История одной нелюбви: почему в СССР не были популярны дизели
Если самую малость вдуматься, какой-нибудь обычный по меркам 1970-х «Газон» или ЗИЛ-130 может показаться нам, сегодняшним, настоящим чудовищем: их огромные V-образные 8-цилиндровые моторы питались бензином! Самые массовые грузовики Союза пожирали это недешевое топливо в невероятных количествах – почему же было не оснастить их дизелями? У многих из вас уже готов ответ – но не спешите его озвучить. Не все так просто…
Д о самого начала 1980-х годов в Советcком Союзе ездили преимущественно на бензине. Нет, отечественные дизели конечно были, и неплохие, но ими оснащали только тяжелые грузовики МАЗ (грузоподъемность 7-8 т) и КрАЗ (12 т), позднее – КамАЗ (8 т) и БелАЗ (от 27 т). Были еще замечательные междугородные автобусы ЗИЛ-127, но весь остальной парк – как сказали бы теперь, коммерческой техники – питался бензином. Почему так?
Плюсы и полюсы
Допустим, с легковушками все ясно – не так уж много они требовали бензина, если брать это количество в масштабах одной шестой части суши. Как минимум поэтому отсутствие дизельных Москвичей, Побед и Волг не вызывает удивления. Но прочий транспорт – автобусы всех типов, легкие и средние грузовики – также вполне могли бы быть дизельными.
Насос-форсунка в головке дизеля ЯАЗ-204
Дизели и дизтопливо в ХХ веке боялись морозов
Конечно, в условиях реалий СССР (и его неплановой экономики в первую очередь) частью недостатков и достоинств можно было пренебречь. Но оставшиеся плюсы смогли перевесить минусы только к середине 1970-х годов, когда в Союзе всерьез заговорили о массовой дизелизации автопарка. Но это тема отдельного разговора, а пока отступим еще на пару десятков лет раньше – в 1950-е.
Только «за»
Дизели в СССР с самого начала – то есть, с 1930-х годов – уважали за экономичность. По этой причине их даже пытались ставить на самолеты (бомбардировщики дальнего действия). Но со временем фактор расхода топлива стал менее актуальным, поскольку в послевоенные годы горючее в СССР перестало быть дефицитом. Однако пусть вам не кажется, что в нефтедобывающей стране это обстоятельство совсем перестали принимать во внимание. Может быть, лишних литров, вылетевших в выхлопную трубу, Союзу было и не жаль, но в таком огромном государстве имел значение фактор логистики: во многие регионы топливо было сложно доставлять. Так что снабженцы готовы были полюбить дизель за один только скромный аппетит.
Еще один аргумент «за» – конструктивная простота (не путать с простотой технологической). Ведь у дизеля не было системы зажигания – пожалуй, главного провокатора неисправностей «бензинок». Так что безотказность уже тогда была в активе дизеля, хотя и не без оговорок, о которых упомянем ниже.
Текущее обслуживание по объему работ более простым было у дизельных машин. Вместо возни с массой настроек «грузового» карбюратора и приборами системы зажигания дизелисты должны были только отладить насос-форсунки.
Наконец, еще одно важное, хоть и не ключевое достоинство мотора на тяжелом топливе – более высокий крутящий момент. Это очень важно для грузовиков, в первую очередь тяжелого класса: с таким мотором груженая машина меньше перенапрягается при трогании с места, при движении на подъем. Советские конструкторы старались использовать данное преимущество по максимуму – например, все наши карьерные самосвалы были дизельными.
Кто «против»?
Но мы должны посмотреть правде в глаза: дизели той поры сами по себе не были столь хороши. Одно из главных преимуществ перед бензиновыми агрегатами – больший ресурс – в эпоху МАЗ-200 и ЗИЛ-150, оказывается, начисто отсутствовало. И дизельному МАЗу, и бензиновому ЗИЛу производители отмеряли по 105 тыс. км пробега до первого капремонта.
