ГНЦ РФ "НАМИ":
Вадим Кутенев, профессор, д.т.н Алексей Ипатов, к.э.н. |
|
Двигателестроение - основа автомобильной промышленности и индустриальной мощи
и обороноспособности государства. Российские традиции научной школы двигателестроения
были заложены еще в конце прошлого века, задолго до широкой автомобилизации
страны. Российские ученые, такие, как профессора В.И. Гринивецкий, Г.Г. Калиш,
Е.К. Мазинг, Н.Р. Брилинг, выдающиеся конструкторы и ученые советского периода
- академики А.А. Микулин, Б.С. Стечкин, Е.А. Чудаков, профессор А.С. Орлин,
являются классиками двигателестроительной науки, труды которых не потеряли своей
актуальности до настоящего времени. Велик вклад этих ученых в организацию системы
обучения и подготовки научных кадров на основе созданных ими кафедр в ведущих
отечественных ВУЗах (МВТУ, МАМИ, МАДИ, МАИ), в создание научно-исследовательских
институтов (НАМИ, ЦНИДИ, ЦИАМ), роль которых в становлении отечественного автостроения
трудно переоценить. Благодаря их усилиям и при определяющей поддержке государства
российская научная школа двигателестроения занимала достойное место в мире,
а по многим направлениям, таким, как газотурбинный наддув, газовые, газогенераторные,
звездообразные двигатели, двигатели со встречнодвижущимися поршнями, являлась
ведущей в мире. Таким образом, становление и развитие российской автомобильной
промышленности происходило в благоприятных условиях с точки зрения научно-технического
и кадрового обеспечения.
Развитие автомобильной промышленности в СССР осуществлялось исключительно в рамках общегосударственной экономической и политической программы и за счет государственных субсидий. Это в свою очередь, с одной стороны, гарантировало поступательный и плановый характер развития автомобильной отрасли в целом и автомобильного двигателестроения в частности, но, с другой стороны, ограничивало и сдерживало внедрение в производство научных достижений. В силу ряда обстоятельств динамика использования результатов НИР оказалась неудовлетворительной, что стало особенно заметным, начиная с 80-х гг.
В определяющей мере сложившаяся ситуация связана с отсутствием заинтересованности производителей автомобилей к внедрению нововведений в автомобильной промышленности. Приведем примеры.
В начале 80-х в НАМИ были развернуты научно-исследовательские работы по созданию отечественной системы впрыска бензина. К 90-м годам были решены принципиально важные научно-технические проблемы, определен перечень необходимых мероприятий по производству комплектующих, созданы экспериментальные образцы отечественных систем впрыска топлива. Таким образом, в СССР была, хотя и с некоторым запозданием, заложена база для перехода к впрысковым системам питания. К этому времени практически все мировые производители автомобилей полностью отказались от карбюраторных систем и перешли на системы впрыска, без которых выполнение норм на токсичность было невозможно. В то же время в СССР проблема токсичности лишь декларировалась, поддерживалась атмосфера видимости ее решения, что в свою очередь привело к практически полной потере европейского рынка для российских производителей. В заметных масштабах серийное производство двигателей, оборудованных отечественными системами впрыска, началось лишь в 1997 г.
В конце 30-х гг. советский ученый Л.А. Гусак предложил принцип форкамерно-факельного зажигания в бензиновом двигателе. В 60-х гг. были построены опытные образцы таких двигателей, а в 70-х был начат мелкосерийный выпуск форкамерно-факельных двигателей (ГАЗ, ЗИЛ, УМЗ). Новый рабочий процесс накладывал более жесткие требования к качеству технологии производства топливной аппаратуры, сервису и техническому обслуживанию. Карбюраторная система топливоподачи с трудом справлялась с новыми задачами, а автомобильные системы впрыска бензина тогда еще не производились в России. Плодотворной взаимосвязи науки и производства не произошло и в этом случае, работы были свернуты. А в 1975 г. в Японии началось серийное производство форкамерных двигателей с процессом "Хонда-CVCC". Несмотря на то, что японцы вынуждены были "обходить" российский патент и применить не самые оптимальные конструктивные решения, это был один из выдающихся в то время двигателей с самым низким уровнем выбросов вредных веществ. Накопленный опыт производства и эксплуатации таких двигателей, внимательное отношение к изучению особенностей рабочего процесса двигателей с расслоением смеси вообще и форкамерным в частности позволили Японии в середине 90-х гг. приступить к серийному производству двигателей нового поколения с революционными решениями по рабочему процессу - с непосредственным впрыском бензина в цилиндр. Очевидно, что такие решения явились следствием творческого развития идеи расслоения рабочего заряда, у истоков которой стояли советские ученые.
