Турбонаследие. Как компания Saab пришла к турботехнологии

2318_1202223-1
Исполнилось 30 лет с тех пор, как компания Saab выпустила двигатель с турбонаддувом. Идея получать «большее из меньшего» вполне созвучна минимализму скандинавских традиций в дизайне. Украшения и орнаменты могут иногда заслонять восприятие формы, линии или поверхности. Это скандинавское виденье во многом отражает основную философию дизайна и конструирования автомобилей Saab. Подход «большее из меньшего», может быть, даже еще в большей степени проявляется в совершенстве турботехнологий Saab.

Именно благодаря компании Saab на автомобильной «карте мира» появилась технология турбонаддува. Все это начиналось ровно 30 лет назад, когда первая модель Saab, на которой был установлен первый двигатель с турбонаддувом, была представлена на Мотор-шоу во Франкфурте. В то время компания Saab была единственной компанией, занимавшейся этим направлением и сделавшей турбонаддув надежным и действенным средством получать большую мощность и крутящий момент от серийных двигателей. Успех компании Saab в течение последующих трех десятилетий показал, что подражание является подлинным проявлением уважения, поскольку лишь некоторые автопроизводители теперь не предлагают двигатели с турбонаддувом.

Это объясняется тем, что турбонаддув в наши дни стал еще более привлекательным, чем тридцать лет назад. Те же причины является ключом к тому, что в компании Saab называют «оптимальный размер». Большее можно получать из меньшего. Двигатель с турбонаддувом легче, меньше по размерам и более экономичен, чем такой же агрегат без турбонаддува близкой мощности. Но дело не ограничивается только этим. Турбонагнетатель позволяет получить прибавку мощности за счет использования энергии отработавших газов. По сути, используется энергия, которая в ином случае просто выбрасывается в атмосферу.

Что-то из ничего

В то время как инженеры говорят вам, что получить «что-либо из ничего» не реально, если это касается конструкции двигателей, большинство из них, тем не менее, соглашаются с тем, что около 30 процентов энергии, высвобождающейся при сгорании топлива, вылетает «в тpубу» или, конкретно в данном случае, — в виде отработавших газов выходит в выпускную трубу. В турбонагнетателе эта энергия используется для обеспечения подачи в двигатель большего количества воздуха. Разумеется, в этом случае приходится увеличивать и подачу топлива, но у водителя автомобиля с турбонаддувным двигателем всегда есть выбор.

Как любил высказываться главный эксперт компании Saab, д-р Пер Гиллбранд (Per Gillbrand), которого часто называют «отцом» серийных двигателей с турбонаддувом, такие двигатели, в действительности, представляют собой «два двигателя в одном». Один, «маленький», двигатель используется для повседневных поездок, а «большой» может обеспечить автомобиль большей мощностью и динамикой, когда при больших углах открытия дроссельной заслонки в действие вступает турбонаддув.

Сегодня специалисты компании Saab остаются «на передовых рубежах» турботехнологий. В мире, ищущем возможности снизить объем выбросов CO2 при сжигании ископаемых топлив, компания Saab, предлагая двигатели BioPower, соединяет вместе турбонаддув и биоэтанол (E85), чтобы значительно снизить объем этих выбросов. Но одновременно с этим получается больший прирост мощности, чем это возможно в случае с использование чистого бензина. Удачный итог: ситуация «победа»/ «победа».

Возвращаясь во Франкфурт 1977 года, можно сказать, что скептики рассматривали победу турботехнологии в большей степени лишь как способ получения дополнительной мощности. Ранние попытки научиться управлять давлением наддува приводили к серьезным проблемам с надежностью, что вызвало разочарование у многих исследователей и привело к тому, что другие автопроизводители надолго отказались от выпуска серийных двигателей с турбонаддувными двигателями.

Однако компания Saab за счет независимого мнения своих инженеров и руководителей оставалась верна намереньям добиться перехода к серийному производству. У компании была возможность опереться на опыт, накопленный при разработке самолетов, где турботехнологии часто используются для компенсации недостатка воздуха в атмосфере на большой высоте. Коллеги по авиационным двигателям делились также опытом с разработчиками из подразделения двигателей для грузовиков, которое тогда было в компании, при создании турбонаддува для двигателей больших грузовых автомобилей.