Простейший метод контроля правильности распыла ДТ насос-форсункой
Да, объем сервисных работ у дизелей был меньше, но для его осуществления требовалось специальное оборудование – стенды для проверки и отладки форсунок и насосов. Этот нюанс сводил «сервисный минимализм» дизеля к нулю: в первом попавшемся медвежьем углу такое спецоборудование не сыщешь. И эксплуатационникам приходилось возить с собой эти стенды по городам и весям, по таежным просекам и ледовым зимникам – везде, где народное хозяйство использовало ЯАЗы, МАЗы и КрАЗы. Да, стенд для проверки форсунок входил даже в комплектацию первых ПАРМов – передвижных авторемонтных мастерских, обслуживавших технику на зимних трассах Крайнего Севера.
Кстати, о Севере и о морозах в целом. Многие из нас должны помнить, как мучились зимой со своими дизелями владельцы старых иномарок, завезенных в страну в 1990-е годы. А представьте себе, каково было эксплуатировать в морозы дизели поколения 1950-х годов? Во-первых, даже зимнее дизтопливо той поры при минус 18-20 °С теряло способность к нормальному прокачиванию через приборы питания. А при дальнейшем понижении температуры из-за выпадения парафинистых отложений полностью утрачивало текучесть. А во-вторых, даже оставшись жидким, топливо, охлажденное до минус 30 °С, настолько запаздывало с моментом воспламенения в цилиндрах, что, не успев загореться, вылетало через клапаны в атмосферу.
Конечно, в теплом цилиндре, где температура была выше минус тридцати, картина получалась более благоприятной, но чтобы запустить холодный мотор, солярку приходилось нагревать до плюс 30-40 °С. И так – каждое утро, а кое-где – и после каждой остановки на обеденный перерыв. А чтобы солярка не замерзала на борту автомобиля во время движения, грузовики приходилось оборудовать подогревом топливных баков, а также утеплять их по специально разработанным методикам. Одним словом, похоже, что низкая «морозостойкость» дизеля была решающим обстоятельством для страны, где 60% автомобилей свыше пяти месяцев в году работало в условиях низких температур.
Не менее весомым скорее всего был еще один аргумент «против»: чувствительность дизелей к чистоте топлива. И дело тут не столько в технической отсталости отечественной службы ГСМ в 1950-1960-е годы, сколько в объективной реальности СССР с его огромными расстояниями.
Постараемся объяснить. Откровенно примитивные дизели середины прошлого века, как и нынешние Common Rail, не любили грязной солярки – распылители их форсунок повреждались мельчайшими механическими частицами. А их в советском дизтопливе можно было ожидать всегда. Причем чем дальше в глубинку – тем больше вероятность встретить грязную солярку, поскольку при транспортировке на дальние расстояния любое топливо многократно перегружалось, «пополняясь» попутно влагой и механическими примесями.
Вообще-то для устранения примесей топливо полагалось фильтровать, а главное – отстаивать в течение 10 дней после слива в емкости АЗС. Но на самом деле просто оставить цистерну в покое на десяток дней было мало. Советские ученые даже проводили специальные исследования и выяснили, что количество механических частиц в разных слоях солярки варьируется в значительных пределах в зависимости от того, сколько времени топливо уже отстаивается. Мельчайшие частицы примесей, оказывается, организованно перемещаются в цистерне по своему усмотрению – как вверх, так и вниз! Например, в нижних слоях мусора больше всего бывает на шестые и девятые сутки отстоя, в другие дни они снова поднимаются наверх. И вот именно на шестой и девятый день работники АЗС должны были вычищать содержимое фильтров-отстойников, чтобы привести дизтопливо к нужным кондициям чистоты. Добавьте к этим календарным вариациям необходимость зимой перед сливами и заправками разогревать солярку – и вы поймете, почему переводить весь грузовой автопарк на дизели в СССР никто не спешил.
Загрязненность ДТ меняется несколько раз в месяц без вмешательства человека
К слову, некоторые «богатые» АТП в Сибири и на Севере могли себе позволить содержание целиком отапливаемых дизельных АЗС. В капитальных хранилищах там одновременно держали более 160 тонн дизтоплива: типовой проект предусматривал теплый зал на 22 цистерны! Можно только представить, во что это обходилось.
Наконец, скажем, что дизель всегда был дороже в производстве, поскольку он более металлоемкий и требует более высоких технологий при изготовлении топливной аппаратуры. Но при социализме это было не главным – тем более, ученые быстренько посчитали, что вложения в новое дизельное производство советская экономика могла бы «вернуть» уже через 4 года.
