Регистрация Войти
Вопрос

Почему производители снижают мощность двигателей?

Мне было интересно, зачем производитель занижает мощность двигателя. В качестве примера — а их много — можно привести двигатель Mercedes-Benz OM612. Тот же двигатель, но в Sprinter он выдаёт меньшую (пиковую) мощность, чем в E-классе. То же оборудование (и, следовательно, та же стоимость), но они «искусственно» занижают мощность и, соответственно, характеристики, которые они могут использовать для продажи продукта.



Связано ли это с использованием одного и того же двигателя для разных целей? Для фургона, вероятно, нужна другая кривая мощности и крутящего момента, чем для седана. В приведённом мной примере, похоже, так и есть: фургон достигает максимальной мощности и крутящего момента при более низких оборотах, чем седан.



Или есть другие причины (финансовые, стратегические и т. д.), которые приводят к таким решениям? Если взять тот же пример, то в Бельгии двигатель был перенастроен, а в других странах — нет (для одних и тех же автомобилей), как видно на странице в Википедии. Я живу в Бельгии, но понятия не имею, почему они сделали это именно для Бельгии. В данном случае разница только в пиковой мощности, частоте вращения, при которой она достигается, и максимальном крутящем моменте, который остаётся прежним.



Если дело не в конструктивных особенностях, имеет ли смысл (иногда) снова настраивать их в соответствии с «нормальными» характеристиками?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/40111/why-do-manufacturers-detune-engines
1
+ Читать

34 Комментария

  1. Я видел ответы вроде «двигатель скручивает раму кузова», что крайне маловероятно, поскольку двигатель отделен от кузова резиновыми опорами, которые полностью поглощают любой крутящий момент, который, в свою очередь, передается на привод.



    Основная причина де-тюнинга двигателя — исключительно экономические соображения. Автомобиль должен быть пригоден для эксплуатации на дорогах общего пользования, в то время как ап-тюнинг готовит автомобиль к гонкам.



    В обоих случаях у двигателя есть ограничения по запуску и работе.



    Нет необходимости искать другие причины.
    Двигатели тестируются отдельно от остальной части транспортного средства, прежде чем их устанавливают на автомобиль.
    Это место называется «термолаборатория» и представляет собой зону, где агрегат может быть подвергнут разрушающим испытаниям.
    Основной причиной поломки двигателей является чрезмерное ослабление или затягивание деталей. Без воды и масла. Двигатель можно перелить маслом.
    Системы охлаждения обычно герметичны.

  1. Я не уверен, что мой пример соответствует явлению, которое вы описываете, к тому же это больше похоже на развёрнутый комментарий. Но VW отрегулировал (в смысле намеренно ограничил) мощность двигателя в Golf III 2.0 16V.




    1. Немецкая Википедия описывает это явление и приводит его причину:




      Самым мощным двигателем VW, конкурирующим [с VR6], был ... 2,0-литровый 16-клапанный двигатель с кодом «ABF», мощность которого составляла 110 кВт (150 л. с.). ... Мощность 16-клапанного двигателя ограничивалась ЭБУ с помощью программного обеспечения, поскольку в ходе испытаний она часто превышала 115 кВт.




      (Небрежный перевод и выделение курсивом мои.)



      Таким образом, помимо того, что он отличается от гораздо более дорогих моделей с примерно такими же техническими характеристиками (например, VR6), возможной причиной может быть нестабильная мощность двигателя. Это может быть одним из ответов на ваш вопрос о причинах снижения мощности двигателя.


    2. Что касается вашего последнего вопроса о перенастройке и её стоимости:



      В частности, в этом примере было очень активное сообщество чип-тюнеров, которые «исправляли» программное обеспечение в ЭБУ. (Большинство жителей Германии, интересующихся двигателем ABF, наверняка слышали название Garlock.) Довольно сложно сказать, где заканчивается перенастройка для восстановления нормального потенциала двигателя и начинается настоящий чип-тюнинг для получения максимальной мощности. Однако, если вернуться к нашему примеру, тестировщики так называемого чипа Garlock сообщают об очень хороших результатах в соответствующей ветке форума (на немецком языке, но вам могут быть интересны фотографии).




