цепь массы датчика. Чтобы жизнь медом не казалась, в данном случае масса сделана через блок управления. Схема условная, гипотетическая и не является настоящей для какой-либо конкретной машины, просто использована дабы привести пример на скорую руку. Итак, возможные причины (см. на схеме соответствующий номер):

1. Обрыв проводника внутри блока. Может дорожка подгорела или подгнила на печатной плате, а может плохая пайка пина разьема блока управления опять же к плате блока. Маловероятно, но не невозможно.

2. Сам разьем блока: окислился, грязный, кто-то поковырял клемму или она плохо закреплена в фишке и уползла внутрь ее. Место заделки провода в клемму разьема тоже может подгнить или соединение может быть некачественно сделанным прямо с завода.

3. Провод к датчику: обломился, оборвался, перерезало, сгнил и т.п.

4. Разьем датчика: то же, что и в п.2. А может просто забыли подключить :-).

5. Ага, неисправность самого терморезистивного элемента датчика. Может сгорел, когда какой-нибудь кулибин искал откуда взять "зажигание" для самодельной секретки, а может просто умер от жизни.

6. Проводники внутри датчика, иногда это тоже маленькая печатная плата, а может корпус датчика треснул, если его неаккуратно зацепили чем-то, например при замене двигателя.

7. Провод массы датчика: см. п.3

8. Бывает что массы нескольких датчиков собраны на один пин разьема блока управления. Значит к каждому из этих датчиков идет отдельный проводок массы и где-то в жгуте проводов они должны соединяться вместе. Подобное место соединения имеет все шансы сгнить или быть плохо выполненным на заводе.

9. Снова разьем блока управления, причем есть блоки с несколькими разьемами так что это может быть уже другой разьем. Опять см п.2.

10. И еще раз цепь внутри блока управления.

11. Провод массы самого блока управления со всеми присущими проводам траблами. См п. 3.

12. Клемма массы блока управления, которая может быть плохо прикрученной, быть посаженной на краску после кузовного ремонта, сгнить или иметь проблемы с заделкой провода в клемму.

Так вот во всех этих случаях, более или менее вероятных, код ошибки будет один и тот же! Так что решайте сами, стоит ли бросаться сразу на замену датчика (а если он встроен в MAF, то стоить он будет недешево) или все же стоит прислушаться к диагносту, который нерешительно пробубнит "надо смотреть, проверять все..."

АТЭМК вид из космоса.