Дизельная АЗС на 165 тонн солярки в отапливаемом здании. Фасад и план 1963 г.
Триумф на тяжелом топливе
Однако для полноты картины мы должны осветить еще одну тему, которая не даст нам бросить тень на отечественную науку и технику. На самом деле школа дизелестроения в СССР того времени уже была на достаточном уровне, и там, где нужно, двигатели с воспламенением от сжатия применялись успешно, если не сказать – триумфально. Яркий пример – Советская Антарктическая программа (1955–1992 гг.).
Наши деды и отцы осваивали шестой континент именно на дизельной технике. Сначала они бороздили ледовый купол на стандартных челябинских тракторах С-80, затем на вездеходах «Пингвин», армейских тягачах АТ-Т, потом для полярников сделали специальный транспорт – огромные «Харьковчанки».
Между тем, американские конкуренты наших АТ-Т – арктические вездеходы Sno-Cat были бензиновыми, и в своих мемуарах использовавшие их покорители Южного полюса вспоминают о проблемах с зажиганием и карбюраторами. А у наших машин при условии обеспечения их арктическим дизтопливом серьезных проблем не возникало. Наши санно-гусеничные поезда ежегодно совершали походы на материковые станции ледового континента, преодолевая по 1 500 км в одну сторону. Естественно, в морозы под минус 70 °С некоторые нюансы имели место, но они объяснялись хладоломкостью стали, а не спецификой дизелей. В общем, когда советскому народному хозяйству был нужен дизель, оно вполне могло его получить.
Даешь дизель!
Итак, получается, что дизели так долго не пускали в СССР холода и медведи – хозяева тех самых медвежьих углов? Похоже на то. Но времена меняются – другой стала не только страна с ее экономикой, но и сами дизели, которые в новых реалиях и ведут себя по-другому.
Для комментирования вам необходимо авторизоваться
спасибо за познавательную статью
Не только цилиндры: детали и системы мотора грузовика, жизнь которых зависит от качества масла
Мотор грузовика принципиально мало чем отличается от мотора легкового автомобиля. Конечно, речь идёт о дизельном моторе — на современных грузовых автомобилях и тягачах бензиновых моторов не бывает. Но некоторые отличия есть, и “живучесть” дизелей коммерческих машин часто зависит от того, какое масло и когда залито в мотор. Но прежде чем перейти непосредственно к вопросу, сделаем несколько важных замечаний.
Всё-таки разные
Е сть несколько вещей, которые владельцам легковых машин часто просто непонятны. Ну разве можно менять масло раз в 150 тысяч километров, как это иногда делают на тягачах? А что такое турбокомпаунд? Может, в легковой автомобиль тоже стоит заливать грузовое масло? Об этом мы тоже поговорим.
Нужно понимать, что даже один и тот же мотор в разных грузовиках требует разного регламента замены масла. И у карьерного самосвала, где ресурс будет правильнее измерять в моточасах, а не в пройденных километрах, периодичность замены масла может быть втрое чаще, чем в магистральном тягаче. Да и дизель магистрального тягача отличается от малообъёмного дизеля малотоннажного грузовика: последний конструктивно и эксплуатационно ближе к легковому мотору. Поэтому мы будем говорить в первую очередь о тягачах — особенности всех остальных коммерческих машин по сравнению с легковыми машинами не так заметны.
Итак, что пойдёт не так в дизеле грузовика, если качество масла окажется низким?
Хе-хе, классика!
Честно говоря, самое большое количество неисправностей дизелей приходится всё-таки на топливную аппаратуру. ТНВД и форсунки в грузовых моторах тоже имеют ограниченный ресурс, и это их общая черта с легковыми дизелями. Но есть и некоторые другие общие проблемы. Например, если не следить за уровнем масла, можно легко запороть цилиндро-поршневую группу. Ну, тут механизм понятный — “задрать” цилиндры или шейки коленвала при низком давлении масла можно просто от недостатка смазки, как на любом легковом моторе, в том числе и бензиновом. Но у грузового дизеля есть своя особенность.