    Приносим извинения за немецкие источники.
  1. Резина нужна не для того, чтобы предотвратить проблемы с крутящим моментом, а для того, чтобы уменьшить передачу вибрации от двигателя к кузову.
  1. Я слышал, что GM сделала то же самое с двигателями Ecotec (кажется, 2,0-литровыми), чтобы не превосходить по производительности свои (предположительно премиальные) спортивные модели.
  1. Кажется ли вам, что это хороший перевод? «В ходе испытаний мощность некоторых устройств превысила 115 кВт».
  1. Кроме того, я забыл важное слово (а именно часто) в выделенной жирным шрифтом части моего перевода. Я добавил его сейчас.
  1. Что значит «мощность составляет 115 кВт»? 110 кВт = 147,5 л. с.; 115 кВт = 154,2 л. с.
  1. Не могу говорить за IH, но я знаю, что Tesla Model X предлагает «Невероятную скорость» в качестве опции ... которая включает в себя обновление программного обеспечения, переключатель на приборной панели, усиленный контактор и обновлённый значок с красной полосой внизу. Это «разблокировка» того, что уже есть, за всего лишь 5000 долларов США.

  1. Причин много.



    В автомобиле это небольшое лёгкое транспортное средство, и покупатели выбирают его по таким параметрам, как мощность, разгон до 100 км/ч, управляемость и т. д.



    В фургоне он должен перевозить тяжёлые грузы, выдерживать грубое обращение со стороны оператора, а также быть экономичным и надёжным в течение гарантийного срока, несмотря на такое обращение.



    Де-тюнинг не обязательно означает то, что вы думаете. Мощность зависит от крутящего момента, умноженного на число оборотов в минуту, но для тяжёлого транспортного средства нужен низкий крутящий момент и хороший диапазон (гибкость), а не «пиковое» поведение спортивного автомобиля, когда вы вдавливаете педаль в пол, а затем переключаете передачу. Грузовиком с гоночным распредвалом было бы ужасно управлять.



    Вы сравниваете рабочую лошадь с скаковой. Одна не может быстро бегать, а другая не может тянуть плуг.



    Они также могут ограничивать выбросы по тем же причинам. Если мне не изменяет память, Skoda выпускала 1,9-литровый дизельный двигатель, который был идентичен в двух автомобилях: один был «спортивным» и ехал как угорелый, но выбрасывал много CO2 (что в Европе означает более высокий налоговый класс) и расходовал больше топлива, а другой был «экологичным» и расходовал мало топлива, что позволяло не платить налоги и иметь низкую страховку. Я знаю, какой из них выберут покупатели автопарков. Тот же двигатель в VW Transporter. Готов поспорить, что у него меньше лошадиных сил, но выше крутящий момент.



    Кроме того, они электронным способом ограничивают крутящий момент в зависимости от передачи, что позволяет сделать коробки передач меньше и легче (а 5-ю и 6-ю передачи сделать пластиковыми для удешевления и снижения уровня шума), чтобы вы не могли использовать весь крутящий момент, пытаясь разогнать полностью загруженный фургон на светофоре (это позволяет избежать многих гарантийных ремонтов сцепления и коробки передач).



    Мой последний фургон (GM/Renault/Nissan Vivaro) был оснащён двигателем GM 1.9TDi, таким же, как у Vectra и других моделей, но у него был жёсткий предел оборотов на уровне 4000 об/мин. Я почти уверен, что ни у одной из этих машин такого не было.



    Компания Land Rover использовала деактивацию двигателей Defender для решения всех этих и других проблем: низкое качество топлива в отдалённых районах, длительная работа в статичном режиме (питание отвала и т. д.) в жарких местах, а также для того, чтобы сотрудники не злоупотребляли вождением. Часто их максимальная мощность была на 30 % ниже, чем у того же двигателя в Range Rover.