Идея форкамерного двигателя не потеряла своей привлекательности и сегодня. Сочетание классического (по Гусаку) форкамерно-факельного процесса с современными топливоподающими устройствами, т.е. впрыск в форкамеру, устранение проблемы равномерности и точности дозирования малых цикловых подач, может дать хороший результат даже в сравнении с лучшими современными двигателями. Однако проведение таких работ без соответствующего исследовательского оборудования и, главное, без реальной заинтересованности со стороны производителя в решении этой задачи практически невозможно.
Другой пример невостребованности научных достижений - комбинированные двигатели (с турбонаддувом). В этой области двигателестроения, как уже отмечалось, отечественная научная школа была на мировом уровне. В 50-60-х гг. были созданы опытные образцы наддувных модификаций автомобильных двигателей, показаны преимущества, выявлены проблемы, изучены и найдены пути их решения. Однако до сегодняшнего дня турбонаддув, как наиболее эффективное средство повышения потребительских качеств автомобильного двигателя, в отечественном автомобилестроении не применяется, за исключением весьма ограниченного использования на грузовых автомобилях. Это, в первую очередь, связано с отсутствием специализированного производства турбокомпрессоров. В то же время практически все мировые производители автомобильных двигателей в 70-80-х гг. освоили серийное производство наддувных модификаций.
В 80-х годах в НАМИ совместно с ЗМЗ и МКЗ был проведен комплекс работ по изучению метода отключения цилиндров как средства улучшения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов. Был показан эффект в экономии топлива до 15 %, создан опытный образец, прошедший испытания на автомобиле ЗИЛ-130. Однако работы так и не вышли за рамки НИР. В 1999 г. концерн "Даймлер-Крайслер" начал серийный выпуск шести- и восьмицилиндровых двигателей с отключаемыми цилиндрами.
В конце 80-х - начале 90-х гг. в период активной законодательной деятельности в западных странах по введению в действие новых норм на токсичность (Евро-1, Евро-2) ряд российских научно-исследовательских организаций, включая НАМИ, предложили отечественной автомобильной промышленности несколько различных типов нейтрализаторов отработавших газов. Это практически совпало с начальным периодом массового использования каталитических нейтрализаторов в европейских странах. Уже в то время практически все научно-технические вопросы, связанные с технологией производства нейтрализаторов в России, были решены. Однако и здесь отсутствие интереса заводов-изготовителей к постановке на производство этого вида продукции, отсутствие законодательной базы, т.е. цивилизованного инструмента принуждения заводов выполнять экологические требования, не позволило реализовать результаты научной работы отечественных ученых. Поводом для отказа промышленности использовать нейтрализаторы в этом случае являлось недостаточное обеспечение автотранспорта неэтилированным бензином. Однако тот факт, что и после снятия этой проблемы с повестки дня (для европейской части России) вопрос оснащения автомобилей нейтрализаторами остается нерешенным, говорит об иных причинах задержки внедрения высокотехнологичных и наукоемких разработок в автомобильной промышленности.
Наиболее ярко ситуация в отечественном двигателестроении может быть проиллюстрирована на примере дизельных двигателей. С начала 30-х гг. в СССР сложилась лучшая в мире школа конструкторов дизелей, правда, ярко выраженной оборонной направленности. Первый в мире 2-тактный танковый дизель АМБС (Александр Микулин - Борис Стечкин) был спроектирован в 1917 г. В 20-е годы работы по быстроходным дизелям были продолжены в НАМИ, где в 1929 г. по проекту В.Я. Климова был построен 4-тактный дизель ОН-1. Опыт работ по дизелю ОН-1 был использован при проектировании авиационного дизеля АН-1, осуществленном переведенной в ЦИАМ группой специалистов НАМИ под руководством А.Д. Чаромского. Построенный в 1933 г. дизель АН-1 развивал мощность 625 кВт и по техническому уровню превосходил все известные в то время аналоги. С 1939 по 1945 гг. было выпущено более 80 тыс. дизелей В-2 - лучших танковых двигателей первой половины ХХ века. К сожалению, наработанные решения не были использованы в народном хозяйстве (автомобильной промышленности).
