Лишние лошадки: опасный и бессмысленный чип-тюнинг атмосферных моторов

Лучше всего перспективность подобного подхода демонстрируют, как ни странно, сами автопроизводители. Вот два почти одинаковых Polo Sedan, но у одного мотор мощностью 85 л. с., а у другого – 110, а отличие только в прошивке электронного блока управления двигателем. А турбонаддувный мотор 1,8 есть и 152 л. с., и 180 л. с.! При этом по «железу» снова никаких отличий, только по «софту». Значит, чип-тюнинг работает, дает результаты… И вот уже владелец машины решает, что получить 30 сил сверх отведенного заводом не так уж сложно, нужно только поставить новую прошивку.

Проблема в том, что как не все йогурты одинаково полезны, так и чип-тюнинг бывает и вовсе даже вредным. Заводские прошивки не только крайне консервативны и соответствуют строгим экологическим нормам и оптимизированы по расходу топлива, но и очень тщательно обкатаны во всех возможных режимах. Чего нельзя сказать о программах ECU от сторонних поставщиков, даже весьма недешевых, не говоря уже о совсем кустарных.

Что приобретают и что могут потерять владельцы машин в результате изменений? Тюнинг турбированных и атмосферных моторов стоит рассмотреть отдельно, потому что подход и требования к таким прошивкам очень уж отличаются. И начнем с наиболее распространенных, простых, надежных и не особенно мощных атмо-моторов малого и среднего объема. С которыми чаще всего и ощущается недостаток мощности.

«Атмосферный» тюнинг

Казалось бы, вот у уже упомянутого VW Polo заводской «тюнинг» дает 20-25 сил, что составляет солидную прибавку для его мотора. Но не обманывайтесь, подобный результат лишь следствие того, что более слабая прошивка на самом деле просто специально урезана по мощности от оптимального.

Тюнинг 110-сильной версии двигателя тоже может прибавить лошадиных сил, но, во-первых, совсем немного, а во-вторых, даже это дополнение почти не ощутить на деле. Фактически это будет плацебо для водителя. И суть проблемы – в особенностях тюнинга атмосферных моторов.

Давайте вспомним немного теории. Мощность – это работа в единицу времени, а в случае с двигателем внутреннего сгорания – это произведение крутящего момента на число оборотов в единицу времени. Нетрудно догадаться, что для повышения максимальной мощности можно увеличить либо момент, либо обороты.

Крутящий момент на промежуточных режимах увеличить можно, но поднять максимальное его значение без переделки «железа» уже намного сложнее. А если еще и нельзя ничего поменять в самой начинке двигателя, то вся прибавка максимальной мощности будет строго за счет меньшего падения момента на самых высоких оборотах и сдвига «отсечки» на 500-1 000 оборотов.

К счастью, для ощущения динамики при езде важна не только максимальная мощность, которую так сложно поднять. Момент и мощность на промежуточных режимах можно увеличить более существенно, в результате чего мотор будет лучше раскручиваться, и улучшится его эластичность. Нет, не надейтесь, на разгон до сотни это почти не повлияет, тут-то как раз важна именно максимальная мощность, особенно если коробка передач у машины многоступенчатая и быстрая. Но ездить с «тюнингом промежуточных режимов» будет приятнее.

Помимо минусов, для двигателя возможны и другие «фокусы», связанные с неумелым вмешательством, но в абсолютном большинстве случаев «тюнеры» не трогают работу вспомогательных систем. Часто они даже избегают очень желательного вмешательства в алгоритмы работы управляемого термостата, координируемого маслонасоса и помп системы охлаждения. Это бывает крайне полезным для многих современных моторов, в частности – на BMW.

Так что же, сплошные минусы? Конечно нет. Обычно в плюсах «атмосферного» чип-тюнинга – улучшение отзывчивости на средних оборотах за счет отказа от соблюдения жестких экологических норм, иногда даже может быть небольшое улучшение экономичности, и присутствует призрачная надежда на повышение объективных динамических параметров за счет увеличения максимальной мощности.

