Технические факты

Не ждите слишком много технических новшеств от автомобиля с задним двигателем. Да, 911-я никогда не была примером перспективных технологий. Однако, в ее длинной 34-летней истории мы все же можем найти несколько подлинных технических прорывов: Турбонаддув, полный привод и трансмиссия Типтроник.

Технология турбонаддува была разработана не фирмой Порше. Первым дорожным турбо автомобилем был Шевроле Корве, выпущенный в конце 60-х, хотя скорее это было похоже на (неудавшийся) эксперимент.

Преимущество турбонаддува очевидно - вместо того, чтобы впустую расходовать тепловую энергию от выхлопных газов, мы можем использовать эту теплоту для повышения мощности. Выхлопные газы направляются в ротор турбины, управляющей другой турбиной, которая, в свою очередь, нагнетает воздух в камеру сгорания. Тем самым малообъемный двигатель может обладать мощностью, сравнимой с возможностями более вместимых агрегатов. В результате можно значительно уменьшить размер и вес двигателя, хотя потребление горючего при этом не обязательно сократится.

Фирма БМВ считала, что это даст выигрыш гоночным автомобилям, потому что более легкий автомобиль способен легче управляться и быстро ускоряться и останавливаться. Поэтому в 1969 г. БМВ создала модель 2002 турбо, составившую серьезную конкуренцию Порше 911 в кольцевых гонках. Это было первое успешное применение технологии турбонаддува.

Однако ни Корве, ни 2002 не извлекли пользы из технологии турбонаддува на обычной трассе. Главным препятствием стала турбо задержка. До появления низкоинерционных турбин турбины были очень тяжелыми и не могли раскручивать кривошип до скорости порядка 3500 об/мин. В результате мощность при такой скорости кривошипа оставалась низкой. Кроме того, поскольку турбонаддув требует уменьшения компрессионного отношения до 6,5 : 1, чтобы избежать перегрева головки цилиндра, выпуск на низкой скорости будет даже более слабым, нежели у двигателя того же объема с обычной системой подачи воздуха.

Турбо задержка может вызвать неприятности при повседневном управлении автомобилем. До включения турбонаддува машина едет как обычный седан. Открываясь на полной мощности и повышая скорость работы двигателя, турбонаддув резко нагнетает воздух при оборотах кривошипа 3500 об/мин, вследствие чего автомобиль превращается в дикое животное. На влажной дороге или на резких изгибах это может привести к прокручиванию колес или даже к потере управления.

Кроме того, турбо задержка препятствует ускорению и замедлению движения автомобиля. Увеличение газа не приводит к непрерывному нарастанию мощности, которого ждет водитель - реакция автомобиля появится несколько секунд спустя, независимо от того, увеличивается газ или уменьшается. Можете себе представить, как сложно быстро управлять автомобилем при движении в городах или по извилистым дорогам.

Фирмы Порше и Сааб - признанные пионеры применения технологии турбонаддува. Первая выпустила первый практичный дорожный турбо автомобиль - 911 турбо 3.0 - в 1975 г. Вторая стала развивать эту технологию для автомобилей класса седан.

Как и БМВ, Порше первоначально развивала турбо для автомобильных гонок. В начале 70-х, чтобы бороться с 8-литровой Шеви в американо-канадских гонках, Порше создала мощную (1000 л. с.) 12-цилиндровую гоночную модель 917, которая скоро покорила весь мир. Успешный опыт привел к тому, что турбонаддув был установлен на гоночном варианте 911 Carrera RSR Turbo GT, который финишировал вторым на гонках в Леман. Так фирма Порше сделала турбонаддув доминирующим фактором гонок GT.

Следующим шагом было использование турбонаддува в дорожных автомобилях. Как мы уже знаем, турбо задержка была основным препятствием, стоявшим на пути практического использования технологии турбонаддува. Чтобы решить эту проблему, инженеры Порше разработали механизм, позволяющий турбине предварительно раскручиваться еще до нагнетания воздуха. Секрет заключался в рециркулирующей трубе и клапане: до того, как выхлопной газ достигнет требуемого для раскрутки турбины давления, путь рециркулятора устанавливается между входом и выходом турбины, нагнетающей свежий воздух, так что турбина может свободно крутиться без затухания вследствие повышения давления. Когда давление выхлопного газа становится подходящим для турбонаддува, путь рециркулятора закрывается клапаном, а уже раскрученная турбина способна быстро нагнетать свежий воздух в двигатель. Таким образом турбо задержка существенно уменьшается, а мощность двигателя становится вполне управляемой.