Дело в том, что любой современный дизельный мотор оснащён системой рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation, EGR ). Оно и правильно — эта система позволяет снизить температуру сгорания смеси, сокращая тем самым выброс оксидов азота NO, что требуют современные экологические нормы. Но с понижением температуры горения растёт интенсивность партикуляции (появления твёрдых частиц в отработавших газах). Другими словами — появляется большее количество сажи. А это в свою очередь приводит к её коагуляции в камере сгорания. Частицы сажи попадают на стенки цилиндров, поршней и поршневых колец. В легковом дизеле положение отчасти спасает более частая замена масла: что-то можно вовремя отмыть. А вот для грузовиков с их очень большими интервалами замены это может стать большой проблемой, вызывая быстрый износ деталей ЦПГ.
Выход был найден сравнительно простой: грузовые масла приблизительно на 20% состоят из присадок, среди которых много дисперсантов, препятствующих образованию сажи. А вот в леговый маслах присадок может быть всего 5-10%, причём даже в этих процентах доля дисперсантов ниже, чем в грузовых маслах. Так что “неправильное” масло в грузовом дизеле может здорово приблизить ремонт ЦПГ.
И ещё раз про экологию
Уж если мы начали говорить про EGR, то сразу скажем, что старое или некачественное масло может заметно ухудшить и ситуацию с экологическими системами грузового дизеля. Начнём опять с теории.
Хорошо ещё, что грузовые дизели практически избавлены от системы изменения фаз: они свойственны легковым моторам, особенно бензиновым, которые должны обеспечивать хорошую тягу в большом диапазоне оборотов. Грузовой дизель работает в очень ограниченном диапазоне, и эта система ему не очень-то нужна. Хотя, например, Caterpillar в своё время всё-таки заморочился и создал дизели Acert серий С13 и С15 с системой изменения фаз газораспределения. Правда, сделал он это исключительно ради попытки уложить в экологические нормы по выбросу оксидов азота без использования системы рециркуляции. Опыт получился не очень удачным, так что запороть маслом отсутствующую систему на грузовых дизелях не получится, а вот вездесущий EGR — запросто. Поэтому некоторые производители стараются всё-таки сокращать зольность, сохраняя высокое количество дисперсантов, предотвращающих образование сажи. Пример — масло TOTAL RUBIA RUBIA TIR 8900 10W40. Зольность — 0,99, щелочное число — 10. Для грузового масла это очень немного, но одобрения большинства европейских производителей грузовых дизелей есть.
Тот самый турбокомпаунд…
Почему-то существует мнение, что современный малообъёмный дизель легкового автомобиля сильнее форсирован, а значит — и более сложный. Это не совсем так. Нельзя не согласиться с тем, что он, конечно же, работает при более высоких оборотах, и 4 000 об/мин для него не потолок. Но вот легковушек с турбокомпаундом я не видел, а грузовики с ним существуют. Что же это такое?
Турбокомпаунд — это, грубо говоря, ещё одна турбина, расположенная в системе выпуска после классического турбонагнетателя. Отработавшие газы раскручивают турбину, с нее крутящий момент через понижающие зубчатые передачи передается на коленчатый вал. Гидравлическое сцепление устраняет рывки и плавно уравнивает угловые скорости. И коленвал мотора получает дополнительный крутящий момент. Турбокомпаунд очень любят шведы: он давно используется, например, на Scania и Volvo.
Сама по себе система несколько противоречивая. Да, она даёт прибавку в максимальной мощности и моменте, с ней приятнее ехать “внатяг”. Но когда турбокомпаунд выходил из строя, многие предпочитали его просто выбрасывать. Например, так часто делали владельцы Сканий четвёртой серии с топливной системой HPI, которые появились ещё в начале нулевых. Им было проще расстаться приблизительно с пятьюдесятями лошадиными силами, чем с несколькими тысячами американских рублей за новый турбокомпаунд — считалось, что отремонтировать его невозможно. Его и сейчас трудно привести в порядок, так что проблемы с ним есть и сегодня. И будут дальше — он есть и на новых Вольво. Так вот — здоровье этого устройства зависит от качества масла очень сильно.
