Позавчера пригнали Tiguan. Хозяин жалуется: масло уходит, мотор стал душным, на холодную троит. Пробег всего сто двадцать тысяч - для современной машины детский возраст.
Открываем крышку - картина маслом. Клапаны в нагаре, будто их дёгтем облили. Поршневые кольца залегли намертво. Форсунки еле пшикают. Пока считали смету, владелец спросил в лоб: "И что, все эти TSI такие?" Пришлось ответить: в большинстве своём - да.
Вот тут и начинается разговор про прямой и распределённый впрыск. Одна технология даёт мощность и экономию, другая спокойствие. Одна требует танцев с бубном каждые сто тысяч, другая просто работает. И когда человек платит за ремонт полтораста тысяч, он вдруг начинает понимать разницу.
Суть обеих схем
Распределённый впрыск устроен просто до скуки. Форсунки торчат во впускном коллекторе, перед клапанами. Брызгают бензином в воздушный поток под давлением три-четыре атмосферы. Топливо смешивается с воздухом ещё до попадания в цилиндр. Ничего лишнего, всё отработано десятилетиями.
Прямой впрыск - история сложнее. Форсунки засунуты прямо в камеру сгорания. Брызгают под чудовищным давлением - сто пятьдесят, двести, а то и триста пятьдесят атмосфер.
Топливо подаётся насосом высокого давления, который висит на распредвале и работает с ювелирной точностью. Всё ради того, чтобы выжать ещё десять процентов мощности и сэкономить пять процентов топлива.
На словах звучит здорово. На практике - каждый дополнительный узел рано или поздно ломается.
Клапаны обрастают грязью
Вот главная засада прямого впрыска. При распределённой схеме бензин постоянно омывает клапаны. Смывает всякую гадость - масляные пары, копоть, отложения. Клапаны остаются чистыми двести, триста тысяч километров. Просто потому что топливо работает как растворитель.
А теперь представьте: форсунка сидит в цилиндре, на клапаны бензин вообще не попадает. Зато туда летят картерные газы - смесь масляных паров и всякой дряни. Оседают на горячий металл, запекаются, превращаются в камень. Слой растёт, миллиметр за миллиметром. К ста тысячам километров клапан покрыт коркой в два-три миллиметра толщиной.
Что происходит дальше? Мотор начинает тупить. Расход растёт. На холостых плавают обороты. Лезут ошибки по датчикам кислорода. На холодную машина троит, будто свечи мокрые. А под нагрузкой может и детонация пойти.
Лечится это только одним способом - разбирать впускной коллектор и драить каждый клапан вручную. Часов шесть работы. Тридцать - пятьдесят тысяч рублей, смотря какая машина. И так каждые сто - сто двадцать тысяч километров пробега.
Производители, конечно, в курсе. BMW знает, Volkswagen знает, Toyota с их моторами D4 тоже знает. Кто-то придумал гибридную систему - добавили распределённые форсунки рядом с прямыми, чтобы хоть как-то клапаны промывать. Кто-то рекомендует чаще менять масло и фильтры вентиляции картера. Но вылечить болезнь полностью не может никто. Это конструктивная особенность, а не брак.
Насос и форсунки живут меньше
ТНВД штука капризная. Плунжер трётся о втулку под давлением в триста атмосфер. Малейшая песчинка в топливе и начинается выработка. К ста пятидесяти тысячам насос теряет давление. Мотор перестаёт тянуть, вылезают ошибки. Меняешь насос - пятьдесят тысяч минимум, а на некоторых машинах и все сто двадцать.
Форсунки тоже не вечные. Сопла микроскопические - полмиллиметра в диаметре. Закоксовались, забились - всё, факел распыла поплыл, смесеобразование нарушилось.
Производители говорят: чистите каждые сто тысяч. А по факту проблемы начинаются раньше, если топливо не идеальное. Чистка на стенде - десять тысяч за комплект. Замена тридцать - восемьдесят тысяч.
Теперь сравните с распределённым впрыском. Там форсунки работают под четырьмя атмосферами, в безопасной среде, вообще не контактируют с камерой сгорания. Ходят весь срок службы двигателя, а если и откажут - копеечная замена. Бензонасос электрический, в баке плавает. Триста - четыреста тысяч пробега спокойно выхаживает. Сломается - пятнадцать тысяч максимум.
Детонация на грани
Прямой впрыск любит высокую степень сжатия. Одиннадцать, двенадцать к одному. Плюс турбина. Плюс бедные смеси. Всё это работает на пределе. Малейший сбой и начинается неконтролируемое воспламенение.
Нагар на клапанах и поршнях раскаляется докрасна. Становится источником калильного зажигания - смесь вспыхивает раньше, чем положено. Пошла детонация - ударные волны колошматят по поршням, кольцам, вкладышам. Прокладка головки может пробиться. Мотор начинает убивать сам себя.
Электроника, конечно, пытается сопротивляться. Датчики детонации ловят звон, блок управления корректирует зажигание. Но если ситуация запущенная, никакие алгоритмы не помогут.
С распределённым впрыском всё проще. Степень сжатия пониже - девять с половиной, десять. Смесь равномернее. Детонация - редкость. Мотор прощает и плохой бензин, и нагар на деталях. Просто молча тянет дальше.
Масло уходит как с куста
Ещё одна беда современных турбомоторов с прямым впрыском - жор масла. Конструкция располагает: поршни низенькие, кольца тонкие, температуры под капотом зашкаливают, турбина дует полтора бара. Износ идёт быстро.
Масло лезет в камеру сгорания через кольца и колпачки, горит, оставляет нагар на клапанах и поршнях. Круговорот: чем больше нагара, тем больше масла горит. Чем больше масла горит, тем больше нагара.
Владельцы EA888 от Volkswagen знают эту песню наизусть. К ста тысячам начинается: литр на тысячу, а то и больше. Официально это считается нормой - до полулитра на тысячу. Капиталка обойдётся от двухсот до четырёхсот тысяч.
Атмосферники с распределённым впрыском таких проблем почти не знают. До двухсот пятидесяти тысяч масло вообще не трогают, если вовремя менять.
Что я говорю людям
Когда приходит человек за советом, спрашиваю одно: сколько собираешься кататься? Два года и в продажу - бери хоть прямой впрыск, хоть трёхцилиндровый турбо. Продашь раньше, чем начнутся проблемы.
Но если планируешь лет пять владеть и накатать за полтораста тысяч - только распределённый впрыск. Mitsubishi с моторами 4B11 и 4B12. Mazda со своими атмосферниками Skyactiv. Toyota серий 1ZR и 2ZR. Hyundai и Kia с движками G4 без наддува. Проверенные схемы, где инженеры не гнались за максимальной мощностью.
Да, эти моторы слабее. Да, на литр больше жрут. Но через двести тысяч километров экономия на бензине с лихвой перекроется отсутствием ремонтов за полтораста тысяч. А ещё ты просто катаешься и не думаешь про ТНВД, форсунки и нагар на клапанах.
Прямой впрыск для тех, кто меняет машины каждые три года. Или для тех, у кого деньги на обслуживание не вопрос. Распределённый впрыск для остальных.
Инженеры в погоне за процентами мощности иногда забывают про главное. Машина должна просто ездить. Без сюрпризов, без регулярных визитов в сервис, без калькулятора в руках каждый раз, когда загорается "чек".
Друзья, буду рад услышать ваше мнение в комментариях! С уважением - Герман Гладков.
