АВТОВАЗ и нормы токсичности: дыхательные упражнения

Кабы не потребность выхода на внешние рынки, наши машины, полагаю, и сейчас коптили бы небо без зазрения совести. А что, страна огромная, народу немного – дыши не хочу. Но жизнь заставила: в 2005-м мы раскачались на Евро-2, в 2008-м – на Евро-3. Нынче в России правит бал Евро-4, но АВТОВАЗу приходится бежать впереди паровоза – в Европе уже свирепствует Евро-5.

ВНУТРЕННЕЕ СГОРАНИЕ

В идеале топливовоздушной смеси следует сгорать полностью, а из выхлопной трубы должна литься деминерализованная вода. Но пока что процессы в цилиндрах двигателя далеки от совершенства. Доведение их до ума – одно из направлений прогресса. Основная задача – филигранное дозирование топлива. Так появился распределенный впрыск топлива (Евро-2), а затем и система бортовой диагностики (Евро-3), дополненная вторым (диагностическим) датчиком кислорода и датчиком неровной дороги. Последний помогал электронике отделять вибрации, вызванные дефектами покрытия, от тех, что спровоцированы пропусками воспламенения. Позже от этого элемента отказались, заменив его программой, работающей на основе статистики.

Отличительная особенность Евро-4 – электронная педаль газа. Это не просто модная фенечка, позволяющая к тому же сэкономить на стальном тросе и проволоке, – все гораздо сложнее. Механический привод безучастен к потугам искусственного интеллекта – последнему приходится приспосабливаться. То есть водитель нажимает педаль, задавая объем наполнения цилиндров двигателя воздухом, а уж система управления подбирает значения остальных параметров. Такое регулирование называется последовательным и славится неизбежными погрешностями: слишком мало времени остается на реализацию принятых решений. Электронная же педаль – ближайшая родственница компьютерной мышки. С ее помощью драйвер лишь высказывает свои пожелания системе управления. Насколько они выполнимы, решается по итогам одновременного (параллельного) сопоставления с рядом других параметров. Выигрыш во времени оборачивается улучшением ездовых и экологических качеств (массовый расход топлива снизился на 4–5% по ездовому циклу).

ЧИСТОЕ НЕБО

Второй способ угодить экологии – дожечь несгоревшие остатки за пределами двигателя в особом устройстве, именуемом каталитическим нейтрализатором. Открытого пламени внутри нет – окислительно-восстановительный процесс идет на решетке, содержащей драгоценные металлы в качестве катализатора. Для эффективного протекания реакции состав топливовоздушной смеси необходимо поддерживать в довольно узких рамках. За этим следит датчик кислорода, установленный на входе в нейтрализатор. Впервые «лады» в такой комплектации появились с введением Евро-1.

Евро-3 стимулировало появление катколлектора – приемной трубы со встроенным нейтрализатором. Идея проста: чем ближе устройство к мотору, тем быстрее оно прогревается до рабочей температуры.

Евро-4 ознаменовалось удешевлением нейтрализатора – платину заменили палладием и родием. Совершенствование формулы каталитического покрытия позволило сократить количество используемых цветных металлов вдвое.

Евро-5 – пока еще прекрасное далёко для России. Но ради экспорта завод вынужден идти в ногу с Европой. Помимо прочего этот стандарт требует повышенной надежности от системы снижения токсичности: пробег с гарантированным соблюдением норм увеличили со 100 тыс. до 160 тыс. км. С задачей справились: в 2010 году АВТОВАЗ успешно омологировал автомобили «Приора», «Калина» и «Лада 4×4» на соответствие этому стандарту. Но неугомонные европейцы вновь подняли планку: с 2012 года они ввели более высокую степень экологической защиты – Евро-5+. Наши инженеры выполнили необходимые разработки и омологировали «Гранту» на соответствие требованиям ужесточенного стандарта.

Законодательные требования в области экологии:

О ЧЕМ ГОРИТ CHECK ENGINE

Тревожная лампочка в сочетании с кодом ошибки 422 свидетельствует о потере эффективности нейтрализатора. Причин может быть несколько.

- Использование топлива с антидетонационными присадками.

Свинец или другие элементы, вместе с выхлопными газами попавшие в нейтрализатор, создают на активной поверхности пленку, снижающую эффективность устройства.

- Пропуски воспламенения в цилиндрах (дефекты свечей, катушек, проводов и т. д.).

Рабочая температура в нейтрализаторе достигает 950 ºC. Но свежая порция, не сгоревшая в дефектном цилиндре, изрядно подогревает конструкцию. При 1150º решетка начинает спекаться, постепенно теряя работоспособность, и окончательно разрушается при 1200º. Защита от такой неприятности в системе управления есть, но эффективна она лишь в базовых режимах работы двигателя, до оборотов не выше 4500. Так что резкие перегазовки, призванные разбудить неработающий цилиндр, приводят к выгоранию нейтрализатора менее чем за минуту.

- Дефекты в топливной системе, приводящие к обеднению смеси.

Чрезмерный износ насоса и форсунок, засорение топливного фильтра.

- Механические проблемы, влияющие на процесс сгорания.

Смещение фаз (перескакивание ремня ГРМ на зуб), снижение компрессии, общий износ двигателя.

Благодарим заместителя начальника управления проектирования двигателей ДТР АВТОВАЗа

Григория Сергеева за помощь в подготовке материала.