Staigų automobilių pramonės susidomėjimą mažalitražiais varikliais nesunku suprasti. Mažesnis darbinis tūris reiškia menkesnius šiluminius, o minimalus cilindrų skaičius – analogiškai menkesnius mechaninius nuostolius.
Itin anksti tokią dvigubą naudą įžvelgė bendrovė „Ford“, kurios dar 2012 metais pristatytas pirmasis 1 litro trijų cilindrų variklis kone dešimtmetį skynė laurus prestižiniame „International Engine of the Year“ konkurse.
Pirmojo Europoje su šiuo varikliu debiutavusio „Fiesta“ modelio rodikliai buvo ypač solidūs: vidutinės degalų sąnaudos siekė 4,3 l/100 km, o CO2 emisija – 99 g/km.
Forsavimas turėjo įtakos patikimumui
Degalų sąnaudų ir emisijos mažinimo tokiomis radikaliomis inžinerinėmis priemonėmis greitai ėmėsi ir kiti gamintojai, įskaitant „Volkswagen“, „Toyota“, „Renault“ ar „Kia“. Tiesa, po ilgesnės eksploatacijos atsiskleidė ir tokių variklių trūkumai, o vienas svarbiausių buvo mažesnis maksimaliai forsuotų motorų patikimumas.
Trijų cilindrų varikliai niekur nedingo, tačiau, siekiant užtikrinti galingesnių versijų ilgaamžiškumą, pradėtos naudoti švelniojo hibrido (MHEV) sistemos. Itin aktyviai to vėlgi ėmėsi „Ford“ inžinieriai, nes jų įgyta patirtis parodė, kad maždaug iki 100 AG galios mažalitražis variklis gali būti pakankamai patikimas, tačiau, norint išspausti daugiau traukos, reikalingos papildomos priemonės.
Taip atsirado elektrifikuotos 1 litro motoro modifikacijos su 48 voltų sistemomis. Į transmisijas integruoti elektros motorai šiose versijose nėra labai galingi, tačiau jų užtenka, norint sumažinti vidaus degimo varikliui tenkantį krūvį pajudant iš vietos ar intensyviai greitėjant.
Neatsitiktinai tokiuose sportiško charakterio modeliuose, kaip „Ford Puma“ ar „Suzuki Swift Sport“, montuojami vien tik varikliai su švelniojo hibrido sistemomis.
Pasiteisina ne tik vairuojant užmiestyje
TV laidos „Autopilotas“ žurnalistas Egidijus Babelis pažymi, kad galingi didesnio darbinio tūrio varikliai turi savų privalumų – su tokiu motoru komplektuojamas automobilis yra dinamiškesnis, su juo lengviau greitai pajudėti iš vietos, lenkti ir atlikti kitus manevrus.
„Didesnio darbinio tūrio varikliai išvysto didesnį sukimo momentą esant žemiems sūkiams. Mažųjų variklių cilindrų tūriai yra nedideli, o stūmoklių eiga trumpa, todėl maksimali galia pasiekiama tik esant aukštiems sūkiams.
Didesnio darbinio tūrio įrenginys žvaliau reaguos į akceleratoriaus paspaudimą, suteiks ganėtinai smarkią trauką esant žemiems sūkiams, todėl kartais netgi taupiau naudos degalus“, – esminius skirtumus vardija pašnekovas.
E. Babelis priduria, jog dėl minėtų konstrukcijos ypatybių mažieji varikliai iš tiesų yra ekonomiški tik vairuojant ramiai. Prireikus daugiau traukos, pavyzdžiui, Vilniaus aplinkkelyje, tokio motoro degalų sąnaudos pastebimai išaugs. Pranašesnis, anot jo, šiuo atveju būtų 2 litrų darbinio tūrio variklis, nes važiuojant užmiestyje leidžiamu greičiu motorui tektų mažesnė apkrova.
„Ir mieste toks variklis gali būti gana ekonomiškas, nes, vejantis eismo srautą ir norint, kad kažkas išties vyktų, nereikės jo sukti iki 4000–5000 aps./min. Tokią pačią dinamiką didesnio darbinio tūrio variklis gali išvystyti ir nepasiekęs 2000 aps./min., todėl eikvos netgi mažiau degalų. Be to, didesnio darbinio tūrio agregatai yra rafinuotesni ir leidžia labiau atsipalaiduoti vairuojant“, – komentuoja žurnalistas.
