Колишній конструктор двигунів Ford запропонував забезпечити турбіною кожен циліндр
Двигуни з меншою кількістю циліндрів або зменшеним їх обсягом, оснащені турбонаддувом, що стали наріжним каменем в зусиллях автомобільної промисловості по збільшенню економії палива. А безперервно посилюються норми шкідливих викидів можуть зробити їх ще меншими, а турбонаддув ще більш сильним. Однак такі радикально зменшені двигуни можуть бути ефективними при повністю відкритій дросельній заслінці, але, як правило, «тупо» реагують на різке натиснення на педаль газу через турболага.
Автовиробники розмірковують над безліччю рішень цієї проблеми. Вони експериментують з поетапною установкою турбіни за турбіною, із змінною геометрією турбіни, а також електричним наддувом. Джимі Кларк, колишній інженер Ford запропонував більш радикальну ідею. Правда, це всього лише теорія, бо прототип не побудований і не протестований до цих пір, проте, вже запатентована і отримала вагоме резюме.
Протягом довгої кар’єри в Форд, Кларк відповідав за розробку модульних агрегатів V-8 і Duratec V6, а також побудований Yamaha V8 і Aston Martin V12. У свій час він працював віце-президентом Navistar, що належить виробнику вантажівок International Trucks, і очолював спеціальні проекти двигунів Kohler. Його технічний партнер в новій розробці — Дік Фотч, колишній президент підрозділу двигунів в Navistar і Kohler.
Першим елементом конструкції, яку вони називають «синергетичної індукцією і турбонаддувом», є встановлення окремих дроселів — по два на циліндр, по одному для кожного впускного отвору — поруч з головкою циліндрів.
«Між дросельною заслінкою і впускними клапанами типовий двигун має об’єм впускного колектора, приблизно еквівалентний об’єму двигуна, – говорить Кларк. – Щоб заповнити його, коли ви відкриваєте дросель, потрібен додатковий час».
Конфігурація, запропонована Кларком, дозволяє циліндрів заповнюватися набагато швидше, швидко генеруючи повний крутний момент і видаючи максимальну дозу вихлопних газів високої енергії.
Наступний етап — використання вихлопного колектора. «Чим ближче ви встановлюєте турбокомпресор до випускного клапана, тим більше енергії доходить до турбіни, щоб прискорити її», – пояснює Кларк. Тому його двигун має індивідуальний турбонаддув для кожного циліндра, розташований якомога ближче до випускних клапанів.
За словами конструктора, ці турбіни можуть бути на 20 відсотків менше, а на трьохциліндрових блоках — на всі 50 %. Менші турбіни означають меншу інерцію обертання, дозволяючи цим крихітним воздуходувкам набирати обертів швидше, ніж більшість сучасних турбокомпресорів. За словами Кларка, така конструкція може повністю виключити турболаг.
Теорія здається багатообіцяючою, але система вимагає значного збільшення кількості деталей. На трьохциліндровий агрегаті це три турбонаддува і шість дроселів, а також додаткові з’єднувальні трубопроводи. Вважають, що три невеликих турбіни можуть коштувати всього на 50 % дорожче, ніж один великий, але деякі з інших компонентів досить складні або екзотичні. Питання полягає в тому, наскільки ефективною буде ця система порівняно з іншими. Але, як відомо, інновації дешевими не бувають…
