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

Вечные девственники: 6 исторических личностей, которых не интересовал секс Вечные девственники: 6 исторических личностей, которых не интересовал секс

Эти люди точно знали, как сублимировать эффективно

Cosmopolitan
Терем рукотворный Терем рукотворный

Терем в Асташове — пример того, что людям под силу повернуть историю

Seasons of life
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Как big data помогает повысить качество услуг: кейс «Почты России» Как big data помогает повысить качество услуг: кейс «Почты России»

Зачем компаниям нужен анализ big data

Inc.
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
Сатурналии: отпразднуй Новый год по-древнеримски! Сатурналии: отпразднуй Новый год по-древнеримски!

Как отметить день зимнего солнцестояния согласно красивой античной традиции

Maxim
Судьба разведчика Судьба разведчика

Под покровом секретности на Урале в 1962 году случился международный скандал

Популярная механика
«Когда ты по-настоящему счастлив, то не боишься всё потерять». Правила бизнеса легендарного главы Zappos Тони Шея «Когда ты по-настоящему счастлив, то не боишься всё потерять». Правила бизнеса легендарного главы Zappos Тони Шея

Тони Шей о том, как относиться к сотрудникам и почему не в деньгах счастье

Inc.
Невымирающий вид Невымирающий вид

Lada Niva Travel – уже не пирожок, но все еще Niva

Популярная механика
Чтение выходного дня: фрагмент нового романа автора «Облачного атласа» Дэвида Митчелла Чтение выходного дня: фрагмент нового романа автора «Облачного атласа» Дэвида Митчелла

Фрагмент из нового романа Дэвида Митчелла «Утопия-авеню»

Esquire
Ботнет «нового поколения» FritzFrog возобновил работу — он прячется в оперативной памяти серверов и майнит криптовалюту Ботнет «нового поколения» FritzFrog возобновил работу — он прячется в оперативной памяти серверов и майнит криптовалюту

Как узнать о заражении ботнетом и обезопасить системы на Linux

VC.RU
7 самых странных вещей, упавших с неба: дождь из рептилий и зеленый метеор 7 самых странных вещей, упавших с неба: дождь из рептилий и зеленый метеор

Иногда с неба падают самые необычные и загадочные предметы

Популярная механика
Как правильно отвечать на 25 каверзных женских фраз Как правильно отвечать на 25 каверзных женских фраз

Подарочный набор культовых женских фраз и типовых ответов на них

Maxim
Когда грибы были большими Когда грибы были большими

В начале палеозойской эры на суше доминировали гигантские грибы

Популярная механика
Рачки-мизиды удобрили водорослевые лужайки рыбок-фермеров Рачки-мизиды удобрили водорослевые лужайки рыбок-фермеров

Cоюз этих двух видов можно считать зачаточной формой одомашнивания

N+1
Успокаивающие слова и музыка во время наркоза снизили послеоперационные боли в первые 24 часа Успокаивающие слова и музыка во время наркоза снизили послеоперационные боли в первые 24 часа

Также это сказалось на снижении потребления опиоидных обезболивающих препаратов

N+1
В мозге нашли «включатель» сознания В мозге нашли «включатель» сознания

Коллектив ученых связал сознание с таламусом, поясной корой, угловыми извилинами

N+1
Канадский смокинг, банты и узоры: стиль Джона Малковича в ключевых деталях Канадский смокинг, банты и узоры: стиль Джона Малковича в ключевых деталях

Джон Малкович одевается необычно и местами экстравагантно

Esquire
Потери сигнала в оптоволокне с полой сердцевиной приблизились к стандартным значениям Потери сигнала в оптоволокне с полой сердцевиной приблизились к стандартным значениям

Физики снизили затухание сигнала в оптических волокнах с полой сердцевиной

N+1
Новый год к нам мчится Новый год к нам мчится

Устроим себе виртуальное новогоднее путешествие

Лиза
Наталья Ветошникова Наталья Ветошникова

99-летняя теннисистка собрала все возможные трофеи Ленинграда

Собака.ru
Глава Zoom Эрик Юань каждый день задает себе один вопрос. Он помогает ему решать проблемы и добиваться успеха Глава Zoom Эрик Юань каждый день задает себе один вопрос. Он помогает ему решать проблемы и добиваться успеха

Глава Zoom Эрик Юань — «А что я могу сделать сегодня по-другому?»

Inc.
Писатель, гуманист. Вспоминаем жизнь и творчество Джона Ле Карре Писатель, гуманист. Вспоминаем жизнь и творчество Джона Ле Карре

Как бывший агент британской разведки стал мастером жанра

Esquire
Последняя любезность: как Елизавета II навестила своего умирающего дядю Последняя любезность: как Елизавета II навестила своего умирающего дядю

Как королева почтила своим визитом Эдуарда VIII незадолго до его смерти

Cosmopolitan
5 правил интенсивного курса по выживанию в дикой природе от бывшего американского спецназовца и любителя путешествий Эдварда Гриллса 5 правил интенсивного курса по выживанию в дикой природе от бывшего американского спецназовца и любителя путешествий Эдварда Гриллса

Как выжить в дикой природе?

Playboy
Сказка – ложь? Сказка – ложь?

Психолог рассказывает, как говорить с детьми о волшебстве и Деде Морозе

Лиза
Спрячьте смартфон, если хотите произвести хорошее впечатление на рабочей встрече — особенно с малознакомыми людьми Спрячьте смартфон, если хотите произвести хорошее впечатление на рабочей встрече — особенно с малознакомыми людьми

Почему люди со смартфонами не производят хорошее впечатление

Inc.
5 причин, по которым мы тратим деньги в никуда: что с этим делать? 5 причин, по которым мы тратим деньги в никуда: что с этим делать?

Для некоторых бестолковые траты становятся странной привычкой

Cosmopolitan
Электромобили от бывшего замминистра и платформа для «Содержанок»: кому дали денег больше всех в 2020 году Электромобили от бывшего замминистра и платформа для «Содержанок»: кому дали денег больше всех в 2020 году

Пять российских проектов, получивших максимальную сумму инвестиции в 2020 году

Forbes
Дизайнер, который не боялся присвоить своё имя всему: чем запомнится в бизнесе Пьер Карден Дизайнер, который не боялся присвоить своё имя всему: чем запомнится в бизнесе Пьер Карден

Кто такой Пьер Карден?

VC.RU
Открыть в приложении