К концу ХХ века в создании автомобильных двигателей внезапно назрела революция

Популярная механикаАвто

Эпоха радикальных перемен: автомобильные двигатели конца ХХ века

Антон Борисенко

К концу ХХ века в истории создания автомобильных двигателей внезапно назрела революция. Ее «отцами» стали вовсе не автомобильные инженеры и конструкторы. Конечно, именно их усилия, изобретения и поиски решений стали топливом этого переворота, именно им пришлось искать ответы на новые вопросы. А задавали эти вопросы совсем другие люди – экологи, маркетологи и политики. Ну а забот перепало не только инженерам, занимавшимся непосредственно разработкой двигателей, но и тем, кто создавал материалы, детали и «расходники». Им теперь приходилось учитывать намного больше аспектов и нюансов.

Резкий старт на «зеленый»

Конечно же, как таковая официальная дата начала новой эпохи в автомобилестроении никем не отмечается, но неофициально считается, что отсчет можно вести от появления в 1970 году в США поправки к Clean Air Act – Закону о чистом воздухе. Именно она диктовала автопроизводителям новые требования: значительно снизить вредные выбросы их продукции. В США это стало радикальной сменой направления развития: там привыкли к многолитровым двигателям, хоть в дни нефтяных кризисов уже имели поводы задуматься об экономичности автомобилей. Новшества были приняты далеко не всеми: наклейки «F**k Fuel Economy» (недвусмысленное указание, куда идти сторонникам экологических перемен) до сих пор можно встретить на внедорожниках и пикапах, причем далеко за пределами Штатов.

9cfe3678386ac296916c98f573add7d6.jpg
Фото: Vostockphoto

Но для автопроизводителей роскошь послать новые законы на несколько англоязычных букв, естественно, была непозволительной. Все объединяющие структуры (о которых мы рассказывали в прошлой части) стали вносить соответствующие коррективы в свои регламенты. Появились – и не только в США, остальные страны первого мира быстро подхватили тенденцию – первые экологические стандарты. Признаться, они были еще достаточно безобидными по сравнению с теми, по которым мы живем сейчас. Экологически вредным выбросам был объявлен настоящий бой – как их составу, так и количеству. И инженеры бросились искать ответы на новые вызовы, а по мере разработки таких ответов начали ставить задачи технологам, материаловедам, химикам, электронщикам.

Примерно два десятилетия удавалось «укладываться» в экологические требования за счет оптимизации конструкции и настроек самих двигателей. Огромную роль сыграло здесь распространение систем впрыска – сначала одноточечного, потом распределенного – позволявших гораздо точнее дозировать подачу топлива. Еще одним важным шагом стали различные возможности изменения фаз газораспределения: кто-то из автопроизводителей упражнялся с переменной длительностью фаз, кто-то – с переменной высотой подъема клапанов.

91b04e1d3cebb4d18ab504131d9e9683.jpg
Фото: Vostockphoto

Постепенно уходили со сцены автомобили, которые можно было чинить «гаечным ключом и отверткой». Высокоточные, миниатюрные и быстродействующие сервоприводы и актуаторы, настройки основных систем при помощи электроники – все это требовало уже профессионального сервиса. И более тонкого подбора качеств смазочных материалов. В середине семидесятых годов началось промышленное производство первых синтетических моторных масел. Однако этот прогресс нельзя назвать стремительным. Ощутимо более дорогая «синтетика» завоевывала рынок осторожными шагами. К примеру, в 1980-х уже были достаточно распространены компромиссные полусинтетические масла с улучшенными качествами, но с более-менее традиционной рецептурой: к обычной минеральной основе добавлялся пакет синтетических присадок. А «полностью синтетика» считалась продуктом элитным, флагманом в линейках самых авторитетных производителей масел.

Полезные, но капризные – каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр

Настоящий взлет «синтетики» начался после того, как был достигнут предел механической оптимизации двигателей, а экологические стандарты продолжали становиться все строже и жестче.