    Некоторые промышленные двигатели (на базе двигателей легковых или грузовых автомобилей) настраиваются специально для работы на ОДНИХ фиксированных оборотах — 1500 или 3000 для генераторов, с тщательно подобранными профилями кулачков и т. д. в соответствии с требованиями. Они могут выдавать гораздо большую мощность на этих ОДНИХ оборотах, чем другие варианты, но, опять же, в транспортном средстве они будут совершенно бесполезны.



    Я видел парня, который собрал полноприводный автомобиль (SJ410) с нелепым гоночным двигателем, который он где-то нашёл. Он был совершенно ужасен — мощность подавалась по принципу «всё или ничего» (ноль ниже 5000 об/мин, затем миллион лошадиных сил), им было очень трудно управлять, он легко глох, плохо контролировался, из-за рывков и проскальзывания сцепления нагружал трансмиссию и перегревался при интенсивной работе на низких скоростях. Люди на таких же автомобилях с обычными двигателями могли объезжать его на кругах. Конечно, у него было много лошадиных сил на 5000 оборотах в минуту, что очень помогало ему хвастаться в пабе.



    Редактировать и добавлять: Top Gear продемонстрировал один из примеров компромиссов ради увеличения мощности, когда они тестировали один из Mitsubishi Evo. Самый мощный из линейки (400 л. с.) был ужасен в управлении, так как вся мощность была сосредоточена в одной точке. Менее мощный (~300 л. с.) на самом деле управлялся лучше, так как у него был более широкий диапазон крутящего момента, а значит, вам не нужно было так часто переключать передачи. Они выгнали 400-сильный автомобиль против своего минивэна с камерами (Fiat Multipla?) с линии старта, и минивэн долго тянул его за собой, пока не включились турбины и всё не вошло в зону. Если вам интересно, вы, вероятно, сможете найти это на YouTube.

  1. Один коллега как-то рассказал мне о своей работе в компании International Harvester. Они могли продавать более мощные двигатели в качестве обновления, которое запускалось с помощью программного ключа.



    Так что да, для некоторых промышленных и сельскохозяйственных двигателей они продают одно и то же оборудование, но ограничивают производительность только с помощью программного обеспечения, чтобы выпускать продукцию по разным ценам.

  1. Одна из причин заключается в том, что у продуктов с высоким и низким объёмом продаж общий движок.



    Некоторые цифры взяты из Википедии:



    Фургоны Sprinter — общий объём продаж в Европе и США составляет около 130 000 в год.



    Автомобили W210 — точное количество определить сложнее, так как существует множество мелких модификаций, но, судя по всему, их выпускалось менее 10 000 в год.



    Источники: https://en.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Sprinter https://en.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_E-Class_(W210)



    Скорее всего, они увеличили мощность автомобильных двигателей, возможно, пожертвовав надёжностью и увеличив расходы на обслуживание, чтобы сэкономить на разработке специального двигателя.



    Та же философия применима и к авиационным реактивным двигателям - механическая разница между вариантами одного и того же типа двигателей может быть практически нулевой при разнице в максимальной тяге на 30%. Единственное изменение - электронная система управления двигателем. Поскольку авиакомпании сейчас склонны покупать "мощность" (т. е. Полный пакет услуг, включающий обслуживание по фиксированной цене и т.д.), А не только "двигатели"), варианты с меньшей мощностью дешевле в эксплуатации из-за более низких требований к техническому обслуживанию, лучшего гарантированного расхода топлива и т.д. Не говоря уже о снижении затрат на сертификацию двигателей, лётные испытания и т. д. — всё это так или иначе оплачивается заказчиками.

  1. Отличные ответы, но есть ещё одна причина, по которой производители снижают мощность двигателей:




    • Сможет ли автомобиль выдержать крутящий момент?



    Фургон сконструирован не так, как седан, и его рама рассчитана на вес (направленную вниз силу). Дополнительный крутящий момент от двигателя может привести к деформации рамы. Раньше это было причиной для снижения мощности двигателей в версиях некоторых американских маслкаров с Т-образной крышей.



