EJ многоликий

[LuKa]

EJ многоликийДля оппозитных моторов серии EJ «трудовая вахта» еще не закончилась. Они по-прежнему ставятся на совсем новые модели Subaru. Правда, за почти двадцать лет производства под общей аббревиатурой выпускались сильно отличающиеся друг от друга агрегаты, так что общая конвейерная жизнь этой серии состоит из нескольких последовательных и параллельных этапов.ОсобенныеВообще в машинах Subaru есть нечто особенное. И это нечто будто сопротивляется общим течениям в автомобильном мире, приводящим все технические решения к общему знаменателю. Как будто тенденция сделать главным критерием оценки автомобиля желания среднестатистического потенциального покупателя не довлеет над конструкторами из Fuji Heavy Industries. Модели, как правило, получаются у них, по меньшей мере, неординарными, и привораживают к марке своих владельцев, если и не навсегда, но надолго. Причем все нововведения поклонники с опытом встречают настороженно, не прекращая рассуждать о возможной потере духа и самобытности, захлестнувшей всех остальных производителей. Нет, Subaru не похожи на какой-нибудь английский Bristol, но чем-то очень британским веет от такого подхода.У непричастных к этой марке сторонних наблюдателей в первую очередь обсуждаем, естественно, дизайн. Особенно то, что фирменное «лицо» в Subaru ищут довольно давно и не очень успешно, а новшества все время кого-то напоминают. «Субароводы» же считают внутреннее содержание главной сутью автомобиля, художественные изыски второстепенны. Есть даже устоявшееся выражение на этот счет: «неважно как машина выглядит, главное - как она едет!». А едут Subaru хорошо, да и выглядят, если уж по чести, правильно. В том числе и последняя версия, внешность которой похожа на попытку закамуфлировать Mazd’овскую «трешку» элементами пластики от «копейки» BMW. Новый облик не пинал только ленивый, но ездовые качества насторожили только любителей «зубодробильных» подвесок, а в достоинствах силового агрегата сомневающихся практически нет, ведь под капотом - EJ.НачалоИстория этого семейства моторов началась в 1989 году вместе с появлением в производственной программе Subaru модели Legacy. В Японии в дебютный год предлагались агрегаты объемом 1,8 литра мощностью 102 л.с. и 2-литровый 148-сильный. В США же на Legacy ставились EJ22 объемом 2,2 мощностью 135 л.с. EJ22 и EJ18 были представлены и в Европе. Причем европейский EJ18S мог быть как с аналогичным японскому центральным впрыском, так и с карбюратором (Legacy GL для британского рынка). На остальных использовался распределенный впрыск топлива. Система подсчета налога на автомобиль в Японии, где главным мерилом был рабочий объем, препятствовала поначалу продвижению на местном рынке модификаций с EJ22. Но, несмотря на меньший рабочий объем японских атмосферных версий автомобилей, их мощность была выше американских и европейских благодаря двухвальным ГБЦ и впускному коллектору с изменяемой длиной. Еще мощнее были турбированные EJ20. С ними Legacy RS развивала 208 л.с., а появившаяся через год GT с «автоматом» - 197 л.с.Американцы в 1992 году получили свой турбо-двигатель, который был без интеркулера, с одновальной конструкцией ГРМ, объемом 2,2 литра и мощностью 163 л.с. Причем импорт таких автомобилей в США прекратился сразу же после снятия с производства первого поколения Legacy уже через два года, а возобновился лишь с появлением твин-турбовых модификаций четвертого поколения в 2005.С появлением в производственной линейке Subaru модели Impreza в 1992 году гамма моторов расширилась. Стали выпускаться «маленькие» силовые агрегаты объемом 1,6 литра мощностью 95 л.с. На новинку также устанавливали 108-сильные EJ18, 145-сильные EJ22 (только для Северной Америки) и 2,5-литровые силовые агрегаты мощностью 165 л.с., а также продолжали ставить прежние атмосферные 2-литровки мощностью 148 л.с. (только для Японии) и турбированные 2-литровые двигатели мощностью 208 л.с. (для Японии и Австралии). Для японских версий Legacy с появлением ее «младшей сестры» предлагались только 2 и 2,5-литровые агрегаты. Причем на всех рынках кроме Северной Америки EJ20H (183 и 190 кВт), EJ20R (205 кВт) оснащался секвентальной твин-турбовой системой и имел характерный провал в крутящем моменте при переходе работы от сингл- к твин-турбо, который удалось «вылечить» в EJ206 (190 кВт) и EJ208 (205 кВт), ставившихся на четвертое поколение Legacy. В 1993-ем произошло знаменательное событие, обозначившее новую эпоху в развитии марки. В линейке Subaru появилась модель Impreza WRX (тогда они назывались еще GT или Turbo в зависимости от региона продаж) с 2-литровым турбо-мотором мощностью 240 л.с., который ставился и на Legacy, но там его мощность не превышала 217 «лошадей». Уже через год инженеры слегка увеличили крутильность этого агрегата, попутно подняв на 6 л.с. мощность, правда, максимум крутящего момента снизился с 304 до 279 Нм. А в самом начале 1994 года Subaru представила максимально приближенную к раллийной версии Imprez’ы, сменившей с 93-го года Legacy чемпионате мира, модель WRX STi с EJ20 под капотом мощностью 250 л.с. и моментом 309 Нм. С тех пор и по сей день WRX и WRX STi являются знаковыми для Subaru модификациями и излюбленными объектами тюнинга во всем мире. Интересно, что в США 2-литровые 227-сильные WRX появились только в 2002 году, а WRX STi в середине 2003-го с 2,5-литровыми моторами той же мощности.Вариативный подходКажущееся стремление конструкторов, до сих пор отдающих предпочтение EJ-серии, оставаться в рамках неизменных технических решений обманчиво. Двигатели постоянно модернизировались, и кроме разницы в рабочих объемах имели множество других отличий в конструкции системы питания, газораспределения и многом другом.За все время производства серию EJ составляли шесть разновидностей рабочего объема, но ни в одной стране гамма не была представлена полностью. В Штатах наименьший силовой агрегат на любой из моделей Subaru был 2-литровым атмосферным мощностью 125 л.с. Машины без спортивных претензий также комплектовались 2,5-литровыми безнаддувными силовыми установками 165 л.с., а после применения в ГБЦ двухвального механизма газораспределения мощность возросла до 173 л.с. В Японии же Imprezа второго поколения приобрела 1,5-литровую модификацию EJ. Причем, одновременно в прайсах автосалонов были машины как с двигателями с двумя валами в газораспределительном механизме и системой изменения фаз, так и с одним без оного. Такие двигатели долгое время предлагались только для внутреннего рынка, и добрались до Старого Света после 2005 года, когда система изменения фаз впускных клапанов стала стандартом для всех двигателей с DOHC серии EJ.Кроме широко распространенной практики представления в различных регионах специально составленной для них линейки рабочих объемов моторов, в FHI подготавливали модификации, точно настраивая их под конкретные условия эксплуатации посредством изменений, вводимых в программу управления двигателем, конструкцию ГРМ, турбин и конструктивных нюансов, зависящих от сорта предполагаемого топлива и законодательных ограничений.Блок цилиндровРедкость в автомобильном мире - руководители конструкторских работ, на чьих идеях основано устройство моторов EJ, известны поименно: Масуоки Кодама (Masayuki Kodama), Такемаса Ямада (Takemasa Yamada) и Шудзи Савафудзи (Shuji Sawafuji). Несмотря на последующую непрерывную и масштабную и модернизируемость всей серии EJ, оппозитная схема и внешняя геометрия блока цилиндров, заложенные этими людьми, остались неизменны. Диаметр цилиндра и ход поршня всех модификаций с равными рабочими объемами также не поменялись за 20-летнюю историю выпуска. Лишь в новых Imprez’ах 1,5-литровый мотор с 2007 года изменил конфигурацию и стал длинноходным. Но это не означает, что блоки цилиндров и их содержимое у всех моторов одинаковы.В конце 1994 года «низ» у серии EJ подвергся серьезному изменению. Рубашка охлаждения стала открытой. Вернее, полуоткрытой, как называл ее сам производитель. Примененный алюминиевый сплав с повышенными прочностными свойствами обеспечил безболезненный переход к новой конструкции, кроме своего изящества, отразившегося на снижении веса, сулившей еще и более эффективную работу системы охлаждения, а также технологические выгоды. При открытой конструкции рубашки охлаждения блоков цилиндров с сухими гильзами значительно упрощается производственная оснастка и вырастает унифицированность ее элементов при изготовлении разнообъемных моторов.С 1994 года все блоки атмосферных EJ-моторов стали выпускаться с открытой структурой, а турбо-двигатели… тоже, но не все сразу. На Impreza’х WRX EJ20G сменили вариант блока кроме модификаций WRX Type RA и WRX STi. На этих машинах закрытый блок с масляными форсунками для охлаждения поршней применялся до июня 1996 года. До этой даты такой блок цилиндров, иногда именуемых RA-блок, остался и на боевых аппаратах для гонок WRC (World Rally Championship). На нем ставились ГБЦ с иными, нежели у остальных моторов серии каналами рубашки охлаждения и многими другими отличиями. Причем на гоночных машинах для улучшения развесовки и вследствие увеличенных размеров навесного оборудования двигатель, получивший даже собственное имя Boxer Master 4, стоял ближе к моторному щиту на 25 мм из-за чего был изменен и картер КПП.Кстати, этот RA -блок имел еще одного прямого гражданского «родственника» в виде основы для турбо-мотора EJ 22, выпускавшегося для американского рынка до 1993 года. На базе этой старой конструкции получился гоночный двигатель, спроектированный для снятия с него более 400 л.с и достижения расчетного максимума оборотов на уровне 8 000 об/мин без катастрофического снижения ходимости. Очередное изменение технического регламента соревнований WRC 97-го года грозило усугубить и без того крайне трудоемкую (а значит и дорогую) операцию изготовления из серийного блока цилиндров, предназначавшегося для WRX Type RA и WRX STi, гоночного образца. А главное, сам RA-блок был чрезмерно дорог из-за невостребованного в гонках запаса прочности. Поэтому в Subaru разработали обновленный открытый блок для серийных машин. Так появился двигатель EJ20K, а с гоночной «головой» он разместился под капотом раллийной версии Imprez’ы. Часть нового «пирога» досталась и модификациям WRX. В силовых агрегатах EJ20G у них осталась старая ГБЦ, а «низ» стал таким же как у EJ20K. Через год гражданским моторам достались еще и поршни с молибденовым покрытием, изначально готовившихся для гоночного аппарата в Prodrive.Вот только для любителей тюнинга все эти перемены не означали ничего хорошего. Расчетный предел снимаемой мощности без заметного снижения ходимости для нового блока цилиндров с открытой рубашкой охлаждения, устанавливаемого на самые популярные в этой среде машины WRX и WRX STi , снизился.С этого момента вся серия EJ, основывалась на открытой конструкции блока. Включая изменившиеся с 1994 года 2,5-литровые силовые агрегаты, что выявило у них ряд серьезных проблем. EJ25D был спроектирован для американского рынка с оглядкой на то, что средний потребитель в Новом Свете не привык к «крутильным» моторам. Для инженеров FHI главной задачей было организовать более привычное для американцев распределение крутящего момента, доступного практически от холостых оборотов. Получившаяся конфигурация хода поршня и диаметра цилиндра практически полностью «съела» запас возможностей рубашки охлаждения. Открытая конструкция в некоторой степени исправляла (хотя и не полностью) температурную перегруженность блока цилиндров, но снижала его прочностные свойства. Поэтому мощностной предел без ущерба надежности и ходимости для 2,5-литровых блоков, выпущенных до 1999 года, не превышал 200 л.с. На этот же предел была рассчитаны и ГБЦ с DOHC-механизмом на этих моторах, не способные выдержать повышенного давления и температуры. При 165-сильном потолке для стоковой модификации это не было проблемой, ведь на эти моторы не собирались ставить турбо-системы.С 1999 года в программе Subaru появились 2,5-литровые моторы EJ25E, EJ251, EJ252 мощностью в те же 165 л.с., блок цилиндров у которых претерпел очередные изменения, направленные на его усиление и повышение эффективности работы рубашки охлаждения. Эти моторы комплектовались одновальными «головами» и ставились на Legacy, Impreza, Forester и Outback. Но предельные возможности нового блока выросли не кардинально. Снимать с него более 250 сил было рискованно.В этом же году произошли и другие изменения в блоках цилиндров у всех моторов EJ-серии. Упорный подшипник коленвала поменял дислокацию. От средней, третьей, опоры он переехал на крайнюю, пятую. На машинах WRX и WRX STi 2-литровые силовые агрегаты получили обновленные ГБЦ и турбо-системы. В экспортный вариант WRX и на часть универсалов для внутреннего японского рынка устанавливался EJ205. Это касается автомобилей, выпущенных до 2001 года. После этого на всех WRX стали использовать 205-й мотор. До того, японские седаны имели под капотом вариант двигателя EJ207, у которого ГРМ имел систему изменения фаз впускных клапанов (AVCS). Выпуск 207-го не был прекращен, а всего лишь сократилось его применение до одной модели Impreza WRX STi - представленной только в Японии для омологации одноименной раллийной версии.Система AVCS появилась и на 2,5-литровых турбированных моторах EJ255, ставших результатом успешных конструкторских работ по развитию способности 2.5-литрового блока цилиндров держать повышенные нагрузки. В начале 2004 года такие турбо-моторы появились на рынке Северной Америки (кроме Impreza, Legacy и Forester их имела модель Baja - кроссовер-пикап на базе Legacy). Немногим позже подобные машины появились в Европе и Южной Африке, а с 2005 года стали доступны во всех уголках мира, и с этого периода система изменения фаз впускных клапанов стала стандартом для всех двигателей. Версия турбированного мотора EJ257 с такой системой устанавливалась на 300-сильных Impreza WRX STi MY для США и Impreza WRX Sti с 280-320 «лошадьми» под капотом для Европы и Азии.Работа по модернизации двигателей EJ-серии продолжается и по сей день. Третье поколение Impreza, стартовавшее совсем недавно, экипируется базовым 1,5-литровым атмосферным мотором, у которого увеличился ход поршня и уменьшился диаметр цилиндра. На других рынках этого «малыша» можно и не найти. В Австралии, например, все начинается с 2 литров, а в США представлены только 2,5-литровые моторы. Двигатели EJ253 и EJ255 перекочевали с предыдущей Impreza, как уже повелось, с доработанной системой впуска и выпуска, ГРМ. Для турбо-моторов были изменены впускной коллектор, интеркулер и изменились характеристики турбочарджера. У EJ207 теперь ставится турбина с раздельным входом от правых и левых цилиндров (twin-scroll), позволяющая снять с мотора 308 л.с. с моментом 422 Нм. 2.5-литровая силовая установка с single-scroll VF48 выдает почти столько же - 309 л.с. и 393 Нм.На протяжении всей еще продолжающейся истории EJ для двигателей с одинаковыми первыми четырьмя или пятью знаками в номере конструктивные нюансы, навесные агрегаты и мощностные показатели сильно разнились в зависимости от года выпуска и региона реализации. Помимо этого производитель постоянно внедрял и менее заметные новшества, как например изменение конструкции постелей коленвала с сохранением общей геометрии, что приводило к другой величине зазоров коленвала и подшипника. При этом менялась технология обработки шеек коленвала.Стиль работы компании больше напоминает либо выпуск штучных моделей, либо работу экспериментального отдела при большом предприятии, где на базе серийной продукции создают множество модификаций в поисках наилучшего решения. Но на Subaru автомобили собираются на конвейере, а огромное количество модификаций достигается гибкостью технологий.Надо сказать, что кроме многочисленных серийных заводских модификаций и серийных же моделей, подготавливаемых в STi (Subaru Tecnica international), это фирменное подразделение выпускало большое количество ограниченных серий автомобилей. Все эти серии, наиболее известны из них S201-S204, V-Limited, RB320 и GB270, отличались не только доработками внешности и настройками подвески, но и форсировкой двигателя. Фактически, каждый в FHI умножали количество вариантов одновременно выпускаемых моторов с различными периферией, программами ЭБУ, настройками турбо-систем.