Первым новым шагом стало появление систем дополнительной очистки выхлопных газов – каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров (для дизельных двигателей). Каталитические нейтрализаторы, как можно догадаться из названия, обеспечивают химическую реакцию разложения вредных составляющих выхлопа. Первым требованием, которое было «выставлено» этим новым на тот момент узлом, стал отказ от этилированного бензина. В состав нейтрализатора входит ряд драгоценных металлов, и с присутствующим в этилированном бензине свинцом они, мягко говоря, «не дружили». Здесь нужно напомнить, что «этилированный» – это упрощенный термин, а полное название присадки, которая использовалась для повышения октанового числа топлива – «тетраэтилсвинец». Так становится понятнее, при чем тут свинец. Повышение октанового числа многие годы позволяло увеличивать степень сжатия в двигателе, добиваться большей мощности. Теперь приходилось достигать тех же результатов – но уже без тетраэтилсвинца. Но не нужно сожалений: уж больно вредная это штука и для человека тоже.

31980abe52f77a912fe8b3f7348b7942.jpg
Фото: Vostockphoto

Да и к остальным составляющим выхлопа пришлось присмотреться повнимательнее – в том числе и к продуктам сгорания моторного масла. В принципе, угар обусловлен самой конструкцией двигателя. Однако минимизировать его целесообразно и с экологической точки зрения, и в техническом плане. Инженеры стремились добиться минимальных зазоров и максимальной точности исполнения всех деталей: это делало и двигатель эффективнее, и расход масла ниже. Со своей стороны, разработчики моторных масел стремились создавать продукцию, как можно более устойчивую к угару и способную формировать прочную пленку минимальной толщины.

Сажевый фильтр отдаленно напоминает нейтрализатор, однако его задача – не химическая, а физическая фильтрация микрочастиц сажи. Необходимо предусмотреть, чтобы этой самой сажи было как можно меньше изначально. Именно здесь (помимо, собственно, качества дизтоплива) важную роль играет масло. Дело в том, что так называемое «щелочное число» моторного масла – важнейший показатель его важных и полезных моющих качеств. Но! Чем больше щелочное число, тем выше и зольность масла, а значит, способствование тому самому загрязнению фильтра. Стоит отметить, что сажевые фильтры (как и каталитические нейтрализаторы) – штука недешевая. То есть надо щелочное число снижать? А как же тогда моющие средства? Найти верный для самых современных двигателей баланс в рецептуре оказалось возможным с появлением синтетических моторных масел. Причем и здесь есть немало тонкостей. Например, возможность работы с современными системами очистки выхлопа дизельных двигателей оговаривается отдельно. Масло может великолепно подходить для «бензина», но для «дизеля» при этом – нет. Если двигатели не относятся к самым последним поколениям или работают с меньшими удельными нагрузками, то они могут работать и на полусинтетическом, и на минеральном масле хорошего качества. А вот сложные современные конструкции требуют новейших разработок нефтехимиков – «синтетики».

8e3dd730357a6480bada0331845003f1.jpg
Фото: Vostockphoto

Обратите внимание: каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр на пути к «позеленению» автомобильных двигателей сыграли огромную роль, но при этом… собственно деталью или частью двигателя-то не являются. Это элементы выпускного тракта. Тем временем и с самими двигателями за последние два-три десятилетия произошли принципиальные трансформации.

От чугунных – к «одноразовым»

На пути к экономичности и экологичности двигателей их разработчики использовали и новые материалы. Ведь еще один из ресурсов улучшения этих показателей – снижение потерь внутри самого двигателя. К примеру, облегчение многих деталей. Двигатели даже самых массовых автомобилей становились достаточно высокооборотистыми, и масса деталей напрямую влияла на инерцию и связанные с ней потери и возможности поломки. В индустрию автомобильных двигателей стали приходить легкие сплавы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

К баллистическому будущему К баллистическому будущему

Траектория движения космических аппаратов строится с учетом разных соображений

Популярная механика
«Миру нужна унификация, чтобы приучить общество к разумному потреблению» «Миру нужна унификация, чтобы приучить общество к разумному потреблению»

О стандартизации сантехнической продукции как пути к рациональному потреблению

РБК
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
«На мне Fendi, смотри»: как TikTok меняет моду «На мне Fendi, смотри»: как TikTok меняет моду

Как TikTok меняет моду, шоппинг и общество

РБК
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Как детям токсичных родителей избавиться от чувства вины Как детям токсичных родителей избавиться от чувства вины

Как быть, если при сепарации от токсичных родителей мы чувствуем вину?