В годы войны группа советских конструкторов во главе с Н.С. Ханиным (НАМИ), впоследствии главным конструктором ЯАЗ (ЯМЗ) по двигателям и лауреатом Государственной премии, воспроизвела лучший в мире довоенный автомобильный дизель GMC-53 ("Дженерал Моторс"). Постановка в начале 50-х гг. на производство дизелей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206 (копий GMC-53) стала началом дизелизации автомобильной промышленности СССР. Следующим шагом стала разработка в НАМИ дизеля НАМИ-019, который являлся прототипом самого массового в СССР дизеля ЯМЗ-238. Дизель стал на производство в начале 60-х гг. и не уступал, а зачастую и превосходил лучшие европейские дизели того времени - "Мерседес-Бенц", "МАН", "Лэйленд". За прошедшие годы наши европейские конкуренты сменили не одно поколение моделей и значительно оторвались по техническому уровню от России. ЯМЗ уже почти 40 лет продолжает выпускать все те же модели, правда с изменениями последних лет в соответствии с требованиями норм Евро-1 и Евро-2 : с отставанием на 4 - 6 лет.
В начале 80-х гг. в НАМИ совместно с ВАЗом и УАЗом были разработаны малые автомобильные дизели с рабочим объемом 1,6 и 2,5 л. Но их серийное производство так и не было освоено, хотя ни одно программное выступление руководителей автомобильной промышленности, ни одно Постановление Совета Министров и ЦК КПСС не обходилось без упоминания о необходимости освоения производства дизелей для легкового автотранспорта. И только в 1999 г. началось мелкосерийное производство дизеля ВАЗ в Барнауле. Организация производства дизелей 2,5 л планировалась на Ульяновском моторном заводе в количестве 200 000 в год для применения на автомобилях УАЗ, микроавтобусах, автопогрузчиках, автомобилях типа "Газель" и др. В связи с известными событиями в стране подготовка производства не была завершена.
Все вышеизложенные факты указывают на незаинтересованность производителей к внедрению новых разработок в области двигателестроения (при наличии вполне профессионального понимания сути проблем и путей их разрешения). Следствием этого является постепенное отставание уровня производимых в России автомобильных двигателей от лучших зарубежных аналогов. Характерный пример:
Двигатель
|
УЗАМ
|
Мерседес-Бенц
|
Рабочий объем цилиндра, л
|
0,45
|
0,47
|
Масса поршневого комплекта
в сборе с пальцем, г |
623
|
501
|
Масса шатуна, г
|
870
|
545
|
Давление механических потерь, МПа
|
0,31
|
0,23
|
Увеличенное межцилиндровое расстояние, более высокая масса шатунно-поршневой группы - это не только перерасход металла, энергии на его обработку и т.д., но и прямая потеря эффективных показателей двигателя, меньшая "оборотность", высокие механические потери, недобор мощности, повышенный расход топлива, худшая уравновешенность. Отставание по указанным показателям - отнюдь не научная проблема, она носит сугубо производственно-технологический характер.
Отдельная тема - альтернативные топлива. Топливно-энергетический потенциал России, как нефте- и газодобывающей страны, обуславливает наличие важных особенностей путей развития отечественной автомобильной отрасли.
В начале 30-х годов в период индустриализации и автомобилизации СССР впервые встал вопрос о дефиците нефтяных топлив для двигателей и поиске альтернативных топлив. Уже к началу Второй Мировой войны отечественными учеными под руководством проф. Г.И. Генкина и академика Е.А. Чудакова были разработаны опытные образцы не только газобаллонных (в современном понимании) автомобилей, но и во многом родственных им - газогенераторных. Эти автомобили успешно прошли опытную эксплуатацию. В 50-60-е гг. была создана газобаллонная аппаратура нового поколения. Однако, как казалось, при всеобщем понимании актуальности проблемы перевода автотранспорта на более дешевое, менее вредное с экологической точки зрения топливо вопрос о широком использовании сжиженного газа в промышленно значимых масштабах остался не решенным. В то же время в западных странах это направление работ приобрело государственное значение, получило государственную поддержку как в плане специальных инвестиций, так и в законодательном порядке.
Мероприятия, обеспечивающие выполнение международных
требований по нормам ЕВРО-1, ЕВРО-2 и ЕВРО-3 автомобилями полной массы
менее 3,5 т с бензиновыми двигателями
|
||||
Область проведения мероприятий
|
ЕВРО-1 1999г.
|
ЕВРО-2 2001г.
|
ЕВРО-2 2001г.
|
Состояние разработки и внедрения
|
1. Электронная система управления подачей топлива и зажиганием (центральный впрыск) |
*
|
Завершена на ОАО "АвтоВАЗ"
и ОАО "ДААЗ", выпускаются промышленные партии
|
||
2. Электронная система управления подачей топлива и зажиганием (распределенный впрыск) с самодиагностикой |
*
|
*
|
*
|
Завершена на ОАО "АвтоВАЗ",
ОАО "ГАЗ".