    Кроме того, мы говорим только о двигателе: крутящий момент передаётся на весь приводной вал. Справится ли с этим трансмиссия?
  1. Это, безусловно, звучит правдоподобно, но было бы ещё лучше, если бы это подтверждалось источниками.
  1. Несмотря на эти истории, я сомневаюсь, что у фургона, о котором идёт речь в вопросе, возникнут проблемы с дополнительными 40 Нм крутящего момента. Этот фургон рассчитан на полную массу 3,5 тонны при скорости не менее 120 км/ч. В таких условиях на кузов приходится гораздо большая нагрузка, чем на двигатель.
  1. Чёрт возьми, я думаю, что «Мустанг» (P51, самолёт) можно было бы перевернуть, если бы он разогнался на полную мощность. Я разговаривал с пилотом, который летал на таком самолёте, о том, как сложно было управлять им, если забыть установить триммер перед взлётом.
  1. Land Rover Stage 1 был оснащён двигателем V8 мощностью 135 л. с., но его мощность была снижена до 91 л. с., чтобы сохранить статус Range Rover как автомобиля класса люкс. Чрезмерная мощность двигателя также может привести к поломкам на бездорожье, где избыточная мощность не поможет, а только усугубит ситуацию.
  1. Я думаю, что вы используете термин «мощность» в широком смысле, когда на самом деле речь идёт о крутящем моменте (например: Дополнительная мощность для кручениярамы.).

  1. У меня возникло искушение переформулировать вопрос так: «Как производители автомобилей решают, что настраивать?» Что касается заданного вопроса, то существует множество возможных причин, и, вероятно, невозможно узнать, в чём дело в конкретном случае, если только кто-то из участников процесса не расскажет об этом, но в целом:




    • Чтобы адаптировать движок под конкретный сценарий использования (как вы и предложили).

    • Чтобы найти баланс между производительностью, долговечностью и маркетинговыми потребностями (снизить производительность в Sprinter для повышения надёжности, повысить производительность в E-классе для маркетинговых целей).

    • Чтобы соответствовать определённому классу транспортных средств (например, в США правила меняются в зависимости от грузоподъёмности транспортного средства).

    • Чтобы соответствовать требованиям страховой компании (например, по мощности двигателя).

    • Чтобы сбалансировать требования к «автопарку» (ещё один пример из США, где производители получают вознаграждение/штрафы в зависимости от средних показателей расхода топлива и, возможно, выбросов, поэтому настройка может быть изменена для достижения этих показателей).

    • Сохранение или корректировка «линейки» продуктов. Производитель может стремиться к «логичному» развитию функций или производительности и корректировать цифры, чтобы этого добиться, или же пытаться привлечь клиентов по стратегическим или экономическим причинам.



    Для оператора транспортного средства может показаться, что после оценки «положительных» причин для принятия решений о настройке у него не будет причин не настроить систему в соответствии со своими потребностями.

  1. Проблемы с выбросами. Чтобы соответствовать законам о выбросах в одном регионе, они настраивают двигатель по-другому. Законы часто различаются для коммерческого транспорта (фургонов) и легковых автомобилей. Они также могут снижать мощность, чтобы защитить бренд. Например, у Corvette и Camaro очень похожие двигатели, но у Camaro он обычно немного менее мощный, чтобы защитить бренд Corvette.