Наперекор расхожим истинам

Чтобы «укротить турбо» специалисты Saab разработали перепускной клапан, позволяющий сбрасывать избыточное давление наддува. Потребовалось совсем немного времени, чтобы во всем мире оценили эту находку. Установка турбонагнетателя на 2-литровый двигатель Saab 99 дала прибавку 23 процентов максимальной мощности и 45 процентов крутящего момента для обеспечения более эффективного разгона. Чтобы получить те же показатели от подобного двигателя того времени без наддува, он должен был обладать до 50 процентов большим рабочим объемом и быть почти на 50 кг тяжелее при худшей на 30 процентов топливной экономичности. Компания Saab разрушила бытовавшую в те годы истину о том, что мощность двигателя пропорциональна его размерам.

После проведения тест-драйва первых автомобилей Saab 99 Turbo в Великобритании влиятельный журнал Autocar дал заключение: «Интересна не сама по себе динамика, важно то, как она достигается. Характер разгона автомобиля уникален. Как доска на роликах, несущаяся под гору, Saab набирает скорость по мере роста давления наддува. Это невероятно». Итак, наступила эра турбонаддува, и в течение последующих десяти лет имидж бренда Saab стали определять автомобили Saab 99 и 900 Turbo Black.

С тех пор компания Saab продолжала совершенствовать свое мастерство в области турбонаддува. Эффект «роликовой доски» сохранился, но ездить стало комфортнее. Совершенствование систем управления двигателем и конструкции турбонагнетателей дало возможность получить в современных двигателях с турбонаддувом автомобилей Saab значительно более ровную и прогрессивную характеристику роста давления наддува, а значит, и разгона автомобиля. Так, например, двигатель новой модели Turbo X развивает большой крутящий момент — 400 Нм — при очень малых частотах вращения коленчатого вала. Такая характеристика присуща двигателям со значительно большим рабочим объемом.

Оптимальный размер

Турботехнологии привели компанию Saab на высоту 2650 метров (8700 футов) в горную часть Америки, чтобы продемонстрировать, что двигатели с турбонаддувом продолжают эффективно работать в разреженном воздухе, плотность которого уменьшается с ростом высоты. А внизу, на высоте уровня моря, турбонаддув обеспечил модели 9000 Aero более эффективный разгон, чем у Ferrari Testarossa. Кроме того, на счету компании есть владелец модели Saab 900 Turbo, который прошел на своем автомобиле более одного миллиона миль.

Уже в 1992 года компания Saab смогла продемонстрировать возможности системы управления двигателем Trionic (в настоящее время используется 8-е поколение этой системы), устроив независимый тест в условиях городского движения в центре Лондона. Тест показал, что уровень вредных выбросов в отработавших газах автомобиля Saab был ниже, чем в окружающей атмосфере. Автомобиль «очищал» городской воздух!

В наше время, когда необходимость экономить топливо и получать большую динамику становится как никогда более насущной, будущее турботехнологий компании Saab становится как никогда более радужным.

«Оптимальный размер» — так называют специалисты Saab процесс достижения большей эффективности двигателей, в результате которого уменьшаются размеры, масса и вред, причиняемый атмосфере без ухудшения динамических показателей. Это и означает получать «большее из меньшего». Турбонаддув является ключевым компонентом, который в сочетании с высокотехнологичными системами управления двигателя, технологиями сжигания бедных рабочих смесей и потенциальными возможностями использования биоэтанола, такого как Saab BioPower и биоэтанол E85, открывает новые перспективы.

Вернемся к «пионеру» турботехнологий Saab д-ру Перу Гиллбранду. Он использовал подобный подход, стремясь разработать эффективный двигатель. «У каждого двигателя есть масляный, жидкостный и топливный насосы», — говорил он. «Почему же нет воздушного насоса, которым, в сущности, является турбина? Очень странно, что его нет до сих пор!» Теперь, благодаря силе независимого мышления, турбины есть, и будет их все больше и больше…

http://gm-press.com/ru/site/article.php?aid=2314

Похожие записи: