Главная › Новости

Двигатель EcoBoost (ЭкоБуст) – принцип работы, характеристики, ресурс, плюсы, минусы и отзывы

Опубликовано: 28.08.2018

Когда заходит речь о перспективах автомобилестроения, многие автомобилисты представляют гибридные или электрические силовые агрегаты. Экспертные оценки более прагматичны – прогнозы утверждают, что к 2020 г. 80% автомобилей сохранят двигатели, использующие углеводородное топливо. Одновременно постоянное ужесточение требований к экологичности и экономичности наносят серьезный удар концепции увеличения рабочего объема для достижения высоких показателей тяги и крутящего момента.

Словом, приходит пора инновационных двигателей, способных при небольшом литраже развивать достаточные тяговые характеристики, обеспечивая минимум потребления топлива и вредных атмосферных выбросов. Среди лидеров в разработке и производстве таких ДВС – концерн Ford, предлагающий моторы EcoBoost.

Что такое EcoBoost?

EcoBoost — это маркетинговое название семейства бензиновых ДВС с прямым впрыском и турбонаддувом. Серия производится концерном Форд, разработана совместно с немецкой компанией FEV Engeneering. По утверждению производителя агрегаты обеспечивают на 30% лучшую экономичность, сокращенный на 15% выброс парниковых газов.

Основные характеристики, отличающие EcoBoost – компактность, экономичность, экологичность. К примеру, для 1-литрового 140-сильного мотора Ford Fiesta производитель заявляет о расходе в смешанном цикле в пределах 4.5 л/100 км, а характерный выброс CO2 не превышает 99 г/км.

При этом агрегаты обеспечивают мощность, недоступную ранее для двигателей таких объемов (по характеристикам трехцилиндровый мотор 999 см.куб. отлично подходит для замены традиционного 1.6 л). Одновременно обеспечивается получение высокого крутящего момента практически во всем диапазоне оборотов. Благодаря этому автомобили, укомплектованные EcoBoost, оказываются более приспособленными к различным дорожным условиям (прежде всего, к движению по дорогам общего пользования), демонстрируют мгновенный отклик на педаль газа, обеспечивают необходимый для выполнения сложных маневров (например, обгона на высокой скорости) запас.

Основными составляющими, позволившими добиться уникального сочетания характеристик стали:

Система прямого впрыска топлива с точным дозированием; Новые турбокомпрессоры, обеспечивающие нагнетание воздуха под высоким давлением; Регулируемые фазы газораспределения.

Естественно, список представляет не полный набор использованных инновационных решений – при разработке получено 128 патентов.

Производитель рассматривает технологию EcoBoost как менее дорогостоящую и более универсальную, являющуюся реальной альтернативой развитию или расширению использования электрических, гибридных и новых дизельных двигателей.

Немного истории.

Первый фордовский мотор, конструкция которого полностью соответствовала используемым линейкой EcoBoost принципам, мир увидел в 2007 г. Таким агрегатом V6 3.0 л (коммерческое название TwinForce) комплектовался Lincoln MKR Concept. Производитель заявил о назначении двигателя – заменить 6-литровые (или более объемные) V8, обеспечив, при уменьшении массы, габаритов и потребления топлива, требуемые для автомобилей подобного класса мощность и крутящий момент.

Следующими представителем серии стали 2-литроавая рядная «четверка» на Ford Explorer America (2008 г.) и 4-цилиндрвый рядный бензиновый ДВС 1.6л, представленный для Lincoln C Concept в 2009 г.

ДВС обладали выдающимися характеристиками, получили одобрение потребителей и профессионалов. Это привело к активному развитию линейки, появлению моторов большего и меньшего объема. Именно трехцилиндровый литровый двигатель принес линейке ЭкоБуст настоящий успех и международное признание.

Серийный выпуск ДВС, разработанного в техническом центре концерна (Дантон, Великобритания), начат в апреле 2012 г. Новинку приняли с восторгом – в 2012 присуждены первые места конкурса «Двигатель года» в номинациях «Лучший новый двигатель», «Лучший двигатель объемом до 1.0 л» и самой престижной – «Международный двигатель года». Первенство в последней агрегат удерживал в 2013, 2014 гг., а в номинации «Лучший двигатель объемом до 1.0 л» бессменно лидирует на протяжении 6 лет, завоевывая это почетное звание ежегодно по 2017 г. включительно.

