От Формулы-1 и ралли к современным машинам: как развивался турбонаддув в автомобилях Renault

Турбонаддув как технология появился более века назад и за свою долгую жизнь проделал интересный путь от строго функциональной системы до игрушки технических энтузиастов и обратно. На заре развития, в 20-е годы прошлого века, он был исключительно инструментом повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания, работая на судовых дизелях. Постепенно придя в авиацию, наддув доказал свою состоятельность не только на низкооборотистых корабельных двигателях, но и в воздухе. В автомобильной промышленности он стал актуален значительно позже, появившись в шестидесятые и набрав популярность к семидесятым. Тогда же, в 70-х, он пришел в большой спорт, а в 1977 году в Формуле-1 дебютировал первый в мире турбированный болид Renault RS01 с мотором V6 Renault-Gordini. Да, наддув в королевские гонки принесла именно компания Renault. Причем для французов это было не начало, а развитие турбоэры, которая скоро будет насчитывать полвека. Давайте посмотрим, к чему пришли инженеры Renault за это время и какие достижения прошлого обеспечили этот успех.

 

При словах «Renault с турбомотором» сегодня мы, разумеется, вспоминаем о новинках вроде Arkana, представленной год назад. Турбомотор объемом 1,3 литра с индексом H5Ht, который назначили старшим в линейке, пришел на смену двухлитровому атмосфернику F4R. Он разработан концерном Renault-Nissan совместно с Daimler и роднит Arkana не только с Nissan X-Trail и Qashqai, но и, например, с Mercedes-Benz А-, B- и C-класса, а также CLA.

Renault Arkana

С точки зрения технологичности это шаг вперед: плазменное напыление стенок цилиндров для снижения трения, система изменения фаз газораспределения на впуске и выпуске, непосредственный впрыск и собственно турбонаддув. Мощность уложили в налогово удобные 150 л.с., при этом крутящий момент у двигателя на треть выше, чем у предшественника – 250 Нм против 190, а полка этого момента достигается уже на 1700 об/мин. К нам привезли версию мотора, соответствующую стандарту Евро-5: здесь нет фильтра твердых частиц, а сертифицированное топливо – АИ-95. А еще инженеры Renault обещают, что у старого и нового моторов схожий ресурс – но об этом мы еще поговорим в отдельном материале. Кстати, этот же двигатель теперь устанавливается и на новый Kaptur, который после обновления разделил платформу с Arkana.

Однако Arkana и Kaptur – это представители современного турбомира: малообъемные, энергоэффективные, экологичные и экономичные. Строгий расчет и актуальные требования к выбросам играют сегодня не меньшую роль при разработке, чем удовольствие от вождения. Но полвека назад все было иначе: тогда французы принесли знамя турбонаддува в новый для него мир и показали всем, что хорошей инженерией и порцией дополнительного воздуха на впуске можно добиться большего, чем просто хорошей инженерией.

Renault Kaptur

От Ле-Мана к Формуле-1

К моменту дебюта первого в истории наддувного мотора в Формуле-1 у Renault уже был обширный гоночный опыт и соответствующие амбиции. Французы с 50-х годов успешно гонялись в ралли, а в 60-е заручились поддержкой «колдуна» Амадея Гордини, которому была по плечу разработка автомобилей для разных спортивных дисциплин. К середине 70-х официально сформировалось гоночное подразделение Renault Sport, куда помимо Gordini входила и Alpine. Круг интересов компании был широк: ралли, собственные монокубки, гонки на выносливость и, конечно же, Формула-1. Однако появлению турбонаддува в Формуле предшествовал его успех в одном из тяжелейших для техники соревнований, серии Ле-Ман.

В гонках на выносливость французы устроили полномасштабную схватку с немцами из Porsche, которые примерно в то же время осознали наддув как новый путь на подиум. В начале 70-х Renault заключила соглашение с нефтяным гигантом Elf о разработке программы для участия в гонках на выносливость, а на острие прогресса оказался мотор V6 объемом 2 литра. Агрегат с индексом CH разрабатывался командой специалистов из Renault-Gordini под руководством Франсуа Кастена, технического директора компании, которая позже войдет в подразделение Renault Sport. Мотор имел актуальную и по сей день конструкцию: два распредвала в головке блока и четыре клапана на цилиндр, а с учетом того, что раскручивать его можно было до 10 000 об/мин, он выдавал почти 300 лошадиных сил. Свою гоночную жизнь двигатель сразу начал с побед: в кузовном чемпионате CH1, установленный в прототип Alpine A441, помог команде выиграть все 7 гонок. Однако для Ле-Мана мощности атмосферного CH1 было недостаточно, и вместо разработки более объемного безнаддувного мотора в Renault-Gordini решили пойти другим путем: снять в полтора раза больше мощности с того же объема, добавив турбину.

