Боевые кулачки.

В последней четверти двадцатого века в мировом автомобилестроении наблюдается определенный застой. ’Устоялись’ несколько основных типов конструкции моторов, подвесок, рулевого управления, тормозов, которые используют все автопроизводители. Некоторые изменения, конечно, происходили, но - эволюционные. Увеличивалось количество клапанов в двигателях, но не их привод. В подвеске стали шире применяться алюминий и легкие сплавы, но лишь как замена стали. Системы впрыска получили электронное управление, обросли многочисленными датчиками, но принцип их действия не изменился...

В результате бывшие признанные лидеры автопрома позволили многим бывшим аутсайдерам вплотную подойти к своим позициям и выпускать не менее современную продукцию.

Во многих направлениях, таких, например, как создание автоматической трансмиссии с возможностью ’ручного’ выбора передач, или оснащения машин по кругу подушками безопасности, почти все лидеры автопрома идут ноздря в ноздрю. Но в такой сфере, как моторостроение, у некоторых компаний есть своя ’изюминка’, свои технологии, пока что недоступные конкурентам. У Mitsubishi, например, это непосредственный впрыск топлива GDI, у Mercedes - отключаемый ряд цилиндров на 12-цилиндровых моторах, y Mazda - роторный двигатель. А у Honda - технология VTEC...

Модель Prelude всегда служила компании Honda своего рода витриной для демонстрации технических достижений. Именно на Prelude впервые появилась ходовая часть со всеми ’рулящими’ колесами (1988 г.), двигатель с использованием технологии VTEC (1993 г.), система управления крутящим моментом ATTS (1998 г.).

В нашем распоряжении оказалась Honda Prelude 2.2 VTi DOHC-VTEC. Версия 1998 модельного года - пятое поколение с начала выпуска в 1982 г. (машина была радикально модернизирована к 1997-му модельному году, к 1999-му практически ничего не меняли, за исключением прибавки 15 л.с. в модификации SH для американского рынка).

Двухдверный кузов-купе с ярко выраженной динамичной внешностью. Строгий силуэт, ничего лишнего.

Машину мы взяли на тест главным образом из-за мотора, но она интересна еще двумя техническими решениями: ’полноуправляемостью’ и наличием системы ATTS. Сначала - коротко - о них.

Четыре ’рулящих’ колеса - идея не новая, лет пятнадцать назад практически все японские компании имели в производственной гамме такие модели. Машины зарекомендовали себя очень хорошо, но почему-то не ’прижились’, и со временем от их выпуска почти все отказались.

Свои способности автомобиль продемонстрировал сразу же, как только его пришлось выгонять из автосалона, расположенного внутри огромного торгового комплекса, - через складские и подсобные помещения, явно не предназначенные для автомобильного движения и к тому же заставленные какими-то столами, контейнерами и тележками.

У Prelude с системой управления четырьмя колесами заметно уменьшен диаметр разворота - 9,4 м (как у Mazda Demio!) против 11 м у стандартной модели. Поворот, в который другая машина впишется с третьего-четвертого захода, Prelude проходит с первого, аккуратно ’занося’ корму - так, что задние колеса идут почти точно по колее передних. (На снимке видно, что даже у неподвижной машины при вывернутых влево передних колесах задние слегка повернуты вправо.) Угол и направление поворота задних колес зависят от скорости и режима движения, этим занимается бортовой компьютер, а управляет задним мостом электрический редуктор, находящийся за осью. Подвеска похожа на классическую двухрычажную, но - поскольку угол поворота небольшой - шаровая опора установлена только сверху. К нижнему рычагу цапфа крепится через упругий резиновый элемент.

При движении по улицам влияние поворота задних колес практически не ощущается, такое подруливание повышает управляемость и устойчивость автомобиля на высоких скоростях. А тут возникли проблемы. Дело было в середине марта, и наш любимый аэродром - Ходынское поле - оказался покрыт снежно-водяной кашей, с которой колеса машины не имели ни малейшего сцепления. Побарахтавшись несколько минут в этом ’киселе’, понимаем, что полноценных испытаний управляемости и устойчивости не получится.

