Судьбы трудных подростков
ВРЕМЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Вместительный утилитарный фургон Форд-Транзит, практичный компактный минивэн Хёндэ Гетц, элегантное купе Мерседес-Бенц СLK 270, престижный седан БМВ-730... У столь непохожих машин есть общая и очень важная черта - под капотами дизельные двигатели.
Они давно выросли из пеленок и прижились на легковых и малотоннажных развозных машинах. Нынче даже представительские и спортивные модели с дизелями не редкость.
Сорок процентов проданных в Европе в 2002-м легковых автомобилей - с дизелями. Во Франции таких машин уже более половины. В Германии - пока лишь около 16%, однако прогнозируют, что в ближайшие годы поголовье дизельных машин вырастет наполовину. Они дороже бензиновых в среднем на 10%, а цены на дизельное топливо в европейских странах примерно на одну пятую ниже, чем на бензин, к тому же «солярочные» двигатели менее прожорливы. На Западе это оценили даже те, кому, казалось бы, экономить не надо - покупатели "мерседесов" класса E и S, «семерок» БМВ.
У нас сложились устойчивые «антидизельные» стереотипы, один из них: «солярочные» автомобили - шумные, дымные и медленные. Импортные давно иные. Даже не самый современный 1,4-литровый агрегат, который ставят, в частности, на Ситроен С3, лишь на 7 л. с. слабее бензинового мотора того же объема. Этот дизель, как и большинство зарубежных, удовлетворяет нормам Евро III. А что предлагают нам? Как выглядят отечественные дизели на фоне иностранных?
ДЫМ ОТЕЧЕСТВА
У нас дизелизация разгоняется неторопливо, как древние тяжеловозы с первыми «солярочными» моторами. Даже для небольших автобусов и грузовиков на просторах бывшего Союза выпускают, по сути, лишь один подходящий агрегат - минский тракторный Д-245. А уж легковые и развозные машины с дизелями вообще экзотика.
Попытки создать малолитражные моторы предпринимали еще лет двадцать назад. Заводам не хватало опыта проектирования и доводки, средств на организацию производства. Но главное - не было стимула: спрос на автомобили (с любыми моторами!) превышал предложение.
И сегодня дальше мелкосерийного выпуска дело не идет. А сборку ГАЗ-560 и вовсе приостановили, говорят - невыгодно.
Итак, приглядимся к российским дизелям повнимательнее. Барнаульский ВАЗ-341 понемногу устанавливают на «четверки», лицензионными ГАЗ-560 (бывший «Штайр») оснащали Волги, Соболи и ГАЗели, ЗМЗ только начинает путь к потребителю. Пока заволжскими моторами комплектуют лишь небольшое количество УАЗов.
Дальше всех от современных зарубежных аналогов (см. табл.) ВАЗ-341. «Четверочный» мотор рабочим объемом 1,5 л базируется на блоке цилиндров VAZ 2103. Двигатель развивает всего 37 кВт/50 л. с. и по конструкции очень напоминает агрегаты второй половины 70-х, например фольксвагеновские (ВАЗ-341, кстати, был фактически готов еще в начале 80-х). Барнаульский мотор - предкамерный, смесеобразование происходит не в поршне и над ним, как у большинства современных агрегатов, а в дополнительной камере в головке блока. Минусы такой конструкции - больший расход топлива и худшие экологические показатели. От предкамерников отказались в начале 90-х. Тогда же пришли электронные системы управления. На барнаульском дизеле такой нет - топливо распределяет по цилиндрам механический насос (ТНВД).
ВАЗ-341 - мотор атмосферный, а большинство современных дизелей оснащают турбонаддувом, заметно повышающим мощность и крутящий момент.
На смену 1,5-литровому должен прийти агрегат аналогичной конструкции, но большего объема - ВАЗ-343. Иные настройки топливной аппаратуры и дополнительные "кубики" поднимут мотор на следующий экологический уровень. Мощность и момент вырастут, но, увы, до импортных аналогов 1,8-литровому дизелю тоже очень далеко. Век атмосферных дизелей проходит: в строгие экологические нормы им не уложиться. Предел для моторов прошлого века - Евро II.