Psychologies
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
7 фильмов, над которыми работали известные дизайнеры 7 фильмов, над которыми работали известные дизайнеры

Кто придумал леопардовый комбинезон из «Пятого элемента» и костюмы Бонда

GQ
Все что нам надо Все что нам надо

Наш обзор вполне достижимых свершений заставит вас вспомнить о радости жизни

Playboy
Шесть миллионов видеороликов указали на универсальность эмоциональных реакций Шесть миллионов видеороликов указали на универсальность эмоциональных реакций

Ученые: около 70% эмоциональных реакций на определенные ситуации универсальны

N+1
Посмотрите, это же Nissan. Первый тест-драйв Oting Paladin Посмотрите, это же Nissan. Первый тест-драйв Oting Paladin

Эксперт сравнил Oting Paladin с Nissan Terra и назвал различия

РБК
Дергается глаз, чешутся руки — о чем это говорит и что делать? Дергается глаз, чешутся руки — о чем это говорит и что делать?

О самых частых «стрессовых» проявлениях и способах восстановления организма

Cosmopolitan
Нулевая ступень Нулевая ступень

Весной 2019 года в небо поднялся самолет с самыми большими крыльями в истории

Популярная механика
Как полюбить свою работу: 8 полезных советов для тех, кто уже на грани Как полюбить свою работу: 8 полезных советов для тех, кто уже на грани

Займись любимым делом и тогда тебе не придется работать ни дня в своей жизни

Playboy
Здравствуйте! Здравствуйте!

Бёхово — особенно место, и люди там живут — под стать

Seasons of life
Великие сражения, в которых непонятно кто победил Великие сражения, в которых непонятно кто победил

К черту подробности! Какой счет?

Maxim
Он тебе не указ: можно ли позволять мужчине давать тебе модные советы Он тебе не указ: можно ли позволять мужчине давать тебе модные советы

Можно ли доверить мужу или бойфренду стать твоим модным критиком

Cosmopolitan
Этого не хватало Этого не хватало

Можно ли с помощью добавок, кремов и процедур поддержать синтез коллагена

Glamour
7 нескучных фактов об автомобиле «Москвич» ко дню его рождения 7 нескучных фактов об автомобиле «Москвич» ко дню его рождения

Удивительные факты о «Москвиче» — от плагиата до постельной сцены

Maxim
Как расшифровали шифр серийного убийцы Зодиака Как расшифровали шифр серийного убийцы Зодиака

Какие приемы использовал Зодиак в этом необычном коде, и как он был «взломан»

Популярная механика
«Ты можешь все»: мотивация или заблуждение? «Ты можешь все»: мотивация или заблуждение?

Что нас ограничивает и так ли плохо видеть границы своих возможностей?

Psychologies
«Здесь нет шансов что-то доказать». ДТП, которое может произойти с каждым «Здесь нет шансов что-то доказать». ДТП, которое может произойти с каждым

Разбираем в последствиях ДТП: кто виноват и что делать

РБК
Дизайн служения Дизайн служения

Латвия славится особым подходом к дизайну — осознанным, смелым

Seasons of life
Последний «Звонок» Последний «Звонок»

О расцвете и закате самой известной хоррор-франшизы и о пользе ужасов

Weekend
Летаргическая поэма Летаргическая поэма

У издательства Common place появился импринт «Вздорные книги»

Weekend
Дмитрий Лиханов: Звезда и Крест. Отрывок из книги Дмитрий Лиханов: Звезда и Крест. Отрывок из книги

Фрагмент из романа Дмитрия Лиханова о том, как настоящее повторяет прошлое

СНОБ
Каникулы без последствий Каникулы без последствий

Эксперты рассказывают, как лучше питаться в праздничные дни

Лиза
Правила жизни Джона Ле Карре Правила жизни Джона Ле Карре

Писатель, Англия. Умер 14 декабря в возрасте 89 лет

Esquire
Ученые синтезировали супергидрид европия с 54 атомами Ученые синтезировали супергидрид европия с 54 атомами

Ученые синтезировали и рассчитали некоторые физические свойства гидридов европия

N+1
До сих пор не верим! Супонев, Насыров, Бодров и другие погибшие кумиры 90-х До сих пор не верим! Супонев, Насыров, Бодров и другие погибшие кумиры 90-х

Они были талантливы и любимы, но их жизни оборвались...

Cosmopolitan
Открыть в приложении