10 от най-надеждните двигатели с турбо, създавани някога

След като през миналата седмица разказахме за 10-те най-впечатляващи атмосферни двигатели, вече е време да обърнем внимание и на двигателите, снабдени с турбина/и.

Навлизането на турбокомпресорите в автомобилите започва в средата на 60-те години на миналия век, по време на ерата на „масълкарите“ автомобили, когато фразата „няма заместител на работния обем“ означава, че по-голяма мощност се постига най-добре с двигатели с по-голям работен обем. Двигателите с турбокомпресор обаче показаха, че в много случаи по-голяма мощност може да се постигне с по-малък работен обем, като същевременно се подобрява горивната ефективност и се намаляват емисиите на отработени газове.

Казано на прост език, турбокомпресорът подава въздух под високо налягане и плътност с висока концентрация на кислород към двигателя за по-пълноценно протичане на горивния процес и увеличаване на мощността. Турбокомпресорът използва отработените газове, които задвижват перка от едната страна на турбокомпресора. От другата страна, свързана с вал, друг вентилатор или компресор засмуква свеж въздух, повишава налягането му и го вкарва в двигателя. Повишаването на налягането на турбокомпресора, прилагано към двигателя се измерва чрез разликата между въздуха с високо налягане и атмосферното налягане.

Правилната поддръжка е задължителна за двигателите с турбокомпресор. Средностатистическият турбокомпресор, който се поддържа добре, може да издържи до 250 000 километра – все пак някои от тях могат да достигнат много повече пробег, а съвременните двигатели с турбокомпресор с технологични подобрения обикновено са по-надеждни от по-старите модели.

Ето 10 от най-надеждните двигатели с турбокомпресор, създавани някога:

K20C1: 2,0-литров, 4-цилиндров, с турбо, на Honda

През 2015 година Honda представи за първи път редовия четирицилиндров двигател 2.0 VTEC с турбокомпресор в Civic Type R, а две години по-късно и в по-малко мощна версия в Accord. Той е изработен с алуминиев цилиндров блок, излят под налягане, снабден с чугунени цилиндрови втулки. Главните лагери с подсилени капачки държат на място олекотен колянов вал от кована стомана с микрополирани челници за намаляване на триенето.

K20C1, инсталиран в MK5 Civic Type-R, генерира 306 конски сили при 6500 об/мин и 295 нютонметра въртящ момент при 2500 об/мин. Въпреки, че двигателят K20C1 има някои потенциални проблеми, неговата надеждност е изключителна. Според уебсайта Precision Turbo Services, при правилна поддръжка K20C1 може да измине 240 000 километра или повече.

S63: 4,4-литров, 8-цилиндов, с две турбини, на BMW

През 2011 година BMW представи високоефективния двигател S63, който замени N63 и задвижваше моделите E70 X5M и E71 X6M от 2010 година. BMW направи няколко фундаментални промени в S63, включително преминаване от стандартни турбокомпресори към twin-scroll турбокомпресори с импулсно настроен изпускателен колектор. Високоефективните турбини са с две камери за вход на отработените газове, задвижващи различни части на турбината. Конструкцията развърта турбините по-бързо, осигурявайки максимален тласък от 17 фунта на квадратен инч (psi), което е с 50% повече от N63.

4,4-литровият V-8 с две турбини, съчетан със 7-степенна автоматична или 6-степенна ръчна скоростна кутия генерира 560 конски сили. Новият двигател не само генерира повече мощност, но и коригира повечето механични проблеми, които имаше N63, което го направи един от най-надеждните двигатели с турбо в историята.

S63 се отличаваше с иновативната конструкция на V8 двигател „hot-vee“ с турбокомпресори и изпускателни колектори, разположени в долината, образувана от цилиндрите. Конфигурацията скъсява пътя на горещия въздух от изпускателната тръба към турбокомпресорите, като поддържа компонентите по-хладни и ускорява процеса на развъртане (по-малко турбозакъснение). BMW инсталира S63 само в най-високото ниво автомобили на своята М гама, включваща моделите X5 M, X6 M, M5, M6 и M8. Това е най-мощният двигател на автомобилния производител, а версията от 2022 година в BMW M5 CS генерира 635 конски сили и 553 нютонметра въртящ момент.