930 турбо 3.0

Эта технология впервые появилась в модели 911 турбо 3.0 в 1975 г. Внутреннее название этого проекта - "Тип 930". Двигатель модели был производным от двигателя 911 Carrera RS 3.0, причем компрессионное отношение было уменьшено до 6,5 : 1. Мощность и крутящий момент подскочили до 260 л. с. / 5500 об/мин и 254 фунт*фут / 4000 об/мин соответственно; по сравнению с показателями Carrera RS в 230 л. с. / 6200 об/мин и 203 фунт*фут / 5000 об/мин турбо двигатель обладал меньшим крутящим моментом, но был гораздо более мощным при средних значениях. Характеристики, зафиксированные журналом "Autocar", таковы:
 

Очень впечатляет, если сравнивать с современными выдающимися автомобилями.

930 турбо 3.3

3 года спустя, в 1978 г., двигатель модели турбо 3.0 был вытеснен еще более мощным агрегатом емкостью в 3,3 литра с мощностью 300 л. с. и крутящим моментом 304 фунт*фут. Увеличения мощности удалось добиться благодаря использованию узла промежуточного охлаждения между компрессором и двигателем, который был установлен под задним спойлером. Он снижал температуру воздуха до 50-60 градусов Цельсия, что не только улучшало эффективность использования объема, но и позволило увеличить компрессионное отношение до 7,0:1. В результате технические параметры выросли до:
 

Семейство турбо 3,3 было знаменито своими характеристиками ускорения. Между 1978 и 1985 гг. модель 911 турбо развивала заданную скорость быстрее всех остальных машин планеты, включая и дорогих оппонентов марок Феррари, Ламборджини и др.

Другой прорыв заключался в установлении полного привода на модель Carrera 4 1989 года. Будучи потомком 959-й и 911-й 4х4, победившей в ралли Париж - Дакар в 1984 г., в систему Carrera 4 входили 3 дифференциала, в том числе многопластинчатая муфта центрального дифференциала.

При нормальном движении передний/задний крутящий моменты разделяются в центральном дифференциале в отношении 31% / 69%. При пробуксовке колеса, определяемом сенсорами ABS, установленными на каждом колесе, компьютер приказывает муфте центрального дифференциала передать избыток крутящего момента на менее подвижную ось.

Эта система существенно улучшает сцепление колес с дорогой. Она даже снижает чувствительность к управлению у автомобилей с тяжелым задком, что объясняет нелюбовь поклонников 911-й к этой модели. В результате инженеры Порше разработали существенно отличающуюся систему для модели 993 Carrera 4, которая появилась 5 лет спустя.

Система 993-ей была гораздо более эффективной, будучи при этом легкой, простой и дешевой. Самое важное заключается в том, что она могла эксплуатироваться как обычная заднеприводная машина, при необходимости обеспечивающая управляемость на трассе как и любой автомобиль с 4 в. к. Вместо многопластинчатой муфты центрального дифференциала в ней использовалась популярная вязкая сцепка, распределяющая крутящий момент между передней и задней осями - до 100% крутящего момента могло передаваться на переднюю ось, когда задние колеса полностью теряли сцепление с дорожным покрытием. В нормальных ситуациях только 5 - 15% передавалось на переднюю ось, поэтому управление машиной очень похоже на обычную Carrera 2. Кроме того, уменьшенная передача крутящего момента на переднюю ось означала небольшие потери энергии от трения, вследствие чего потери производительности были минимальны.

Система 993-ей весила лишь 50 кг по сравнению со стокилограммовой системой модели 964 Carrera 4.

<< Типичный вид дифференциала с вязкой сцепкой

Типтроник Порше был самой первой полуавтоматической трансмиссией, выпущенной крупнейшими производителями автомобилей. Впервые она появилась в 1990 г. в модели 911 как необязательное приложение, но скоро ее стали устанавливать на модели 968, Бокстер. Лицензию на Типтроник приобрели фирмы Ауди и Митсубиши.

Основанный на автоматической трансмиссии с конвертером крутящего момента, Типтроник предлагает водителю возможность переключения между ручным и автоматическим управлением трансмиссией, для чего надо повернуть ручку выбора режима вверх или вниз. Возможно, быстрой реакции системы и не будет, зато все это очень забавно для водителя.

Автоматический режим поддерживает 5 различных программ, отвечающих разному стилю вождения - нечто вроде режимов "Спорт", "Экономия" и "Зима" в традиционных автомобильных коробках. Компьютером определяется манера вождения, по которой выбирается программа управления, зависящая от стиля водителя. Например, частый разгон до максимальной скорости и резкое снижение скорости служит индикатором спортивного стиля вождения, поэтому будет выбрана "быстрая" программа.

Даже в ручном режиме компьютер может вмешиваться в критических условиях - например, переключаться на высшую передачу, если обороты двигателя достигли верхних пороговых значений, а водитель все еще не переключился.

Типтроник был разработан в результате сотрудничества между Порше, ZF и Bosch. Фирме Порше принадлежит идея, ZF сконструировала коробку передач, а Bosch отвечала за электронную поддержку. С момента ввода системы в действие изменилось немногое:
 

  << Кнопка переключения на рулевом колесе системы Типтроник S

ДАЛЕЕ

Газета Автобизнес-weekly
Хостинг от uCoz