Вряд ли плюсов будет больше, ибо комплексная работа с прошивками пока остается областью работы «больших» тюнинговых фирм и чаще всего касается машин премиальных марок или хотя бы чего-то очень харизматичного и спортивного, вроде Honda или Mazda. И даже они, серьезные тюнеры, мало что обещают без изменений в самом моторе.

Если вы все же решились

Конечно же, при выборе прошивки стоит отдать предпочтение «брендированной» версии ПО или редкому случаю, когда есть заводская прошивка большей мощности. Если у вас имеется возможность хотя бы найти отзывы обладателей таких же моторов с подобным чип-тюнингом, то это уже большой плюс.

А гарантии Дяди Васи из гаража, который «да уже много кому ее залил и все летает», как вы понимаете, действуют вплоть до выезда за ворота этого самого гаража. Вряд ли Дядя сам знает, какие особенности несет прошивка.

Гарантия серьезного тюнингового ателье уже куда весомее, вот только цена за совершенно незначительное улучшение характеристик машины может оказаться несоразмерной. Ведь лишние 5-10 л. с. с мотора мощностью в 150-250 сил обойдутся не дешевле 40 тысяч рублей, а зачастую еще раза в два-три дороже. Потому-то, собственно, и шьют неизвестно что.

Наддув без вариантов: почему у атмосферных моторов нет будущего

Летом организаторы международного конкурса «Двигатель года» (International Engine of the Year) назвали лучшие моторы 2016 года. Эксперты оценивали силовые агрегаты по нескольким параметрам: экологичность, динамические характеристики и расход топлива. При этом в тройке лидеров не оказалось ни одного атмосферного агрегата. По результатам голосования победу одержал 3,9-литровый битурбо V8, который устанавливают на Ferrari 488 GTB. На втором месте оказалась гибридная силовая установка BMW i8, в составе которой тоже есть наддувный бензиновый мотор объемом 1,5 литра. Третьим стал шестицилиндровый турбированный двигатель Porsche, которым комплектуют спорткары 911. Повальный переход на турбированные моторы в мировом автопроме происходит отнюдь не для обеспечения высоких показателей мощности. По мнению специалистов НАМИ, все дело в экологических нормах, которые могут привести к исчезновению атмосферных моторов.

С атмосферных двигателей можно снять практически такую же удельную мощность, что и с турбированных. Самым высокопроизводительным безнаддувным мотором на текущий момент остается 4,5-литровый V8 от Ferrari 458 Speciale A, который выдает 605 лошадиных сил. Таким образом, удельная отдача агрегата составляет 134 л.с. с одного литра объема. Для сравнения, с 4,0-литрового V6 TFSI с двумя турбинами (Audi RS6) инженеры сняли 605 л.с. – 151 л.с. с одного литра объема.

В автомобильных двигателях без наддува литровая мощность выше 100 л.с. обеспечивается, в первую очередь, за счет повышения его предельных оборотов (быстроходности), пояснил директор Центра «Энергоустановки» ФГУП «НАМИ» Алексей Теренченко. В качестве примера кандидат технически наук вспомнил мотор мотоцикла Honda CBR400F (145 л.с./1 л), максимальная мощность которого достигается на 12 300 оборотах в минуту. Абсолютные рекордсмены здесь двигатели болидов Формулы-1, с которых снимают по 310 л.с. на 1 л, но уже на 19 000 оборотах.

Влияние на литровую мощность оказывают и другие факторы: степень сжатия, смесеобразование, сгорание. Например, в 1997 г. Alfa Romeo начала устанавливать на седаны 156 двигатели линейки Twin Spark, в которых было по две свечи на цилиндр. Моторы выдавали рекордную для европейского автопрома по тем временам удельную мощность. «Четверка» объемом 1,75 л обеспечивала 144 л.с., а 2,0-литровый мотор – 165 лошадиных сил. У японских брендов двигатели были еще производительнее. Например, в начале 1990-х Honda разработала DOHC i-VTEC объемом 1,6 л, который выдавал 160 лошадиных сил. При этом максимальная мощность достигалась практически на мотоциклетных оборотах – коленвал Honda Civic раскручивался до 8 тыс. оборотов в минуту. Позже на Honda S2000 появилась бензиновая «четверка» объемом 2,0 л с высокой степенью сжатия, которая выдавала 250 л.с. (125 л.с. на 1 л объема). В российском автопроме рекордсменом по удельной мощности является двигатель АвтоВАЗа под индексом 21127, которым комплектуется Lada Vesta (1,6 л, 106 лошадиных сил).

