Что не так с современными двигателями?

Надежность современных автомобилей часто оценивается поверхностно. Одним из аргументов в пользу этого является то, что некоторое время назад водитель возил с собой инструменты и набор запчастей-ремень генератора, свечи зажигания, прокладки, резиновые соединения и т.д., чтобы использовать их по мере необходимости.

 Теперь в багажнике только трос и компрессор (в лучшем случае). А это должно означать, что надежность двигателя повысилась.

Хорошо, но тогда куда делись все те двигатели, которые прошли более миллиона миль?  В настоящее время все больше производителей предлагают гарантию в 100 000 км пробега, после чего ремонт силового агрегата теперь полностью перекладывается на владельца. Что произошло с двигателями за эти годы, чтобы добраться до этой точки?

Алюминий вместо чугуна

Это решение привело к снижению долговечности и соответствующему ухудшению надежности двигателей.Блоки цилиндров практически повсеместно стали изготавливать из алюминиевого сплава.Одна из причин заключается в том, что производство железа является очень вредным процессом. 

Однако чугунные блоки долговечны, устойчивы к перегреву и почти не деформируются, обладают хорошими демпфирующими свойствами и высокой прочностью. Все это позволяет изготавливать цилиндры непосредственно из чугуна.

Современные алюминиевые блоки имеют тонкие стенки и отдельно стоящие цилиндры. Это так называемая схема Open Desk, когда цилиндры не делаются непосредственно из стенок блока. В результате цилиндры легче деформируются. Недаром в четырехцилиндровом блоке геометрия второго и третьего цилиндров обычно страдает больше, чем двух торцевых.

Поверхность цилиндра в алюминиевом блоке образована либо тонкостенной чугунной гильзой (рубашкой), не очень твердой, либо еще более прочным никелевым покрытием или покрытием из соединений кремния.

В целом «золотой век» надежности двигателей закончился в 1990-е годы, когда производители стали переходить на стандарты сверхнизкой токсичности.

Уменьшение объема и установка турбокомпрессора

Для снижения веса, но повышения экономичности и экологичности двигателей производители уменьшают рабочий объем, а для увеличения приведенной мощности используется турбокомпрессор.Это увеличивает нагрузку на все элементы цилиндропоршневой группы.При этом используемые материалы отнюдь не из космической отрасли.Там, где это возможно, производители стараются оставлять детали и узлы атмосферных двигателей. 

Иногда четвертый цилиндр просто «отрезают» от двигателя, делая его трехцилиндровым. Однако эти агрегаты недостаточно сбалансированы и имеют неприятный звук. При этом нагрузка на детали возрастает пропорционально увеличению крутящего момента.

Турбокомпрессор можно отнести к менее надежной части новых двигателей. Это устройство фактически можно рассматривать как самостоятельный газотурбинный двигатель и поэтому оно имеет множество систем-управления, смазки, охлаждения, которые часто выходят из строя. В последнее время так наз. битурбо, в котором используются два турбонагнетателя или механический нагнетатель в сочетании с турбонагнетателем. Все это усложнение узла приводит к возможности повреждения системы, количество элементов в которой уже значительно выше.

“Альтернативные» синхронизирующие устройства

В некоторых двигателях привод ГРМ расположен не сбоку от коленчатого вала, а между последним цилиндром и маховиком. Говорят, что снижает вибрацию. Однако в этом случае для изменения схемы необходимо разобрать двигатель.  Таковы, например, дизельные двигатели BMW серии N — как четырехцилиндровые, так и шестицилиндровые. Правда есть веские соображения, которые заставляют инженеров размещать зубчатую передачу между двигателем и коробкой передач, но уж точно из соображений ремонтопригодности это нецелесообразно…

Катализатор и каталитический нейтрализатор

Во имя экологических требований катализатор стали размещать ближе к генерации.Если раньше нейтрализатор находился под днищем автомобиля посередине салона, то теперь он во многих автомобилях перемещается максимально близко к двигателю с помощью так называемых каталитических нейтрализаторов.Недостатком является то, что при разрушении керамической «начинки» катализатора твердые частицы попадают в цилиндры через открытые выпускные клапаны и вызывают повреждения. 

Однако почти все современные двигатели имеют каталитические нейтрализаторы и лишь некоторые производители, в том числе Renault, до сих пор ставят каталитический нейтрализатор позади, в автомобилях, предназначенных для стран третьего мира, при этом эти двигатели соответствуют максимальным нормам Евро-5.

Турбокомпрессор в выпускном коллекторе

Сочетание турбокомпрессора с выпускным коллектором кажется не таким уж плохим.  Идея состоит в том, чтобы уменьшить так называемую  «турбодырка»-время реакции турбины. Но в случае поломки стоимость ремонта будет значительно выше, чем если бы пришлось ремонтировать отдельный турбокомпрессор.

Дизельные двигатели

Традиционными проблемами современных дизелей являются быстрое накопление нагара в клапане EGR и засорение сажевого фильтра.На их долговечность также влияет низкое качество дизельного топлива, хотя низкие температуры в сочетании с короткими поездками также оказывают серьезное влияние.