Получила разработка и другие престижные премии – Paul Pietch Award (награда за наиболее значимые инновации и технологические достижения оn немецкого журнала Auto Motor und Sport Best Cars Awards, 2013г.), Dewar Trophy от The Royal Automobile Club (Великобритания), Breakthrough Award от Popular Mechanics Magazine (за выдающиеся технические достижения в автомобильной сфере, США).

Впечатляют и успехи других моделей линейки. Так, в 2017 г. Ford EcoBoost 2.3 вошел в тройку лидеров при среди претендентов на звание лучшего двигателя объемом 2.0-2.5 л., а в 2016г. оснащенный 3.5-литровым V6EcoBoost Ford GT, несмотря на наименьший среди участников объем, уверенно выиграл 24-часовой Ле-Ман у всех конкурентов с монструозными V8 в классе GTE-Prol.

Неудивительно, что спрос на автомобили, оснащенные высококлассными двигателями, растет — уже в марте 2015г. концерн сообщил о выпуске 5-миллионного авто с установленным ДВС этой линейки (им стал Ford Focus с трехцилиндровым 125-сильным литровым мотором). Сегодня Форд планирует установку Экобуст на 90% авто собственного производства.

Особенности конструкции и работы двигателей линейки EcoBoost.

Среди преимуществ агрегатов Экобуст от Форд называют минимальный выброс токсичных веществ в выхлопе, высокие показатели мощности и стабильность момента при минимальных объемах, пониженный, по сравнению с традиционными моделями, расход топлива. Реализовать их позволяют инновационные решения конструкции:

Дополнительный сверхмалый контур циркуляции охлаждающей жидкости (только в головке блока цилиндров) с собственным термостатом способствует ускоренному прогреву и, соответственно, снижению токсичных выбросов. Индивидуальное охлаждение каждого цилиндра, позволяющее получить эффективный отвод тепла (обязательное условие, поскольку достижение необходимой мощности при малом объеме сопровождается значительным повышением температуры блока). Интегрированный в ГБЦ выпускной коллектор позволяет использовать тепло отводимых газов для быстрого прогрева двигателя, что снижает концентрацию вредных веществ в выхлопе. Для достижения высокой скорости вращения турбины используется энергия выхлопных газов, в контуре охлаждения циркулирует антифриз, а воздушный поток обеспечивается электровентилятором. В результате создается высокое давление нагнетаемого в цилиндры воздуха, повышается эффективность сгорания топлива, улучшаются экологические показатели. Регулировка фаз газораспределения применяется даже при малых оборотах, что способствует получение стабильного момента в широком диапазоне скоростей вращения вала. ГРМ приводится зубчатым ремнем, проходящим через масляную ванну. Такое решение уменьшает потери трения, снижает рабочий шум. Кроме того, отпадает необходимость замены ремня в течение всего срока эксплуатации агрегата. Точность системы Ti-VCT, использование энергии вращающихся распредвалов при управлении клапанами обеспечивают дополнительный рост пиковых характеристик, экономию топлива, снижение концентрации СО и соединений азота в выхлопе. Аналогичным образом решен привод масляного насоса. Соответственно, его производительность зависит от количества оборотов коленвала (в некоторых режимах полностью отключается), что также уменьшает потери мощности . Электронная система обеспечивает мониторинг и управление всеми узлами — регулировкой фаз газораспределения, работой топливного насоса и турбонаддува, заслонкой акселератора, углом опережения зажигания, давлением в топливных форсунках, дозированием топлива в смеси, датчиками детонации и т.д.

Имеются индивидуальные особенности конструкции у каждой модели линейки.

Видео с анимацией работы мотора.

Достоинства, ресурс, недостатки.

Концерну Форд удалось создать современные бензиновые моторы, соответствующие по характеристикам дизельным агрегатам, имеющие неоспоримые плюсы:

Компактные, что значительно упрощает работу конструкторов; Экономичные, гарантирующие конечному потребителю окупаемость в кратчайшие сроки; Недорогие, делающие доступными покупку автомобиля для широких масс; Надежные (гарантированный ресурс по данным производителя составляет 400 тыс.км). Экологически безопасные, способные соперничать по показателям выбросов в атмосферу с гибридными.