2,5-литров, 5-цилиндров, TFSI, с турбо, на Audi

2,5-литровият 5-цилиндров двигател TFSI (турбокомпресор с директно впръскване на горивото) на Audi е много усъвършенстван и надежден двигател. Audi е създала двигателя с висококачествени материали и компоненти, направени така, че да издържат на екстремни условия на шофиране и настройка на висока мощност. 2,5-литровият TFSI на Audi неизменно печели наградата International Engine of the Year за най-добър двигател в категорията от 2 до 2,5 литра.

Няколко характеристики на двигателя го отличават от конкуренцията. Компактната и лека конструкция тежи само 160 килограма. Изграден с алуминиев блок, двигателят пасва на различни двигателни отсеци на автомобилите на Audi. Технологията за директно впръскване на горивото създава по-ефективен горивен процес с по-висока степен на сгъстяване, което подобрява икономията на гориво, намалява емисиите и увеличава мощността. Двигателят е оборудван с турбокомпресор с охлаждане на отработения въздух под налягане от 2,35 бара (34 psi), което спомага за максимален въздушен поток и минимални загуби при дроселиране.

В Audi RS3 Quattro от 2022 година със 7-мстепенна автоматична скоростна кутия, двигателят генерира 401 конски сили при 6500 об/мин и 369 нютонметра въртящ момент при 3500 об/мин.

3,7-литров, плосък, 6-цилиндров, с две турбини, на Porsche

Повечето купувачи на автомобили знаят, че Porsche е немска марка автомобили, известна с производството на високотехнологични спортни автомобили с висока производителност. Днес Porsche произвежда 6 различни модела, всеки от които има няколко версии: Porsche 911, 718, Cayenne, Panamera, Macan и Taycan. Автомобилният производител е известен със своите издръжливи и надеждни автомобили, които издържат години наред. Дори Porsche 911, автомобил създаден за високи скорости и твърдо шофиране може да се похвали със значителна дълготрайност. Porsche твърди, че приблизително 2/3 от спортните автомобили на компанията съществуват и до днес, а благодарение на Porche Classic само около 150 000 автомобила от моделната гама 911 се карат и до днес.“

Голяма част от надеждността на един автомобил може да се отдаде на неговия двигател. Правилната му поддръжка е ключов фактор (както при всички автомобили) за дълготрайността му.

Porsche оборудва Porsche 911 Turbo и Turbo S през 2022 гoдина с 3,7-литров плосък 6-цилиндров двигател с две турбини, който развива 572 конски сили в Turbo и 640 конски сили в Turbo S версията. Двигателят спомогна за класирането на Porsche 911 за 2022 година в челната петица на премиум марките на JD Power, като се класира на по-висока позиция от голяма част от конкуренцията, включително BMW, Mercedes-Benz, Audi, Acura и Jaguar.

B202: 2,0-литров, 4-цилиндров, с турбо, на Saab

Малко производители на автомобили, ако изобщо има такива могат да твърдят, че продуктите им са „Родени от самолетите“, както направи Saab, за да популяризира автомобилите си, използвайки своето самолетно наследство. Слоганът беше успешен и традиционният конструктор на здрави и надеждни шведски автомобили с предно предаване се превърна в мода за младото поколение, когато пусна на пазара Saab 900 Turbo с 3 врати.

През 1984 година Saab представи двигателя B202, който щеше да определи стандарта за съвременните двигатели с турбо. Според сайта saabplanet.com, B202 на Saab е сред най-дългогодишните 4-цилиндрови двигатели с висока производителност в историята. Макар, че двигателят е склонен към нормална повреда на уплътнението на главата, долната част на двигателя е демонстрирала надеждна работа в продължение на до 1 милион километра само с редовна поддръжка.

