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

Как безумный Майк Хьюз отправился за славой и погиб Как безумный Майк Хьюз отправился за славой и погиб

Пустыня Мохаве что-то шептала в темноте, пока Безумный Майк готовился к полету

Популярная механика
Почему мы сближаемся с мужчинами, которые причиняют боль? Почему мы сближаемся с мужчинами, которые причиняют боль?

Каких партнеров вы выбираете и почему?

Psychologies
Чернобыльское досье КГБ Чернобыльское досье КГБ

Украинская власть за последние годы рассекретила огромный массив документов КГБ

Дилетант
Океан лжи: загадочная история Nikola, которая хотела, но не смогла стать второй Tesla Океан лжи: загадочная история Nikola, которая хотела, но не смогла стать второй Tesla

История американского производителя экологичных грузовиков Nikola

Forbes
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Шесть миллионов видеороликов указали на универсальность эмоциональных реакций Шесть миллионов видеороликов указали на универсальность эмоциональных реакций

Ученые: около 70% эмоциональных реакций на определенные ситуации универсальны

N+1
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
52 м² 52 м²

Дизайнер Рустэм Уразметов оформил черно-белую квартиру с акцентами цвета фуксии

AD
Как выбрать аккумуляторную цепную пилу для дачи: практичные советы Как выбрать аккумуляторную цепную пилу для дачи: практичные советы

Что учитывать, выбирая цепную пилу?

CHIP
Не только Cyberpunk 77: топ-5 игр в киберпанк-эстетике Не только Cyberpunk 77: топ-5 игр в киберпанк-эстетике

Пять видеоигр, работающих с наследием киберпанка и стимпанка

Esquire
Изи-изи, рил-ток: 6 английских слов и фраз, которые нужно знать в 2021 году, чтобы понимать юмор в сети Изи-изи, рил-ток: 6 английских слов и фраз, которые нужно знать в 2021 году, чтобы понимать юмор в сети

Популярные английские слова и фразы, которые активно используются в соцсетях

Популярная механика
Загадка Кипренского Загадка Кипренского

Александр Кибовский разбирается в творческом наследии Ореста Кипренского

Дилетант
Карабах не выдержит двоих Карабах не выдержит двоих

Если ты ничего не понимаешь в армяно-азербайджанском конфликте, читай эту статью

Maxim
«Письмо, которое не будет отправлено»: дочь Легкоступовой обратилась к певице «Письмо, которое не будет отправлено»: дочь Легкоступовой обратилась к певице

Анэтта Бриль написала трогательное письмо маме, певице Валентине Легкоступовой

Cosmopolitan
Всё о малотравматичной блефаропластике — как «поднять» веки малой кровью Всё о малотравматичной блефаропластике — как «поднять» веки малой кровью

Вместе с экспертом разбираемся, какую блефаропластику выбрать

Cosmopolitan
Кровь с матерком Кровь с матерком

Ксения Рождественская о фильме «ДНК» как шоу токсичных родственников

Weekend
Инклюзия, пирсинг и кроксы: история одного опекунства Инклюзия, пирсинг и кроксы: история одного опекунства

Если ребенок не может ничего объяснить, можем ли мы принимать решения за него?

Psychologies
Что произошло с останками Адольфа Гитлера Что произошло с останками Адольфа Гитлера

История о последних днях жизни Гитлера и долгих попытках захоронить его останки

Популярная механика
Каникулы на карантине Каникулы на карантине

Как провести каникулы с семьей у условиях самоизоляции

Лиза
Алкогений: Леонид Андреев Алкогений: Леонид Андреев

Писатель Леонид Андреев — русский Эдгар По и запойный алкоголик

Maxim
У птерозавров нашлись нелетающие родственники У птерозавров нашлись нелетающие родственники

Лагерпетиды — небольшое семейство предшественников динозавров

N+1
Тепло ли тебе, девица? Тепло ли тебе, девица?

Что делать, если ты постоянно мерзнешь?

Лиза
«Положить все яйца в одну корзину и наблюдать». Как основатели Burger King нашли спасительные инвестиции и придумали воппер «Положить все яйца в одну корзину и наблюдать». Как основатели Burger King нашли спасительные инвестиции и придумали воппер

Отрывок из книги Burger King Джеймса Макламора об истории становлении империи

Inc.
«Судебник Владимира Гусева» и держава Ивана III «Судебник Владимира Гусева» и держава Ивана III

История судебника Ивана III

Наука и жизнь
«‎На каждой странице я спрятал несколько разбросанных букв». Дэн Браун выпустил музыкальную книгу для детей, полную головоломок «‎На каждой странице я спрятал несколько разбросанных букв». Дэн Браун выпустил музыкальную книгу для детей, полную головоломок

Интервью с Дэном Брауном о новой книге «Звериная симфония»

СНОБ
38 м² 38 м²

Квартиру на Чистых прудах дизайнер Анна Кларк оформила для мамы

AD
Шесть суровых фактов о публичных домах вермахта Шесть суровых фактов о публичных домах вермахта

Война войной, а любовь по расписанию

Maxim
Танец с бубном: как нужно разговаривать с клиентом в кризис Танец с бубном: как нужно разговаривать с клиентом в кризис

Как лучше выстраивать отношения с клиентами в кризис

Forbes
Алфавитная косметика Алфавитная косметика

Разбираемся в особенностях так называемой алфавитной косметики

Лиза
«Мне хотелось бы придумывать будущее» «Мне хотелось бы придумывать будущее»

Тина Канделаки заряжена на успех, и так было всегда

OK!
Открыть в приложении