Нетрудно заметить, что самые распространенные двигатели внутреннего сгорания имеют по четыре цилиндра. Еще с середины прошлого века это стало некоторым компромиссом между мощностью, расходом топлива, удобством конструирования и производства. Но, кажется, нас ждет смена тренда. Все больше и больше компаний выпускает двигатели с тремя цилиндрами, и они неплохо смотрятся на фоне своих «четырехкотловых» коллег. Почему двигатели с тремя цилиндрами не были популярны ранее, что изменилось сейчас и какое их может ждать будущее мы рассуждаем в этой статье.

Технические проблемы

Развитие автомобильного двигателестроения в XX веке шло по пути уменьшения объема моторов. Что ни удивительно, с ростом технологий получалось увеличивать мощность на литр объема, и огромные, прожорливые двигатели стали не нужны. При этом основное развитие шло на моделях с четным количеством цилиндров – с шести производители массово переходили на четыре. Почему? Такие моторы гораздо проще сбалансировать.

При работе у ДВС возникает множество различных векторов энергии из-за большого количества вращающихся и перемещающихся элементов. Если конструкторы мотора не продумали массу деталей и не рассчитали, как и что будет друг друга уравновешивать, то двигатель будет жутко вибрировать и шуметь при работе. Четырехцилиндровые агрегаты в этом смысле гораздо проще рассчитать, чем модели с тремя «горшками». У первых обычно хватает балансиров на коленвале, для вторых приходится городить сложные схемы с отдельными балансировочными валами. Кроме того, в последней четверти XX века нормой для массовых автомобилей начального и среднего класса считался объем в 1,6-2 литра, который очень удачно достигается четырехцилиндровыми моторами, тогда как модели с тремя «котлами» имели объем в 1-1,2 литра. Этого уже было недостаточно, машины по тогдашним технологиям получались слишком маломощными. Просто увеличить цилиндры чревато проблемами, на таком моторе сложно победить детонацию.

Все это привело к тому, что королями стали моторы с четырьмя цилиндрами, они и технологичнее, и разумнее по соотношению объем/мощность. До поры до времени это всех устраивало, пока постоянные ужесточения экологических норм не заставили инженеров использовать дополнительные способы экономии топлива. Сокращение количества цилиндров один из них.

Пути решения

На очередном витке развития автомобильных двигателей стало очевидно, что четыре цилиндра уже не являются обязательным набором. Удельная мощность с литража выросла настолько, что теперь для авто среднего класса хватает объема 1,2, а то и вообще 1 литра, делать такие моторы на четыре цилиндра неудобно, ведь каждый из них получается очень маленьким, трудно подобрать необходимый ход поршня. Для трех цилиндров это более логичный объем. Кроме того, отказ от одного «горшка» позволяет сократить потери на трении (ура расходу топлива), сделать агрегат заметно легче (ура динамике), и короче (ура компоновке и подкапотному пространству). Моторы на три цилиндра получают дополнительные преимущества.

Если проблему мощности в современном мире решает турбонаддув, то что делать с разбалансировкой? Тут физику не обманешь, эту проблему приходится решать инженерными методами с помощью усложнения конструкции. Хорошие моторы с тремя цилиндрами никогда не будут такими же простыми и понятными как их четырехцилиндровые собратья.

Самый главный помощник в этом вопросе балансировочный вал. В моторах с четырьмя цилиндрами он не нужен, в трехцилиндровых моделях без него никуда. Обычно он монтируется параллельно коленвалу и вращается с ним с одной скоростью, но в другом направлении. Для привода используется отдельная цепь или ремень. Дополнительный вал это лишний изнашивающийся элемент, сервисная операция по замене цепи или ремня, усложнение системы смазки и так далее. Но, увы, по другому вибрации на трехцилиндровом моторе не победить. Да и по сравнению с другими ухищрениями инженеров по увеличению мощностью и снижению токсичности балансирный вал выглядит далеко не самой замороченной приспособой.