Оно и понятно: турбина — она и есть турбина, и влияние на неё плохого масла очевидна. Кроме самых простых причин в виде плохой смазки подшипников, есть ещё несколько факторов, связанных с маслом и сокращающих ресурс турбин ( в том числе и компаунда). Например, может нормально не работать система вентиляции картера двигателя из-за забитого масляного сепаратора системы. Думаю, объяснять связь “неправильного” масла и закоксовки сепаратора нет необходимости. Ну или турбина может “гнать” масло из-за затруднённого выпуска отработанных газов через систему выпуска. А причина может быть банальна — в забитом сажевом фильтре, о котором мы говорили выше. Или в катализаторе, который тоже быстро выходит из строя в случае критического износа ЦПГ.
Сколь верёвочке не виться…
А вот самая интересная поломка дизельного мотора выглядит страшно в буквальном смысле — это так называемый “разнос” дизеля. В этом случае мотор можно просто развалить, и сломается в нём всё, что угодно. И причина опять же в масле.
Строго говоря, к разносу приводит не само качество масла. Если в исправным мотор залить “палёнку”, разноса не будет. Зато будет повышенный износ ЦПГ, о чём мы уже предупреждали. Он приведёт к тому, что несгоревшая солярка будет попадать в масло. Когда концентрация топлива в масле достигнет критической точки, мотору будет уже плевать на команды ЭБУ форсункам: он начнёт пожирать собственное масло, принимая его за топливо. А так как воспламенение в дизеле происходит не от искры свечи, а от сжатия (надеюсь, говорить об отсутствии свечей зажигания в дизеле не надо, так ведь?), то начнётся неконтролируемый рост оборотов. И мотор будет молотить на максимально возможных оборотах до тех пор, пока ему будет хватать на это топлива, скопившегося в поддоне картера в составе масла. Ну, или пока не развалится, что тоже возможно. Зрелище, мягко говоря, жутковатое. Заглушить можно только одним способом — включив высшую передачу и надеясь, что мотору просто не хватит тяги. А это получается не всегда.
Как нормальное масло помогает избежать разноса? Давайте посмотрим на особенности эксплуатации грузового дизеля и связанные с ними особенности грузового масла.
У магистральных тягачей действительно просто огромные межсервисные интервалы. Иногда их действительно растягивают до 150 тысяч километров пробега, хотя обычно масло предпочитают менять гораздо раньше (60-80 тысяч). Часто говорят, что связано это с тем, что там залит большой объём масла, и якобы присадки в таком объёме вырабатываются дольше, а масло лучше сохраняет свои свойства. Это не совсем так. Дело в первую очередь в том, что поршень грузового дизеля за то же время пробегает гораздо меньшее расстояние по цилиндру, чем поршень малообъёмного мотора. Нормальная частота оборотов коленвала для грузовика — 1 500 — 2 000. В таком режиме дизель работает большую часть пробега по трассе. В трассовом режиме нет необходимости часто ускоряться, тем паче, что большинство профессиональных водителей фур предпочитают не пользоваться педалями газа и тем более — тормозами (для замедления есть моторные тормоза и ретардеры) и средний диапазон оборотов получается гораздо более узким, чем у машин, которые ездят по городским улицам. Меньше и холодных пусков, и резких стартов. Само собой, это положительно влияет и на ресурс масла.
Кроме того, мы уже упоминали, что доля присадок в грузовом масле намного больше, чем в легковом. Правда, при этом растёт щелочное число и зольность, но зато масла грузовиков обычно могут похвастаться хорошими базами. Например, масло RUBIA TIR 8900 10W-40 с вязкостью, похожей на “полусинтетику”, произведено на полностью синтетической базе.
Так что ПАО-база с очень высокими индексом вязкости и стабильностью характеристик сегодня — это вполне нормально.
Помимо этого, более высокое щелочное число необходимо для того, чтобы нейтрализовать повышенное количество кислот, неизбежно растущее с наличием системы ЕГР из-за повторного сжигания отработавших газов.
И вот тут производителям приходится долго и мучительно искать правильный баланс: слишком высокие щелочное число и зольность приводят к быстрому выходу из строя сажевого фильтра. С другой стороны, повышенная кислотность грозит коррозией. Плохо и то, и другое. И если регулярно “забивать” на качество масла, которое заливают в мотор, со временем можно дождаться того самого “разноса” из-за обычного износа деталей ЦПГ. А это — самое плохое, что может случиться с дизелем.
