Высокой мысли пламень (Часть третья) - Управление главного конструктора АВТОВАЗ (коллектив авторов)

Ю. Ямолов, испытатель.

Впрыском мы на ВАЗе начали заниматься ещё в 70-х гг. Помню, что в ленинградском ЦНИИТА (институте топливной аппаратуры) был молодой энтузиаст впрыска по фамилии Каганер.

Он был провидцем в плане создания форсунки с распылителем в виде пластины, который применяется на всех современных форсунках (по другой, правда, технологии).

Правда, тогда Каганеру проблему решить не удалось, форсунки были струйными, топливо подавалось прямо в цилиндр. Заливало, у нас постоянно возникали проблемы.

И наше руководство отменило эту работу как неперспективную. А я занялся топливной аппаратурой, т.е. карбюраторами.

Но в 1990 году спираль развития сделала новый виток – было принято решение, что на автомобили надо ставить электронный впрыск.

Первая фирма была GM, с очень добротной репутацией. Руководителем нашей команды был Ю. Пашин.

Работы проводились в течение четырёх лет, со сменой инженеров. Со мной вместе были Ю. Миронов, А. Симульман и Ю. Туровский, позднее подъехал Ю. Маджанов.

Мы там отработали около года. Были собраны первые прототипы с электронным впрыском, начались испытания на дорогах Америки и на полигонах. Южный полигон в Фениксе, штат Аризона. Испытания в Денвере на высокогорных участках.

Зимние испытания проходили уже без меня.

На каждом полигоне есть свои лаборатории, хорошо оснащённые. На южном их было целых три, такое внимание уделялось.

После адаптации наших автомобилей мы получили знания, оборудование и с 1993 года начали промышленное освоение комплектов. Они поставлялись и на классику, и на 8– и 16-клапанные двигатели десятого семейства, и на Самару.

4 клапана на цилиндр дали прирост мощности и крутящего момента, к тому же это хорошая перспектива для развития. Используется весь рабочий объём двигателя без каких-либо дополнительных устройств (турбонаддув, фазер и т.п.).

Сейчас ставится мощная автоматика: регулирование подъёма клапанов, регулирование фаз, впуска и многое другое.

В 1994 году мы омологировали автомобиль под нормы Евро-1, в 1996-м – под Евро-2. Поставки всех автомобилей на экспорт проводились с системой GM. Система была адаптированной, известной, работ было немного. И мы начали разрабатывать отечественную систему.

В это же время руководство принимает решение работать с фирмой Bosch, взять у неё основные узлы электронной системы управления: блок, расходомер воздуха, форсунки, датчик кислорода и качающий узел (насос). Всё оставшееся разрабатывать на отечественных заводах.

Пришлось очень много поработать в Саратове, Самаре и других местах. Сначала были оборонные заводы, которые брались за создание, но потом были созданы специализированные предприятия. Закуплено за границей оборудование, освоена технология.

Сейчас от Bosch поставляется пять изделий, остальное дают отечественные заводы.

В 1996 году мы разработали свой, отечественный нейтрализатор под нормы Евро-2, освоили его в производстве. В 2000 году мы создали комплектацию уже под Евро-3. Эта работа была крайне сложной и далась очень непросто. Сложнейшая система с диагностикой по отказу изделий ЭСУД, не один управляющий датчик, а два и т.д.

Чтобы уменьшить затраты драгметаллов на нейтрализатор, в 2003 году был разработан катколлектор. Вместо платины сейчас применяется палладий с родием.

Металлы дорожают в разы, сейчас надо насыщать двигатель автоматикой, чтобы сырой выброс токсичных компонентов был ниже, чем сегодня. Тогда возможно и снижение драгметаллов на катколлекторах.

Катколлектор был для нас большим шагом, занимался этим Б. Терентьев с сильной командой конструкторов и испытателей. У меня этим занимались И. Иванов, И. Кобец, калибровщики М. Туракин, В. Мусин, Истомин. Практически весь отдел занимался этим вопросом.

Сейчас мы выполняем Евро-3 с большим экономическим эффектом. Разработали однопроводную топливную систему (убрали второй, сливной трубопровод), упростили систему выпуска. Тем самым ощутимо снизили себестоимость.

Нормы по токсичности с каждым годом ужесточаются. Нормы Евро-4 действуют до 2010 года (для наших старых автомобилей), для новых – до 2009 года. В России нормы Евро-3 будут приняты в 2008 году, а в 2010-м – Евро-4, чтобы догнать Европу. Но Европа в 2010-м будет уже применять Евро-5, более жёсткие. В 2014-м – Евро-6.