Представитель НАМИ, в свою очередь, пояснил, что все эти факторы, повышающие отдачу мотора, имеют второстепенное значение. «Быстроходность двигателя ограничивает процесс газообмена, для улучшения которого стремятся увеличить число цилиндров, уменьшить отношение хода поршня к диаметру цилиндра, увеличить количество клапанов на цилиндр, повысить пропускную способность выпускной и особенно впускной системы», — уточнил Теренченко.

Автопроизводители и дальше продолжили бы совершенствовать атмосферные моторы, если бы не жесткие экологические нормы, ограничивающие уровень выбросов СО2 в атмосферу. Одним из самых популярных способов для выполнения требований, помимо сокращения веса автомобилей, является уменьшение рабочего объема двигателей. «При уменьшении рабочего объема пропорционально снижается его мощность и, соответственно, ухудшаются ездовые качества автомобиля. Чтобы избежать этого, крутящий момент и мощность двигателя восстанавливают до уровня двигателя большего литража за счет применения турбонаддува», — объяснил кандидат технических наук, добавив, что в обычном режиме такой мотор работает, как малообъемный «атмосферник».

При этом повышение предельных оборотов мотора также позволяет восстановить мощность, однако крутящий момент в этом случае будет низким. Именно по этой причине форсирование двигателя за счет применения турбонаддува более эффективно, чем повышение быстроходности силового агрегата.

При этом, пояснил представитель НАМИ, нет прямой зависимости между форсировкой двигателя при помощи турбины и его надежностью – все зависит от условий эксплуатации. У атмосферных двигателей обратная ситуация: долговечность мотора во многом связана с его литровой мощностью. «С увеличением оборотов и, соответственно, литровой мощности, растут инерционные нагрузки, трение и износ основных деталей, поэтому надежность снижается», — рассказал Алексей Теренченко.

Например, срок службы атмосферного двигателя Формулы-1 равен 1 тыс. км, в то время как на массовых автомобилях эта цифра в среднем составляет 150 тыс. километров. НАМИ также работает над повышением удельной мощности двигателей. По прогнозам разработчиков, реально добиться цифр порядка 125-135 л.с. на 1 л объема за счет применения разных комбинаций новых и традиционных технологий. В том числе, регулируемого клапанного привода, регулируемой степени сжатия, непосредственного впрыска топлива в цилиндры, турбонаддува, гибридизации и электрификации силового агрегата. В моторе будущего флагмана проекта «Кортеж» также предусмотрен целый ряд технических инноваций, но едва ли он будет атмосферным.

ТУРБИРОВАННЫЙ ИЛИ АТМОСФЕРНЫЙ: КАКОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВЫБРАТЬ

При выборе автомобиля один из главных критериев ‒ мотор. Он должен быть надежным, экономичным и достаточно мощным. Сравним наиболее популярные модели с атмосферными и турбированными двигателями.

Автомобили дорожают ‒ срок владения растет. В нашей стране первый владелец в среднем эксплуатирует машину более шести лет. Впрочем, этот срок сильно разнится: владельцы машин класса премиум по-прежнему продают их через два-три года ‒ зачастую вместе с окончанием гарантии производителя. В такой ситуации о долговечности мотора можно сильно не переживать. Особенно если вы планируете при смене машины сдать свою старую в трейд-ин.

Тем же, кто решил ездить на машине значительно дольше, приходится задумываться о надежности и ремонтопригодности автомобиля и его главного агрегата ‒ двигателя. Не секрет, что некоторые современные моторы в принципе не подлежат капремонту ‒ вышедшие из строя агрегаты меняют. При этом цена нового двигателя может составлять до половины от стоимости автомобиля. Знают об этом и те, кто ищет себе машину на вторичном рынке. Поэтому модели с проблемными моторами менее ликвидны и стоят дешевле. Обычно из-за таких мыслей рачительные владельцы с опаской смотрят на высоконагруженные турбированные моторы малого объема.

