Подробное объяснение принципа работы двигателя с переменным сжатием Infiniti

Вот как работает новый двигатель с переменным сжатие Infiniti: Видео

О технологии нового двигателя Infiniti мы уже писали в наших обзорных статьях. Уникальная модель бензинового мотора способная «на лету» изменять степень сжатия может быть мощной как обычный бензиновый силовой агрегат и экономичной, словно вы едите на дизельном моторе.

Сегодня Джейсон Фенске объяснит суть работы двигателя и то как он достигает наибольшей мощности и эффективности.

Технология переменного сжатия, или если хотите турбированный двигатель с переменным коэффициентом компрессии, может практически мгновенно изменять давление поршня на топливно-воздушную смесь в соотношении от 8:1 до 14:1, одновременно предлагая высокоэффективное сжатие при малых нагрузках (в городе, к примеру, или на шоссе) и низкую компрессию, необходимую для турбины при резком ускорении, с максимальным открытием дроссельной заслонки.

Джейсон совместно с Infiniti объяснил принцип работы технологии, не забыв отметить нюансы и ранее неизвестные детали работы удивительного инновационного мотора. Эксклюзивный материал можно посмотреть в видеоролике, который мы опубликуем ниже, не забудьте включить перевод субтитров при необходимости. Но прежде мы выберем техническое «зерно» моторостроения будущего и отметим те нюансы, которые ранее были неизвестны.

Центральной технологией уникального мотора стала система специального поворотного механизма, которая благодаря сложному штоку поршня имеет центральную поворотную многорычажную систему, которая способна изменять свой угол работы, что приводит к изменению эффективной длины штока поршня, что в свою очередь изменяет длину хода поршня в цилиндре, которое в конечном итоге, изменяет степень сжатия.

Детально технология привода выглядит следующим образом:

1. Электромотор поворачивает рычаг исполнительного механизма 1.30 минута видео

2. Рычаг поворачивает приводной вал по схожему принципу, привода обычных распредвалов, при помощи системы кулачков.

3. Третье, нижний рычаг изменяет угол многозвенного привода, соединенного с верхним рычагом. Последний соединен с поршнем (1.48 минута видео)

4. Вся система при определенных настройках и позволяет поршню изменять высоту верхней мертвой точки, снижая или повышая степень сжатия.

К примеру, если двигатель переходит из режима «максимальной мощности» в режим «экономии топлива и повышения эффективности», волновой редуктор будет вращаться в левую сторону. Показано на правой фотографии (2.10 минута видео). Вращение передастся на приводной вал, который потянет нижний рычаг немного вниз, что приподнимет многозвенный привод, который в свою очередь сместит поршень ближе к головке блока, уменьшив объем и увеличив тем самым компрессию.

Дополнительно происходит переход от традиционного цикла работы ДВС Отто, в цикл Аткинсона, отличающийся соотношением времени тактов цикла, что достигается изменением времени закрытия впускных клапанов.

Кстати, переход, по данным Фенске, от одного режима работы мотора, в другой занимает не более 1.2 секунды!

Более того, новая технология способна варьировать степень сжатия во всем диапазоне от 8:1 до 14:1, перманентно подстраиваясь под стиль вождения, нагрузки и другие факторы, влияющие на работу двигателя.

Но даже объяснение работы столь сложной технологии не является окончанием истории. Еще одной важной характеристикой нового мотора является уменьшение давление поршня на стенки цилиндра, что позволит избежать овализации последнего, поскольку в паре с системой привода поршня применена система уменьшения трения поршня о стенки цилиндра, которая действует путем уменьшения угла атаки шатуна при ходе поршня.

В видео было отмечено, что рядный четырехцилиндровый двигатель ввиду особенностей конструкции получился несколько разбалансированным, поэтому инженеры были вынуждены добавить уравновешивающий вал, что усложняет конструкцию двигателя, но оставляет ей шанс на долгую жизнь без убийственных вибраций, которые возникают из-за работы сложного шатуна.

На двигателе установлено два типа впрыска, прямой и впрыск во впускные каналы, работающие по сложному алгоритму вместе или по отдельности. И наконец, блок и выпускной коллектор объединены в одну деталь.

Если нужна максимальная мощность?

Двигатель обладает пиковой мощностью порядка 268 л.с. Для ее достижения, степень сжатия должна быть понижена, но при этом максимально увеличивается нагнетание воздуха турбиной. Таким образом мы вновь получаем оборотистый и очень мощный бензиновый мотор.

