«Трёшки»

В стремлении улучшить экологичность своих моторов автопроизводители делают акцент на малообъемные двигатели, в том числе и на трехцилиндровые. Одна из таких новинок – 1,0-литровый мотор семейства Kappa, который презентовала компания Kia в своем европейском исследовательском центре под Франкфуртом.

В стремлении улучшить экологичность своих моторов автопроизводители делают акцент на малообъемные двигатели, в том числе и на трехцилиндровые. Одна из таких новинок – 1,0-литровый мотор семейства Kappa, который презентовала компания Kia в своем европейском исследовательском центре под Франкфуртом.

Силовые агрегаты с «сокращенным» против традиционного количеством цилиндров сегодня используются на моделях А- и В-классов марок Fiat, Skoda, Volkswagen, Smart, Kia. Это объяснимо, ведь моторы с малым количеством цилиндров вдобавок к компактности имеют и другие существенные плюсы.

За и против

В первую очередь, речь о большей литровой отдаче, которая обусловлена меньшими внутренними потерями: на трение (колец о стенки цилиндров, трущихся пар кривошипно-шатунной группы и ГРМ), насосные (всасывание воздуха в цилиндры через впускные каналы). Вместе с тем, «малоцилиндровые» агрегаты имеют конструктивные недостатки. В первую очередь – худшую по сравнению с четырехцилиндровыми схемами сбалансированность деталей цилиндро-поршневой группы и, как следствие, большую вибрационную нагруженность силового агрегата и высокую шумность. Соответственно, основные усилия, которые конструкторы затрачивают при доводке «малоцилиндровиков», направлены на снижение вибраций и шумов.

На данном этапе они борются с вибрациями, добавляя балансирные валы, облегчая шатуны, укорачивая юбки поршней, изменяя кинематику их работы, делая более жестким блок цилиндров, применяя гидроопоры двигателя и специальные прокладки, поглощающие вибрации.

«Газифицированная» версия трехцилиндрового мотора предлагается с завода как одна из основных. Маленький бензобак (10 л) выполнен в едином модуле с газовым баллоном (45 л).

В придачу

Чтобы водители двух-трех­цилиндровых малышей не чувствовали себя «слабосильными», конструкторы этих моторов стремятся сделать их достаточно мощными и эластичными в работе, обеспечивая тягу в широком диапазоне оборотов. Для этого применяют и самый привычный способ – турбонаддув (как у 2-цилиндрового Fiat), и более изощренные приемы. Например, на новом 3-цилиндровом моторе Kia семейства Kappa – 1,0-литровом MPI – применяется 12-клапанная головка блока цилиндров с двумя распредвалами, газораспределительный механизм с системой постоянного изменения фаз газораспределения, которая управляет как впускными, так и выпускными клапанами.

Кроме того, у Kappa 1,0 MPI для снижения потерь на трение использовано специальное хромо-никелевое напыление поршневых маслосъемных колец, причем сами кольца сделаны малонапряженными, с уменьшенным давлением на стенки цилиндров. Толкатели клапанов покрыты слоем износостойкого низкофрикционного вещества DLC на основе углерода. Для меньших потерь энергии на привод клапанов применены облегченные пружины конической формы и с переменной жесткостью – подобные тем, что применяются в тюнингованных моторах стритрейсеров.

Для уменьшения давления поршня на стенки цилиндра при рабочем ходе и более устойчивой и равномерной работы мотора корейские мотористы сместили ось поршневого пальца относительно оси коленвала на 11 мм.

Ассортимент малышей

Зачастую «усеченный» малоцилиндровый мотор является лишь одним из множества возможных вариантов комплектации – как правило, самым бюджетным. Но в настоящее время тенденции таковы, что «двушка» или «трешка» становится базовым агрегатом компактной модели. Например, показанная в Женеве новинка Kia Picanto изначально спроектирована под 3-цилиндровый силовой агрегат. На базе которого построено несколько модификаций (см. таблицу). Интересно, что не все они созданы как более мощные – часть из них, напротив, сориентирована на большую экологичность и экономичность. Так, среднее потребление топлива моторами линейки укладывается в пределы 4,1–5,9 л/100 км.

Особенно интересна битопливная версия 1,0 LPI Bi-Fuel, предназначенная для работы как на бензине, так и на сжиженном газе (пропан-бутан). Газобаллонное оборудование 5-го поколения подает газ во впускной коллектор в жидком, а не парообразном состоянии. Такой мотор при работе на газе выбрасывает двуокиси углерода всего 90 г/км, а на бензине – 95 г/км. Для отдельных рынков предусмотрены также форсированная и дефорсированная версии мотора – 69 л. с. и 81 л. с.

Интересно, что дизельной версии (как это практикуют, скажем, VW и Skoda) в линейке двигателей Kappa нет – корейские эксперты считают более целесообразным развивать достаточно экономичные бензиновые моторы малого объема. Причем имеют в виду прежде всего атмосферные агрегаты. То же самое можно сказать и о двухцилиндровом двигателе с системой наддува (по примеру Fiat): как создатели самого «свежего» на сегодня 3-цилиндрового бензинового мотора, инженеры Kia называют такой вариант менее рациональным из-за высокой нагруженности агрегата.

В целом конструкторы двигателей семейства Kappa считают, что 3-цилиндровые двигатели – самые обычные силовые агрегаты, которые отличаются от моторов более привычных схем только количеством цилиндров и более высоким коэффициентом полезного действия. Одним словом, очень похоже на то, что вскоре 2- и 3-цилиндровые двигатели не будут восприниматься как что-то необычное.

…Три-четыре!

Чтобы не быть голословными, представители Kia предоставили нам возможность протестировать в окрестностях Франкфурта несколько машин с двигателями из нового семейства Kappa. Были опробованы автомобили Kia Picanto 2011 года с агрегатами с разным количеством цилиндров и разными системами питания, все – с механической 5-ступенчатой коробкой передач. В целом впечатления положительные. Так, самый слабый 3-цилиндровый 1,0-литровый 69-сильный агрегат при достаточной «раскрутке» на правильно выбранной передаче позволял совершенно уверенно держаться в общем потоке на немецком автобане, в том числе с экипажем в составе 4-х человек. Правда, при энергичных ускорениях с подобной нагрузкой и движении на скорости более 120 км/ч двигатель заметно напрягался, что выражалось в проникающем в салон шуме и вибрациях. В городском режиме вибро-шумовые особенности менее заметны, тяги также достаточно. Битопливная версия этого же мотора мощностью 82 л. с. без каких-либо отличий работала как на бензине, так и на сжиженном газе. Никакой разницы в динамике не ощущалось. Машина с самой мощной, 4-цилиндровой 1,2-литровой модификацией данного семейства отличалась несколько большей резвостью и более тихой, плавной работой.

	Отличие обычного «трехцилиндровика» от битопливного – пластиковый коллектор вместо металлического и отсутствие форсунок для впрыска газа в жидком состоянии.

Киев – Рюссельхайм – Киев 

Игорь Широкун 
Фото автора и Kia