Renault Alpine A441 1974

Чтобы понимать степень авантюризма инженеров, нужно помнить, что технология наддува в гоночных автомобилях к тому моменту хоть и применялась, но не была ни слишком популярна, ни достаточно отработана. За самим нагнетателем французы обратились в американскую фирму Garrett, которая предоставила им турбину от… грузовика. Да-да, это сейчас американцы предлагают ассортимент «улиток» на любой вкус, а в те годы ситуация обстояла иначе: в самом начале мы не зря говорили, что наддув был уделом рабочих лошадок, а не гоночных болидов. Тем не менее турбина от дизельного грузовика себя полностью оправдала: огромный турболаг в длительных гонках уходил на второй план, а надежность позволила французам из Alpine завоевать восемь призовых мест в серии Ле-Ман, два из которых были отмечены золотом. Мотор с индексом CHS крутился до 9500 об/мин и выдавал 500 лошадиных сил – почти столько же, сколько у «воздушника» Porsche чуть большего объема. Попутно инженеры доводили и отлаживали технологию – экспериментировали с размером и интеркулеров и давлением наддува, хотя до эффективных жидкостных интеркулеров и двойного наддува дело дошло только в Формуле-1.

Зато до самой Формулы дело дошло быстро: успехи в кузовных чемпионатах и Формуле-2, в которой блистал атмосферный CH1, вдохновили французов на новую авантюру. Справедливости ради стоит отметить, что штучные и неудачные попытки применения наддува в Формуле-1 были и раньше, в 50-е годы: с тех пор в регламенте поселилось правило о том, что вместо 3-литрового атмосферного мотора можно использовать турбированный 1,5-литровый. Это же правило было и одним из ключевых ограничений для внедрения турбин: технологии тех лет не позволяли сделать вдвое меньший по объему двигатель столь же мощным, надежным и эффективным в гонке. По крайней мере, до тех пор, пока за дело не взялись в Renault.

Для самих французов задача оказалась действительно сложной: на практике сделать из успешного двухлитрового мотора столь же идеальный 1,5-литровый было сложнее, чем просто удлинить шатуны или уменьшить диаметр цилиндра. К тому же турбояма в несколько секунд, приемлемая в Ле-Мане, в формульных условиях была куда более критичной. Тем не менее уже в первом сезоне болид Renault RS01 с двигателем EF1, разработанным Бернаром Дюдо на основе мотора CHS, смог набрать свои первые очки.

В следующем году помимо жидкостного интеркулера в системе наддува появились две «нормальные» турбины от компании KKK: они были не грузовыми, а гоночными, обеспечивали меньший турболаг и уже несколько лет использовались немцами из Porsche. Результат упорной работы принес свои плоды: в 1979 году новая машина с индексом RS10 взяла золото на домашнем Гран-при Франции, вписав в гоночную историю Renault еще одно уникальное достижение.

Своим первым же экспериментом Renault доказала, что будущее Формулы – за турбированными моторами. Французы не отказались от своей идеи и продолжили упорную работу над повышением надежности, сокращением турболага и увеличением мощности. На рубеже семидесятых-восьмидесятых годов Renault Sport продолжала успешно составлять конкуренцию носителям «традиционных» агрегатов, попутно стимулируя развитие технологии наддува. Так, к началу 80-х в игру включилась компания Garrett, чьи турбины вновь заняли место на моторах Renault. Неудивительно, что к середине восьмидесятых в турбонаддув поверили все, и в Формуле-1 не осталось ни одного атмосферного болида. Мощности тоже росли как на дрожжах: если в семидесятых речь шла о полутысяче лошадиных сил, то десять лет спустя моторы выдавали тысячу, а в коротких квалификационных заездах – до 1200 сил! Renault как первопроходец и лидер поставляла свои двигатели другим командам – французскими моторами оснащались болиды Ligier, Lotus и Tyrell.

Ралли: от заднемоторных машин к заднемоторным монстрам

В ралли французы участвовали с незапамятных времен: еще в 50-е годы совершенно не гоночные на первый взгляд заднемоторные бюджетники Renault Dauphine занимали призовые места в европейских и не только соревнованиях. 

Но любопытно, что с точки зрения внедрения турбонаддува Renault и в этой дисциплине оказалась пусть и не первой, но одной из первых компаний. Наддув пришел в ралли почти в то же время, что и в Формулу: турбированный Saab завоевал победу на домашнем ралли Швеции, а в 1981 году на ралли Монте-Карло первым приехал экипаж уже на Renault 5 Turbo. В Renault с достаточным энтузиазмом подошли к разработке автомобилей для раллийного чемпионата, так что маленький хэтчбек был не единственным болидом компании. 