Улучшению показателей эффективности мотора, в том числе, способствует значительно переработанная топливная и выхлопная системы, а также нанесенное сверхскользкое покрытие, как в цилиндрах Nissan GT-R.

Будет ли эта сложная конструкция надежной? По заверению инженеров Инфинити тестовые двигатели прошли около 3 млн. километров, были опробованы в сотнях тестов и доказали свою профпригодность.

В видео можно подробнее изучить конструкцию двигателя, не имеющего аналогов в мире:

Ресурс двигателя Infiniti FX35 (VQ35DE, VQ35HR)

Кроссовер японского производства Infiniti FX35 спроектирован на платформе Nissan 350Z. Впервые был представлен в 2003 году, а с 2008 года шло производство второго поколения автомобиля. Поскольку авто основано на базе FX, то кроме полноприводной модификации существует версия авто с задним приводом. Но в Россию официально поставляли полноприводные Инфинити ФХ35.

Сегодня сборка авто остановлена, но даже не смотря на это, дизайн городского автомобиля до сих пор смотрится интересным и привлекательным. Модель совместила в себе одновременно несколько стилей – хай-тек и неоклассику, поэтому непременно остается замеченным на дорогах. Еще больше покупателей привлекает качественный и шикарный интерьер, а также выдающиеся динамические показатели транспортного средства. Но перед покупкой автомобиля перед потенциальным владельцем непременно возникает вопрос о том, каков ресурс двигателя Infiniti FX35? Именно об этом расскажем в данном материале.

Силовые агрегаты Инфинити ФХ35

Автомобиль доступен в трех комплектациях: Premium, Sport, Hi-Tech. Кроссовер получил всевозможные датчики и интеллектуальные системы, способствующие повышению безопасности авто. Что касается моторов, то к приобретению доступны следующие модификации модели:

• Бензиновый атмосферный двигатель VQ35HR. Это силовой агрегат с рабочим объемом 3498 куб. см. В пике выдает 363 Нм крутящего момента и 280 лошадиных сил. Это V-образный двигатель с электронной системой впрыска топлива. Сверху блока установлена 24-клапанная DOHC головка блока цилиндров. Предусмотрена система нейтрализации и доочистки выхлопных газов;
• Бензиновый мотор VQ35DE. Рабочий объем такой же – 3498 куб. см. Мотор выдает в пике 280 лошадиных сил. Также V- образный силовой агрегат с 24-клапанной ГБЦ и системой жидкостного охлаждения. Оснащен системой нейтрализации и доочистки выхлопных газов.

Автомобиль отличается мощными моторами, отменно настроенной автоматической коробкой, хорошей управляемостью и высокой технологичностью. Предусмотрено несколько режимов работы АКПП. Автоматическая коробка адаптивная, подстраивается под любые условия эксплуатации.

Двигатель VQ35HR

Это 3.5-литровый V-образный мотор, который собирают на заводе Nissan с 2006 года. Двигателем, как правило, комплектуют массовые модели концерна, построенные на платформе Front Midship. Вообще мотор VQ35 – это один из массовых силовых агрегатов, разработанных специалистами японского концерна Nissan. Обладатель самых разных наград, не раз признавался лучшим агрегатом в своем классе. Базовая мощность – 280 лошадиных сил, но в зависимости от настроек и поколения она может варьироваться в пределах от 230-250 сил во втором поколении, и 280-307 сил в третьем поколении. В основном отличия между поколениями сводятся к разным каналам ГБЦ, впускному коллектору, блоку цилиндров. Цилиндры мотора расточены под 95.5 мм, а поршни ходят на 81.4 мм. Их компрессионная высота составляет 30.1 мм, плюс ко всему они покрыты молибденом.

Реализована система изменения фаз газораспределения, на впускных валах установлены фазовращатели CVTC. Двигатель VQ35HR отличается тем, что в нем задействованы клапаны большего диаметра и усиленные пружины клапанов. Производитель решил увеличить высоту и жесткость блока цилиндров. Серьезно облегчили поршневую группу: новые облегченные поршни, новые длинные шатуны. На фоне другого мотора для Infiniti FX35 модернизированный движок отличается другой впускной системой и другими клапанами. В пике данная силовая установка выдает 363 Нм крутящего момента и 307 лошадиных сил при 6800 оборотах коленчатого вала в минуту.