2,0-литровият B202 с турбо и междинно охлаждане разполага с впръскване на горивото и 16-клапанна цилиндрова глава с двойни горни разпределителни валове и хидравлични повдигачи на клапаните. Електронна система за управление на двигателя, съставена от комбинация от новата Bosch LH-Jetronic и Saab APC-системата контролира работата на подаването на гориво. Мощността на B202 варира в зависимост от модела, но максималната мощност е от 160 до 185 конски сили, а максималният въртящ момент варира от 254 до 271 нютонметра.

EJ20: 2,0-литров, 4-цилиндров, с турбо, на Subaru

Subaru си създаде репутация на производител на надеждни 4-цилиндрови атмосферни двигатели с линията EJ20, като EJ20E е най-известният двигател от тази гама. Въпреки, че при ранните версии (от края на 90-те години до около 2007-ма) при двигателя EJ20 се наблюдаваха повреди на уплътненията на главата, които криеха риск от сериозни повреди. Subaru коригира проблема и по-съвременните двигатели станаха по-надеждни, с продължителност на живота от няколкостотин хиляди километра.

През 1989 година Subaru представя EJ20 – първия високопроизводителен двигател на Subaru, който се появява за първи път в Legacy RS/GT. Той е снабден с 4 клапана на цилиндър, двойно горно разположен разпределителен вал и произвежда 197 конски сили при 6000 об/мин и 190 нютонметра въртящ момент при 3600 об/мин. Мощността се предава чрез 4-степенна автоматична скоростна кутия към предните колела. През 1992 година Subaru оборудва и Impreza WRX от сериите GC/GF с турбодвигателя EJ20.

EJ20 използва архитектурата на хоризонтално разположен двигател, която елиминира необходимостта от балансиращ вал, консумиращ мощност. Турбо версията въвежда използването на олекотен алуминиев картер и глави. 2-литровият работен обем е постигнат със свръхквадратни размери на отвора – 92 милиметра и 75 на хода, което води до по-висока червена линия, максимален въртящ момент и конски сили при високи обороти. Многоточковата система за впръскване на гориво и запалването с бобина върху свещ също допринесоха за производителността. 2,5-литровият двигател на Subaru, както във версията с турбо, така и в атмосферната си версия се е доказал като мощен и надежден, което го прави ценово изгоден. Subaru използва двигателите в широка гама от модели и за всички тях има многобройни доклади от собственици с голям пробег.

EA888: 2,0-литров, 4-цилиндров, с турбо, на Volkswagen

Volkswagen проектира и конструира 2,0-литровия двигател EA888 с турбо за да бъде той максимално издръжлив и надежден. Двигателят е оборудван с подсилени цилиндрови глави, ковани свързващи пръти и високоякостни колянови валове. Представен през 2004 година, двигателят е претърпял няколко подобрения и модернизации с течение на времето и се е превърнал в един от най-надеждните и универсални двигатели на международния пазар.

Volkswagen е пионер в разработването на двигатели с турбо (1.9 TDI) и плод на усилията на автомобилния производител може би най-добре е представен от двигателя EA888 под капака на Golf GTI и Golf R от 2022 година. EA 888 e eдин от най-усъвършенстваните двигатели на Volkswagen, създавани някога.

EA888 използва двойни горни разпределителни валове с верижно задвижване, които поддържат по 4 клапана на цилиндър и осигуряват дълготрайност и надеждност. Непрекъснато променливото разпределение на времето на клапаните и повдигането на клапаните осигуряват бързо изхвърляне на отработените газове, което позволява на турбото да се задейства бързо, което води до бързо постигане на въртящ момент в много широк диапазон от обороти. Освен всичко това, този двигател използва уникален дизайн на изпускателния колектор за по-добро термично управление на потока от отработените газове и специално устойчиво на високи температури турбо за постигане на максимална ефективност и максимален тласък.