  1. Наличие резиновых втулок в опоре двигателя не препятствует передаче крутящего момента от двигателя к другим частям автомобиля. Одним из основных примеров этого является система управления поворотом, которая очень распространена в автомобилях с передним расположением двигателя и передним приводом. Небольшой кусочек резины не сможет полностью защитить достаточно слабую раму от воздействия достаточно мощного двигателя.
  1. В качестве экстремального примера можно привести случай, когда кто-то установил стандартный двигатель Rolls-Royce Merlin на обычный городской автомобиль. У двигателя такой крутящий момент, что, по мнению этого человека, он мог бы перевернуть автомобиль, просто включив двигатель на полную мощность.
  1. Я бы также добавил, что, на мой взгляд, это правильный термин: Совместное использование платформы — использование одних и тех же деталей в линейке продуктов. По ссылке выше показано, как в нескольких автомобилях может использоваться одна и та же рама, но нетрудно догадаться, что то же самое можно сказать и о двигателях. Один двигатель — один продукт для тестирования и совершенствования.
  1. @Criggie По сути, это автомобильный разгон ;-)
  1. Таким образом, у нишевых тюнинговых компаний появляется возможность выжать больше из двигателя, у которого есть потенциал для повышения производительности, но при этом он стоит дешевле.
  1. Это не детонация, потому что двигатель по-прежнему настроен. Это понижение мощности, то есть настройка на другие (более низкие) характеристики.
  1. @Abdul Yourself? относительно легко, но я бы не советовал. Однако вы можете обратиться в автосервис, где вам перенастроят ЭБУ за относительно небольшую плату. Я сделал это со своей машиной, и мощность выросла со 159 до ~196 лошадиных сил без каких-либо изменений в оборудовании.
  1. @Jasper Что ж, на мой взгляд, это правильная интерпретация (после добавления части «часто»), но я бы больше не стал называть это переводом. Если говорить подробнее, то имеется в виду разброс в смысле статистического разброса. Используя статистические термины для интерпретации предложения: максимальное значение мощности двигателя в выборке превышало 115 кВт, и на самом деле было многоточек данных выше этих 115 кВт. По сути, это означает, что «в ходе испытаний мощность многих устройств превысила 115 кВт», но, как я уже сказал, я бы не стал это переводить
  1. @Jasper Я бы интерпретировал это так: «было много двигателей ABF, которые на момент выпуска могли развивать мощность более 115 кВт», где формулировка подразумевает, что средняя (пиковая) мощность двигателя превышала целевые 110 кВт. [Тем не менее я не уверен, что слово "streuen" в данном контексте можно перевести идеально, но формулировка тоже не слишком многословна, поэтому сложно сказать, что именно имеется в виду, и требуется некоторая интерпретация. Обычно оно относится к отклонениям или допускам в производстве (тогда как здесь подразумевается, что оно распространяется на обычные допуски).]
  1. Даже самые мощные дрэгстеры с двигателем на 8000 лошадиных сил не переворачиваются, когда вы включаете полную мощность. В лучшем случае у вас погнётся рама. Вы можете увидеть это в действии при буксировке грузовиков/тракторов, когда передняя часть транспортного средства может отклоняться от горизонтали на 10–20 градусов в классах с высокой мощностью (более 2000 лошадиных сил). Однако это всё равно упругая деформация.
  1. «То же самое оборудование (и, следовательно, та же стоимость), но они „искусственно“ снижают выходную мощность и, соответственно, характеристики, которые они могут использовать для продажи продукта». Прошу прощения за своё невежество в вопросах механических деталей и машин... но насколько легко самостоятельно обратить этот процесс вспять? Это похоже на модификацию двигателя, разгон/снижение напряжения в процессорах и т. д.
  1. Возможно, вопрос на самом деле звучит так: «Как производители решают, что настраивать?» Если мы говорим только о производительности, то каждый двигатель немного не настроен — ведь нужно найти баланс между производительностью и долговечностью. Ну, может быть, двигатель дрэгстера, который взрывается как раз в тот момент, когда срабатывает таймер на финише, не настроен, но все остальные — да :-)
  1. Видео по теме
  1. Не уверен, что с дизелями дело обстоит так же. Я работал в мастерской, которая занималась сборкой двигателей Detroits (в основном) для морских судов (в основном), и я не думаю, что мы когда-либо меняли распределительный вал в процессе настройки двигателя для лодки. Мы постоянно меняли форсунки, турбины и нагнетатели, но я не помню, чтобы мы когда-либо меняли распределительные валы.
  1. Вы уверены, что в этих двигателях меняется только настройка? Если бы я был производителем, я бы установил в эти двигатели разные распределительные валы, потому что для разных условий эксплуатации требуются разные кривые мощности и крутящего момента. У фургона, скорее всего, будет меньше максимальной мощности и больше крутящего момента на низких оборотах, а у седана — наоборот.
Вы уже ответили на этот вопрос