Однако у даунсайзинговых двигателей с турбонаддувом есть и несомненные преимущества. Они мощнее и эластичнее, то есть эффективно разгоняют автомобиль уже на низких оборотах. Такие моторы компактнее и легче, с ними автомобиль едет шустрее и расходует меньше топлива. Ведущие европейские автопроизводители сегодня отдают предпочтение турбированным силовым агрегатам. А это значит, что бояться таких моторов уже не стоит. И если старшее поколение водителей зачастую отдает предпочтение атмосферным двигателям, то более молодые делают выбор в пользу турбо.

Мы не станем пускаться в дальнейшее обсуждение плюсов и минусов разных типов двигателей. В этой заметке лишь предложены варианты тех и других, а выбор автомобиля и силового агрегата всегда остается за вами.

ЛЕГКОВЫЕ В-КЛАССА

Львиную долю продаж в России составляют машины В-класса. Лидеры рейтинга: Lada Granta и Vesta, KIA Rio, Volkswagen Polo, Hyundai Solaris, Renault Logan и Sandero. Практически все перечисленные модели предлагаются исключительно с атмосферными моторами объемом 1,4‒1,6 л, мотор 1,8 л доступен только для Vesta. Отдача таких двигателей обычно составляет 100‒120 л. с.

Единственное исключение ‒ модели Volkswagen и Skoda. Хотя основной объем Polo и Rapid по-прежнему продаются с атмосферными моторами 1,6 л, покупателю предлагают и турбо-версии. По сравнению с атмосферниками они мощнее (125 сил против 110), экономичнее (заявленный расход в городе на 1 л ниже) и динамичнее (9,2 против 11,8 с до 100 км/ч). Турбодвигатели идут в паре с роботизированной 7-ступенчатой трансмиссией и стоят примерно на 50 тысяч дороже, чем атмосферные моторы с АКП в схожей комплектации.

КОМПАКТНЫЕ КРОССОВЕРЫ

Десять лет назад кроссоверы стоили намного дороже обычных легковых автомобилей, однако высокий спрос на такие машины привел в этот сегмент множество новых игроков. Сегодня фактически не осталось производителей, которые бы не выпускали кроссоверы. Они появились даже у Bentley, Rolls-Royce, Lamborghini, Jaguar. Чуть ли не единственным исключением остается Ferrari, чей бывший глава Серджио Марккионе отвергал саму идею выпуска внедорожника словами: «Сначала вам придется пристрелить меня»! Однако теперь у марки новый шеф, а выпуск кроссовера уже анонсирован.

Спустимся с небес на землю: в сегмент наиболее доступных кроссоверов В-класса. Безоговорочный лидер ‒ Hyundai Creta. Следом идут Renault Duster и Kaptur. Также в списке хитов традиционно остается вездеход родом из СССР Lada 4×4 и недавно представленная LADA Niva, которая еще пока параллельно также продается под брендом Chevrolet.

Hyundai Creta предлагается с передним и полным приводом, с механикой и автоматом, с моторами 1,6 или 2 л. Для этой модели корейцы сделали ставку на проверенные временем технологии: никаких роботов и турбо ‒ только классический автомат и атмосферные двигатели. Самая динамичная Creta с двухлитровым мотором, АКП и передним приводом разгоняется до 100 км/ч за 10,7 с. Расход топлива в городском цикле ‒ 10,2 л на 100 км.

Другую стратегию выбрала марка Renault. Базовые версии модели Kaptur оснащаются прежним 1,6-литровым атмосферником, но при обновлении в 2020 году французы заменили старый двухлитровый атмосферный мотор на современный турбо объемом 1,3 л, разработанный совместно с Daimler. В паре с вариатором он делает кроссовер значительно динамичнее по сравнению с прежним атмосферником и АКП. Выигрывает Kaptur и у Creta. Переднеприводная версия разгоняется до сотни за 10,1 с, а расход бензина в городе составляет 8,9 л.

