Бывший конструктор компании Ford запатентовал двигатель с турбиной на каждый цилиндр

Даунсайзинг привел к тому, что еще десять лет назад казалось немыслимым: появились крохотные трехцилиндровые моторчики с турбонаддувом под капотами автомобилей D-класса, а многоступенчатые системы наддува могут иметь и два, и три, и даже четыре компрессора. Но американский инженер Джим Кларки предложил пойти еще дальше и снабдить каждый цилиндр двигателя своим индивидуальным турбокомпрессором.

Кларки — не какой-нибудь мечтатель: за его плечами многолетняя карьера в компании Ford, в ходе которой он получил 27 патентов и разработал модульное семейство моторов V8, компактный V8 с 60-градусным развалом (этот двигатель совместной разработки компаний Ford-Volvo-Yamaha ставили на XC90 первого поколения), моторы Duratec V6, а также V12 для спорткаров Aston Martin. В дальнейшем Кларки успел поработать вице-президентом по инжинирингу в «грузовой» фирме Navistar и занимался специальными проектами в фирме Kohler Engines.

Его новый патент объединяет несколько идей. Во-первых, на каждый цилиндр приходится по своей турбине, но все они нагнетают воздух в общий впускной коллектор. Каждая из турбин размещается вплотную к головке блока, что снижает потери энергии выхлопных газов. Конечно, это потребует применения особых миниатюрных турбин: по прикидкам Кларки, на трехцилиндровом моторе их размеры должны быть уменьшены примерно на 20%. По задумке инженера, это также должно ускорить раскрутку турбин, уменьшив, а возможно и устранив турболаг.

Во-вторых, на впуске предлагается установить индивидуальные дроссельные заслонки, разместив их как можно ближе к головке блока цилиндров. «У среднего двигателя между впускным клапаном и дроссельной заслонкой заключен объем, равный рабочему объему мотора. При открытии дросселя требуется время, чтобы наполнить это пространство» — поясняет Кларки. Его предложение позволит улучшить отзывчивость мотора, снизить задержки в реакциях на педаль газа.

Наконец, свой дроссель приходится даже не на каждый цилиндр, а на каждый впускной клапан, ведь в конструкции Кларки к каждому клапану ведет индивидуальный впускной канал! Такая схема не нова, и позволяет на низких оборотах перекрывать один канал, повышая скорость потока в соседнем.

Есть у предложенной схемы и очевидные трудности: главная — высокая сложность, увеличенное количество деталей. Вызывает сомнения и работоспособность турбин при неравномерном, пульсирующем потоке выхлопных газов. Впрочем, пока задумка Джима Кларки остается на уровне эскизной проработки: прототип не изготовлен — да и неясно, будет ли.