Не удалось в полной мере прочувствовать и действие ATTS, которой - в качестве опции - была оснащена машина. Эта система (Active Torque Transfer System) - штука для переднего привода редкая. Ее назначение - избавить переднеприводный автомобиль не только от свойственной ему недостаточной поворачиваемости, но и от тенденции смещаться в повороте вправо или влево, в зависимости от того, на какую педаль - газа или тормоза - давит водитель. Система датчиков следит за углом поворота и скоростью вращения ведущих колес, углом поворота рулевого колеса и боковыми смещениями кузова. Если компьютер ’заметит’, что автомобиль не хочет следовать заданной водителем траектории, например, вписываться в поворот, начинается перераспределение крутящего момента в пользу наружного по отношению к повороту колеса (до 80%) - до тех пор, пока машина не исправит свое поведение.

Это, к сожалению, лишь теория. ATTS предназначена для работы в предельных режимах, например, при скоростном прохождении резких виражей, а тут мокрая каша под ногами. С другой стороны, мы взяли Prelude на тест ради мотора...

Прежде чем сесть за руль, я изучил диаграммы мощности и крутящего момента. И если прирост лошадиных сил оказался прямо пропорционален количеству оборотов - достигая пика к 7000, то кривая крутящего момента достигает 90% от максимума сразу после 2000 об./мин. и начинает спадать лишь после 6000 об./мин.

Обычно впуск горючей смеси в цилиндр начинается после прохождения поршнем верхней мертвой точки и заканчивается после нижней. Самые благоприятные условия для потока смеси создаются только в средней трети такта - когда клапан открыт полностью. В остальное время - в моменты приоткрывания и перед закрытием клапана - во впускном коллекторе возникают турбулентные завихрения, снижающие эффективность наполнения цилиндра и отрицательно влияющие на мощность и экономичность двигателя.

Эту проблему инженеры пытались решить еще в 30-е годы, используя распредвал с таким профилем кулачков, который обеспечивал мгновенное и максимальное открытие клапана, затем ’зависание’ его на месте и быстрое закрытие. Однако такой алгоритм работы ГРМ оказался хорош только для режимов полной мощности, а при равномерном движении или плавном ускорении открытие клапанов ’рывками’ приводит к неоправданному (для обычных, не спортивных, машин) увеличению расхода топлива. К тому же ГРМ с таким распредвалом испытывает гораздо большие ударные нагрузки, чем с традиционным, и должен быть очень прочным, а следовательно, дорогим.

Затем внимание конструкторов привлекла идея начинать такт впуска немного раньше - чтобы к моменту прохода поршня через ВМТ и началу возникновения разрежения в коллекторе впускной клапан был уже полностью открыт. Эффективность наполнения цилиндра и удельная мощность резко возрастают, но увеличивается расход топлива, кроме того, появляются проблемы с устойчивостью работы двигателя на невысоких оборотах.

Дальнейшие исследования привели к созданию моторов с изменяемыми фазами газораспределения (VVT - Variable Valve Timing), в которых - за счет поворота распределительного вала относительно коленчатого - период впуска меняется от опережения (при пуске мотора и оборотах от 1500 до 5000 об./мин.) до запаздывания (до 1500 и свыше 5000 об./мин.). Изменение фаз выпуска большого влияния на работу двигателя не оказывает...

Моторы, построенные с использованием технологии VVT, появились у многих автопроизводителей еще лет 10-12 назад, но активно внедряться в ’массы’ они начали только в последние 2-3 года.

Конструкторы Honda пошли немного дальше конкурентов. В 1993 г. они создали систему VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control), которая изменяет не только фазы газораспределения (VVT), но и алгоритм открытия и закрытия клапанов.

К настоящему времени создано несколько версий VTEC, но принцип их действия один и тот же. Например, на двигателе с четырьмя клапанами на цилиндр система работает следующим образом. Два соседних кулачка на распредвале, взаимодействующие через рокеры с двумя впускными клапанами одного цилиндра, имеют разный профиль и размеры. Назовем один из этих кулачков ’агрессивным’, а второй - ’мягким’.
В обычном режиме рокеры работают независимо друг от друга, и ’мягкий’ кулачок приоткрывает свой клапан на меньшее время и с меньшей высотой подъема, чем ’агрессивный’. Но как только частота вращения двигателя достигает определенной величины (около 5200 об./мин.), крошечный поршень гидравлического цилиндра жестко соединяет оба рокера, и теперь они работают параллельно. При этом ’мягкий’ кулачок остается не у дел, а управляет обоими клапанами ’агрессивный’. Соответственно, возрастает время открытия и высота подъема второго клапана, увеличивается заряд цилиндра и мощность двигателя. При снижении частоты вращения (ниже 5200 об./мин.) все происходит в обратном порядке, рокеры освобождаются друг от друга, и каждый кулачок начинает заниматься своим делом.