Но вопрос сейчас не только в этих нормах. Сейчас принято ограничение и по выбросу углекислого газа (СО2), который создаёт в атмосфере парниковый эффект. Снижение этого выброса, над которым работают все фирмы, напрямую связано с расходом топлива.

СО в катализаторах и нейтрализаторах преобразуется и превращается в воду, СО2 и аммиак (в него преобразуются окислы азота). Углекислый газ составляет здесь 95 – 96%.

И если какая-то величина узаконена, то в производстве не должно быть её превышения.

В Европе уже снизили выброс на 20-30%, что даёт определённые налоговые преимущества (по Евро-4). В Евро-5 это будет просто узаконено, снижение ещё на 20 – 30%.

Это будет возможно лишь на двигателях с непосредственным впрыском. Но там есть ограничения по выбросу твёрдых частиц (сажи). Она образуется, когда впрыск идёт в камеру сгорания. Идёт усложнение конструкции в виде сажевых фильтров.

По Евро-5 у нас пока нет возможностей, нет оборудования. Оно законтрактовано, года через полтора освоим и это.

Надо развивать двигатель. Непосредственный впрыск в России не приживётся, по моему мнению. Это очень сложно, высокие давления (до 2 000 бар), более дорогая и сложная аппаратура впрыска. Американцы делают впрыск на клапан, они очень практичные.

А в целом впрыск намного долговечнее, чем карбюраторный вариант, мы это закладывали с самого начала. Надо только следить за топливными фильтрами и за тем, что заливаешь в бак.

Мы сделали очень хорошую защиту двигателя от пыли, и ходимость увеличилась в два раза. У нас стоит двойная очистка топлива.

Весь мир работает на 95-м бензине. Иногда можно залить и 92-й, система это позволяет, она сама себя контролирует по детонации.

Только защита воздуха от пыли и топлива от грязи позволила поднять ходимость до 150 – 160 000 км, это 8 – 10 лет эксплуатации. Только за счёт этого!

Мы проводим все испытания для выявления отказов. Это в основном 80 000 км по методике СНОГ[9].

Сейчас система впрыска должна обеспечивать без выхода из строя пробег 100 000 км, а в Евро-5 – 160 000 км, причём это входит в гарантию завода. В случае чего завод будет нести большие убытки, поэтому это всё тщательно и отрабатывается.

По десятке все горные, летние и зимние испытания без нас не обходились. Начиная с 1993 года, когда на сосновском полигоне открылось кольцо, мы там начали проводить зимние испытания. Жили в вагончиках, топили дровами, походные условия.

Как раз развивался отечественный впрыск, переходили на Bosch, была уйма работы. Это было в течение 10 – 12 лет. Сейчас приобрели опыт, задействовали холодильную камеру.

На южные испытания ездили на пскентский полигон, очень неплохой. Горы – на перевале Камчик.

Сейчас это всё закрылось. Горная местность осталась только в Барнауле. Но там условия не совсем те. Далеко, затяжные подъёмы почти до китайской границы. Сейчас перешли на Кавказ, когда там немного утихомирилось (хотя бы на время).

На изготовление системы выпуска идёт очень много затрат. Газы, выходящие из катализатора, не должны попадать в атмосферу, нужна герметичность. Катколлектор – это термический реактор с температурой 1000°, очень тяжёлые условия.

Сейчас мы работаем над системой, которая бы его защитила от отказов катушки зажигания, свечей (пропусков воспламенения). В частности, и от топлива. Там идут ферроценовые присадки для увеличения октанового числа. А это железо, которое шунтирует свечи.

Тетраэтилсвинец (ТЭС) раньше закупался в Англии. Очень агрессивная и ядовитая субстанция, вдобавок канцерогенная. Но октановое число повышала. Такой бензин был красного цвета.

Мы запретили его поставлять на завод с 1996 года. В принципе сейчас в стране такого бензина нет.

Сопротивлялись заводы отчаянно. Выручило то, что начались поставки бензина за рубеж, где о свинце и речи быть не могло. Пришлось им перестраиваться, чтобы получать прибыль.

Сейчас они нашли замену – ферроцен (окислы железа), который очень вреден для свечей (я об этом уже говорил). Мы тоже настаиваем, чтобы его убрали. ГОСТом это, кстати, запрещено.

У американцев применяются фильтры. На каждой заправке перед пистолетом стоит фильтрующий патрон. А у нас бензин грязный.