Базовые правилаЕсли бы машины Subaru были бы обычным средством передвижения для домохозяек, не желающих знать о внутреннем содержимом своего автомобиля, то многочисленность модификаций никоим образом не отражалась бы на эксплуатации. Но особенности конструкции блоков цилиндров, ГБЦ, турбин и других навесных агрегатов накладывают отпечаток на деятельность огромной армии тюнеров всего мира, популярным предметом приложения сил и идей которых стали моторы EJ-серии. Количество по-разному настроенных составных частей конструкции, используемых фирмой-изготовителем, подразумевает широту их выбора при самостоятельном апгрейде силового агрегата. Однако выбор деталей и систем для тюнинга двигателей Subaru требует более тщательной подготовки, нежели у других машин, поскольку далеко не все элементы взаимозаменяемы, и возможность их применения можно определить только точно зная исходную конфигурацию своего мотора. А она, кстати, может быть неведома без полной разборки агрегата, ведь предыдущий владелец мог уже заниматься тюнингом. Идентификацию может серьезно усложнить, например, поменянный без участия официального дилера мотор, модификацию которого определить «на глазок» с немалой долей предположительности сможет только опытнейший механик-«субарист».Еще одним ограничивающим фактором при тюнинге служит точность расчета двигателей на определенные нагрузки. Запас прочности влияет на себестоимость производства серийной продукции, и в FHI не «закапывали» деньги в «лишний» металл, ведь гибкость производства позволяла не создавать задел на будущее. Когда понадобится, тогда и укрепят конструкцию.Обширность модельного ряда, а особенно наличие в нем так называемых экземпляров заводского тюнинга, кроме увеличения номенклатуры запасных частей на вторичном рынке повлияла на целесообразность ряда тюнинг-программ. Затраты на доработку атмосферного автомобиля в попытках приблизить его потенциал к заводским турбо-версиям значительно превосходят разницу стоимости этих моделей. То же можно сказать, к примеру, и об апгрейде WRX до уровня STi. Так что только для максималистских задач в деле повышения отдачи силового агрегата лучше выбирать произведения Subaru Tecnica international или Prodrive, правда, найти их - задача не из простых.С другой стороны, основная часть владельцев тюнингованных машин использует свои аппараты в качестве повседневного транспортного средства, заоблачные цифры максимальной мощности и момента не стоят у них в планах. Для таких есть все возможности для создания собственной модификации, не предусмотренной заводской спецификацией.Рабочий объем, строкер-киты, шорт-блоки…Открытая рубашка охлаждения предполагает на только технологические выгоды для завода-изготовителя. Такая схема понравилась тюнерам вследствие возможности перегильзовки блоков цилиндров практически в любой нужный размер. При этом правда несколько меняется принципиальная конструкция блока цилиндра. Гильзы в блоке цилиндров после такой операции становятся «мокрыми». «Сухие» гильзы возможно сохранить только при замене их только на аналогичный типоразмер.Максимальный диаметр цилиндра с «мокрыми» гильзами составляет 103 мм, и с «коленом» 84,5мм от Crawford Performance рабочий объем становится 2,8 л. Такой «низовой» мотор прекрасно подойдет Forester’ам, а вот шустрым Impreza’м да и Legacy - не очень. Дуть в него без укрепления блока опасно. Тонкая рубашка охлаждения, несмотря на лучшую эффективность охлаждения «мокрых» гильз, не справится с повышенной тепловой нагрузкой. С ней буквально на пределе справляется штатная конфигурация 2,5-литрового двигателя с диаметром цилиндра 99,5 мм. Если подобный мотор не был подготовлен в STi, то снимать с него больше 230 сил за счет повышения давления турбины - быстрый путь к переборке.Это не означает, что EJ25 бесперспективен для тюнинга. Просто, прежде чем повышать отдачу за счет периферии («мозгов», турбины, доработки ГБЦ и выпускной системы) необходимо заменить литые поршни коваными и желательно поменять штатные шатуны на усиленный вариант. Такой доработанный мотор с мощностью до 250 л.с. - отличный вариант силовой установки в тюнинговом автомобиле, предназначенном для повседневной городской эксплуатации. Крутящий момент, доступный с низких оборотов, удобен, с американцами тут не поспоришь. Но в драге максимум в 300 «лошадей», который достижим только с одновременным укреплением 2,5-литрового блока, конечно, не дает радужных перспектив, а переход через рубеж в 350 сил потребует замены блока на закрытый вариант или поиска EJ257 от STi с его возможностью выдерживать и большее, то есть, по сути - постройки нового мотора или его замены. И все равно 79-миллиметровый ход поршня будет ограничивающим фактором по раскрутке двигателя в сравнении с теми же 75 миллиметрами у 2-литровых EJ.