Нескончаемый спор — чугун или алюминий? Какой движок лучше?
Почти все из вас даже не догадываются из что сделан блок цилиндров вашего авто, и еще более не в курсе, что такое блок цилиндров. Тут нет ничего зазорного, данная информация, обычно, не афишируется производителем как, к примеру, количество подушек сохранности или набор опций, повышающих уровень удобства в авто.
Информация о блоке цилиндров известна только тем, кто сиим интересуется, а это происходит в 2-ух вариантах: или вы подыскиваете для себя новейший кар, или у вас трудности с мотором. Еще есть 3-ий вариант — у вас трудности с мотором, и вы подыскивает для себя кар
В данной статье желаю побеседовать о том, какой все-же движок лучше: с дюралевым блоком или металлическим, какие плюсы и минусы есть у этих блоков и чем они различаются друг от друга.
Вопросец какой движок лучше – дюралевый или чугунный, возник не так издавна, ранее все было намного проще, все блоки были чугунные и выбирать приходилось только размер мотора и наличие или отсутствие турбины. А что совершенно такое этот блок цилиндров и почему ему столько внимания?
Блок цилиндров это, на самом деле, и есть движок, это «тело» мотора, в каком размещаются поршни, на который устанавливается подвесное оборудование и т. д. Грубо говоря, блок цилиндров — это костяк, на котором все держится. Не так издавна, все блоки изготавливались из чугуна, сплав крепкий и стойкий к износу, потому чугунные «движки» были весьма надежными и служили, а почти все служат и по сей денек. Моторы тех поколений не напрасно называли «миллионниками», потому что они могли служить правдой и верой в протяжении миллиона км. Нынешние моторы не могут повытрепываться таковой надежностью и заслужили другое заглавие — «разовые», также «неремонтопригодные» и, в основном, это соединено с тем, что блоки стали отливать из алюминия.
Но для чего — возникает логичный вопросец, если все так было отлично? Ответ, как и большая часть современных технологий связан с экологическими нормами. Все, или практически все в современном автомобилестроении, «зациклено» на понижении загрязнения окружающей среды, большая часть технологий возникает конкретно с данной нам целью. Не стал исключением и чугунный блок, который попал под раздачу из-за огромного веса, который в свою очередь влиял на расход горючего, который, как вы понимаете, тесновато связан с загрязнением и высочайшими ценами на это горючее. В общем все весьма трудно, некий замкнутый круг выходит.
2-ой аргумент, по которому производители стали отрешаться от чугуна — это создание самих блоков. Алюминий — сплав наиболее удачный с производственной точки зрения, изготовка, а поточнее отливка происходит резвее, материал наиболее плавкий и не просит таковых больших температур как чугун. А означает на лицо еще одна выгода, также экономия времени и электроэнергии.
3-я причина — это так именуемый глобальный комплот автопроизводителей. Существует устойчивое мировоззрение о том, что «ломучесть» современных авто — это не случайность. Надежные авто канули в лету и стали не наиболее чем воспоминанием и все по достаточно обычный причине. Надежные авто не прибыльны для самих автопроизводителей. Они работают, не ломаются и служат десятилетиями. В это время сами автопроизводители несут многомиллионные убытки, потому что новейшие авто некоторому продавать, а запчасти, на которых производитель зарабатывает, продавать некоторому, поэтому, что ничего не ломается. Улавливаете сущность? Итак вот, «двигатели-миллионники» — не прибыльны, так как не разрешают автогигантам продолжать зарабатывать на вас. Но снова же это только мировоззрение, которое не непременно является правдой, данная догадка не нова и принадлежит не мне. Приверженцы данной теории говорят, что ненадежные дюралевые моторы прогуливаются недолго и погибают уже опосля 150-200 тыс. км. пробега, опосля что неремонтопригодный мотор изменяется полностью на новейший.
Неуж-то все так плохо с этими дюралевыми моторами? Может есть положительные моменты? Непременно, есть!
Чугунный блок или хотя бы гильзы: на каких современных автомобилях они еще есть?
