Автомобильные дизельные двигатели.

Производство двигателей в зарубежных странах осуществляется как на специализированных предприятиях, так и на заводах, входя­щих в состав фирм, выпускающих автомобили. На них обычно производят бензиновые и частично дизельные двигатели легковых автомобилей. Дизельные двигатели для грузовых автомобилей, во­енных колесных и гусеничных машин изготавливают специализи­рованные фирмы, имеющие большой опыт в этой области не толь­ко по производству автомобильных силовых установок, но и вы­пускающие более мощные дизельные двигатели тепловозного и су­дового назначения. К числу таких фирм относятся Daimler-Benz и ее группа MTU, MAN и Dentz в Германии. Perkins и Ley land в Ве­ликобритании, Cummins, Tclcdync Continental и GMC в США, Hino и Isuzu в Японии. Volvo в Швеции. Кроме того, производ­ством автомобильных дизельных двигателей занимаются также фирмы Fiat и Iveco (Италия). Ford (США), BMV (Германия), bind Rover (Великобритания) и др.

Типаж зарубежных автомобильных двигателей включает в се­бя бензиновые двигатели, предназначенные для легковых авто­мобилей, микроавтобусов и малотоннажных автомобилей-фур­гонов, и дизельные двигатели. Дизельные двигатели устанавли­ваются на все виды грузовых автомобилей, а в последние годы используются и на части легковых автомобилей и малотоннаж­ных грузовиках.

В период до 2020 г. практически все представительные образцы ВАТ зарубежных стран будут оснащены дизельными двигателями.

Основные автомобильные и моторостроительные фирмы счита­ют необходимым сохранение производства дизельных двигателей для легковых автомобилей в связи с возможностью повторения энергетического кризиса (середина 70-х годов), а также вследствие сокращения в перспективе общего срока окупаемости дизельных двигателей до 1,5-3 лет из-за их лучшей топливной экономичности. Современным легковым автомобилям с дизельным двигателем присущ меньший на 25-35% эксплуатационный расход топлива при движении в городских условиях и на 10-15% при езде с высо­кими скоростями. На тактических автомобилях грузоподъем­ностью выше 1,0-1,5 т уже начиная с 60-х голов в абсолютном боль­шинстве устанавливаются дизельные двигатели, и такая тенденция сохранится и к 2020 году. Дизелизация ВАТ позволит значительно сократить расход потребляемого топлива, повысить запас хода ма­шин, создать условия по повышению уровня стандартизации и унификации ВАТ, в том числе по номенклатуре применяемых топ­лив в войсках. Для современных дизельных двигателей характерна тенденция повышения безотказности, долговечности и эксплуатационной технологичности.

Дизельные двигатели легких тактических автомобилей, как пра­вило, имеют четыре, пять или шесть цилиндров и выполняются од­норядными. Двигатели большей мощности имеют от шести до две­надцати цилиндров с преобладанием шестицилиндровых рядных. Такие двигатели могут перекрывать диапазон мощности до 250-300 кВт. Возросший интерес к рядным шести цилиндровым двигателям объясняется их лучшей уравновешенностью, меньшими потерями на трение, относительно простой конструкцией, возможностью обеспечить лучшие условия работы подшипников и коленчатого вала при высоких условиях их нагруженности по сравнению с V-образными.

Двигатели мощностью более 300 кВт выполняются V-образными, восьмицилиндровыми при рабочем объеме цилиндров 17-18 л и двенадцатицилиндровыми при большей размерности. Преиму­ществами V-образных дизельных двигателей прежде всего являют­ся компактность и сравнительно небольшой удельный вес. Приме­нение того или иного типа двигателей будет обусловлено требова­ниями заказчика.