Особенности конструкции определяют недостатки мотора:

Главным минусом с точки зрения отечественного пользователя является низкая ремонтопригодность. Даже при необходимости замены ремня ГРМ придется разобрать практически половину двигателя. Для проведения более капитального ремонта ДВС не приспособлен вовсе. Однако производитель не считает такое положение недостатком – гарантированный ресурс в 400 000 км считается достаточным почти на 20 лет эксплуатации. Более того, сложный ремонт для такого мотора сопоставим по стоимости с полной заменой, которая становится предпочтительным вариантом. Сложная электронная система и множество дополнительных узлов, обеспечивающих высокий уровень эксплуатационных характеристик, повышают риск появления неисправностей. Заявленные производителем преимущества достигаются при использовании высококачественного топлива и рекомендованных смазочных материалов, что создает определённые проблемы отечественным автовладельцам.

Видео с мнением специалиста.

Состав линейки Ecoboost (список).

Линейка включает силовые агрегаты:

I3 Fox (1.0 л); I3 Dragon (1.5 л); I4 Ford Sigma (5 л); I4 Ford Sigma (6 л); I4 Mazda L (2.0 л); I4 twin scroll (2.0 л); I4 Mazda L (2.3 л); v6 Nano (2.7 л); v6 Nano (3.0 л); v6 Cyclone (3.5 л).

I3 Fox 1.0 л.

Именно этот мотор является гордостью концерна, принесшей множество престижных международных наград. Выпускается в нескольких версиях – 74 кВт (100 лс.), 92 (125), 103 (140). Производится в Европе (Кёльн, Германия, Крайове, Румыния), Китае (Чунцин). Автомобили, оснащенные им, поставляются на европейский и азиатский рынки, в Китай, Бразилию, Индию, в незначительных количествах – в США.

Особенностью конструкции является выполненный из чугуна блок цилиндров, который в дополнение к требуемой прочности обеспечивает более быстрый прогрев и медленнее остывание. Оригинально решена задача снижения вибраций без компенсирующего вала (за счет точного расчета геометрии коленвала и инновационной конструкции маховика). Отличается минимальными габаритами – снование не превосходит по размеру стандартный лист A4 (210х297 мм), а агрегат может разместиться в объемном рюкзаке.

На базе этого мотора выпускаются 2 атмосферника — 65 и 80 л.с., оба используют прямой впрыск, Ti-VCT, технологию Start-stop.

Видео о работе системы Ti-VCT.

Характеристки.

Рабочий объем – 998 куб.см.; Диаметр цилиндра – 71.9 мм; Ход поршня – 82 мм; Кол-во клапанов – 12; Мощность — 48 кВт (65 л.с.)- атмосферный, 59 кВт (80 л.с.) – атмосферный, 74 кВт (100 л.с.), 92 кВт (125 л.с.), 103 кВт (140 л.с.); Крутящий момент, при скорости вращения вала, об/мин — 105 Нм ,1500-4000 – 65 сильный атмосферный; 170 Нм ( 200 Нм в режиме овербуст),1500-4500; 155 Нм (210 Нм), 1500-4500 – 140-сильный.

Устанавливается на автомобилях:

Fiesta; Focus; C-Max; Grand C-Max; B-Max; Transit Courier; Mondeo; Ford Ecosport.

I3 Dragon, 1.5 л.

24 февраля 2017 в рамках презентации 7-го поколения Fiesta ST Форд объявил о выпуске нового рядного 3-цилиндрового 1,5-литрового ДВС EcoBoost.

Мотор является глубокой модернизацией 1.0 EcoBoost, отличается от предшественника алюминиевым блоком и использованием технологии деактивации цилиндра (при снижении потребности в мощности один выводится из работы).

Анонсированная мощность — 147 кВт (200 л.с.), момент 290 Нм в диапазоне 1600 до 4000 об/мин.

Планируется установка на Fiesta ST.

I4 Ford Sigma (1.6 л.).

Версия силового агрегата была впервые представлена в 2009 г. при презентации Lincoln C Concept. Широко применяется на различных моделях авто. Производится на заводе Bridgend Engine в Уэльсе.

Характеристики.

