Авто / Эволюция авто

Система здорового питания авто

Как эволюционировал процесс превращения смеси бензина и воздуха в движение?

  
1734
Система здорового питания авто

Более 100 лет поджигаемые электрической искрой пары бензина приводят в движение самобеглые коляски. Принцип неизменен, а вот способы наполнения цилиндров горючей смесью менялись. Рассмотрим эту эволюцию в практическом плане.

Карбюратор

Этот способ образования бензо-воздущной смеси во всех так называемых развитых странах (включая Россию) давно отправлен на покой. По крайней мере — на открытом потребительском рынке. Главная причина — невозможность обеспечить оптимальное соотношение бензина и воздуха на всех режимах работы двигателя. Как следствие — очень грязный выхлоп. К середине 1960-х годов эта проблема тяжелейшим смогом нависла над крупнейшими мегаполисами мира. И там буквально стало нечем дышать. Мы тоже столкнулись с отголосками этого процесса в 1990-х, когда в России началась массовая автомобилизация. Никогда не забуду, когда в первый раз попал в глухую пробку прямо посередине тоннеля под Таганской площадью. Как назло, вокруг было огромное количество карбюраторных грузовиков типа ЗиЛ-130 и ГАЗ-53. И тогда я впервые воочию представил себе — что такое ад.

Механический впрыск

Но ещё задолго до экологических веяний авиационное и автоспортивное сообщества озадачились повышением отдачи моторов. А авиаторы, кроме всего прочего, еще и стабильностью работы двигателей при активных манёврах, характерных для воздушного боя. И хотя мембранно-игольчатые карбюраторы были относительно нечувствительны к пространственному положению машины, но резкие перегрузки, вызванные манёврами, не любили и они.

Первые эксперименты с механическим впрыском датируются уже серединой 10-х годов ХХ века — они как раз совпали с массовым внедрением манёвренного воздушного боя. Русские конструкторы, кстати, тогда тоже были на острие, как говорится, технического прогресса. Ещё в 1916 году Микулин и Стечкин построили в металле двигатель, имевший механический впрыск бензина. Но этот опыт оказался неудачным.

А вот у немцев двадцатью годами позже всё получилось. Компании Robert Bosch и Daimler-Benz построили вполне работоспособный авиационный двигатель для печально известного истребителя Messerschmitt Bf 109. По сравнению с карбюраторным вариантом он оказался аж на 20 процентов мощнее. А ещё спустя почти 20 лет механический впрыск появился и на автомобиле. Те же Robert Bosch и Daimler-Benz оснастили такой системой питания знаменитый Mercedes-Benz 300SL («Крыло чайки»). Справедливости ради стоит отметить, что были и более ранние опыты, но именно «Крыло чайки» открыло «впрысковую» эру для четырехтактных моторов.

В Советском Союзе механический впрыск освоили к середине войны. Истребители Ла-5 и чуть позже Ла-7 оснащались мотором воздушного охлаждения АШ-82ФН, который оказался чрезвычайно удачным, и применялся до самого конца эры поршневых моторов.

Но тогдашний механический впрыск, элементы которого были спроектированы по образу и подобию дизельных насосов высокого давления, прежде всего, не отличался долговечностью. Для военных самолётов это не критично, а вот для гражданских автомобилей — даже очень.

В 1960-х мировая конструкторская мысль закипела с новой силой — смог уже представлял собой глобальную проблему. И начали появляться предтечи современных систем электронного впрыска. Но порой со странными зигзагами технической мысли типа систем K-Jetronic (изначально механическая система, без наличия какой-либо управляющей электроники, регулирующая подачу бензина по непрерывному циклу посредством механического расходомера воздуха).

Распределённый электронный впрыск

Он смог появиться только с развитием более-менее компактных и недорогих микропроцессоров, эра которых стартовала с начала 70-х годов прошлого века — аккурат к тому времени, когда в крупных мегаполисах стало буквально нечем дышать.

Но поначалу эти конструкции получались относительно дорогими. Даже японцы до середины 1980-х применяли карбюраторы. И именно в середине 1980-х произошёл окончательный перелом.

