Взлет и падение пятерки

В девяностые годы можно было купить ряд автомобилей с бензиновыми или дизельными пятицилиндровыми двигателями. Теперь этот двигатель ограничен несколькими моделями Audi RS. Вот почему.

Как только Audi TT RS покинет производство после этого модельного года, только два автомобиля будут оснащены пятицилиндровыми двигателями: Audi RS3 и (не продается в Америке) RS Q3. Предполагается, что эти два двигателя прослужат еще несколько лет, и всякий раз, когда они будут заменены, пятицилиндровый автомобильный двигатель официально придет к своему концу.

С момента своего появления в 1974 году пятицилиндровый двигатель легкового автомобиля всегда был странной уткой. Компания Mercedes была первой, создавшей 3,0-литровый пятицилиндровый дизель для своего седана 300D. В документе SAE от 1975 года инженеры Daimler Курт Облендер и Манфред Фортнагель изложили аргументы компании в пользу пятицилиндрового двигателя: «Со временем требования современного дорожного движения потребовали постоянного повышения производительности дизельных двигателей», - написали они. «До 1974 года этот спрос удовлетворялся за счет увеличения средней скорости поршня и объема четырехцилиндровых двигателей в связи с прогрессом в области дизельного сгорания. Учитывая износ, расход топлива, проблемы с шумом и вибрацией, скорость и рабочий объем цилиндров достигли верхнего предела, поэтому что дальнейшее значительное повышение производительности безнаддувных двигателей возможно только за счет увеличения количества цилиндров».

У Mercedes уже был четырехцилиндровый дизель, так почему бы просто не добавить еще один цилиндр? Это гарантировало, что ряд основных деталей, таких как поршни, шатуны и клапаны, можно было использовать совместно с четырехцилиндровым двигателем, что значительно снизило затраты. Хотя в то время Mercedes предлагал шестицилиндровые бензиновые двигатели, компания сочла шестицилиндровый двигатель слишком дорогим и тяжелым. (В конце концов, в середине восьмидесятых компания Mercedes представила рядный шестицилиндровый дизельный двигатель.) Итак, компания остановилась на пятицилиндровом двигателе и создала уникальный двигатель, долговечность которого стала легендарной.

Пятицилиндровый дизельный двигатель OM 617 имел такое же почти квадратное соотношение диаметра цилиндра и хода поршня, как и 2,4-литровый четырехцилиндровый двигатель OM 616, и весил 515 фунтов — на 68,3 тяжелее, чем «четверка». Мощность выросла с 62 до 77 л.с., а крутящий момент увеличился со 101 до 116 Нм. Это не большие цифры. Но во время дорожных испытаний 300D, проведенных R&T в январе 1975 года, мы написали, что он «существенно быстрее, плавнее и тише, чем предыдущие дизели [Mercedes]». Тем не менее, ему удалось разогнаться до 0-60 миль в час всего за 20,3 секунды, но показатель экономии топлива в 24,5 миль на галлон был намного более впечатляющим. Это была большая цифра для тяжелого, хорошо оснащенного роскошного автомобиля того времени. У Mercedes было относительно большое количество покупателей дизельных автомобилей в США, и, поскольку страна все еще переживала топливный кризис, хорошая экономичность и относительно хорошие характеристики имели большую привлекательность.

У этого пятицилиндрового двигателя Мерседеса характерное дребезжание на холостом ходу, но двигатель, как и все пятицилиндровые двигатели, работает очень плавно. При использовании типичного порядка зажигания 1-2-4-5-3 основные силы, создаваемые поршнями, движущимися вертикально, идеально сбалансированы, как в случае с рядными четырех- и шестицилиндровыми двигателями. Вторичные силы, создаваемые поршнями, ускоряющимися при достижении верхней мертвой точки и замедляющимися при достижении нижней мертвой точки, также идеально сбалансированы, как в рядной шестерке, но не в рядной четверке. В отличие от рядной четверки или шестерки, у «пятерки» есть качающиеся пары, в результате чего двигатель раскачивается взад и вперед по своей длине. Вот почему в пятицилиндровых двигателях обычно используется уравновешивающий вал. Инженеры также усилили трансмиссию и опоры двигателя, чтобы справиться с этими вибрациями.

Однако подача мощности происходит плавно: цилиндр срабатывает на каждые 144 градуса поворота коленчатого вала, что, в свою очередь, означает, что между каждым рабочим тактом существует 36 градусов перекрытия. В четырехцилиндровом двигателе каждый рабочий такт происходит при повороте коленчатого вала на 180 градусов, что означает отсутствие перекрытия, а в рядном шестицилиндровом двигателе зажигание происходит каждые 120 градусов, что означает перекрытие в 60 градусов. Характерный и необычный трель выхлопа пятицилиндрового двигателя исходит из этих неравномерно расположенных импульсов выхлопа, которые происходят каждые 72 градуса.