Итак, подведём итог. Ничто “человеческое” грузовому дизелю не чуждо. Поэтому от плохого масла в первую очередь страдают цилиндры, вкладыши, шейки коленвалов и другие детали ЦПГ. Следующие проблемы неизбежно возникнут с экологическими системами — EGR и сажевым фильтром. Затем по очереди могут закончить своё существование турбина и турбокомпаунд. Ну, вишенка на торте — разнос. И это уже всё, приехали. И если с EGR и сажевиком можно ещё как-то решить вопрос малой кровью, то остальные неисправности стукнут по карману очень больно. Больнее, чем замена нескольких литров масла. И что ещё важно — “правильного” масла, того, которое делали специально для грузовиков.
Для полноты картины
Кстати, уж если грузовое масло такое хорошее, то почему бы его не заливать в легковые дизели? Скажем, как есть: многие заливают и ездят сравнительно счастливо. Но вообще-то, делать этого не стоит: слишком высокие зольность и щелочное число выведут из строя “экологию” легковушки очень и очень быстро, а если там уже всё угроблено, то стоит подумать хотя бы о более интенсивном образовании нагара на поршнях и клапанах. То, что переварит грузовой дизель, легковому может оказаться не по зубам. Читайте мануал, спецификации масла и не думайте, что инженеры всегда глупее форумных экспертов.
Правда, есть и компромиссные решения для тех, у кого в гараже стоят и бензиновые, и дизельные грузовики. Их не так много, но, например, RUBIA TIR 8900 10W-40 для парка с бензиновыми и дизельными двигателями можно использовать TOTAL RUBIA POLYTRAFIC 10W40 можно использовать и там, и там. А вот чисто “грузовое” масло лучше в легковушку всё-таки не заливать.
Легковой дизель как несбыточная мечта
Выпустили многострадальную статью. Я вам дам возможность почитать оригинальный текст )
Легковой дизель как несбыточная мечта.
редакторский вариант по ссылке Читаем, смотрим картинки
а дальше оригинальный вариант с моим заголовком
Особое отношение к легковым дизельным моторам в нашей стране культивировалось, как ни странно, на высшем уровне. В прессе с семидесятых годов периодически встречались придыхания «ах, дизельные машины, ах, очередь за мерседесом с буквой D два года»… При полном отсутствии в продаже дизельных легковушек и дефиците дизельмоторов даже для грузовиков это смотрелось немного странно. Но зато мы все знали, что на Загнивающем Западе не все благополучно с этими самыми Мерседесами, у них очереди и дефицит. А в любой книжке по технике было написано, какой дизельный мотор замечательный, насколько он экономичнее и экологичнее бензинового.
В какой-то мере дизельные мифы наших времен «растут» именно из тех времен, из необъяснимого пиетета перед дизельным двигателем в легковой машине в те времена, когда он был однозначно не лучшим выбором. Это потом дизеля стали лучше, настолько лучше, что порой в моих обзорах машин на вторичном рынке приходится давать рекомендации вроде «смело покупайте эту машину с любым дизельным мотором» и за скобками «а вот с бензиновым правда не стоит, вы же внимательно прочитали раздел по их проблемам»? Впрочем, легковой дизель живет и развивается уже больше полувека, важную роль в развитии таких машин действительно занимает компания Mercedes, но сейчас речь о другом. Почему же при всех достоинствах дизельного мотора многие компании просто не выпускают машины с ним вовсе или не поставляют их на Российский рынок. И почему этих самых дизельных машин в итоге так мало среди многих и многих их бензиновых сородичей?
Особенности конструкции. Плюсы.
Давайте сначала о том, что является несомненным достоинством дизельного мотора. Об экономичности. Рабочий процесс в дизельном моторе отличается от своих бензиновых собратьев в первую очередь способом регулирования мощностных параметров. Поскольку нет нужды в поддержании стехиометрической смеси, то можно использовать качественное регулирование, просто изменяя количество подаваемого в камеру сгорания топлива. При этом нет нужды в дроссельной заслонке, нет дополнительных потерь на всасывание, а в сочетании с высоким коэффициентом расширения получаем очень высокий КПД на любых оборотах. После массового появления турбонаддува в восьмидесятые дизельные моторы получили еще один мощный стимул к развитию. С начала века находившиеся в тени оттомоторов из-за более низкой степени форсирования по оборотам и более высокой массы они отыграли свое с лихвой, сначала на тяжелых грузовиках, а затем и на легковушках. Турбонаддув идеально сочетался с рабочим циклом дизеля-воздух можно сжимать сколько угодно, ограничения по детонации больше нет, а большой коэффициент расширения это еще и сравнительно невысокая температура выхлопных газов, особенно на промежуточных режимах, а значит и щадящий режим работы турбокомпрессора. Недостатков при этом, кроме цены, попросту нет. Экономичность даже улучшается за счет работы на более малых оборотах, топливо все такое же безопасное, не склонное к легкому воспламенению. И выбросы СО низкие, ведь двигатель всегда работает с избытком воздуха.