Обещают версию с турбонаддувом. Двигатель ВАЗ-3431 мощностью 55 кВт/75 л. с. развивает при 2500 об/мин 184 Н.м и выглядит на фоне одноклассников более-менее приемлемо. Но зарубежные фирмы не стоят на месте. Пока (и если!) барнаульский турбодизель дойдет до потребителя, вероятнее всего, из неоперившегося подростка он превратится в старика.
ГАЗ-560 выглядит более современным даже на фоне перспективных вазовских дизелей. Неразделенная камера сгорания, электронное управление топливоподачей, турбонаддув - черты моторов следующего поколения. Насос-форсунки развивают большее давление, нежели ТНВД, мелкие капельки топлива лучше сгорают, меньше вредных веществ летит в выхлопную трубу. При 3800 об/мин 2,1-литровый мотор развивает 70 кВт/95 л. с. "Лошадок" и момента - 200 Н.м при 2300 об/мин - для развозных фургонов и пикапов более чем достаточно. В «загашнике» у конструкторов есть и версия с интеркулером - ГАЗ-5601 мощностью 81 кВт/110 л. с. Но, повторим: судьба нижегородских моторов нынче под вопросом.
История ЗМЗ-514 началась с попытки конвертировать в дизель бензиновый 406-й. В результате первые образцы лишь отдаленно напоминают окончательный вариант - настолько серьезно изменили конструкцию (подробнее в ЗР, 2002, № 12). Нынешний ЗМЗ-5143.10 по уровню близок к ГАЗ-560. Основные отличия в количестве клапанов (по четыре на цилиндр) и в топливной аппаратуре. Вместо насос-форсунок - механический ТНВД, как и на ВАЗ-341. Но даже без электроники мотор чуть превосходит нижегородский агрегат по мощности - 72 кВт/98 л. с., моменту - 216 Н.м при 2000 об/мин и укладывается в Евро II. С электронным ТНВД (предусмотрен и такой вариант) ЗМЗ-514 поднимется на следующую экологическую ступень. О версии с интеркулером и тем более о ЗМЗ-5148.10 с системой "коммон рейл" говорить как о товарных пока рано.
С точки зрения конструкции барнаульскому мотору самое место в музее. ГАЗ-560 и ЗМЗ-514 заметно меньше отстают от современных аналогов. Важно подчеркнуть: при этом наши дизели ничуть не хуже, а ГАЗ и ЗМЗ заметно современней своих носителей. Согласитесь, устанавливать под капот Жигулей, Газели или Волги сверхэкономичный и мощный, но сложный и дорогой мотор нелогично и нерационально. Кстати, российские двигатели неплохо переваривают ту жидкость, которую иной раз выдают за дизтопливо. А некоторые дилеры зарубежных фирм, опасаясь рекламаций по топливной аппаратуре, не решаются везти к нам дизельные машины. Получается, что относительное несовершенство наших конструкций - скорее плюс, по крайней мере, пока.
КОМУ ОН НУЖЕН, ЭТОТ ДИЗЕЛЬ?
Преимущества дизелей постепенно осознают те, кто много ездит и много возит - «маршрутчики», владельцы развозных ГАЗелей, челноки, покупающие слабенькие, но тяговитые и экономичные VAZ 21045. Но спрос растет медленно: отпугивает цена. В среднем дизельные модификации дороже на 20%, продукция-то не массовая. Для покупателя Соболя или ГАЗели это выливается в сумму более 1000 долларов, что относительно стоимости автомобиля совсем не мало.
Но главная проблема - даже не цена дизельных машин, а необходимость, как в почти забытые времена дефицита, искать запчасти и немногочисленные СТО, где с горем пополам освоили азы обслуживания и ремонта моторов. Такие станции есть лишь в некоторых крупных городах. А ведь с точки зрения надежности отечественные агрегаты пока тоже под подозрением и небезосновательно.
