Всичко се свежда до термичната ефективност
Няма по-важен фактор за цялостната работа на един двигател от термичната му ефективност, независимо дали целта е мощност или икономия на гориво. Един средностатистически съвременен двигател с вътрешно горене обикновено постига ефективност от около 35%, което се счита за добър показател. Първият двигател на Toyota от семейството Dynamic Force, 2.5-литровият редови четирицилиндров A25A-FKS, достигна 40%, а хибридният му вариант надхвърли тази стойност с 41%. Това не са просто добри, а впечатляващи резултати.
Нарастващата ефективност на двигателните технологии
За да поставим термичната ефективност в перспектива, проучване на Nissan показва, че са били необходими почти 30 години развойна дейност, за да се премине от 30% на 40% ефективност. Съвременните двигатели с вътрешно горене са достигали 50% термична ефективност, но само когато работят като генератор за електрическа батерия. Този метод на горене с бедна смес се постига чрез ограничаване на работния диапазон на двигателя до фиксирани обороти и проектиране на целия агрегат за оптимизация именно в този режим. Последните разработки продължават да показват, че постигането на над 60% е напълно възможно за двигател от генераторен тип, тъй като всички налични пътища за повишаване на ефективността се адаптират и оптимизират.
Технологиите в серията Dynamic Force на Toyota
Една от най-важните системи в двигателите Dynamic Force на Toyota е системата за впръскване на гориво D-4S. Тя представлява комбинация от директно и портово впръскване, която подобрява както мощността, така и икономията на гориво, като оптимизира подаването му според условията на натоварване. При напълно отворена дроселова клапа и високо натоварване се използва само директно впръскване, което позволява по-висока мощност, по-ефективно пълнене на цилиндрите и по-висока степен на сгъстяване. При ниско до умерено натоварване обаче работят и двете системи – портова и директна, което подобрява съотношението въздух-гориво и води до по-голяма икономия. Макар системите с двойно впръскване да не са революционна технология, досега никой друг производител не е използвал технологията за постигане на такава ефективност, както Toyota.
От всички технологии, внедрени в двигателите Dynamic Force на Toyota, само една се смята за „първа в света“ или за нещо, което никога досега не е било използвано в двигател с вътрешно горене за масовия пазар. Този детайл е специфичният метод за обработка на ризата на буталото с лазерно нанесена кръстосана шарка, която позволява огледално покритие. Това намалява общото триене и подобрява устойчивостта на надраскване. Колкото и интересно и сложно да звучи, би било изненадващо, ако тази новост допринася дори с един процент за общите стандарти за ефективност на двигателя. Това показва, че водещата ефективност на Toyota не се постига с един-единствен пробив или детайл, а по-скоро с качеството на цялостния технологичен пакет. От специфичния дизайн на цилиндрите до електрическата водна помпа, всяка характеристика на двигателите Dynamic Force на Toyota е проектирана и оптимизирана за икономия на гориво. Впечатляващото е колко добре свири целият оркестър, а не някое изпъкващо солово изпълнение на отделен инструмент.
Как се справят двигателите Dynamic Force на Toyota спрямо конкуренцията
Въпреки че Toyota може да е лидер в ефективността на двигателите, не липсват сериозни алтернативи от конкурентни марки, по-специално от вечните им съперници Honda и Mazda, както и от конкуренцията в лицето на Kia и Hyundai. Нека разгледаме как тези алтернативи се сравняват с двигателите Dynamic Force на Toyota.
Honda
Да започнем с Honda. Най-компактният и икономичен двигател на компанията, разработен специално за хибридни приложения, е 1.5-литровият редови четирицилиндров двигател, работещ по цикъла на Аткинсън. Според Honda този агрегат постига максимална термична ефективност от над 40 процента. В сравнение с емблематичния за марката 2.4-литров редови четирицилиндров двигател K24, този хибриден мотор предлага по-висок въртящ момент, въпреки че широчината му е намалена с повече от 12 процента. По-големият 2.0-литров хибриден редови четирицилиндров двигател на Honda с директно впръскване също постига впечатляващите 41 процента термична ефективност, както и 30 процента по-висок въртящ момент в сравнение със своя предшественик с индиректно впръскване.
Mazda
Когато става въпрос за преминаване към електрически автомобили, хибриди и горивна ефективност, Mazda сериозно закъсня. Дори и сега, реална представа за хибридните възможности на японската марка ще получим едва с дебюта на Mazda CX-5 Hybrid през 2027 г. Компанията заложи на своята технология на горене „Skyactiv-X“ като на спасителен пояс, но това се оказа грешен ход. Разработката, която трябваше да бъде революционна, така и не достигна до пазари като САЩ, тъй като беше скъпа, с недостатъчна мощност и не толкова ефективна, колкото се очакваше.
Mazda опита и друг подход, като използва роторен двигател като генератор за електрически автомобил, както е при Mazda MX-30 R-EV. Фактът, че този модел не се предлага на ключови пазари, обаче повдига повече въпроси, отколкото дава отговори за тази нова технология.
Успешната стратегия на Hyundai и Kia
През последното десетилетие корейските производители Kia и Hyundai усъвършенстваха възможностите и ефективността на своите задвижващи системи с голям успех. В момента Kia Niro модел 2025 г. е SUV моделът с най-нисък разход на гориво в индустрията – средно 4,4 л/100 км, като конкуренцията е далеч назад. Настоящото поколение на Kia Niro постига този впечатляващ показател благодарение на своя 1,6-литров хибриден редови четирицилиндров двигател „Smartstream“. Как обаче този малък двигател успява да постигне такава ефективност, без да жертва динамиката?
Истината е, че динамиката е сериозно пожертвана. Мощността от 139 к.с., произвеждана от тази система, е едва достатъчна за движение по магистрала, а ускорението от 0 до 100 км/ч за 10,8 секунди би изнервило и най-търпеливите шофьори. Както се вижда, в автомобилното инженерство рядко може да имаш всичко едновременно.
За щастие, Hyundai и Kia предлагат и турбо версия на 1,6-литровия двигател Smartstream за малко по-големи модели от Niro, като например Hyundai Tucson Hybrid. Този вариант решава голяма част от проблемите с динамиката за сметка на леко повишен разход. С мощност от 227 к.с. и въртящ момент от 350 Нм, турбо двигателят все още постига среден разход от около 5,5 л/100 км. Това е достатъчно, за да постави автомобили като Kia Sportage Hybrid на върха в класациите за икономични SUV модели.
Въпреки това седаните продължават да предлагат по-добра икономия от всеки SUV. Hyundai Sonata Hybrid модел 2025 г. постига впечатляващите 5,0 л/100 км благодарение на своя атмосферен 2,0-литров хибриден двигател. При по-големите модели, като Hyundai Palisade Hybrid модел 2026 г., най-големият триредов SUV на марката, разходът е около 7,6 л/100 км. Това се постига с помощта на 2,5-литров турбохибриден двигател – най-големият и мощен хибрид от серията Smartstream.
Последвайте ни в Google News