СРЕДНЕРАЗМЕРНЫЕ СЕДАНЫ

Прежние покупатели седанов С- и D-класса стали все чаще отдавать предпочтение кроссоверам. Выбор таких машин на российском рынке изрядно сократился, поэтому мы объединим их в одну группу. Да простят нас владельцы Toyota Camry, которая остается бессменным лидером сегмента уже много лет. Также в топ-25 в первом полугодии попали лифтбэк Skoda Octavia и KIA Optima. Азиатские модели делают ставку на атмосферные двигатели. Таковы все три мотора Camry и два наиболее популярных двигателя Optima. В ассортименте KIA есть и турбоседан Optima GT, развивающий 245 л. с., но кассу делают безнаддувные моторы. Схожая картина и у Mazda6, которая предлагается с двумя атмосферными и одним самым мощным и дорогим турбодвигателем.

Для сравнения возьмем базовый мотор Toyota Camry: 2 л и 150 л. с. По данным производителя, расход топлива в городе составляет 9,7 л на 100 км. У модели Skoda Octavia те же 150 сил выдает мотор TSI 1.4. Расход у него ниже более чем в полтора раза: всего 6 л. Выигрывает турбо и по динамике: 8,2 с против 11 с у Toyota. Впрочем, тут стоит учитывать разницу в массе: чешская модель на 300 км легче японской. Но и прямое сравнение одноклассников даст схожие результаты: турбомоторы экономичнее и мощнее.

СРЕДНЕРАЗМЕРНЫЕ КРОССОВЕРЫ

В одном из наиболее востребованных классов ‒ в сегменте среднеразмерных кроссоверов ‒ выбор машин с турбонаддувом значительно больше. Атмосферные дизельные двигатели исчезли в принципе. Бензиновые моторы тоже все чаще получают турбину. Такие хиты рынка, как Volkswagen Tiguan и Skoda Kodiaq ‒ поставляются только с турбомоторами разного объема и мощности. Nissan Qashqai предлагается с компактным турбо 1,2 л или атмосферным 2.0. Cугубо атмосферными остаются бензиновые Toyota RAV4, KIA Sportage, Mazda CX-5 и Nissan X-Trail.

Нижним стандартом мощности для таких машин обычно являются 150 л. с. Такие «налогововыгодные» моторы предлагают в том числе Skoda Kodiaq и Mazda CX-5. Под капотом автомобиля из группы Volkswagen ожидаемо установлен турбированный 1.4 TSI в паре с роботом. Версия с передним приводом разгоняется до 100 км/ч за 9,6 с и расходует в городе 9 л бензина.

Не уступает чешскому кроссоверу его японский конкурент. Разгон до сотни CX-5 с двухлитровым атмосферным мотором занимает 9,9 с, а по расходу топлива Mazda показывает даже лучший результат: 8,8 л на 100 городских километров. CX-5 компактнее конкурента, но по массе эти автомобили очень близки.

ВЫСШАЯ ЛИГА

Среди наиболее дорогих автомобилей ‒ седанов и внедорожников представительского класса ‒ тоже широко используется турбонаддув. К примеру, им оснащаются все модификации Mercedes-Benz S-класса, BMW X7 или Bentley Bentayga.

Сегодня уже никого не удивляет наличие двух турбин или двойного турбонаддува, а баварцы сумели оснастить свой трехлитровый дизель сразу тремя и даже четырьмя турбинами. Это позволяет избежать так называемой «турбоямы», когда вслед за нажатой педалью газа мотор сначала замирает, а потом выстреливает всю свою мощь. Такие двигатели могут выдать высокий крутящий момент практически на любых оборотах.

Страстному водителю это подарит целую гамму эмоций, но, конечно, в обслуживании такие сложные силовые агрегаты недешевы.

Обычный турбомотор не требует от владельца особого внимания. Достаточно вовремя проводить техобслуживание и не экономить на качестве моторного масла. Но при прочих равных атмосферный мотор проще в обслуживании, имеет потенциально больший ресурс и менее требователен к качеству топлива и масла.