Suteikia pirkėjams galimybę rinktis
E. Babelis pastebi, kad greta efektyvumo ir patikimumo, kalbant apie automobilius, svarbus ir emocinis aspektas.
Anot žurnalisto, nepriklausomai nuo forsavimo lygio, turbinų skaičiaus ir išvystomos galios, mažalitražis variklis šiuo atžvilgiu niekada neprilygs didesnio darbinio tūrio jėgos agregatui. Tai suprasdami, kai kurie prekių ženklų atstovai žūtbūt stengiasi pratęsti kultiniais laikomų didelio darbinio tūrio motorų gamybą.
Pavyzdžiui, „Ferrari“ pirmajame savo visureigyje „Purosangue“ montuoja atmosferinį 6,5 litro V12 motorą, o naujos kartos „Ford Mustang“, nepaisant ypač griežtų Europoje galiojančių emisijos normų, vis tiek išlaikys legendinį 5 litrų darbinio tūrio V8 tipo agregatą.
Prisiminus tai, kad naujos kartos „Mercedes-Benz C63 AMG“ modelyje V8 jėgainę pakeitė hibridinė sistema su keturių cilindrų vidaus degimo varikliu, toks „Ford“ sprendimas tampa dar svarbesnis.
„Mažas variklis gali būti tikras inžinerijos stebuklas, tačiau didesnio darbinio tūrio agregatas vis tiek užtikrins geresnę dinamiką gerokai platesniame sūkių diapazone. Neretai tam, kad vairuotojas galėtų mėgautis spartesne reakcija į akceleratoriaus paspaudimą ir malonesniu garsu, netgi nėra būtinos turbinos“, – komentuoja apžvalgininkas.
E. Babelio vertinimu, automobilių gamintojai prie trijų cilindrų variklių masiškai perėjo siekdami kuo palankesnių taršos testų rezultatų. Neatsitiktinai tokie motorai išpopuliarėjo dar tuomet, kai tam buvo naudojamas senasis NEDC (angl. New European Driving Cycle) bandymų ciklas.
Atliekant matavimus, automobiliai miesto ciklu įsibėgėdavo iki 50, o užmiesčio – iki 70 km/val., tačiau pagreitėjimas buvo itin lėtas (pavyzdžiui, atkartojant vairavimą mieste tai trukdavo 26 sekundes).
Didesniems automobiliams – kone būtinybė
Didesnio darbinio tūrio variklių poreikis aiškiai juntamas ne tik sportinių automobilių segmente. Visgi kai kurie gamintojai atkakliai laikosi tūrio mažinimo strategijos. Ryškūs to pavyzdžiai vėlgi yra naujos kartos C klasės „Mercedes-Benz“ montuojami 1,5 litro darbinio tūrio motorai.
Pajėgesnės versijos galia siekia 204 AG, tačiau ji išvystoma tik pasiekus 5800 aps./min., o tai – realiomis sąlygomis rečiau pasiekiami sūkiai.
Dar aktualesnis šis klausimas tampa žvelgiant į didžiuosius visureigius ir pikapus – juos taip pat buvo spėjusi paliesti tūrio mažinimo manija. Kiek netikėtai čia pastaraisiais metais pastebimi ir visiškai priešingi pokyčiai.
Pavyzdžiui, naujos kartos „Ford Ranger Raptor“ pikape montuojamas 292 AG galią ir 491 Nm sukimo momentą išvystantis V6 tipo 3 litrų benzininis variklis, nors ankstesnės kartos modelis buvo komplektuojamas tik su 2 litrų keturių cilindrų dyzeliniu motoru.
„Gerai atsimenu atvejį, kai po visureigio, kuriame buvo sumontuotas 240 AG galią išvystantis 2 litrų dyzelinis variklis, teko bandyti kitą modelį su 286 AG galios, 3 litrų darbinio tūrio V6 tipo dyzeliu.
Galios skirtumas lyg ir nežymus, bet pagreitėjimas – visiškai kitoks: antrajame visureigyje, pasiekus 1500 aps./min., buvau spaudžiamas prie sėdynės. Skyrėsi ir degalų sąnaudos: dinamiškai vairuojant, mažesnis variklis 100 kilometrų naudojo apie 12–13, o didesnis ir galingesnis – 9 litrus“, – praktinį pavyzdį pateikia E. Babelis.