“Недавно узнал, что в Toyota Camry 2022 г.в. устанавливается бензиновый двигатель объемом 2,5 л (код 2AR-FE) с алюминиевым блоком цилиндров и чугунными гильзами. Я думал, что уже практически не выпускаются двигатели с чугунным блоком цилиндров или хотя бы с чугунными гильзами. Хотелось бы узнать, какие еще современные производители автомобилей применяют аналогичные двигатели, на каких моделях они устанавливаются”.
Не так давно мы уже отвечали на вопрос о “чугунных” моторах, правда, в сегменте “бюджетников”. И тогда упоминали, например, двигатели Renault: 8-клапанный К7М и 16-клапанный К4М объемом 1,6 л имеют чугунный блок. Да, им сто лет в обед, они остались в производстве лишь ради бюджетных моделей (прежде всего “логановского” семейства) только на рынках развивающихся стран. Ведь европейские Dacia Logan & Co уже вовсю оснащаются турбированными движками 0.9T. Да и в нашем регионе 16-клапанник уступает место более современному “ниссановскому” HR16DE с алюминиевым блоком, производство которого налажено в Тольятти. Но 8-клапанный К7М пока в строю. Это же относится и к 2,0-литровому F4R, который устанавливают на Duster и Kaptur.
Чугунный блок имеют и двигатели ВАЗ. И не только выпускаемые уже не первый год 8- и 16-клапанные (ВАЗ-21116 и ВАЗ-21126 соответственно) версии объемом 1,6 л, которыми оснащаются современные модели Lada. На базе последнего мотора построен и новый ВАЗ-21179 объемом 1,8 л и мощностью 122 л.с., который сейчас устанавливается на Vesta и XRay. Двигатель имеет другие поршни, коленвал, усовершенствованную систему охлаждения, а также оснащен системой изменения фаз газораспределения на впуске, но блок по-прежнему чугунный.
При этом двигатель имеет сложную конструкцию, включающую целый ряд интересных технических решений. Так, для оптимизации температурного режима используется разделенная система охлаждения с двумя термостатами. Выпускной коллектор, интегрированный в головку блока цилиндров, снижает температуру выхлопных газов, оптимизируя работу двигателя в широком диапазоне оборотов. Чтобы снизить вибронагруженность трехцилиндрового мотора, применена новая схема балансировки, а низкофрикционный зубчатый ремень в масляном тумане с динамическим натяжителем призван сделать работу двигателя очень тихой. Для обеспечения “незамедлительной” тяги уже с низких оборотов используются малоинерционная турбина Continental и система независимого изменения фаз впуска и выпуска, также применен непосредственный впрыск топлива. Несмотря на всю “навороченность” и довольно высокую степень форсировки, двигатель оказался достаточно надежным и ресурсным.
Opel также имеет современный двигатель с чугунным блоком цилиндров. Это 1.6 SIDI (A16XHT/A16SHT), увидевший свет в 2013 году. Его можно встретить на моделях Astra и Insignia в версиях мощностью 170 и 200 л.с. Двигатель оснащен турбиной Garrett, непосредственным впрыском топлива, балансирными валами, системой изменения фаз газораспределения и цепным приводом ГРМ. К слову, чугунный блок имеют и более “возрастные” атмосферные моторы 1.6 (Z16XER/A16XER) и 1.8 (Z18XER/A18XER), которые до недавнего времени ставились практически на весь легковой модельный ряд Opel.
Относительно современными можно назвать нынешние двигатели Subaru: семейство FB было представлено в 2010 году. С учетом того, что предшествующее семейство EJ продержалось в производстве более 20 лет, можно предположить, что нынешние японские “оппозиты” задержатся в модельном ряду Subaru надолго. Как и у предшественников, блок цилиндров отлит из алюминия, но гильзы чугунные.
Само собой, мы рассказали не обо всех производителях и модификациях двигателей с чугунным блоком или гильзами. Но и приведенные примеры наглядно демонстрируют, что полностью от тяжелого металла инженеры не спешат отказываться даже в случае с очень “продвинутыми” моторами. С точки зрения ресурса самого “железа” это, безусловно, неплохо. Но еще раз пройдитесь по списку указанных моторов: к числу беспроблемных многие из них не относятся, так как серьезных проблем с надежностью достаточно по другим узлам и системам.