До него омологацию в Группу 4 прошел Renault-Alpine A310 с расположенным сзади 290-сильным мотором V6 с индексом PRV, но то была атмосферная машина, которая к началу восьмидесятых оказалась не так актуальна. Ведь все мы помним, к чему шло дело: в 1982 году была официально утверждена Группа Б.

Группу Б фанаты классического ралли помнят как самую безлимитную и безумную за всю историю этих гонок. В ней в одночасье сошлось все: именно в эти годы производители распробовали полный привод, а с учетом отмены практически всех технических ограничений в угоду зрелищности и скорости раллийные машины превратились практически в формульные болиды. Турбонаддув, разумеется, из категории «потенциально перспективной технологии» перешел в статус «обязательно к применению». А с учетом того, что для омологации гоночного болида было достаточно выпустить всего 200 серийных машин, французы не стали ограничивать себя в желаниях и выкатили «маленькое зло». Взяв за основу переднемоторный переднеприводный хэтчбек Renault 5, они создали среднемоторный болид, поставив перед задней осью свой проверенный 1,4-литровый мотор семейства Cleon-Fonte и снабдив его турбонагнетаталем Garrett. В результате немолодой уже двигатель нижневальной конструкции с приводом клапанов коромыслами стал выдавать 160 л.с. Но если вам кажется, что это много, не обольщайтесь: это было только начало.

Французы прекрасно понимали, что выбранная ими заднеприводная схема не максимально конкурентна на фоне полноприводных Audi Quattro, Peugeot 205 и Ford RS200, а потому стремились выжать все из своего болида с самыми скромными габаритами и самым маленьким объемом двигателя. Вдобавок борьба шла за разрешенную ширину покрышек: коэффициент класса учитывал наличие наддува и объем двигателя, выдавая в результате вычислений максимально допустимое значение ширины шин. Для заднеприводного Renault 5 это было вопросом первостепенной важности, так что инженеры окончательно смели все ограничения, чтобы к середине 80-х выпустить на раллийные трассы нечто невообразимое даже по современным меркам.

Renault 5

Renault 5 Maxi Turbo, прошедший омологацию в 1985 году, полностью соответствовал своему названию: он действительно обеспечивал максимально возможную отдачу двигателя и шасси. Объем двигателя из все тех же шинных соображений увеличили до 1,5 литров, с которых сняли умопомрачительные 350 лошадиных сил. Доводке подвергся не только мотор: болид получил новый аэродинамический обвес, переработанное рулевое управление и переднюю подвеску, что вкупе с более широкими шинами позволяло выйти на новый конкурентный уровень. Первые результаты не заставили себя ждать – в том же 1985 году Жан Раньотти на Maxi Turbo выиграл ралли Корсики. Но продолжения дрессировки маленького заднеприводного зверя на грунтовых трассах для борьбы с полноприводными машинами не случилось: в том же 1985 году авария унесла жизнь пилота Lancia 037 Аттилио Беттега, а год спустя смертельная авария его товарища по команде Хенри Тойвонена окончательно поставила крест на будущем Группы Б.

Накопленный в Renault опыт обеспечил успех Renault 5 в гонках в руках частных пилотов на долгие годы вперед, а также лег в основу новых моделей. Так, Renault 11 Turbo, оснащенные все тем же 1,4-литровым мотором Cleon-Fonte, завоевали несколько первых мест в мировом раллийном чемпионате, где на смену Группе Б пришла более сдержанная Группа А. А вот наследники безумных раллийных болидов зачастую были атмосферными. Так, Renault Clio RS V6, оснащенный трехлитровым мотором L7X, помещенным, как у Renault 5 Turbo, перед задней осью, заручился рабочим объемом вместо наддува, и 250 сил было вполне достаточно, чтобы эпатировать публику и показывать отличную динамику на круге. 

Renault Clio Maxi, носящий ту самую приставку, что сделала Renault 5 столь яростным, оснащается доработанным двухлитровым атмосферником, что позволяет ему успешно участвовать в ралли. Преемником идеологии наддува же стал Megane RS, который нам больше известен не как раллийный болид, а как участник асфальтовых чемпионатов и монокубков. А еще как рекордсмен Нюрбургринга в своем классе и просто интересный гражданский автомобиль. Ведь история дорожных турбированных моделей Renault не ограничивается гражданскими версиями раллийных машин: она плавно расширялась от быстрых и мощных заряженных автомобилей до современных моделей, в которых наддув – это инструмент не только динамики, но и экологии. Давайте взглянем на самых интересных представителей этой когорты.

От гонок к гражданским машинам

Разумеется, хронологический список интереснейших дорожных машин Renault с турбонаддувом должен открывать Renault 5 Turbo. Гражданская (насколько это слово применимо к адаптации бескомпромиссной гоночной машины) версия заднемоторного хэтчбека оснащалась 1,4-литровым мотором мощностью 160 л.с. Устоявшегося понятия «хот-хэтч» тогда еще не существовало, но кто осмелится сказать, что 5 Turbo не таков?