Неудивительно, что за последнее десятилетие почти все автопроизводители так или иначе поэкспериментировали с тремя цилиндрами. У кого-то прижилось, у кого-то нет, но тренд определенно наметился. Пока машины с четырьмя цилиндрами еще лидируют по массовости, но кто его знает, что будет через десять лет.

Самые популярные трехцилиндровые моторы в России

Из машин, которые можно сейчас купить новыми в России, самой популярной моделью с тремя «котлами» является Geely Coolray. У него установлен двигатель JLH-3g15td, который подозрительно похож на вольвовский B3154T, который используется с 2017 года, но сегодня в России недоступен. Конструкция двигателей совпадает, с одним но: если европейский мотор целиком алюминиевый с напылением, то китайцы делают у него тонкостенные чугунные гильзы. В теории это должно увеличить ресурс, хотя гильзы очень тонкие.

Мотор разогнали до 1,5 литров объема, а мощность остается спорным вопросом. В России отдача заявлена в 150 л.с., но есть большое подозрение, что это сделано исключительно с целью налоговой адаптации, а на самом деле мотор мощнее. Поговаривают о 165, а то и о 177 л.с. Это подтверждается замерами и сравнениями – в когорте кроссоверов с «турбополторашкой» Coolray самый динамичный. При этом двигатель хорошо поддается форсировке с помощью перепрошивки, прибавляя дополнительные 10-20 «лошадок».

У мотора удивляет один факт – для замены требуется около 5,6 литра масла. Вот тебе и три цилиндра! Надежность, в целом, неплохая. Во всяком случае в европейских условиях. Правда, двигатель официально неремонтопригоден, если износится блок цилиндров мотор придется менять. В России обширной статистики пока нет, хотя встречались сообщения об обрывах шатуна и ремня ГРМ на малых пробегах. Часто такие последствия возникают после слишком дерзкого тюнинга и бодрого режима движения. Это подталкивает к выводу, что двигатель не плох по надежности, но запаса прочности не имеет.

Трехцилиндровый Toyota 1KR выпускается уже 10 лет и на покой пока не просится, что говорит об удачной конструкции. В восточной части России его знают по малолитражкам с правым рулем, а вот в европейской он стал известен по моделям Citroën C1, Peugeot 107 и Kia Picanto. Мотор объемом 1 литр выпускался как без наддува, там и с ним, поэтому мощность у разных версий колебалась от 65 до 100 л.с. Удивительно, но этот двигатель получился весьма надежным, что бывает редко у моторов такого объема. Если регулярно менять помпу (вот она оказалась на самой хорошей), то до капремонта можно отъездить около 300 тысяч километров. Да и сам ремонт возможен потому что в алюминиевый блок впрессованы толстые чугунные гильзы.

Skoda одно время для Rapid использовала базовый мотор в три цилиндра объемом 1,2 литра. Модификация называется CGPC, это вершина линейки СGP, потому что с двигателя сняли 75 л.с. Наддува на нем в России не было, а большую мощность такой объем не давал. Шкодовцы рекламировали двигатель как очень экономичный, и действительно, с расходом у него все было хорошо. Вот только бензин нужно было лить очень качественный и желательно 98-й. Но даже при этом мощности не самому маленькому Rapid не хватало. А еще довольно быстро, даже у очень свежих машин, начинался масложор, который, судя по допускам от производителя, чуть ли не в крови у этого двигателя. Тем же, кто доезжал до 80 тысяч километров, грозила замена цепи. В общем, продажи трехцилиндрового двигателя откровенно не пошли, в качестве базового пришлось для Rapid дефорсировать 1,6 уже с четырьмя цилиндрами.

Это только несколько примеров, показывающих какими многогранными могут быть трехцилиндровые моторы. Они уже давно шагают по миру и отвоевали себе часть рынка. Правда, в России их перспективы чуть хуже. В нашей стране мало кто думает об экологии, а расход топлива не является большой проблемой, зато ценятся моторы, которые не требовательны к качеству бензина и масла. Пока это больше про традиционные двигатели с четырьмя цилиндрами. Хотя пример неплохо продающегося Geely Coolray показывает, что подход и в России может измениться.

Автор — Александр Нечаев