Рабочий объем – 1596 куб.см. Диаметр цилиндра – 79.0 мм; Ход поршня – 81.4 мм. Компрессия – 10.0; Мощность, кВт (л.с) – 110 (150), 118 (160), 132 (180), 136 (185), 147 (200); Крутящий момент, Нм (при скорости вращения вала, об/мин) – 244 (6150).

Силовыми агрегатами комплектуются автомобили:

Focus; Mondeo; C-Max; S-Max; Galaxy; Escape; Fusion; Fiesta ST (панируется установка и на новое поколение); Transit Connect; Volvo V40; Volvo S60; Volvo V60; Volvo V70; Volvo S80.

I4 Ford Sigma, 1.5 л.

1.5-литровая версия была впервые представлена в 2014 г. Она является несколько урезанной копией мотора 1.6 л. Ее появление стало попытки построиться под китайское налоговое законодательство, в котором ставки для транспортных средств с ДВС 1.5 л. и менее оказываются значительно ниже.

Характеристики.

Рабочий объем – 1498 куб.см. Диаметр цилиндра – 79.0 мм; Ход поршня – 76.4 мм. Компрессия – 10.0; Мощность, кВт (л.с.) – 110 (150), 118 (160), 135 (184); Крутящий момент, Нм (при скорости вращения вала, об/мин) – 250 (1400-4600).

Предназначен для комплектации:

Focus; Mondeo; C-Max; Escape; Fusion.

I4, 2.0 л.

Версия объемом 2.0л была представлена для Ford Explorer America 2008 г. Именно на этом агрегате впервые была применена двойная независимая синхронизация Ti-VCT. Выпускается на основе ДВС Mazda L 2.0 (прототип модернизируется за счет установки новой ГБЦ, системы впрыска, Ti-VCT). Основное производство сосредоточено в Кливленде (Огайо).

Характеристики.

Рабочий объем – 1999 куб.см. Диаметр цилиндра – 87.5 мм; Ход поршня – 83.1 мм. Компрессия – 9.3; Мощность, кВт (л.с.); крутящий момент, Нм (скорость вращения, об/мин): 149 (200); 300 (1750-4500); 179 (240); 366 (1900-3500); 188 (255); 366 (2000-4500); 224 (305); 366 (2500).

Этими моделями ДВС оснащены машины:

Mondeo; S-Max; Galaxy; Escape/ Kuga; Explorer; Edge; Falcon; Fusion; Taurus; Focus ST; Volvo S60; Volvo V60; Volvo V70; Range Rover Evoque; Land Rover FreeLander; Land Rover Discovery Sport; Lincoln MKZ; Lincoln MKC; Radical SR3 SL.

Модернизированная двухлитровая «четверка» twin scroll получила более высокую степень сжатия (10.1), а также новые двухтактные турбокомпрессоры и топливную систему.

Мощность агрегата составляет 183 кВт (245 л.с.), а максимальный момент – 373 Нм. Его устанавливают на:

Edge; Everest; Tourneo; Escape; Fusion; Lincoln MKZ; Zenos E10 S.

Планируется оснащение новых моделей, таких как Lincoln Nautilus.

I4, 2.3 л.

2.3L версия движка дебютировала в кроссовере Lincoln MKC в 2015 г. Основу составляет агрегат Mazda L, оснащенный таким же образом, как и 2-литровый.

Выпускается на моторном заводе в Валенсии, Испания и для Северной Америки на заводе Cleveland Engine в Огайо.

Характеристики.

Рабочий объем – 2261 куб.см. Диаметр цилиндра – 87.55 мм; Ход поршня – 94.0 мм. Компрессия – 9.5; Мощность, кВт (л.с); крутящий момент, Нм (скорость вращения, об/мин): 209 (280); 420 (3000); 213 (285); 414 (2750); 231 (310); 434-473 (3000); 261 (350); 475 (3200).

Устанавливается на:

Explorer; Mustang; Focus RS; Lincoln MKC; Zenos E10 R.

v6 Nano, 2.7 л.

Представленный в 2015 г. на Ford F-150, ДВС представляет собой двухтурбинный агрегат с блоком из ковкого чугуна.

Функционально основным изменением является модернизация системы впрыска.