Следующим автомобилем, заслуживающим повторного упоминания, мы назовем Renault 11 Turbo. Его можно назвать условным преемником 5 Turbo: он не только сменил его на раллийных допах, но и унаследовал 1,4-литровый турбомотор. Правда, здесь он располагался традиционно, спереди, и приводил в движение передние колеса, а мощность дорожных машин не превышала 115 л.с.

Принципиально новую концепцию французы реализовали в середине девяностых, представив Renault Safrane Biturbo. Во-первых, как несложно догадаться, это был автомобиль с двумя турбинами, которые добавили к трехлитровому мотору PRV от спорткупе Alpine A610. В доработке и доводке участвовали специалисты немецких тюнинг-ателье Hartge и Irmscher, а итоговая отдача составила свыше 260 л.с. Во-вторых, Safrane Biturbo оснащался исключительно механической коробкой передач – технически это было обусловлено отсутствием подходящей АКП для поперечно расположенного мотора такой мощности вкупе с полным приводом. А в-третьих – да-да, хэтчбек оснащался полным приводом с вязкостной муфтой в приводе задних колес, что обеспечивало ему не только динамику в 7,2 секунды до сотни, но и интересную управляемость.

Renault Safrane Bi-Turbo 1993–96
Renault Alpine A610 1991–95

В наши дни роль компактного и быстрого турбированного хот-хэтча выполняет Renault Clio RS. Только к четвертому поколению субкомпакт сменил двухлитровые атмосферные двигатели Renault на 1,6-литровый турбомотор MR16DDT концерна Renault-Nissan. На «обычных» Clio RS он выдает 200 лошадиных сил, а на версии Trophy его отдача поднята до 215. Обеспечивает это полный набор современных технологий: здесь и непосредственный впрыск, и фазорегуляторы на впуске и выпуске, и напыление стенок цилиндра, снижающее потери на трение. Кстати, этот мотор получил и гоночное применение: в 2012 году на прототипе Nissan DeltaWing он участвовал в 24 часах Ле-Мана.

Если отвлечься от заряженных моделей, то внимания, несомненно, заслуживает актуальное поколение Renault Twingo. Оно отличается от подавляющего большинства современных машин заднеприводной заднемоторной компоновкой, которая с учетом малокубатурного турбированного двигателя отсылает нас прямиком к истокам – Renault 5 Turbo. 

Renault Twingo 2019–н.в.

Тем, кто возразит, что его 900-кубовый мотор H4Bt мощностью 90 л.с., разработанный совместно с Nissan и Daimler, не слишком-то напоминает о былых ралийных победах, мы напомним о концепте Twin'Run, который в буквальном смысле возродил историческое прошлое. Это полноценный спортивный прототип, построенный на трубчатом каркасе, в котором на задней оси расположен 3,5-литровый V6 мощностью 320 л.с., работающий в паре с секвентальной шестиступенчатой коробкой передач. А номер 5, расположенный на боку уникальной машины, говорит сам за себя.

Ну а если говорить о турбированных Renault в России, то это Renault Arkana и Kaptur, о которых мы рассказали в самом начале. Их современный мотор H5Ht венчает долгую и успешную историю развития турбонаддува – от времен, когда к легковому спортивному мотору пристыковывали турбину от дизельного грузовика, до сегодняшних дней, когда турбокомпрессор стал неотъемлемым элементом современного двигателя. В нем воплощены все актуальные технологии: компактная турбина с быстрым откликом и быстрым выходом на рабочее давление, перепускной клапан с электронным управлением, система изменения фаз газораспределения на впуске и выпуске, а также непосредственный впрыск и столь любимый многими цепной привод ГРМ. Учитывая все это, можно полагать, что эксплуатационные характеристики мотора будут такими уже уверенными, как впечатления от него.

 

Добавить комментарий

Для комментирования вам необходимо авторизоваться

Добавить комментарий

Комментарий отправлен
1 комментарий
30.07.2020 15:23
V.A.

Насчёт турбореволюции в Ф1 70-х спору нет, Рено были пионерами, но по факту они так ничего и не выиграли тогда, ни одного чемпионата, даже с Аленом Простом за рулем - скорость была на уровне, а надёжность ужасала. победы в 2005-2006 были на классических атмосферных V8 и V10 :)) на текущий момент в Ф1 снова турбо, и у Рено двигатель самый слабый. В общем, вся надежда нв дальнейший прогресс и на Фернандо Алонсо, может тогда турбоРено наконец реально начнёт побеждать! Хотелось бы на такое посмотреть )


Новые статьи

Популярные тест-драйвы

Change privacy settings