Теперь поговорим о недостатках и проблемах VQ35HR. Это далеко не самый последний силовой агрегат, разработанный Nissan, поэтому уже сегодня можно говорить о его слабых местах:

1. Нестабильная работа на холостом ходу. В первую очередь проверьте крышки выпускных распределительных валов. Проверьте их и при необходимости замените на новые экземпляры.
2. Высокий уровень расхода масла. Пожалуй, самая известная проблема, с которой сталкиваются владельцы авто с мотором VQ35HR. Оснащен крайне чувствительными в отношении качества топлива каталитическими нейтрализаторами. Обычно разрушается один из катализаторов, после чего керамическая пыль проникает в цилиндры двигателя и стачивает стенки. Появляется масложор, который устраняется только путем капитального ремонта ДВС. Также потребуется удалить четыре катализатора и перепрошить ЭБУ, поставить «обманку» на крайний случай. Многие автовладельцы сразу же меняют верхние катализаторы пламегасителями – один их верных способов избежать подобные проблемы.
3. Частые перегревы мотора. Не многие владельцы Infiniti FX35 жаловались на необоснованное повышение рабочей температуры двигателя, но такие случаи известны. Эта неприятность может привести к тому, что поведет ГБЦ или покоробит клапанную крышку. Сразу же почистите радиатор, проверьте уровень охлаждающей жидкости, а также убедитесь в отсутствии воздушных пробок в системе.
4. Течи моторного масла. Под передней крышкой VQ35HR установлены слабые прокладки маслоканалов, которые нередко выдавливает еще до прохождения первых 100 тыс. км пробега. Если вовремя не заметить, то наступит масляное голодание со всеми неприятными последствиями вплоть до заклинивания двигателя.

Также стоит учитывать, что в VQ35HR не предусмотрены гидравлические компенсаторы, следовательно, автовладельцу необходимо самостоятельно регулировать зазоры клапанов. В этом движке регулировка производится методом подбора толкателя. Рекомендуемая периодичность обслуживания – раз в 100 тыс. км пробега, но даже после такого километража зазоры могут остаться в норме. В приводе газораспределительного механизма цепь, довольно надежная, исправно служит 200 тыс. км. Но тянут с заменой не нужно, ибо гнет клапана. Что можно сказать о потенциале 3.5-литрового бензинового движка? Он колоссален. При нормальной эксплуатации и должном уходе ресурс двигателя Инфинити ФХ35 составит минимум 400 000 километров. Но движок может пройти и того больше.

Двигатель VQ35DE

Этот мотор изготавливают с 2000 года и в Инфинити ФХ35 его ставили на первое поколение с 2006 по 2008 год. Также этот силовой агрегат известен под другим кодовым обозначением V4Y, что встречается на авто марки Рено. Наверное, это самый известный 3.5-литровый V-образный силовой агрегат производства Nissan. Его изготовлением по сей день занимается Smyrna Plant Iwaki Plant. Состоит из алюминиевого блока цилиндров, пары алюминиевых головок блока цилиндров DOHC и газораспределительного механизма с приводом от цепи. В наиболее часто встречаемой модификации получил 280 лошадиных сил (столько же сил и в Infiniti FX35). Мотор оснащен системой CVTCS на впускных распредвалах, к прочим особенностям ДВС можно отнести кованые шатуны вместе с коленчатым валом, молибденовое покрытие поршней. Как и в случае с VQ35HR, здесь отсутствуют гидравлические компенсаторы, следовательно, регулировка тепловых зазоров осуществляется вручную (примерно каждые 100 тысяч километров пробега).

Из достоинств двигателя VQ35DE можно отметить высокие показатели мощности, огромный запас для дальнейшего тюнинга и модернизации, широкое распространение на вторичном рынке, обилие комплектующих и запасных частей, довольно высокую надежность и потенциал. Есть ли недостатки? Конечно, без них тоже никак. Этот мотор трудно назвать экономичным, стоит готовиться к расходу топлива в районе 14-15 литров в городском цикле и 8-9 литров в загородном. Плюс нет гидрокомпенсаторов, что также можно отнести к незначительным, но недостаткам движка. В целом, все проблемы, которые характерны VQ35HR, относятся к VQ35DE – масложор, небольшие поломки, такие как выход из строя вискомуфты вентилятора охлаждения, ненадежные уплотнители маслоканалов под передней крышкой. Ресурс двигателя Infiniti FX35 с этим мотором находится примерно на одном уровне, что и в модификации с VQ35HR – 400 тысяч километров пробега.

