Все когда нибудь бывает первый раз, вот первый серийный автомобиль с турбонаддувом появился в далеком 1962 году. (В это время в СССР на дорогах только появился "Запорожец", и уверено доминировали ГАЗы ( ГАЗ-М20 "Победа, ГАЗ-12 ЗИМ , ГАЗ-69 ) с двигателями 4 и 6 цилиндров и максимальной мощностью 90 л.с.). С тех пор, турбины и двигатели претерпели ряд существенных изменений, но в них все равно угадываются черты первопроходцев.
После окончания второй мировой войны, американский рынок был наполнен тяжелыми, большими автомобилями - "muscle cars" (мускул кары), стандартным двигателем на них был V8 с объемом около 3,5 литров. Однако в начале 1960-х годов цены на топливо резко выросли из-за кризиса, и более дешевый европейский импорт, такой как VW Beetle, начал отнимать значительную рынка у известных американских производителей «больших автомобилей».
В 1961 году Oldsmobile, Buick и Pontiac (подразделения GM) отреагировали на эту ситуацию введением ряда «компактов» - Olds F-85, Buick Special и Pontiac Tempest. Все три были разработаны на одной платформе (которая была разработана на основе Corvair Chevrolet) и выпускались в кузове седан, универсал, купе или кабриолет.
- Примечателен тот факт, что Corvair взятый за основу, имел уникальную компоновку заднего расположения двигателя/заднего привода (которую критиковали за «небезопасное управление»(центр тяжести сзади, поэтому у передних управляющих колес было плохое сцепление с дорогой)), в то время как автомобили Buick, Olds и Pontiac использовали более традиционную компоновку переднего расположения двигателя/заднего привода.
Одно дело убедить американских покупателей покупать автомобили меньшего размера, но совсем другое - заставить отказаться от своих обожаемых V8. Решение нашли в создании нового легкого и относительно небольшого V8, и именно Buick, который уже разработал алюминиевые двигатели для пары экспериментальных автомобилей, получил задание на проектирование. Это было очень дорогое и сложное предприятие, и двигатель был объявлен как основной на ближайшие десять лет.
Конечным продуктом Buick был алюминиевый OHV 90-градусный V8 с 3,5-дюймовым (89 мм) цилиндром и 2,8-дюймовым (71 мм) ходом поршня, с общей емкостью 215 кубических дюймов (3,5 литра). Алюминиевые двигатели были практически неслыханной новинкой в серийных автомобилях того времени, и Бьюик обнаружил проблемы с сопряжением поршня с цилиндром, что потребовало установки стальных вкладышей. Гидрокомпенсаторы также оказались необходимым условием, чтобы компенсировать увеличенное тепловое расширение алюминиевой конструкции; это компенсировало люфт клапана и уменьшило частоту обслуживания. Некоторые из благоприятных конструктивных характеристик двигателя это высокая степень сжатия камеры сгорания и короткий ход пламени. Двигатель также был чрезвычайно жестким, но весил всего около 352 фунтов (160 кг).
В первые дни, после запуска в серию, алюминиевый 215ci V8 базовой комплектации обладал мощностью 155 л.с. (116 кВт) и крутящим моментом 220 футов (299 Нм), в то время как форсированные версии, например, установленные на купе Oldsmobile Cutlass, имели степень сжатия 10,25: 1 и 4-цилиндровый карбюратор, что разгоняло мотор до 185 л.с. (138lkW) и 230-фунт-фунт (313Nm).
Новейший V8 был доступен в стандартной комплектации на Oldsmobile T-85 и Buick Special, но в качестве опции на более дешевом Pontiac (в противном случае использовался четырехцилиндровый двигатель).
Весящие в общей сложности около 2750 фунтов (1249 кг), компактные автомобили с двигателем 215ci V8 были довольно универсальными, продажи шли высокими темпами - но остро требовалась высоко мощная модель. Это был Oldsmobile, который сделал очень смелый шаг ...
Совместно с AirResearch, Oldsmobile пересмотрела существующую платформу 215ci V8, чтобы она соответствовала первому в мире серийному применению турбокомпрессора для автомобилей. Это потребовало переработки поршней, шатунов, главных подшипников, распредвала, катушки, топливного насоса и радиатора большего размера.
Турбокомпрессор, выбранный для этой роли, был Garrett T5, который был известен тем, что он поддерживал точный метод регулирования давления наддува до максимума 5 фунтов на квадратный дюйм (35 кПа) - внутренний сточный клапан. T5 был турбокомпрессором сравнительно небольшой мощности, способным генерировать положительное давление в коллекторе всего от 1000 об/мин, в то время как максимальный наддув достигался при 2200 об/мин.