Зачем и когда моторы начали гильзовать
Итак, гильзованный мотор появился для того, чтобы добиться снижения веса двигателя. Если просто, снизить вес стало возможным благодаря тому, что при изготовлении блока цилиндров начал использоваться алюминий, а не чугун.
Дело в том, что чугун даже с учетом его прочности и дешевизны в три раза тяжелее алюминия, также отличается склонностью к образованию коррозии, имеет меньшую теплопроводность. В результате чугунные блоки требуют лучшего охлаждения, в систему необходимо заливать большее количество антифриза и т.д.
Первые попытки по внедрению алюминиевых блоков были проведены еще в 1930-е годы на некоторых спортивных авто. Такие «облегченные» двигатели представляли собой алюминиевый блок, в который вставлялись мокрые чугунные гильзы. Понятие «мокрые» означает, что между гильзой и телом блока находится ОЖ из системы охлаждения.
Далее к середине 50-х аналогичная конструкция стала использоваться не только в автоспорте, но и на конвейере. Однако в те годы полностью вытеснить чугун не удалось по причине технологической сложности процедуры гильзования, а также с учетом сниженной жесткости блока, высоких нагрузок на гильзы, быстрому прогару прокладки БЦ даже при незначительных перегревах.
К началу 1970-х стала активно использоваться практика установки в блок из алюминия «сухой» гильзы. Такая гильза вставлена в блок, при этом каналы для антифриза в данной области отсутствуют. При этом запрессовка разогретой чугунной гильзы в более мягкий алюминий является сложным процессом.
Еще алюминий и чугун имеют разный коэффициент температурного расширения, в результате чего возможно появление зазора между блоком и самой гильзой после выхода ДВС на рабочие температуры. Однако плюсом стала жесткость такого цилиндра. При этом показатель жесткости был не лучше, чем у чугуна, зато достигалось существенное снижение веса блока.
Дальнейшее развитие технологий привело к тому, что вместо запрессовки гильз блок цилиндров стал отливаться вокруг них. Визуально чугунная гильза стала напоминать вставку, которая вплавлена в алюминий.
Прочность была повышена, однако такие гильзы нельзя выпрессовать из блока для замены, подбора ремонтного размера и т.д. Другими словами, официально гильзованный по данной технологии блок стал непригодным для ремонта, то есть началась эра одноразовых моторов. Затем многие производители и вовсе отказались от чугунных гильз в алюминиевом блоке цилиндров.
Алюминий требует технологической фантазии
Как рассказали мои собеседники, у алюминия есть козырь в виде его удельного веса, что важно для ряда изделий, где масса — решающий критерий. В принципе, конечно, любой материал найдет свое применение, но уже очевидно, что есть такие сферы, где без аддитивных технологий никак не обойтись, они, по сути, единственный способ решить какую-то задачу
Чтобы алюминий нашел достойную нишу, он должен быть лучше чем то, что сейчас используют в традиционных технологиях. Это первая задача. А вторая задача связана с мировым трендом на создание деталей под технологию, потому что чем меньше поддержек, тем процесс дешевле и быстрее. «Для этого мы сейчас нарабатываем компетенции под услуги инжиниринга, — говорит Вахромов. — Мы можем разработать материал, технологию его производства, технологию печати, делать редизайн деталей с учетом нагрузок и прочего, а также снабдить заказчика комплектом документации с информацией о том, как печатать, как производить техническую обработку и описание результатов испытанных образцов».
Владимир Королёв,
директор департамента аддитивных технологий Института лёгких материалов и сплавов (ИЛМиТ)
Тему продолжает Владимир Королёв: «Сейчас в каждом принтере есть режим для стандартного сплава, и многие считают, что вот купил принтер, нажал кнопку и что-то построил. Да, это может так работать, хотя там вопросы для технологов тоже возникают. А новый материал в принципе требует другого подхода. Нужна технологическая фантазия, чтобы найти оптимальный режим. В 2018 году у нас появился первый новый материал. Мы начали его пробовать и поняли, что всё происходит совсем по-другому и что режим надо создавать с самого начала».
