Почему мощные W-образные двигатели не стоят в каждой второй машине

Форма – это главное

Bentley W12./ Фото: thedrive.com

Двигатель внутреннего сгорания W-образной формы – это очень большая экзотика, а создали его исключительно ради повышенных показателей. Даже V-образный мотор имеет много преимуществ перед рядным, а его «удвоенную» версию вполне можно назвать верхом эволюции двигателей этого типа. V-образное расположение цилиндров было изучено ещё в самом начале автомобильной эры, и уже тогда его признали очень эффективным. Такая схема позволила компактно разместить цилиндры и существенно уменьшить габариты мотора, а значит, удельная мощность силовой установки увеличивалась едва ли не в два раза. То есть из такого двигателя можно было выжать гораздо больше, вместив его в минимально возможный объём. К тому же есть и другие преимущества по сравнению с рядными, к примеру, куда лучшее распределение веса и пониженный уровень вибраций.

Рядный двигатель Renault./ Фото: renault4.co.uk

Конечно, рядные моторы никуда не делись, но сейчас это в основном бюджетные автомобили, а также техника промышленного и коммерческого назначения. Главный мотор легкового транспорта – рядная «четвёрка», которая во многом лучше V-образной, но она имеет ограниченную мощность, поэтому с рынка её выжил двигатель V6.

Отдалённый W-предок

ДвигательVR6./ Фото: hondaotomydinh.vn

Предтечей W-образного двигателя является так называемый рядно-смещённый мотор – VR. Его изобрели специалисты Lancia ещё в начале 1920-х годов, когда пытались создать что-нибудь достаточно мощное, но при этом не очень дорогое. Обычный V6 компанию по разным причинам не устроил, поэтому её инженеры придумали новый тип мотора, где ряды цилиндров находились под углом всего 13 градусов. То есть это было нечто среднее между рядным и V-образным двигателем. По сравнению с рядным он имел повышенную мощность, а в отличие от V-образного имел меньшие габариты. Одним же из преимуществ была откровенно низкая цена: у двигателя имелась только одна головка блока цилиндров, а не две, и это очень сильно упростило производство.

VW VR6./ Фото: gtmotorsports.org

С этого и начались большие эксперименты с двигателями типа VR. Сначала это были машины Lancia, а уже в 90-х годах ими заинтересовался и «Фольксваген». Причём немалая часть усилий была направлена именно на удешевление, поскольку конструкция оказалась очень сложной, а мотор вёл себя не очень стабильно, что требовало дополнительной компенсации и усложнения конструкции. В итоге мотор оказался настолько интересным в плане характеристик, что в разных модификациях его начали устанавливать на автомобили в разных ценовых нишах. Четырёх-, пяти- и шестицилиндровые моторы оказались на «Гольфах» и «Пассатах», VW Touareg, Audi TT, «Фольксваген Жук» и даже на Porsche Cayenne. А потом инженеры Volkswagen решились на большой эксперимент.

W-образный монстр

Блок цилиндров Bentley W12./ Фото: ytimg.com

По сути, V-образный мотор можно рассматривать как два синхронизированных рядных двигателя, работающих в одной связке. И, следуя такому же принципу, инженеры Volkswagen создали аналогичный мотор, объединив два рядно-смещённых двигателя VR. Математика здесь очень простая. Если соединить два двигателя VR6 и отрезать от них четыре цилиндра (по два на каждом), получится W8. Два мотора VR6 на одном коленвале – W12, а два VR8 – W16.

Audi A8 W12./ Фото: pistonheads.com

Преимущества подобного мотора были более чем очевидны, чтобы приложить усилия к их созданию. Огромное количество цилиндров, вмещённых в сравнительно небольшой объём, генерировали солидную мощность и такой же большой крутящий момент. Конечно, они оказались недешёвыми, но изначально их и не собирались устанавливать в массовые автомобили. Яркие тому примеры – Audi A8 W12, Bentley Continental GT и Bentley Continental Flying Spur, Spyker D12 и, конечно же, Bugatti Veyron. В суперкарах Bugatti, и только в них, использовался W16. Правда, большого распространения W-образные двигатели не получили. И тому есть много причин.

Bugatti Chiron 8.0L W16./ Фото: drivemag.net

1. Стоимость и сложность изготовления. Сами по себе W-образные моторы чрезвычайно сложные с точки зрения технического исполнения. Для их проектирования необходимы объёмные и сложные расчёты, а для производства – большое количество отдельных деталей. Если моторы VR были проще, чем V-образные, то здесь всё с точностью до наоборот. К тому же сам процесс сборки более сложный и занимает больше времени. В итоге стоимость двигателей сильно возрастает.

2. Большой размер и вес. Если сопоставить два двигателя с одинаковым количеством цилиндров – V8 и W8, то окажется, что последний имеет куда большие габариты, а его установка в весьма ограниченное подкапотное пространство превращается в настоящую головную боль. К тому же весит такой двигатель сообразно своим размерам, что негативно сказывается на управляемости и стабильности на дороге.

3. Экономия топлива. С W-образными моторами не может быть и речи ни о какой экономии топлива. Формула тут простая: чем больше цилиндров, тем больше расход, а практичному человеку вряд ли понравится машина, которая в самой обычной поездке пьёт бензин вёдрами. Дорогие автомобили не в счёт, их владельцы по большей части относятся к расходу топлива по-другому.

Двигательный отсек Bugatti Veyron./ Фото: vercity.ru

4. Ремонт и техническое обслуживание. Весьма своеобразная конструкция и некоторые врождённые недостатки могут превратить W-образный двигатель в весьма дорогое удовольствие. Из-за плотной компоновки мотор может перегреваться, несмотря на все усилия производителей этого избежать, высокая сложность сильно удорожает техническое обслуживание, а ремонт вообще может обойтись в баснословную сумму. Пример тому – Bugatti Veyron, чей двигатель W16 стоит целое состояние.

5. Маленький спрос. W-образные моторы благодаря своим особенностям превратились в довольно дорогую экзотику, на покупку которой решаются буквально единицы. В таких условиях их массовый выпуск стал совершенно невыгодным делом.

6. Проще = лучше. На текущий момент существует много других силовых установок, где высокая производительность достигается при помощи турбонаддува, электрических систем и гибридизации. При этом они гораздо доступнее и проще в эксплуатации. Поэтому подобные силовые установки были, есть и будут единичными по сравнению с объёмами выпуска других двигателей.

Bugatti Veyron – один из самых дорогих в мире автомобилей, а его 16-цилиндровый двигатель стоит едва ли не половину его немалой стоимости.