Надёжность современных двигателей уже превратилась в настоящий анекдот. По сравнению с двигателями, которые собирали в не столь далёком прошлом, они имеют гораздо меньший ресурс и чаще ломаются, а их ремонт и техническое обслуживание стоят гораздо дороже. Так почему это вообще происходит, и по какой причине современные двигатели слишком долго не живут?
Снижение веса
Одной из главных проблем автомобилей является их большой вес: чем он больше, тем выше будет расход топлива, поэтому производители делают их легче как только могут. Снижение веса двигателя – один из способов. Этот большой кусок металла весит очень много, но с развитием металлургии для его производства стали применять более современные материалы. Раньше его делали из чугуна, а теперь используют облегчённые сплавы и керамику. Целый ряд деталей и крышку изготавливают из магниевых сплавов, в дорогих моторах для поршней и гильз цилиндров используют керамику, также идут в ход лёгкие титановые и алюминиевые сплавы. У такого метода имеется только один большой недостаток – уменьшение эксплуатационного ресурса. Конечно, изначальной цели удалось достичь, и вес снизился, но это было сделано ценой повышенного износа. Более современные лёгкие, прочные и износостойкие сплавы оказались не такими устойчивыми к сильным нагрузкам, как старый добрый чугун.
Снижение надёжности из-за наличия электроники
Это кажется парадоксальным, но наличие большого количества электроники тоже сыграло свою роль в уменьшении надёжности. Изначально двигатель испытывал большие нагрузки из-за невозможности точно регулировать режим работы и подачу топливно-воздушной смеси, и всегда был риск возникновения перегрузки. По этой причине двигатель проектировался с солидным запасом прочности, чтобы избежать аварийных ситуаций. Появление электроники и оптимизация алгоритмов работы позволили в конечном итоге стабилизировать мотор и заставить работать его «в одном ритме», и конструкторы решили отказаться от чрезмерного увеличения прочности. Из-за этого блок цилиндров перестали делать монолитным, он утратил немалую степень жёсткости, а сами цилиндры со временем стали деформироваться. Изменение же геометрии на сами моторы оказывает далеко не лучшее воздействие.
Повышенные температурные нагрузки
Для того чтобы топливно-воздушная смесь полностью сгорала в двигателе, отдавала максимум энергии, а сам мотор работал более эффективно, инженерам потребовалось увеличить рабочую температуру. Таким образом удалось снизить образование сажи, увеличить количество полученной в ходе сгорания энергии и в итоге увеличить мощность двигателя. Правда, цена этого была очень высокой. Сразу же повысился риск перегрева, а охлаждение стало более проблематичным. К тому же работа при более высокой «безопасной» температуре снижает ресурс двигателя и уменьшает срок его работы. Один из отрицательных эффектов, от которых неизбежно страдает двигатель, заключается в более быстром выгорании моторного масла. К тому же при нагреве оно становится более жидким и хуже смазывает трущиеся поверхности, что ещё больше усиливает износ.
Соответствие новым экологическим стандартам
Экологические стандарты действуют давно и каждый раз становятся всё жестче. Из-за этого производителям приходится постоянно усложнять конструкцию, добавляя дополнительные компоненты, такие как разнообразные фильтры и катализаторы для очищения выбросов. Они без особых проблем работают лишь некоторое время, а потом начинают забиваться, снижая таким образом эффективность работы выхлопной системы и увеличивая тем самым нагрузку на двигатель. К тому же в современных моторах катализатор стоит слишком близко к двигателю, поэтому твёрдые частицы из него могут попадать через выпускные клапаны внутрь цилиндров, из-за чего на их внутренней поверхности появляются задиры.
Использование турбонагнетателей
Самый простой способ повысить эффективность мотора – установить на него нагнетатель. С его помощью удаётся «закачать» в цилиндры больше воздуха, поднять давление и получить таким образом больше энергии после сгорания топлива. Сам по себе нагнетатель уже является источником повышенной нагрузки на мотор, а значит, срок эксплуатации всех двигателей с турбонаддувом ниже, чем у атмосферных. И чем чаще водитель будет выжимать из силовой установки всё, на что она способна, тем быстрее она потребует ремонта. На этом фоне хуже всего приходится бюджетным автомобилям, которые оснащают трёхцилиндровыми моторами. Сама по себе такая силовая установка не может выдать большую мощность, поэтому на двигатель обязательно устанавливают нагнетатель, и тот постоянно работает на износ.
Сложная конструкция двигателей
В не столь далёком прошлом двигатели внутреннего сгорания были гораздо проще. Основной деталью являлся чугунный монолитный блок цилиндров, который при должном обслуживании был практически вечным. При этом двигатели с миллионным пробегом были не редкостью и долгие годы работали без каких-либо нареканий. Из-за всех произведённых модификаций, усовершенствований, оптимизаций и экологических доработок современный двигатель стал гораздо сложнее, а количество деталей в нём увеличилось в разы. Большая часть изменений делалась ради увеличения характеристик и повышения привлекательности для покупателей, но эффект оказался гораздо масштабнее. Немалая часть мелких деталей в двигателе имеет сниженный ресурс, а делать их прочнее либо нет технической возможности, либо этого просто не делают, чтобы не повышать лишний раз цену. В итоге вероятность появления поломок выросла в разы по сравнению со старыми моторами.
Двигатели внутреннего сгорания постепенно отживают свой век, а некоторые производители в скором времени вообще перестанут выпускать машины с ДВС.