Печать алюминием позволяет уйти от конструкторского традиционализма, погрузиться в конструкторскую фантазию. «Если до этого в течение века конструкторы были скованы существующими технологиями — можно отлить только такое, вырезать только такое, — то сейчас стало гораздо проще, — говорит Роман Вахромов. — Особенности аддитивных технологий позволяют раскрыть невероятно мощный потенциал алюминия. Как только принтеры станут подешевле, во многих секторах машиностроения станет экономически и технологически привлекательным изготовление деталей общего назначения. Мы, честно говоря, верим в теплообменники, потому что к такому большому плюсу алюминия, как его высокая теплопроводность, добавляется возможность напечатать каналы любой конфигурации».
Уточняем, что важно
Чтобы сделать осознанный выбор нужно перечислить качества ценные нам для казана и найти для него наилучший материал: чугун или алюминий.
На продукты в казане действует жар, передающийся от стенок. Только для жидких блюд можно говорить о конвенции.
И чтобы всё блюдо готовилось ровно, не прижариваясь в одном места, а в другом быть еле тёплым, нужен равномерный нагрев сферической поверхности казана.
Живой огонь — не газовая плита, и мощность не открутить до минимума. И там, где нужно томить блюдо на малом, очень малом жару помогает запасённое тепло в посуде.
Чем выше теплопроводность материала, тем большая площадь поверхности посуды будет горячей. Но при высокой теплопроводности и неравномерном нагреве образуется пятно с очень высоким жаром, непосредственно в зоне нагрева.
Вес посуды нам тоже важен. Участь быть навечно помещёнными в печь получают ну очень большие экземпляры, остальные нужно будет время от времени носить на руках.
«Одноразовые» моторы
В Интернете популярны рассуждения о том, что нынешние машины — «одноразовые», поездить лет пять и выкинуть. Часто в пример приводят популярный Hyundai Solaris и его «алюминиевый» мотор. Правда ли, что современные двигатели не поддаются «капиталке»?
«Чугунное» прошлое…
Те, кто имел опыт езды на «Жигулях», хорошо знакомы с термином «капиталка». Ее смысл в том, чтобы сохранить один из самых дорогостоящих элементов мотора — блок цилиндров.
Под капитальным ремонтом мотора с советских времен понимают восстановление изношенных цилиндров путем их расточки до ремонтного размера (либо замену гильз). После этого устанавливаются поршни соответствующего ремонтного размера — такие запчасти делаются вполне официально самим производителем. Некоторые двигатели имели по 4−5 ремонтных размеров, то есть поддавались многократному омоложению.
Раньше самым популярным материалом для блока цилиндров был чугун: материал тяжелый, но достаточно твердый и хорошо поддающийся той самой расточке. Проблемы начались, когда производители начали массово переходить на алюминиевые блоки цилиндров ради снижения массы.
… и «алюминиевое» настоящее
Алюминий гораздо менее износостойкий, к тому же алюминиевые поршни при трении по алюминиевому блоку могут «схватываться» — пластичный материал как бы «намазывается» на трущуюся поверхность. Потому инженеры стараются исключить трение алюминиевого сплава по ему подобному.
Помимо покрытия поршней почти всегда поверхность цилиндра алюминиевого блока каким-то образом изолируется от поршня. Например, за счет «мокрой» чугунной гильзы: такая гильза вставляется в блок и омывается снаружи охлаждающей жидкостью, отсюда и название. Конструкция с «мокрыми» гильзами достаточно ремонтопригодна, поскольку блок можно разгильзовать и поменять изношенные гильзы и поршни. Однако есть у такой схемы и недостатки, например, меньшая жесткость блока и худшие вибро-акустические характеристики (для современных моторов они важны).
Малый класс
Начнем с класса В , благо этот размерчик – один из самых распространенных в России. Сегмент бурно развивается, и машины в нем есть самые различные: и наши Калины-Гранты, и иномарки на любой вкус и кошелек. Почти все машины крайне практичны и особыми инновациями не обременены.
Но это только в России, за рубежом такие авто часто оснащаются более прогрессивными моторами. К счастью, «привозных» машин мало, большая часть машин этого сегмента давно прижилась на российской почве и выпускается у нас, либо поставляется в специальных российских комплектациях.
Безусловным лидером является мотор K7M от Renault. Рецепт надежности прост: рабочий объем 1.6 литра и всего восемь клапанов, никаких сложностей. Привод ГРМ ремнем, гидрокомпенсаторов нет, простой чугунный блок, простой модуль зажигания, вообще никаких «новомодных» штучек.
