Бывший конструктор двигателей Ford предложил снабдить турбиной каждый цилиндр
Двигатели с меньшим количеством цилиндров или уменьшенным их объемом, оснащенные турбонаддувом, стали краеугольным камнем в усилиях автомобильной промышленности по увеличению экономии топлива. А непрерывно ужесточающиеся нормы вредных выбросов могут сделать их еще мЕньшими, а турбонаддув еще более сильным. Однако такие радикально уменьшенные двигатели могут быть эффективными при полностью открытой дроссельной заслонке, но, как правило, «тупо» реагируют на резкое нажатие на педаль газа из-за турболага.
Автопроизводители размышляют над множеством решений этой проблемы. Они экспериментируют с поэтапной установкой турбины за турбиной, с переменной геометрией турбины, а также электрическим наддувом. Джими Кларк, бывший инженер Ford предложил более радикальную идею. Правда, это всего лишь теория, ибо прототип не построен и не протестирован до сих пор, однако, уже запатентованная и получившая весомое резюме.
В течение долгой карьеры в Форд, Кларк отвечал за разработку модульных агрегатов V-8 и Duratec V6, а также построенный Yamaha V8 и Aston Martin V12. В свое время он работал вице-президентом Navistar, принадлежащей производителю тяжелых грузовиков International Trucks, и возглавлял специальные проекты двигателей Kohler. Его технический партнер в новой разработке - Дик Фотч, бывший президент подразделения двигателей в Navistar и Kohler.
Первым элементом конструкции, которую они называют «синергетической индукцией и турбонаддувом», является установка отдельных дросселей - по два на цилиндр, по одному для каждого впускного отверстия - рядом с головкой цилиндров.
«Между дроссельной заслонкой и впускными клапанами типичный двигатель имеет объем впускного коллектора, примерно эквивалентный объему двигателя, - говорит Кларк. - Чтобы заполнить его, когда вы открываете дроссель, требуется дополнительное время».
Конфигурация, предложенная Кларком, позволяет цилиндрам заполняться намного быстрее, быстро генерируя полный крутящий момент и выдавая максимальную дозу выхлопных газов высокой энергии.
Следующий этап - использование выхлопного коллектора. «Чем ближе вы устанавливаете турбокомпрессор к выпускному клапану, тем больше энергии доходит до турбины, чтобы ускорить ее», - поясняет Кларк. Поэтому его двигатель имеет индивидуальный турбонаддув для каждого цилиндра, расположенный как можно ближе к выпускным клапанам.
По словам конструктора, эти турбины могут быть на 20 процентов меньше, а на трехцилиндровых блоках - на все 50 %. МЕньшие турбины означают меньшую инерцию вращения, позволяя этим крошечным воздуходувкам набирать обороты быстрее, чем большинство современных турбокомпрессоров. По словам Кларка, такая конструкция может полностью исключить турболаг.
Теория кажется многообещающей, но система требует значительного увеличения количества деталей. На трехцилиндровом агрегате это три турбонаддува и шесть дросселей, а также дополнительные соединительные трубопроводы. Полагают, что три небольших турбины могут стоить всего на 50 % дороже, чем один большой, но некоторые из других компонентов довольно сложны или экзотичны. Вопрос заключается в том, насколько эффективной будет эта система по сравнению с другими. Но, как известно, инновации дешевыми не бывают...