Трудно сказать, что в этой системе более сложное - гидромеханические исполнительные механизмы или управляющая ими электроника. Сложность эта немного пугает. Но производитель уверен в надежности системы: гарантия на автомобиль - три года.

Широкая полка крутящего момента чувствуется. Вначале - двигаясь по тесным улочкам - я переключал передачи, не раскручивая двигатель выше 3000-3500 об./мин. При этом автомобиль прекрасно показал себя с точки зрения динамики и эластичности двигателя. Но вот выбрались на простор, можно ехать активнее.

Прибавление газа на первой-второй передачах вызывает к жизни такой поток крутящего момента, что вспоминаешь моторы с турбонаддувом. Третья... Резко утапливаю педаль газа в пол. Рука на рукоятке КПП, готова переключать на четвертую - как только ослабнет тяга двигателя. Краем глаза наблюдаю за тахометром. Стрелка быстро катится вправо: 2500, 3500, 5000, 6000, 7000...

Интенсивность ускорения нe ослабевает. В моторе наверняка установлен ограничитель частоты вращения коленвала, не дожидаясь его срабатывания, переключаюсь на четвертую. Стрелка тахометра скатывается к 5500 об./мин., Prelude, практически не отреагировав на момент переключения, продолжает ускоряться. Притормаживаю до 60 км/ч, затем вновь давлю на педаль - все тот же равномерный и интенсивный разгон. Большинство испытанных ранее машин, даже с гораздо более мощными моторами, имели легко определяемый пик крутящего момента, после прохождения которого автомобиль ведет себя более вяло. К двигателю Prelude нужно привыкать - чтобы его зря не ’насиловать’, так как подсказки от вестибулярного аппарата о необходимости переключения тут не дождешься. А когда привыкнешь, кажется, что лучше и не бывает...

Несколько слов об автомобиле. Prelude очень любит скорость. И чувствует себя при этом превосходно. Автомобиль как будто прижимается к дороге, на любой скорости легок и послушен в управлении. Жесткая подвеска не позволяет кузову крениться в поворотах, одновременно прекрасно обрабатывая различный дорожный рельеф. Рулевое управление чрезвычайно чуткое - машина отзывается на малейшее движение ’баранкой’. Тормоза обеспечивают эффективное замедление - пропорционально усилию на педали.

Эргономика водительского места хороша. Пожалуй, слишком высоко расположена крышка ящичка для мелочей между передними сиденьями. При включении второй и четвертой передач в нее упирался локоть. Но если крышку открыть, рука очень удобно располагается на переднем ребре ящичка. Ходы рукоятки КПП очень короткие и четкие - ошибиться невозможно. В механизме выбора передач имеется устройство, предохраняющее от попадания кулисы на позицию заднего хода после выключения пятой передачи. Включить заднюю можно только после того, как качнешь ручкой слева направо - вдоль всей ’нейтральной’ полосы.

Идеологически автомобиль предназначен для активного водителя, поэтому неудивительно, что разместиться пассажирам на заднем сиденье непросто. Проблемы начинаются уже в момент посадки - передние кресла, правда, сдвигаются, упираясь спинками в торпедо, но проем остается узким, а главное - низким.

Приятно удивил размер багажника. Наличие на полу скоб и проушин для фиксирующих груз ремней говорит о том, что производители предусматривают использование Prelude как машины для дальних путешествий. При необходимости объем грузового отсека можно увеличить вдвое, сложив спинку заднего сиденья.

Впечатления от Honda Prelude необычные. С автомобилями, имеющими подобные характеристики двигателя, раньше иметь дело не приходилось. Только как следует ’прикатавшись’ к нему, начинаешь понимать, что этот мотор - не просто хороший, но еще и другой.


Евгений Романтовский