Отзывы владельцев авто

Оба мотора надежные и выносливые, с реальным ресурсом свыше 400 тыс. км. Если сравнивать двигатели VQ35HR и VQ35DE, то автомобиль с более современным и улучшенным VQ35HR силовым агрегатом смотрится выгодной покупкой. Производитель постарался и устранил недостаток, связанный с перегревом 5 и 6 цилиндра. С завода на этот двигатель ставят ресурсные иридиевые свечи зажигания. Если говорить кратко, то в VQ35HR все сделано эффективней, можно сказать, что надежней, поэтому в теории и на практике этот силовой агрегат способен пройти гораздо больше, чем VQ35DE. Многие автомобильные спецы уверены, что на сегодняшний день VQ35HR – это лучший V-образный 3.5-литровый двигатель в мире.

Дальше осветим отзывы автовладельцев, которые расскажут, как ресурс двигателя Infiniti FX35 на практике.

1. Егор, Санкт-Петербург. У меня Инфинити ФХ35 первого поколения, 2008 года выпуска. Под капотом стоит двигатель VQ35DE. В интернете узнал, что единственное слабое место движка – слабые прокладки масляных каналов, по которым идет подача масла к фазорегуляторам. Заменил по собственной инициативе. Знакомый автослесарь сказал, что до 2012 года на этот автомобиль ставили бумажные прокладки, из-за которых со временем ослабевала затяжка болтов, которые крепили крышку сверху. Из-за этого сильно падало давление масла, датчик может загореться, когда давление упадет уже на 0.3-0.5 бар, к этому моменту нередко проворачивает шатунные вкладыши. Поэтому рекомендую сразу решать эту проблему. По-сути, единственный недостаток двигателя.
2. Алексей, Москва. Подтверждаю, что прокладки – наиболее опасное место в двигателе. Первыми дают сбой. Лучше всего сменить их на металлические аналоги, сейчас выпускают моторы именно с такими изделиями. Как показывает практика, смена бумажных прокладок решает серьезный недостаток, крепления не ослабевают, давление не падает. За рулем кроссовера прошел уже 180 тыс. км, и даже цепь ГРМ не менял. Узнал, что замена с расходниками обойдется примерно в 500 долларов, в принципе, не так дорого с учетом высокого качества механизма газораспределения.
3. Валерий, Тула. У меня Infiniti FX35, авто 2010 года производства, на данный момент реальный пробег составляет 120 000 километров. Это автомобиль второго поколения с более надежным 3.5-литровым силовым агрегатом VQ35HR. Автомобиль доволен, никаких поломок не было, цепь ГРМ не менял, ничего не тарахтит и не стучит. Один раз регулировал тепловые зазоры, вскоре предстоит повторное обслуживание ДВС, но в целом ничего сложного в этом я не увидел. Чтобы мотор выработал весь заявленный ресурс, следует соблюдать рекомендации изготовителя, а именно – менять масло в движке каждые 10 тыс. км, пользоваться рекомендованным производителем материалом с учетом вязкости и допусков, одновременно с маслом менять и фильтр. По возможности сократите периодичность замены масла до 5-7.5 тыс. км – машина скажет только спасибо.
4. Кирилл, Владивосток. Сейчас расскажу о том, как я обслуживаю свой автомобиль Инфинити ФХ35 2012 года выпуска с 3.5-литровым 307-сильным двигателем. Замена воздушного фильтра – раз в 30 тыс. км пробега, фильтр в топливном баке следует менять хотя бы раз в 120 тыс. км, через 100 тыс. км пробега замените охлаждающую жидкость, а также масло в автоматической коробке (а лучше и того раньше). Ну и, конечно же, масло в двигателе. Здесь следует быть особенно осторожным и внимательным, на рынке много подделок. Только качественное масло от проверенного поставщика, и не забываем о качестве бензина, пусть этот двигатель сложно назвать капризным.

Таким образом, отзывы владельцев подтверждают тот факт, что по большей части моторы японского автомобиля является надежными и неприхотливыми. С должным обслуживанием и уходом ресурс двигателя Infitini FX35 составит 400 и больше тысяч километров пробега.