Рабочий объем – 2694 куб.см. Диаметр цилиндра – 83.0 мм; Ход поршня – 83.0 мм. Компрессия – 10.0; Мощность, кВт (л.с.); крутящий момент, Нм (скорость вращения, об/мин): 242 (325); в различных модификациях 508 (3000), 515 (3500), 542 (2750); 235 (315); 475 (2750); 250 (335); 515 (3500).

Устанавливается на:

F-150; Edge Sport; Fusion Sport; Lincoln MKX; Lincoln Continental;

Планируется оснащение Ford Edge ST.

v6 Nano, 3.0 л.

Практически аналогичен предыдущему ДВС по конструкции. Выпускается в вариантах 261 и 298 кВт (350 и 400 л.с.) с моментом 542 Нм при 2750 об/мин. Устанавливается исключительно на:

Lincoln MKZ; Lincoln Continental.

v6 Cyclone, 3.5 л.

Первое поколение наиболее мощных моторов Экобуст с двойным турбонаддувом и непосредственным впрыском бензина появилось в 2007 г. Основная особенность – сверхвысокие давления при образовании топливо-воздушной смеси, высокая скорость турбин в двухтурбинных установках.

Рабочий объем – 2496 куб.см. Диаметр цилиндра – 92.5 мм; Ход поршня – 86.6 мм. Компрессия – 10.0; Мощность, кВт (л.с.); крутящий момент, Нм (скорость вращения, об/мин): 239 (320); 542 (2250); 265 (355); 475 (3500); 272 (365); в разных исполнениях 475(1500-5000), 569(2500) или 624(2750).

Устанавливается на:

Transit; Flex; Taurus SHO; Explorer Sport$ F-150; Expedition/Expedition EL; Lincoln MKS; Lincoln MKT; Lincoln Navigator.

Применяется для оснащения полицейских автомобилей.

Новое поколение этих моторов серийно выпускается с 2017 г., модернизированы турбины, система впрыска, увеличена до 10.5 компрессия. В ряду представлены ДВС:

Мощность, кВт (л.с.); крутящий момент, Нм (скорость вращения, об/мин):

280 (375); 637 (2250-3500); 298 (400); 651 (3250); 336 (450); 691 (3500); 482 (647); 746 (5900).

Предназначены для оснащения:

F-150; Expedition; F-150 Raptor; Lincoln Navigator.

Самым мощным мотором комплектуется Ford GT.

Проблемы и отзывы.

В целом отечественные пользователем положительно отзываются практически обо всех ДВС линейки EcoBoost. Системные проблемы пока не отмечены, что связано, скорее всего, с небольшим сроком эксплуатации оснащенных ими автомобилей. Вместе с тем, потенциально узкими местами признаются ослабленная поршневая группа, высокая требовательность к качеству топлива и смазочных материалов.

Вадим, Ford Focus 1.5 EcoBoost:

C теми, кто сомневается в надежности, хочу поделиться. Машине два с половиной года, пробег 47 000 очень доволен. С мотором никаких проблем не было, на трассе, да и в городе весьма экономичен, прогревается практически мгновенно. Чтобы не было проблем, знакомый из фирменного сервиса посоветовал заправляться только 98 и на одной и той же заправке, масло менять раз в год и лить только указанное в инструкции. Придерживаюсь этого и ни разу не разочаровался.

Евгений, Volvo XC 60, 2.0 Ecoboost:

Cтолкнуться с проблемой – прогревается движок быстро, но если завести через 10- 5 минут после остановки троит и глохнет. В сервисе определили пропуски зажигания на третьем и четвертом цилиндрах, посоветовали чистить форсунки, дроссельную заслонку и ЕГР, поменять свечи. После такого обслуживания проблема полностью исчезла – сказали, что источником часто становится некачественное топливо. Кроме того, опытный мастер посоветовал использовать вместо Castrol Movil Shell.

Константин, Mondeo. 1.6 Ecoboost:

Затроил мотор, промер компрессии показал 0 на третьем цилиндре. После разборки нашлась причина – прогар поршня (пробег 170 тысяч). Благо есть хороший знакомый, МСМК по гонкам и с опытом работы с такими ДВС. Сказал, что я не первый, и лучшим выходом будет замена поршней на кованые. Так и сделали, хоть и провозились с ремонтом почти 2 дня, зато теперь уверен, все будет в порядке.

Рекомендую прочитать: