Magnum 318 vs Mazda Skyactiv 2.0 – проблемы терминологии.

Предыдущая запись получилась очень эмоциональной, да и в конце я отправил читателя смотреть другие мои записи и самому делать выводы. Как-то неудобно получилось. Приношу свои извинения. Кроме того, у меня есть повод реабилитироваться. Дело в том, что в той записи я упомянул т.н. «проблему терминологии». Так вот, я предлагаю эту проблему обсудить и даже, в какой-то степени, её решить (если это кому-то интересно, конечно). Итак, поехали.

Очень часто, употребляя один и тот же термин, люди вкладывают в него разные понятия. Как нельзя лучше, это иллюстрирует двигатель Mazda Skyactiv 2.0, со степенью сжатия 14/1, причём, на бензине АИ-95. Сразу вопрос: А как же детонация?.. Если не обращать внимания на смехотворные объяснения такого уважаемого мною издания, как журнал «За рулём», которые я приводил в предыдущей записи, а подойти к этому вопросу с точки зрения проблемы терминологии, то всё встанет на свои места.
Что, собственно, означает заявление фирмы Mazda, о том, что в её двигателе Skyactiv 2.0 степень сжатия равна 14/1? А означает это только то, что объём камеры сгорания в этом двигателе, в момент нахождения поршня в ВМТ, в 14 раз меньше полного объёма цилиндра, когда поршень находится в НМТ. Но все, почему-то, подумали, что и параметры рабочей смеси (давление, температура и т.п.) в камере сгорания этого двигателя соответствуют параметрам рабочей смеси, сжатой в 14 раз. Подождите. А разве фирма Mazda это где-нибудь декларировала? Нет.

Вот вам наглядный пример проблемы терминологии. Просто когда цилиндр двигателя «на половину пустой» (малые обороты, не полностью открытый дроссель и т.п.) то рабочую смесь можно сжать и в 14 раз, только её параметры (давление, температура и т.п.) при этом будут иметь значения смеси, сжатой, ну скажем, в 10 раз. А это в корне меняет дело. Степень сжатия 10/1 на бензине АИ-95 – да без проблем.
Хорошо. А что же произойдёт, если открыть дроссель полностью? На низких оборотах, ни чего не произойдёт. Нужно понимать, что на низких оборотах, полностью наполнить цилиндр мешает не только дроссельная заслонка, но и фазы газораспределения, настройка которых, как правило, рассчитана на обороты выше средних. Таким образом, даже при полностью открытом дросселе, на оборотах ниже средних, сжать смесь в 14 раз не получится. А получится то, что не смотря на степень сжатия 14/1, в реальности имеем параметры рабочей смеси, сжатой только в 11 раз.

Обращаю ваше внимание на то, что для бензина АИ-95, при уменьшенных геометрических размерах камеры сгорания (вспомните, что диаметр цилиндра уменьшили, а ход поршня увеличили, причём речь идёт не об уменьшенном объёме камеры сгорания, а только о её геометрических размерах – расстоянии от электродов свечи до самой удалённой точки камеры сгорания), сжатая в 11 раз рабочая смесь не представляет большой проблемы. Есть, конечно, разные нюансы, но большой проблемы нет. На высоких оборотах, всё точно так же (цилиндр заполнен не полностью и…), только тут помогает ещё то, что поршень «отбегает» от ВМТ быстрее, чем на низких оборотах, поэтому, если при таких параметрах рабочей смеси (давление, температура и т.п.) на низких оборотах проблем с детонацией не было, то на высоких их не будет и подавно. Думаю, что с этим разобрались.

А что произойдёт на оборотах максимального крутящего момента? Именно на пике крутящего момента фазы газораспределения обеспечивают самое полное наполнение цилиндров, при полностью открытом дросселе. Минуточку! А вы уверены, что дроссель полностью открыт? То, что педаль газа нажата до пола, совсем не гарантирует, что дроссель откроется полностью – привод-то электрический. Вот именно поэтому на кривой крутящего момента двигателя Mazda Skyactiv 2.0 мы видим «непонятную» просадку.

Запчасти на фото: 78H07

Просто, не смотря на то, что на этих оборотах фазы газораспределения могут обеспечить хорошее наполнение цилиндров, электрический дроссель этому препятствует. Снова имеем смесь, сжатую не в 14, а только, где-то в районе 11-и раз.

Почему фирма Mazda об этом скромно умалчивает? Не знаю. Наверное, потому, что ей нравится размахивать как флагом степенью сжатия 14/1. При этом, фирма Mazda может это делать и делает совершенно справедливо, т.к. речь идёт о геометрическом параметре и не более того. Про параметры рабочей смеси в конце такта сжатия и при её сгорании (давление, температура и т.п.) речь, вообще не идёт.
Ну, хорошо. Почему же конструкторы двигателя VW Polo 1,6 остановились на степени сжатия 10,5/1, а не сделали как у Mazda 14/1? Всё просто. Основных различий, между этими двигателями, два. Первое — это принцип смесеобразования. У Mazda Skyactiv 2.0 непосредственный впрыск, а у VW Polo 1,6 – «посредственный»))). Второе – это рабочий объём. Начнём со второго. Если не сильно углубляться в тему, то дело вот в чём. При ограничении наполнения цилиндров электронной заслонкой, «крадётся» часть рабочего объёма двигателя. Таким образом, у двухлитрового двигателя можно «украсть» больше, чем у 1,6. Да и куда ещё нагружать «несчастный» VW Polo 1,6? Про ресурсы современных двигателей итак уже скоро будут ходить анекдоты.

Что же касается принципа смесеобразования… Прямой впрыск бензина, это инженерное недоразумение, появившееся под давлением экологических норм. Так вот, если в двух словах, то чем выше давление в конце такта сжатия, тем лучше для работы прямого впрыска. А в ситуации, когда цилиндр «полупустой» (малые нагрузки, не полностью открытый дроссель и т.п.) давление в конце такта сжатия становится ещё меньше и… Да вы уже и сами всё поняли.

И в качестве вишенки на торте, не могу удержаться от желания привести ещё один пример проблемы терминологии. Примера того, как разные люди в один и тот же термин вкладывают разные понятия и как некоторые на этом зарабатывают. Где-то на рубеже 2000-ых годов, в Формуле 1, разразился скандал. К сожалению, сейчас в интернете я о нём ни чего не нашёл. Поэтому, вам придётся поверить мне наслово. Итак, некая команда Формулы 1 заключила контракт с неким конструктором двигателей, в котором конструктор обязался увеличить максимальную мощность некого двигателя до оговоренных значений, а команда Формулы 1, соответственно, заплатить ему за это очень даже немаленькую сумму денег. Конструктор свою часть контракта выполнил. Команда Формулы 1, я надеюсь, тоже. Однако, в ходе гонки выяснилось, что автомобиль конкретно «не едет». Скандал. Команда Формулы 1 к конструктору с претензией. Конструктор спокойно отвечает, — Снимайте двигатель, ставьте его на динамометрический стенд и убедитесь, что двигатель развивает указанную в контракте максимальную мощность. Команда ему в ответ, — Он же «на низах ваще не прёт», не возможно ездить. Конструктор отвечает, — Парни, секундочку. Про «низы» и про «должен переть» в контракте ни чего не было сказано. А максимальную мощность возьмите и распишитесь. В общем, деньги на бочку и точка.