Второе и третье места, пожалуй, стоит отдать моторам ВАЗ-21116 и Renault K4M. Первый мотор тоже 1.6 и восьмиклапанный, простой и надежный. Но подводит временами качество сборки, качество проводки, да и машины с МКПП не самые надежные, потому что коробка не рассчитана на повышенный крутящий момент.
Шестнадцатиклапанный мотор K4M от Рено просто чуть сложнее устроен и чуть дороже. Не так легко переносит высокие нагрузки. Зато устанавливают его не только на Logan, но и на Duster, Megane, Kangoo, Fluence и другие машины.
Минусы алюминиевых моторов
Итак, алюминиевые моторы легче, чем чугунные. Также алюминиевые двигатели имеют лучший теплоотвод по сравнению с чугунными блоками (лучшая теплоотдача). В результате алюминиевые моторы работают более гладко и устойчиво.
Главным же недостатком алюминиевых моторов является недостаточная прочность блока цилиндров. К сожалению, жаропрочность при высоких температурах у алюминиевых движков хуже по сравнению с чугунными. Особенно это плохо, когда двигатель небольшой, поскольку при маленьких размерах алюминиевого блока цилиндров конструкторам тяжело придать ему хорошую прочность. Но самое ужасное, что с такими алюминиевыми моторами в последние годы стало модно ставить турбину, которая также негативно влияет на температуру в двигателе, оказывая на хрупкий алюминиевый блок двигателя свое отрицательное воздействие.
Вот почему некоторые автопроизводители по-прежнему в турбированных автомобилях используют чугунные тяжелые двигатели. Так надежней и долговечней.
Также главный минус алюминиевых моторов – это их плохая ремонтопригодность. К сожалению, многие алюминиевые двигатели отремонтировать очень тяжело, в отличие от чугунных моторов, где толстый блок цилиндров легко подлежит нескольким расточкам.
Почему же тогда автомобильные компании популяризировали во всем мире алюминиевые двигатели? А все дело в экологии. Из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители вынуждены любыми способами снижать расход топлива в новых транспортных средствах, который напрямую влияет на уровень вредных выбросов в выхлопе. А согласно исследованиям, расход топлива может быть уменьшен на 6-8% при каждом снижении веса автомобиля на 10%.
Чугунный элемент двигателя
Именно поэтому последние 5-7 лет автомобильные компании постоянно ломают голову, как уменьшить вес всех автокомпонентов в транспортном средстве. В том числе, как вы уже поняли, уменьшение веса коснулось и подкапотного пространства. Так что нет ничего удивительного, что многие автомобильные компании стали так активно продвигать свои новые облегченные модели, оснащенные полностью алюминиевыми двигателями. То есть основная причина появления менее ремонтопригодных моторов – это снижение потребления топлива и вредных веществ в выхлопе транспортных средств.
У чугунных моторов также есть минусы. Главный – это их вес, что существенно сказывается на расходе топлива и, конечно, на экологии. В том числе чугунные двигатели более шумные и работают более грубо. Также чугунный мотор долго прогревается и хуже охлаждается, в отличие от алюминиевого.
Так что, как видите, нельзя однозначно сказать, что алюминиевый двигатель лучше железного, также как нельзя утверждать, что современные алюминиевые моторы – полный отстой и что классические чугунные двигатели – лучшие в мире. У каждого мотора свои преимущества и недостатки!
Да, от алюминиевых моторов не стоит ожидать какого-то рекордного километража. К сожалению, у алюминиевых двигателей ресурс в любом случае меньше, чем в старых классических моторах. Но, увы, таковы реалии нашего современного мира. Вы посмотрите вокруг – а что сейчас долговечно? Вон мосты рушатся, недавно построенные, что уж говорить об одноразовых брендовых чайниках, холодильниках и духовках. Сегодня срок службы многой техники уже не может сравниться со сроком службы старой, которая могла работать почти вечно.
