Техника
Будущее за союзом
В ожидании широкого распространения электромобилей двигатели внутреннего сгорания становятся все более эффективными – благодаря развитию современных технологий и гибридизации.
Сейчас не лучшие времена для турбодизелей. Они давно под ударом: а дизельгейт лишь усложнил их положение, отодвинув на второй план заслуги этих моторов – высокую отдачу, позволяющую сократить расход и выбросы СО2.
Факт в том, что из-за обещаний городских властей запретить дизельные автомобили в своих городах и растущих затрат на разработку различных нейтрализаторов и фильтров мелких частиц, начали исчезать компакты с моторами, работающими на тяжелом топливе. Хотя в целом по рынку доминирование дизелей на крупных автомобилях продолжается.
На этом фоне автопроизводители постоянно анонсируют появление новых электрокаров, но на данный момент главную выгоду из ситуации получает бензиновый мотор. Это до сих пор самый распространенный вариант на глобальном уровне (дизель популярен в основном в Европе), и на его совершенствование в краткой и среднесрочной перспективе направляется все больше ресурсов.
В сторону электрификации
Если еще недавно главным словом был «даунсайзинг», то будущее за «электрификацией». И речь в данном случае не об электрокарах. Имеются в виду – и главным образом – двигатели, работающие по циклу Отто, в сочетании с электрическим мотор-генератором, увеличивающим эффективность за счет рекуперации энергии торможения и дальнейшего ее использования для помощи в наборе скорости. Это «мягкий» гибрид, который при не очень высокой стоимости дает ощутимое снижение расхода топлива и выбросов углекислого газа.
Гибридизация бензиновых моторов, однако, не исключает других мер по снижению расхода: сокращение рабочего объема и количества цилиндров, применение наддува и непосредственного впрыска, высокоэффективных циклов работы и системы отключения цилиндров при небольших нагрузках.
С сентября в Европейском союзе произошла смена омологационного цикла: место устаревшего NEDC (New european driving cycle) займет WLTP (Worldwide light duty testing procedure). Во время испытаний по сертификации расхода и выбросов двигатели станут эксплуатироваться жестче, чем сейчас: бензиновые турбомоторы малого относительно массы автомобиля объема рискуют работать в условиях, когда потребуется обогащение топливной смеси для снижения температуры в камере сгорания и исключения детонации. Чтобы избежать этой ситуации, увеличивающей расход и выбросы, мотористам нужно работать над деталями: например, придумывать более эффективное охлаждение головки блока и выпускного коллектора. В сентябре же ужесточили ограничения по выбросам для бензиновых моторов с непосредственным впрыском. Нормативы Евро-6 ограничили содержание мелких частиц для этих двигателей, получающих все большее распространение – они эффективнее традиционных, вливающих топливо во впускной тракт перед клапанами.
Фильтр и для бензина
До сих пор для них был предусмотрен более щадящий уровень, чем для дизелей (6000 млрд частиц против 600 млрд частиц) – но теперь его понизили для обоих. Дополнительной сложностью станет большая жесткость нового цикла. Результат – если бензиновые моторы с непрямым впрыском легко вписываются в нормы Евро-6 с помощью одного тройного нейтрализатора, то двигатели с прямым впрыском придется оборудовать фильтром мелких частиц (GPF, Gasoline particulate filter), а это неизбежный рост стоимости. Однако выросшая температура отработавших газов приведет к более эффективной по сравнению с дизелями регенерации фильтра. Но все же растет и расход из-за необходимости обогащения смеси.