Несколько лучше «крутится» комбинация с коленчатым валом от EJ25, устанавливаемым в EJ20. Такой вариант не предусмотрен штатно для серии EJ, но довольно распространен у тюнеров. Доработанный двигатель рабочим объемом 2 124 см³, получаемым диаметром цилиндра 27 мм и 79-миллиметровым ходом поршня, понравится многим даже больше доработанной 2,5-литровой штатной конфигурации. Момент на низах у него выше, чем у 2-литрового мотора, а живучесть блока такая же. Очень кстати будут при этом кованые поршни от WRX/STi, если работы велись с этими модификациями.Стандартный вариант рабочего объема 2,2 литра с диаметром цилиндра 96,6 мм и ходом поршня 75 мм более крутильный, и мощностной потенциал у него больше. Такой мотор возможно «накачать» до 300 л.с. без вмешательства в его недра. Усиленный в STi блок EJ22K (ставившийся в купе WRX STi 22B) и закрытый вариант от старых машин выдержат до 350 л.с., но найти такие моторы тяжело.Наибольшим потенциалом, как в плане распространенности и самих двигателей и тюнинговых деталей к ним, так и по прочностным свойствам конструкции обладают 2-литровые моторы. Потолком для не укрепленных блоков EJ20, будет 250-сильная форсировка. Турбо-версии открытых конструкций с WRX спокойно выдержат до 320 сил, от STi - до 350. Дальнейшее увеличение мощности потребует уже вмешательства в недра моторов. Искать же выпущенные до 1994 года двигатели на основе закрытых блоков, возможности которых превышают 400-сильную планку, совсем не обязательно. Множество тюгнинговых производителей, подхватив инициативу STi и Prodrive, выпускают как отдельные усиленные комплектующие для EJ-серии, так и строкер-киты, а также блоки цилиндров (в том числе и закрытого типа) со всем содержимым.Из всего разнообразия можно собрать или доработать двигатель под собственные требования. Памятуя о списке турбо-китов, которых только в стоковых машинах насчитывается 1,5 десятка вариантов, можно утверждать, что версии настроек числом приближаются к бесконечности. Нет недостатка и в поршнях для любых конфигураций EJ-моторов под различную степень сжатия, как и распределительных валов на все степени форсировки и системы ГРМ.Чип-выхлоп-насосИменно так описывается многими тюнерами Subaru одно из самых популярных действий по повышению потенциала своего автомобиля. Эта начальная стадия, первый этап, для многих становится и последним, поскольку такой тюнинг по стоимости не отличается от работ с машинами других марок. Более серьезная доработка оппозитников серии EJ в сравнении с двигателями автомобилей такого же класса обходится намного дороже. А если учесть, что форсированный мотор «потянет» за собой трансмиссию с такой же множественностью вариаций, подвеску… Тем не менее, появление Subaru, заряженных до 700-800 сил, не такая уж редкость. Высокая стоимость и трудоемкость подобных проектов не отбивают желание сделать совершенно эксклюзивный аппарат, способный «нокаутировать» соперников на дистанции 402 метра. Среди плюсов у такого аппарата симметричный полный привод и практически идеальная развесовка. Вот только преимущества оппозитной схемы в таких соревнованиях не очень-то себя проявляют. Компактный двигатель, снижающий центр тяжести автомобиля, хорош именно там, где Subaru больше всего и добивались побед - в ралли. Но у нас в стране подобные соревнования популярны в основном у почитателей внедорожников. Владельцев легковушек понять несложно, ведь раллийная трасса изобилует ситуациями, которые чреваты постоянным ремонтом всей машины после гонок. Далеко не каждому по душе мять отполированные кузова и заниматься постоянным ремонтом подвески.http://www.tuningexpert.ru/archive/year/2008/issue/17/Права: www.tuningexpert.ruСсылка на статью:http://subaru27.info/forum/viewtopic.php?f=3&t=556

[ISe]

LuKa, спасибо, очень познавательно ;)