Из этих кусков чугуна сделают двигатель или тормозные диски
Но в любом случае при должном уходе алюминиевый мотор без проблем пройдет 300-400 тыс. км. При среднем пробеге в 30 000 км, чтобы наездить этот километраж, понадобится более 10 лет. Этого вполне достаточно, чтобы через десять лет утилизировать автомобиль или продать на вторичном рынке, чтобы приобрести себе новый автомобиль. Вы понимаете, что с ростом благосостояния населения за последние 25 лет постепенно людям становится ненужным владеть одним автомобилем 30 лет. Так что да, алюминиевые моторы имеют минусы, и причем существенные, но это не катастрофа. Хотя, конечно, если верить в конспирологию, то теория заговора автопроизводителей против потребителей все-таки имеет место. Подробнее об этом в нашей статье можете прочитать здесь.
Так что какой покупать автомобиль, решать вам. Да, вопрос выбора сегодня очень тяжелый. Но главное – не спешить. Оцените все «за» и «против» и принимайте решение разумом, а не эмоциями. Необходимо всегда анализировать полученную информацию в спокойной обстановке, чтобы сделать правильный выбор автомобиля.
Рейтинг самых надежных и долговечных двигателей на современных автомобилях
Все знают о том, что когда-то, в далекие 80-е и 90-е, существовали моторы — «миллионники», которые сотнями тысяч километров служили верой и правдой. Но есть достойные продолжатели дела «миллионников» и сегодня.
Какую машину и с каким мотором купить, чтобы он не только не ломался в течение гарантии, но и не попадал под отзывные кампании, не требовал дорогих расходных материалов и специального сервисного оборудования. Бегал долго и счастливо, хотя бы и медленнее, расходуя чуть больше горючего, чем более прогрессивные собратья.
В разных классах машин свои лидеры, и, разумеется, более сложные и дорогие машины мало приспособлены для жестких условий эксплуатации, но и у них найдутся свои лидеры и отстающие по необходимому объему обслуживания и вероятности выхода из строя.
Начнем с класса В+, благо этот размерчик – один из самых распространенных в России. Сегмент бурно развивается, и машины в нем есть самые различные: и наши Калины-Гранты, и иномарки на любой вкус и кошелек. Почти все машины крайне практичны и особыми инновациями не обременены. Но это только в России, за рубежом такие авто часто оснащаются более прогрессивными моторами. К счастью, «привозных» машин мало, большая часть машин этого сегмента давно прижилась на российской почве и выпускается у нас, либо поставляется в специальных российских комплектациях.
Безусловным лидером является мотор K7M от Renault
. Рецепт надежности прост: рабочий объем 1,6 литра и всего восемь клапанов, никаких сложностей. Привод ГРМ ремнем, гидрокомпенсаторов нет, простой чугунный блок, простой модуль зажигания, вообще никаких «новомодных» штучек. Ставятся такие моторы на «народные» Logan и Sandero и особых хлопот не доставляют. Там просто нечему ломаться, а качество исполнения отличное.
Второе и третье места, пожалуй, стоит отдать моторам ВАЗ-21116 и Renault K4M
. Первый мотор тоже 1,6 и восьмиклапанный, простой и надежный. Но подводит временами качество сборки, качество проводки, да и машины с МКПП не самые надежные, потому что коробка не рассчитана на повышенный крутящий момент.
Шестнадцатиклапанный мотор K4M от Рено
просто чуть сложнее устроен и чуть дороже. Не так легко переносит высокие нагрузки. Зато устанавливают его не только на Logan, но и на Duster, Megane, Kangoo, Fluence и другие машины.
Один из лидеров по надежности в С-классе уже есть – это упомянутый K4M от Рено
. Но машины несколько тяжелее, чаще встречаются авто с АКПП, а значит, и требования к мощности чуть выше. Моторы 1,6 будут иметь заведомо меньший ресурс, чем двигатели с рабочим объемом 1,8 и 2 литра, а значит, стоит выделить моторы 1,6 в отдельную группу для тех, кому не нужно ездить быстро.
Наверное, самым простым, дешевым ресурсным мотором для машин в С-классе можно назвать весьма почтенного возраста Z18XER
. Конструкция самая что ни на есть консервативная, разве что установлены фазовращатели и регулируемый термостат. Привод ГРМ ремнем, простая система впрыска и хороший запас надежности. Мощности в 140 сил хватает для комфортного движения таким нелегким машинам, как Opel Astra J и Chevrolet Cruze, а также минивэну Opel Zafira.