Особенности конструкции. Минусы.
Минусы у дизельного двигателя всегда были тесно связаны с его же плюсами. Качественное регулирование требует сложной топливной аппаратуры, и чем больше мощность и частота вращения, тем аппаратура дороже. Повышение требований к чистоте сгорания еще больше увеличивает ее цену. Большая степень сжатия и коэффициент расширения с очень высокой рабочей температурой в камере создают большую тепловую нагрузку на поршень и большие механические нагрузки на поршневую группу и блок цилиндров. Повышение степени форсирования за счет турбонаддува приводит к дальнейшему увеличению нагрузки на поршневую группу и головку блока цилиндров, форсунки и остальные элементы двигателя. В результате требования ко всем элементам двигателя растут, как и их цена. Да и сами турбины стоят недешево. А еще его топливо, теоретически более дешевое, чем бензин, на практике оказалось в итоге не таким уж дешевым. Дизельное топливо высокого класса по стоимости изготовления конкурирует с бензином, а разница в цене чаще обусловлена налогами. А в нашем климате к числу недостатков дизельного топлива добавляется еще и его склонность к парафинизации при низкой температуре, что требует применения специальных его сортов и подогрева топливопроводов и фильтров зимой.
После закручивания «экологических гаек» к минусам дизельных моторов добавились еще пара пунктов. Высокоэффективное сгорание топлива дает повышенное количество окислов NOx, и снизить их количество можно либо снижением эффективности сгорания, или хитроумными химическими фокусами. И оба метода имеют свои минусы, EGR резко снижает ресурс двигателя, а мочевинная нейтрализация требует большое количество дополнительной технической жидкости, которая к тому же имеет низкую температуру замерзания. К тому же при сгорании жидкого топлива сразу после распыления образуются твердые частицы. И эта сажа содержит множество канцерогенных веществ, которые нужно как-то фильтровать. А DPF фильтры оказались дорогим и крайне капризным компонентом.
Почему дизелю сказали «нет»?
Почему на наших дорогах во времена СССР не бегали дизельные Мереседесы и так понятно, это Высоцкий мог себе позволить ездить на машине подобного класса, а те, кто имел доступ к солярке не могли о таком даже мечтать. А вот в перестроечные годы поток иномарок из тонкой струйки превратился сначала в ручеек, а затем и в полноводную реку. И тут вдруг советский человек выяснил неприятную правду. Дизельная легковушка оказалась весьма капризной и не особенно комфортной. И пусть тогда любая машина была уже лучше, чем отсутствие таковой, но дизельная машина, даже если это была не Волга с Перкинсом, а вполне цивильный Opel или Mercedes пахла соляркой, плохо прогревалась, не всегда хорошо заводилась и сильно вибрировала и шумела. При том что бензиновые экземпляры иномарок подобным поведением не отличались. А еще топливная аппаратура ломалась и заменить ее на карбюратор от Нивы или Волги не получалось, а потянуть штучное производство запчастей для ТНВД могли редкие мастерские при НИИ. Эйфория прошла довольно быстро, машины на дизельном топливе остались у тех, кто «по долгу службы» имел доступ к солярке, у водителей грузовиков и тракторов. Остальные восхищались издалека, но по возможности приобретали то, что советовали «опытные люди». Обычно это был вариант «карбюратор и цепь». Как вы понимаете, минимум расходных материалов, минимум изнашиваемых элементов, все чинится на коленке до поры до времени. Любой впрыск топлива, а особенно дизельная аппаратура впрыска, были заведомо неремонтопригодны без полноценной инфраструктуры обслуживания.