3,5-литров, 6-цилиндров EcoBoost, с две турбини, на Ford

3,5-литровият EcoBoost V6 двигател с двe турбини на Ford е най-универсалният двигател в гамата на Ford, който се използва за задвижване на средни и пълноразмерни автомобили, пикапи, SUV, лекотоварни автомобили и дори суперавтомобили. Представен първоначално в Lincoln MKS през 2010 година, той е разработен на базата на двигателя Ford Duratec 35 V6 и се отличава с дизайн с два горно разположени вала (DOHC) във V-образна конфигурация. За приложения в пикапи (като F-150) Ford го оборудва с двойка турбини BorgWarner K03, които се развъртат до 17 000 об/мин и генерират до 15 psi налягане. Напречно монтираният двигател на Ford Taurus обаче използва двойка турбокомпресори Garrett GT1549L, осигуряващи максимален тласък от 11 psi.

През 2015 година Ford направи значително подобрение на в този двигател. Компанията добави портово впръскване на горивото и електронно задвижвани изпускателни механизми за турбините.

2JZ-GTE: 3,0-литров, 6-цилиндров, с две турбини, на Toyota

Supra е суперзвезда в гамата от високопроизводителни и надеждни автомобили на Toyota, което до голяма степен се дължи на превъзходните характеристики на редовия 6-цилиндров двигател 2JZ-GTE. Заводските двойни секвенциални турбокомпресори помагат на този двигател да генерира 320 конски сили 315 нютонметра въртящ момент. Според MotorReviewer, „2JZ са известни с невероятната си издръжливост. При правилна поддръжка и качествено моторно масло и филтри, 2JZ може лесно да достигне 300 хиляди километра пробег“.

В инженерството винаги има компромиси между характеристиките на дизайна на продукта и никой продукт не може да има неограничена издръжливост, безкрайна устойчивост, 100-процентова ефективност и ниска цена. В машиностроенето по-леката структура обикновено води до загуба на здрави, а точният механизъм става по-малко ефективен. Когато Toyota е проектирала 2JZ, инженерите са дали приоритет на издръжливостта и надеждността. Конструкцията представлява двигател с изключително здрави цилиндри, които могат да се справят с екстремно повишаване на налягането на турбото. Коляновият вал от кована стомана добавя допълнителна здравина, а поясът в долната част на двигателя увеличава твърдостта. Освен това 3-слойното стоманено уплътнение на главата издържа на високото налягане на форсиране, без да се повреди.

Въпреки това, колкото и надежден да е серийният двигател 2JZ, автомобилът доказа своята стойност именно на пазара за резервни части, когато индивидуалната настройка генерира много повече от 320 конски сили, но с неизбежен спад в надеждността. Консервативно настроеният двигател с подходящи модификации може да превърне Supra в суперавтомобил, произвеждащ над 1000 конски сили – впечатляващо. Именно затова Toyota Supra e толкова специален автомобил…

RB26DETT: 2,6-литров, 6-цилиндров, с две турбини, на Nissan

Произвеждан между 1985 и 2004 година, RB26DETT представлява сериозна конкуренция на 2JZ-GTE на Toyota. И двата са мощни редови 6-цилиндрови агрегата и стават легендарни като надеждни двигатели, както на състезателната писта, така и на драг. Nissan R32 GT-R, оборудван с RB26 официално генерира 276 конски сили и 260 нютонметра въртящ момент. Официално!

Въпреки, че ранните версии на двигателя RB26DETT консумираха повече масло от средното и маслените помпи имаха склонност да отказват при високи обороти, новите двигатели станаха известни като издръжливи и надеждни. Изданието CarThrottle нарече легендарния редови 6-цилиндров двигател RB26DETT с две турбини „велик двигател на всички времена“.

2,6-литровият редови 6-цилиндров двигател RB26DETT е изработен със здрава, чугунена затворена платформа, която гарантира, че цилиндрите няма да се деформират, както е при отворените конструкции Конфигурацията води до по-висока „червена линия“, въртящ момент в горната част на двигателя и конски сили за сметка на въртящия момент в ниската част на двигателя. Цилиндровата глава е изработена от алуминий и разполага с всмукателен колектор със 6 индивидуални тела за подаване на газ, за да се подобри реакцията при подаване на газ. Конструкцията с 24 клапана спомага за ефективното създаване на гориво-въздушна смес за по-добра производителност на този двигател.