У российских дизелей неплохие задатки, но сегодня они лишь юные недоросли. Производители не дождутся очередей, пока не доведут двигатели до ума, не наладят массовый выпуск при надлежащем качестве и разумной цене, не докажут нам, покупателям, что трудных подростков уже можно пускать в приличное общество.
Системы впрыска топлива дизельных двигателей: а - топливный насос высокого давления (ТНВД); б - «коммон рейл» (топливная рампа высокого давления с форсунками); в - насос-форсунки; г - форсунки с индивидуальными топливными насосами.
Максимальный крутящий момент на низких оборотах
Максимальный крутящий момент на высоких оборотах
Современный дизельный двигатель с рециркуляцией отработавших газов и окислительным нейтрализатором, отвечающий экологическим требованиям Евро III: 1 - единая крышка подшипников коленвала для увеличения жесткости блока, снижения вибраций и шума; 2 - облегченные поршни и шатуны; 3 - блок цилиндров и головка из алюминия; 4 - ролики в приводе клапанов; 5 - четыре клапана на цилиндр; 6 - топливная система "коммон рейл" (давление 1600 бар); 7 - турбина с регулируемой производительностью.
Предкамерный атмосферный дизель ВАЗ-341 мощностью 37 кВт выполняет нормы Евро I.
ЗМЗ-514 с неразделенной камерой сгорания, турбонаддувом и «неэлектронным» ТНВД укладывается в Евро II.
Леонид Новиков, технический директор «Барнаултрансмаш», ведущий конструктор дизелей ВАЗ.
МНЕНИЕ КОНСТРУКТОРА
Мое глубокое убеждение: ближайшее будущее принадлежит турбодизелям. Они завоевывают весь мир, придут и в Россию. Такие моторы экономичней и экологически чище бензиновых, а по энергетическим показателям - мощности и крутящему моменту уже сегодня находятся на одном уровне с бензиновыми. Думаю, покорение дизелями России все-таки начнется примерно в 2005-2007 гг.
НАШИ ВПЕЧАТЛЕНИЯ
Два автомобиля с дизельными моторами, прописанные в автопарке «За рулем», проехали уже более 100 тыс. км (ЗР, 2003, № 2).
Дизельная «четверка» подходит для начинающих: учит ездить размеренно, с расстановкой. Приноровившись к слабенькому, но тяговитому мотору, не чувствуешь себя ущемленным в городском потоке. Но на шоссе обгоны приходится тщательно просчитывать: даже по сравнению с обычными "жигулями" динамика явно плоховата. Зато зимой машина намного послушнее бензиновой: мотор позволяет точно дозировать тягу на колесах, черепашьим шагом вывезет из вязкой грязи или снежной каши.
Безусловно, самое весомое достоинство - экономичность. При нынешних московских ценах на топливо дизельная «четверка» на каждой сотне километров экономит около 40 рублей. VAZ 21045 дороже 43-й, но без учета расходов на ремонт и обслуживание окупит себя уже после 43 тыс. км. Наша «четверка» стала «прибыльной» лишь на 77-й тысяче: различия в ценах на автомобили и топливо были иными. Главный недостаток - мотор пришлось перебирать по гарантии на 35-й тысяче, некоторые запчасти по-прежнему нужно искать.
GAZ 310221-600
Экономичность дизеля особенно ощутима на больших и тяжелых машинах. ГАЗ-560 под капотом "Волги" позволяет не так часто заезжать на заправки, да и в кассе оставляешь меньше, нежели владельцы бензиновых Волг. Цены на автомобили с ГАЗ-560 постепенно снижали. Последние (увы!) дизельные GAZ 3110 уже через 11- 12 тыс. км приносили владельцам «доход» (расходы на ремонт и обслуживание вновь не учитываем).
Характер Волги с ГАЗ-560 не соответствует представлениям о дизеле, как тракторном моторе: по разгону и максималке универсал с ГАЗ-560 проигрывает машине с ЗМЗ-406 не так уж много, а по эластичности уходит в отрыв.
4216