Около 85% дизельных двигателей ВАТ изготавливаются с жидкостным охлаждением, способным надежно обеспечивать нормальное тепловое состояние двигателей форсированных об­разцов. Воздушное охлаждение применяется примерно на 15% моделей, среди которых традиционными являются двигатели KIID (Klockner-Humbol)dt-Deutz). Двигатели с воздушным ох­лаждением (серия FL и BF) применяются на автомобилях IVECO Magirus, транспортере танков FS42.75/42 и на ряде легких авто­мобилей и малогабаритных автомобилях-транспортерах некото­рых стран — 700 АР (Австрия). FL501 (Франция) и FI8 (Италия). Германские двигатели с воздушным охлаждением фирм Deul/ ус­тановлены на транспортерах танков HY 47332,35, Hanyany HY480 армии Китая. Двигатели с воздушным охлаждением значительно меньше уязвимы от воздействия стрелкового оружия, чем двига­тели с жидкостным охлаждением. Двигатели с воздушным ох­лаждением могут снова вводиться в эксплуатацию после неболь­шого ремонта шлангов и т.п. вскоре после обстрела. Двигатели с воздушным охлаждением меньше нуждаются в обслуживании, проще в ремонте. Их недостатками являются несколько большая длина и худшая работа при низких оборотах коленчатого вала, что снижает эффективность системы охлаждения. Ограниченное применение воздушного охлаждения обусловлено еще тем, что, несмотря на значительное упрощение эксплуатации таких двига­телей, оно не может обеспечить надежного поддержания нор­мального теплового состояния деталей при требуемых в совре­менных условиях высоких уровнях форсирования. Определен­ным препятствием их массового применения являются также по­вышенные требования к технологической культуре производ­ства.

Анализ конструктивного исполнения дизельных двигателей по­казывает тенденцию широкого применения на них турбонаддува с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. При этом фирмы используют различные степени наддува для расширения программы потребительских свойств выпускаемых моделей.

Особенностью современных зарубежных автомобильных дизельных двигателей является значительное снижение частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту, вплоть до 1000-1200 мин¹. Одним из важней­ших отличий дизельных двигателей последнего поколения явля­ется значительное улучшение их топливной экономичности, ха­рактеризуемое минимальным удельным расходом топлива, рав­ным 190 г/(кВтч). Некоторые фирмы (например, Scania) осваива­ют производство дизельных двигателей, имеющих минимальный удельный расход топлива 186 г/(кВтч) 137 г/(л.с.ч).

На замену седана Nissan Maxima пришел седан премиум-класса Nissan Teana. Данный автомобиль разрабатывался по принципу роскошного седана для богатых людей. В нем сочетается шикарный интерьер, комфортный салон и спортивную динамику. Огромное восхищение вызывает отличное качество интерьера и проработка самых мелких деталей. Разборка ниссан теана готова предоставить оригинальные запчасти на данную марку автомобиля.

---

Для всех европейских производителей автомобильных двигате­лей применяются нормы, устанавливаемые Европейской эконо­мической комиссией ООП. Эти нормы и методы определения по­казателей выброса вредных веществ регламентируются правилами ЕЭК ООН N49 и 15. Предельно допустимые нормы постоянно ужесточаются, и с I октября 1995 г. новые модели двигателей гру­зовых автомобилей (а с 1 октября 1996 г. — все серийно выпуска­емые двигатели) должны будут удовлетворять стандарту EURO II. В соответствии с этим стандартом предельно допустимыми явля­ются выбросы окиси углерода СО — 4,0 г/(кВтч), углеводородов СН — 1,1 (кВтч), NO — 7,0г/(кВтч) и твердых частиц (сажи, мас­ла и т.д.) — не более 0,15 (кВтч).

В настоящее время двигатели ВАТ имеют следующие выбросы: СО — 5,0 г (кВтч), СН — 1,25 (кВтч)  и NO — 7—12 г(кВтч). Эко­логические требования являются доминирующим фактором, кото­рый определяет конструктивное исполнение двигателей. Дизель­ные двигатели имеют более высокую экономичность по сравнению с бензиновыми, однако они имеют и следующие недостатки:

пониженную удельную мощность:

высокий уровень шума (худшая скрытность автомобилей);

трудноустраняемую токсичность;

более высокую по сравнению с бензиновыми двигателями стои­мость.

Однако эти недостатки могут быть сведены к минимуму путем применения дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания, которые позволяют повысить топливную экономич­ность на 15% по сравнению с вихревыми камерами; высокоэф­фективного наддува, что повышает удельную мощность двигате­ля; управляемости процессом сгорания, что позволяет снизить шумность работы дизельного двигателя до уровня шумности бен­зинового.