Чтобы упростить установку турбонагнетателя и свести к минимуму количество уникальных деталей, турбокомпрессор был прикреплен болтами к впускному коллектору в месте, обычно занимаемом карбюратором с нисходящим потоком. Карбюратор турбодвигателя располагался до турбокомпрессора (в «всасывающем» исполнении) и представлял собой специально разработанный одноствольный блок боковой тяги от Rochester.
Одним из основных критериев проекта было минимизировать расход и поддерживать высокие показатели мощности - многие покупатели, вероятно, будут переходить с V8 с большим объемом. Это означало использование статической степени сжатия, которая была (и остается) удивительно высокой для двигателя с принудительной подачей воздуха - та же самая (что и на атмосферном) степень сжатия 10,25: 1, которая была указана на конкуренте - мощном 185hp Cutlass!
Но эта высокая степень сжатия в сочетании с турбокомпрессором создала определенные проблемы ...
Чтобы избежать детонации, в топливо (тогда о 92-м бензине никто не слышал) добавлялась смесь 50:50 дистиллированной воды и метилового спирта (он же метанол), она должна была впрыскиваться между карбюратором и турбонаддувом во время высокой нагрузки на двигатель. Жидкость выталкивалась из резервуара (который находился под давлением турбины) пропорционально давлению наддува. Говорят, что, в зависимости от стиля вождения, содержимое этого 5-литрового (4,7-литрового) резервуара хватало от 2240 до всего 224 миль (от 3600 до 360 километров) и должно было пополняться только 'Turbo Rocket Fluid', который можно приобрести у дилеров Oldsmobile. Многие владельцы решили сделать свою собственную смесь из простой водопроводной воды...
Система Turbo Rocket Fluid была не просто маркетинговым ходом, она была необходима для обеспечения максимальной мощности и долговечности двигателя. В подтверждение этого в салоне автомобиля имелась сигнальная лампа, которая срабатывала, когда уровень жидкости в контейнере становился низким, а когда он опустел, клапан в дросселе закрывался, что снижало мощность двигателя. Еще одной мерой безопасности была установка двойных мембран исполнительных механизмов перепускного клапана (на случай, если один из них вышел из строя), и крышка резервуара турбореактивного двигателя функционировала как клапан избыточного давления - она вылетала из резервуара при превышении определенного давления наддува!
Продолжением алюминиевого V8 с турбированным двигателем, была стандартная механическая коробка передач с синхронизатором и 3 скоростями. Механическая коробка передач с 4 скоростями и автоматическая коробка передач Hydra-Matic с 3 скоростями были доступны в качестве опции. Трансмиссии были более мощными, чем те, которые использовались в 155-сильных версиях с атмосферным двигателем, и, более того, задний ход был с «крутящим моментом».
Увеличение мощности не была целью Oldsmobile по турбонаддуву - цель состояла в том, чтобы обеспечить тягу в среднем диапазоне оборотов, которой наслаждались предыдущие владельцы больших объемных V8. Таким образом, пиковая мощность выросла только на 16 процентов по сравнению с атмосферной версией с высокой мощностью, на которой она была основана - общая мощность составила 215 л.с. (160 кВт) при 4600 об/мин. Пиковый крутящий момент, тем временем, был увеличен на 30 процентов по сравнению с мощным двигателем мощностью 185 л.с. с моментом 300-фунт-фунт (408 Нм) при 3200 оборотах в минуту. Обратите внимание, что более чем 280 футов (381 Нм) было доступно только от 2000 до 3800 оборотов в минуту, оставляя очень «впечатляющие» эмоции от вождения.
Привлекательные характеристики автомобиля с турбонаддувом 2860 фунтов (1298 кг) в своем классе не вызывали никаких сомнений. Разгон до 60 миль / ч (96 км / ч) занимал 8,5 секунд в 4-скоростном механическом автомобиле, а его максимальная скорость приближалась к 110 миль / ч (177 км / ч). Аэродинамика при этом не была его сильной стороной (да и зачем она с V8?)). Для сравнения, безнаддувному двигателю с высокой степенью сжатия 10,25: 1/4-цилиндра потребовалось 10,9 секунды, чтобы разогнаться до 60 миль в час, в то время как базовая комплектация мощностью 155 л.с. разгонялась неторопливые 14 секунд.
Продолжение следует.
Первый серийный турбированный автомобиль.(часть 2, Первый блин комом.)
Ссылка на англоязычный источник: