Toyota Supra: потенциальный чемпион

Специалисты из Garage Inc. решили отойти от привычной концепции создания дрэговых корчей и предложили свое видение устройства подкапотного пространства построенной для 402 метров Toyota Supra. Впрочем, машина ездит не только по прямой. Мы, естественно, не смогли пройти мимо такого интересного экспоната.



Toyota Supra: сделано в Японии

С конвейера завода Toyota в Японии серебристая Supra выехала в 1996 году, приводимая в движение трехлитровым атмосферным мотором 2JZ-GE через АКПП. Тамошний рээсаа (гонщик по-японски) слишком поздно понял, что надо было сразу брать турбовый 2JZ-GTE. Пришлось самостоятельно оснащать «атмосферник» двумя турбинами и менять «автомат» на неубиваемую механику от Getrag. Примерно в таком виде Supra прибыла в Россию. Прибыла, чтобы в очередной раз стать полуфабрикатом, из которого Garage Inc. построит бескомпромиссный спорткар.



Занимательная инженерия

Главная «фишка» серебристой Supra – сочетание компрессора и турбины под капотом. Чтобы было проще разобраться в преимуществах и недостатках этой схемы, кратко напомним о разнице в устройстве механического компрессора и турбины. Механический компрессор раскручивается при помощи коленвала за счет приводного ремня. Нагнетание воздуха в цилиндры начинается с минимальных оборотов, сразу после запуска двигателя. Турбина, в свою очередь, состоит из крыльчатки (горячей части), которая приводится в действие выхлопными газами, и компрессора (холодной части) – похожей крыльчатки, задача которой, раскрутившись, забрать максимальное количество воздуха, сжать и надуть в камеру сгорания. Основной недостаток в работе турбины обусловлен способом получаемой энергии. Пока мотор работает на низких оборотах, крыльчатка не может эффективно раскрутиться, а холодная часть – создать нужное давление. Получается турбояма, глубина которой зависит от характеристик конкретной турбины. На некоторых автомобилях турбина включается (тут надо понимать «начинает создавать положительное давление») только после достижения мотором определенных оборотов, и на низах двигатель остается атмосферным (при отрицательном давлении – еще хуже). Недостаток механического компрессора состоит в меньшем коэффициенте полезного действия за счет отъема мощности непосредственно у двигателя и большем расходе топлива по этой же причине. Зато – никаких турбоям, мотор везет прямо со старта.



На построенной в Garage Inc. Toyota Supra механический компрессор и турбина работают последовательно. Уже в России на Toyota вместо двух турбин появилась одна Garrett 51. Почему – расскажем позже. А пока вернемся к компрессору. Он включается первым и дует до достижения давления в одну атмосферу. Происходит это примерно на двух тысячах оборотов, вполне достаточных для эффективной работы турбины. После ее активации компрессор отключается, пока вновь не упадут обороты. Работой турбины и компрессора управляют два бустконтроллера. Первый следит за работой и отключением компрессора, а второй управляет турбиной. Знакомая конструкция? Концептуально так же устроен 1,4 литровый 140-сильный мотор Volkswagen с индексом TSI. Но в Garage Inc. подобная схема была впервые реализована еще до появления вольфсбургского двигателя. Впервые они опробовали такую конфигурацию на Subaru. Правда, при постройке турбинно-компрессорной японки перед инженерами стояла задача убрать турбояму, а об увеличении мощности речи не шло. Как следствие, не шло речи и о перестройке всего двигателя. Toyota Supra в этом плане потребовала гораздо больших переделок.

Компрессор и турбина высокого (теоретически до 2,5 бар) давления серьезно повышают нагрузку на поршневую группу и детали головки блока. Чтобы однажды мотор не превратился в мясорубку, его серьезно усилили при помощи шатунов и распредвалов Crover, титановых клапанов, вкладышей коленвала, а также иных ремней, роликов и коллектора из нержавеющей стали, сконструированного специально под механический компрессор. Впускной коллектор, кстати, оснащен впрыском воды, для того чтобы сбить детонацию. Это позволяет повышать давление турбины, избегая применения топлива с большим октановым числом. Сейчас серебристое купе переваривает гражданский «девяносто восьмой», хотя в гоночном режиме используется топливо с октановым числом до 116. При таких доработках понадобилось два ряда форсунок по 1200 куб. см/мин пара и четыре бензонаса: два Wallbro на подачу и два на подкачку. Турбину, кстати, опустили чуть ли не под двигатель, чтобы оставить место для механического компрессора. На этом фоне «нулевик» в переднем крыле воспринимается как нечто само собой разумеющееся. Да, чуть не забыли об интеркулере от GReddy, здесь он работает и на механический компрессор, и на турбину.



Непризнанный гений?

Интересная схема, согласись. Вот только возникает логичный вопрос: почему никто раньше ее не использовал? Возможных ответа два. Первый – концепция настолько гениальна и уникальна, что после этой публикации так будут строиться все автомобили для дрэг-стрипа. Второй вариант – подобная схема для 402 метров просто нецелесообразна. Чтобы разобраться, стоило ли Garage Inc. идти на столь кардинальные переделки, мы попросили прокомментировать конструкцию Toyota Supra коллег по цеху.

Сергей Давыдов (компания Shicana) считает, что подобная схема вполне имеет право на существование, и недостатки турбины эффективно нивелируются компрессором: «Есть турбояма, до нее едем на компрессоре, после на турбе».

Специалисты другого ателье, построившего не одну дрэговую Supra и Soarer, в своих оценках были более категоричны: «Во-первых, такое количество форсунок и бензонасосов ни к чему, можно обойтись меньшей кровью за счет более «умного» бортового компьютера и его оптимальной настройки. Во-вторых, если авто строится для дрэга, то момент на низах вовсе не важен для таких соревнований. На дрэге ездят «на верхах» и попадают туда прямо сразу со старта безо всякой турбоямы на любой, даже самой большой турбине. В случае с механической коробкой для этого используют антилаг или закись азота. В случае с «автоматом» используется трансбрейк (блокировка, осуществляемая за счет одновременного включения передней и задней передач, которая позволяет выйти на максимальные обороты перед стартом и не покатиться вперед при отпущенном тормозе). Если авто строится для города, то прекрасно работает правильно подобранная турбинка с пиковой мощностью в 500-550 л.с. (больше на 98-м бензине и вовсе нельзя получить с трех литров, да в городе реализовать трудно) и раскручивается с 3000 оборотов. Механический нагнетатель, который бы раскручивался с 3000 оборотов, умрет на 5000, так как уже на 3000 оборотов ему надо крутиться с бешеной скоростью, шкивы должны быть с огромной разницей. А учитывая, что максимальный крутящий момент двигателя 2JZ (даже стокового с обычными валами) находится на рубеже 5000-5500 оборотов, становится непонятно, за что боремся. Кроме того, компрессор вовсе не подходит для 2JZ. Чтобы он работал эффективно в нужном диапазоне, для этого мотора он должен раскручиваться позже даже правильно подобранной турбины. А эффективность газовой турбины всегда выше компрессора. Компрессор хорош для моторов огромного объема, где редлайн начинается на 4000 оборотах (это характерно для многолитровых американских моторов), либо на малолитражных двигателях серийных автомобилей. Также часто комплекты продают для желающих прибавить чуть мощи «за дешево».

Владимир aka Smoke, гоняющийся на Mitsubishi Lancer Evolution VIII, высказался примерно в том же духе: «Я стартую с 7 000 оборотов, и ниже этой отметки обороты не опускаются в течение всей гонки. Зачем в данном случае нужен компрессор – непонятно».



И чего с этим делать?!

Мы знаем, что большой крутящий момент на низах в случае с дрэгом действительно не особо актуален. Но только в случае с дрэгом. Что же касается городского режима, тут компрессор, возможно и не столь эффективно, но помогает уйти от турбоямы. А знаешь, что самое забавное? Построить тысячесильный мотор (именно такова его расчетная мощность) – это полдела. Теперь в Garage Inc. работают над тем, как научить грамотно и эффективно реализовывать эту мощь. С трансмиссией все понятно: механика Getrag способна работать в паре с двигателями мощностью под 1000 л.с., передавая момент через трехдисковое металлокерамическое сцепление.

А вот дальше начинается жесть. Потому что даже широченные дрэговые шины Mickey Thompson и блокируемый дифференциал на задней оси не спасают от шлифовки асфальта на старте (в Новгороде машина проехала квотер за 12,8 с. Совсем не тот результат, на который рассчитывали в Garage-Inc.). Наверное, на клею будет проще, тем более что все возможные крепления (начиная от дополнительной опоры двигателя и заканчивая редуктором) сделаны жесткими и прочными. Не будем говорить о комфорте, потому что его нет в принципе. Каркас безопасности съел немало жизненного пространства, а спортивная подвеска D2 с занижением и стабилизатор поперечной устойчивости увеличенной толщины свел на нет плавность хода. Мультимедиа не служит утешением. Но если нужно удобство управления монстром, то единственный выход – передняя ось, то есть нужно делать купе полноприводным. Учитывая, что после работ в подкапотном пространстве развесовка изменилась в пользу передней оси, еще два ведущих колеса будут очень кстати.



HARDWARE:

Усиленная поршневая группа
форсунки увеличенной производительности
механический компрессор Eaton
турбокомпрессор Garrett 51
шатуны и распредвалы Crover
коллектор из нержавеющей стали
титановые клапана
впрыск воды в коллектор
фильтр нулевого сопротивления
интеркулер GReddy
механическая коробка Getrag
трехдисковое металлокерамическое сцепление OS Giken
укороченные пружины
амортизаторы D2
стабилизатор поперечной устойчивости большей толщины

INSIDE:

Водительское сиденье OMP
ремни Sparco
удалена шумоизоляция
вварен каркас безопасности
дополнительные выносные приборы

Make-Up:

Расширенные колесные арки
карбоновый капот
демонтировано антикрыло

ICE:

Магнитола Alpine CDA9855R
четырехканальный и два двухканальных усилителя DLS Suprenatural Sound
два сабвуфера Magnat 1000
конденсатор Stinger кроссовер