По сегодняшним меркам, классический распределённый электронный впрыск — конструкция простейшая. Топливный насос создаёт постоянное (и невысокое) давление в общей топливной магистрали — рампе. От которой к каждому цилиндру тянется форсунка, представляющая собой электромагнитный клапан. Форсунка по сигналу блока управления открывается на строго определённое количество миллисекунд.

Такой способ дозирования и распыла топлива оказался настолько эффективным, что позволил даже не в разы, а на порядки снизить вредность автомобильных выхлопов. И к концу первой декады 2000-х в пробке в тоннеле под Таганской площадью можно было относительно безболезненно стоять уже довольно долго.

Были некоторые тернии и на этом пути. Но незначительные. Например, обращённая на тарелку впускного клапана струя бензина из форсунки поначалу вызывала там рост отложений. Отложения также росли внутри форсунки. Но эту проблему решили применением в бензине моющих присадок.

Заодно с «экологией» улучшилась экономичность. Особенно в рваных городских режимах. Да и отдача моторов подросла. Всё бы хорошо, но законы так называемого прогресса заставляют «двигаться дальше». И тогда вспомнили про непосредственный впрыск, заодно подтверждая закон диалектики о развитии по спирали. Ведь первые (механические) конструкции осуществляли именно непосредственный впрыск бензина прямиком в цилиндры.

Непосредственный впрыск

Технологически всё было готово уже к началу 1990-х. Но все выжидали — кто же будет первым и соберёт все шишки. Первым решилась компания Mitsubishi Motor Corp. И шишек набила немало. Особенно в тех регионах мира, где бензин был похуже, чем в Японии. Моторы GDI (Gasoline Direct Injection) быстро окрестили «джедаями» и сторонились их как чумных. Вскоре подтянулись Toyota и Nissan. Ну а затем «непосредственная» волна накрыла почти всех остальных.

Да, эти моторы оказались чуть более экономичными, нежели те, что имели гораздо более простой распределённый впрыск. Но и оказались очень требовательными не только к качеству бензина, но и к технологическим возможностям в условиях массового производства.

На сегодняшний день все эти проблемы вроде как преодолены. Но то тут, то там что-нибудь да всплывёт. То холодный пуск при очень низких температурах, то «пробочные» режимы. Ну и вопрос качества бензина тоже остаётся актуальным. Ведь во многих городах и весях России, особенно на безымянных заправках, можно запросто хватануть какую-нибудь гадость вместо нормального «Евро-5».

На деле получилось, что моторы эти стали заметно дороже, а их экономичность и экологичность оказалась… избыточной и пошла во вред надёжности и долговечности. Но ничего не поделаешь — законы «развития» постиндустриального общества неумолимы, и такие понятия, как надёжность и долговечность давно преданы забвению.

Дело дошло до того, что многие ведущие мировые автопроизводители начали возвращаться к обычному распределённому впрыску. Как, скажем, в России. Например, Volkswagen для нас обратно конвертировал свой мотор FSI (с непосредственным впрыском) в MPI. Не отстаёт и Ford, который на новый Mondeo для нашего рынка будет ставить старый-добрый и простой мотор 2.5 опять же с распределённым впрыском.

Но почему-то всё больше и больше хочется дизель…

Фото: Валерий Матыцин/ ТАСС

Новости СМИ2
Новости 24СМИ
Новости Лентаинформ
Последние новости
Цитаты
Михаил Делягин

Директор Института проблем глобализации, экономист

Павел Грудинин

Директор ЗАО «Совхоз им. Ленина»

Сергей Обухов

Член Президиума, секретарь ЦК КПРФ, доктор политических наук

Комментарии
Новости партнеров
В эфире СП-ТВ
Новости СМИ2
Новости 24СМИ
Новости Лентаинформ
Новости Финам
Рамблер/новости
Новости НСН
Новости Жэньминь Жибао
Новости Медиаметрикс
СП-ЮГ
СП-Поволжье
В эфире СП-ТВ
Фото
Цифры дня