Прогресс дизельных моторов в 90ее годы не остался без внимания, но его явно не хватало для коренного перелома ситуации. Редкие дизельные моторы с «легковым характером» на BMW обрастали легендами, но обладатели легендарных и не очень моторов стали замечать, что дизельное топливо в России совсем не благоволит тонкой аппаратуре легковых дизелей. Пара неудачных заправок и вот уже под замену форсунки и ТНВД, а алюминий ГБЦ, особенно форкамерных с их тонким литьем, просто тает с нашей высокосернистой соляркой. Да и по большому счету, машины с дизельными моторами стали едва комфортнее. Конечно уже не было «горбов» на капоте из-за особой длинноходности моторов, но вибрация, шум плохой запах непрогретого мотора, дымность на переходных режимах и скверный запах солярки никуда не делся.
Двадцать лет на успех.
Ситуация начала меняться только к концу девяностых годов. И законодателями стали итальянские и французские компании. Дочернее отделение компании FIAT, Magneti Marelli разработало и выпустило в свет первую коммерческую систему управления Common Rail для легковых дизелей. А в 1997 году итальянцы применили систему на автомобиле Alfa Romeo 156 1.9JTD. Bosch купил перспективную разработку, и уже в 1998 году представил первый автомобиль с собственной системой Common Rail, это был Mercedes 220CDI в кузове W202, с двигателем OM611.
Если ранее объем впрыска задавался чисто механически для всех цилиндров одновременно, а момент впрыска выбирался с помощью вакуумно-центробежного регулятора, или электронного регулирования на более поздних версиях ТНВД, то в системе с Common Rail впрыск работал примерно как на обычном бензиновом моторе. Только давление в рампе составляло уже на первой системе 1350 бар, а топливо можно было впрыскивать несколькими порциями, обеспечивая предварительный разогрев камеры сгорания и более полное сгорание топлива на любых режимах, и снижение механических нагрузок на поршневую группу заодно. Система снимала почти все ограничения на рост мощности дизельных моторов, а заодно позволяла избежать проблемы переходных режимов, дизель наконец то научился быстро набирать обороты без облаков дыма и просадки мощности. И началась безумная гонка роста степени форсирования, которая закончилась введением очередных законодательных актов, ужесточением норм выхлопа и дизельгейтом.
Вот мимо просвистело…
В России же мы скорее слышали отголоски далеких боев. За экономичность, за ультрачистый выхлоп, за минимальные налоги и средний расход топлива по линейке моделей. Прогресс не обошел нас совсем стороной. Крупные кроссоверы все чаще покупались с дизельными моторами, а внедорожники и коммерческий транспорт еще с девяностых без дизелей не обходились. И увеличение числа премиальных внедорожников способствовало дизелизации автопарка в европейской части России. Часто даже альтернативы дизелю не было, они оказывались единственным приемлемым вариантом по мощности, расходу и налогам для определенной модели машины. Привозные авто попадались с дизельными моторами просто потому, что в Европе их вдруг оказалось большинство, а кто-то и сознательно покупал машины с двигателем на тяжелом топливе. Но основная масса машин производилась у нас, а дизельные версии если и продавались, то это были значительно более дорогие импортируемые варианты. Дизелизация всей страны не состоялась, на этот раз по вине производителей. Для них Россия осталась рынком, на котором востребованы бензиновые моторы прошлого поколения, а с дизелями слишком много хлопот. Зимой могут замерзнуть, повредить топливную аппаратуру, а зачем им недовольные клиенты? Тем более что дизеля отлично продавались в Европе, а дефицит мощностей всегда приходится учитывать.
Двигатели на тяжелом топливе остались или уделом энтузиастов, которые идут на дополнительные расходы и риски ради мечты или значительной экономии топлива, или тех, кто покупает дизельную машину только потому, что бензиновая еще хуже, например, обладатели свежего крупноразмерного немецкого премиума. И с учетом европейских тенденций, а еще короткого века нынешних премиальных авто, недолгий дизельный ренессанс бизнес-класса скорее всего закончится буквально года через два-три. Если только его не поддержит внезапно хлынувший через границу поток проданных за бесценок в Европе авто. Ну а мечты о минимальных расходах на эксплуатацию скорее теперь относятся к электромобилям, у них есть еще в запасе десяток-два лет, чтобы побыть синей птицей