Ведутся работы по дальнейшему снижению токсичности выбро­сов до требований норм EURO III, для чего разрабатываются но­вые системы подачи топлива и регулирующие сажевые фильтры.

Применение на ВАТ дизельных двигателей обусловлено и сни­жением мировых запасов нефти.

Поэтому дальнейшее совершенствование конструкции дизель­ных двигателей намечается последующим направлениям:

увеличение срока службы (до 1 млн км), эксплуатационной на­дежности и ремонтопригодности;

широкое внедрение и дальнейшее усовершенствование систем турбонаддува. По прогнозу Allied Signal Turbo (составленному на базе данных, полученных от автомобильных компаний), доля турбокомпрессорных моделей в производстве дизельных двигателей в 1991 г. составляла 37%, в настоящее время почти 90%;

внедрение в конструкцию двигателей высококачественных ма­териалов, повышающих износостойкость деталей, подвергающих­ся значительным механическим нагрузкам и тепловым воздей­ствиям;

оптимизация организации рабочего процесса. Технический прогресс в области организации рабочего процесса зарубежных ди­зелей связан с реализацией концепции кардинального повышения удельной цикловой работы при одновременном смешении рабоче­го диапазона скоростных режимов в сторону его понижения, с су­щественным уменьшением выброса вредных веществ и повышени­ем топливной экономичности;

оптимальное проектирование всех силовых деталей с использо­ванием метода конечных элементов, позволяющего минимизиро­вать размеры и массу конструктивных элементов при заданном уровне их сопротивляемости процессам деформации и разруше­ния;

внедрение новых методов механической и химико-термической обработки, обеспечивающих повышение физико-механических свойств деталей;

повышение эффективности систем топливопитания, смазки и охлаждения.

Заслуживают внимание состояние и перспективы применения электронных систем управления (ЭСУ) двигателем. Например, в настоящее время наибольшее распространение получили ЭСУ впрыском топлива, защиты двигателя от аварийных режимов и ре­гулирования.

Так, концерн General Motors с 1987 г. оборудует дизельные дви­гатели ЭСУ «ДДС-Р», которая управляет впрыском топлива, регу­лирует частоту вращения коленчатого вала двигателя, осуществля­ет функции зашиты двигателя от аварийных режимов. Система обеспечивает выполнение требований норм США по токсичности и повышает топливную экономичность на 5—15%. Фирма John Deevc (США) устанавливает ЭСУ впрыском топлива, позволяю­щую увеличить топливную экономичность на 5—10%, крутящий момент на 10-20%, а также улучшить холодный пуск двигателя. На автомобиле большой грузоподъемности Actros (фирма Mercedes-Benz, 1ермания) применена ЭСУ Telligeni, одной из функций кото рои является управление впрыском топлива, контроль уровня топ­лива, охлаждающей жидкости, моторного масла, состояние воз­душного и топливного фильтров двигателя. Двигатели с установ­ленными ЭСУ Telligent имеют гарантированный пробег около од­ного млн км, а техническое обслуживание проводится не чаше чем через 100 тыс. км пробега.

---

Представляет интерес ЭСУ зашиты двигателя от аварийных ре­жимов фирмы Vigie, которая контролирует давление масла, уро­вень и температуру охлаждающей жидкости, частоту вращения ко­ленчатого вала двигателя. При выходе этих параметров за допусти­мые пределы подается предупреждающий звуковой сигнал и через 30 с двигатель останавливается.

Одним из перспективных направлений развития ЭСУ двигате­лем является создание ЭСУ комплексного регулирования впрыска топлива, детонации, частоты вращения коленчатого вала на хо­лостом ходу. Современный рынок ЭСУ двигателей дает возмож­ность выбора от простых систем, включающих одну-две функции, до многофункциональных (7—8 и более функций) и комплексных (например, управление силовым агрегатом в целом). Так, напри­мер, фирма Caterpillar (США) разработала новый двигатель мощ­ностью 184—261 кВт (250—325 л.с). Двигатель оснащен ЭСУ, включающей в себя датчики скорости коленчатого вала, положе­ния поршня, давления наддува и давления топлива. Система осу­ществляет связь с маршрутным компьютером и электронным щитком приборов, выполняет функции самодиагностики. Систе­ма проходит испытания на опытных образцах военных автомоби­лей фирм AM General, Oshkosh (США) и некоторых фирм Вели­кобритании.

На ряде двигателей применяется диагностическая система STE/ICE (упрощенное контрольное устройство для двигателей внутреннею сгорания).

Применение электроники на двигателях ВАТ способствует по­вышению их долговечности, эксплуатационной надежности, сни­жению затрат на ТО и ремонт, что значительно повышает боевую и техническую готовность ВАТ.

В настоящее время в зарубежных странах продолжаются работы по снижению шумности двигателей. С этой целью для дизельных двигателей легких автомобилей (0,25—0.75 т) планируется приме­нять мягкие рабочие процессы, уменьшить виброактивность излу­чающих деталей — крышек клапанных коробок, поддонов карте­ров, полное капсулирование двигателей. Для дизельных двигателей ВАТ большей грузоподъемности в целях снижения шумности рабо­ты планируется уменьшение их быстроходности.

Применение альтернативных топлив, например природного га­за, метанола, этанола, растительного масла и т.д., широкого приме­нения на ВАТ не находит из-за ряда технических и организацион­ных причин.

Так, например, грузовые автомобили, работающие на газе на 10-15% дороже автомобилей аналогичного класса, оснащенных бен­зиновыми или дизельными двигателями из-за более сложной конструкции. Вследствие применения стальных газовых баллонов масса в снаряженном состоянии автомобилей на 0,5— 1.0 т больше, а, следовательно, меньше грузоподъемности автомобилей, осна­щенных бензиновыми или дизельными двигателями. Автомобили, работающие на газе, могут обеспечить запас хода до 200—250 км. Дизельные двигатели при переходе на газовое топливо несколько теряют в мощности. Газовое топливо более взрывоопасное, чем дизельное. Кроме того, для эксплуатации автомобилей, работаю­щих на газовом топливе, требуется широкая сеть заправочных станций. Применение на ВАТ адиабатных и турбокомпаундных двигателей в ближайший период маловероятно, гак как до сих пор мнения специалистов о перспективах их широкого применения противоречивы.

Многотопливность, на которую были ориентированы двигатели военной техники начиная с 50-х годов, не получила дальнейшего развития и была реализована только на дизельных двигателях, вы­пускаемых в США, Германии, Франции и Японии в прошлые годы. На ВАТ Великобритании и Италии многотопливные двигатели не применяются.

Одной из важных особенностей, которую необходимо прини­мать во внимание при определении перспектив развития зарубеж­ного двигателестроения, является наличие государственного регу­лирования технической политики. В США, например, разработана и реализуется с 1989 г. программа развития двигателей AIPS. Эта программа разработана Центром прогрессивных единых систем двигателей автобронетанкового управления армии США (TARAD-СОМ). В соответствии с этой программой промышленности выда­ются технические задания на разработку двигателей для автоброне­танковой техники. Выполняя эти задания, моторостроительные фирмы не идут по пути создания совершенно нового двигателя, поскольку это требует чрезвычайно больших затрат, которые не мо­гут окупиться в приемлемые сроки вследствие ограниченных масштабов заказов военной техники. Обычно фирмы используют в качестве базовой освоенную и хорошо зарекомендовавшую себя в эксплуатации модель коммерческою использования, удовлетворяя требования военного ведомства за счет соответствующей доработ­ки конструкции. Эта доработка состоит в повышении уровня фор­сирования с целью достижения высоких массогабаритных показа­телей двигателей, а также в обеспечении высокой надежности в экстремальных условиях эксплуатации: при низких и высоких тем­пературах окружающей среды, в высокогорье и при повышенной запыленности воздуха.

Для того чтобы узнать стоимость расчета ОСАГО нужно умножить базовую ставку ОСАГО на коэффициенты отражающие индивидуальные риски конкретного транспортного средства, водителей, которые управляют данным автомобилем и региона России, где преимущественно эксплуатируется данный автомобиль.  Базовые ставки зависят от типа, характеристик и назначения автомобиля.

{jcomments on}