Ведется на ОАО "АвтоУАЗ", АО "Москвич" и АО "УМПО". Серийный выпуск на ОАО "АвтоВАЗ", ОАО "ГАЗ" |
3. Многоклапанная система газораспределения |
*
|
*
|
Завершена на ОАО "АвтоВАЗ"
и АО "ЗМЗ". Серийный выпуск.
НИОКР на АО "Волжские моторы" и АО "УМПО" |
|
4. Механизм регулирования фаз газораспределения |
*
|
Ведутся НИОКР в НАМИ
|
||
5. Механизм регулирования степени сжатия |
*
|
Ведутся НИОКР в НАМИ
|
||
6. Трехкомпонентный нейтрализатор |
*
|
*
|
Завершена. Создано производство на "АвтоВАЗагрегат"
и "УЭХК". Готовится производство на АО "Москвич"
|
|
7. Трехкомпонентный нейтрализатор с системой ускоренного прогрева |
*
|
Завершаются НИОКР на ОАО "АвтоВАЗ"
и НАМИ
|
||
8. Система улавливания паров топлива |
*
|
*
|
Завершена на ОАО "АвтоВАЗ"
Ведется на ОАО "ГАЗ" и ОАО "АвтоУАЗ" |
|
9. Производство и использование топлива : | ||||
Неэтилированый бензин |
*
|
*
|
*
|
Производство на Московском, Ярославском,
Пермском, Рязанском НПЗ (63% выпуска)
|
Электронные системы топливоподачи |
*
|
Завершена разработка. Выпускаются промышленные
партии АО РЗАА, Авто система и др.
|
||
Инжекторные системы с центральным впрыском |
*
|
*
|
Завершаются НИОКР в НАМИ
|
|
Инжекторные системы с распределенным впрыском газа |
*
|
*
|
Ведутся НИОКР в НАМИ
|
Отечественные разработки по дальнейшему расширению использования газа, в первую очередь - природного, также остаются невостребованными, несмотря на очевидность преимуществ применения этого вида топлива, особенно для России, страны владеющей более 50 % разведанных запасов газа. Задача рационального использования природного газа в качестве моторного топлива была и остается актуальной. Применение газа в качестве моторного топлива дает неоспоримые преимущества, но при этом требует многомиллионных инвестиций в создание инфраструктуры, включая сеть заправочных станций, производство комплектующих, сервис и т.д.
Научно-технические проблемы расширения сферы применения газа в автомобильном транспорте практически решены или могут быть решены при соответствующих инвестициях, поскольку главная составляющая - подготовленные научно-технические кадры - имеется.
Предстоящий российской автомобильной промышленности путь развития рабочих процессов, конструкции двигателей, технологии их производства, комплектующих, топливной аппаратуры и т.д. представляется мало отличающимся от европейского. В области же газификации автотранспорта этот путь может быть своим, чисто российским и отличным от общемирового. Внедрение газодизельных автомобилей, в первую очередь КамАЗа - пример удачного решения серьезной социальной задачи с минимальными финансовыми затратами. Удалось разрешить проблему экономии жидкого топлива совместно с резким снижением дымности отработавших газов. Переоснащение дизеля в газодизель не требует высоких капиталовложений, а технология этого процесса достаточно хорошо отработана. Однако и здесь важнейшее народно-хозяйственное дело натолкнулось на несогласованность действий различных ведомств: хотя автомобили (несколько тысяч в год) и выпускались, заправочные станции так и не были построены.
Вышеуказанные примеры иллюстрируют парадоксальную ситуацию: при наличии высококвалифицированных специалистов, научных школ и направлений, двигателестроение, за редким исключением (последние модели ВАЗа, ГАЗа, ЗМЗ, КамАЗа, ЯМЗ), отстает от среднего европейского уровня.
Если сказать, что главная причина кризиса в двигателестроении та же, что и в любой другой отрасли - доминирующее влияние государства в сфере развития и управления промышленности, так называемая "плановая экономика", отсутствие конкуренции, и т.д. - это будет правильно, но это не вскрывает сути и характера отдельных составляющих этого явления. Само по себе государственное регулирование, хотя и вносит значительные деформации в естественный (с рыночной точки зрения) процесс развития какой-либо отрасли, еще не является главной причиной вхождения в кризис. Известные примеры, касающиеся оборонных отраслей, в частности ракетостроения и авиации, стрелкового оружия, оптики и т.д., подтверждают это. Другое дело, что государство обеспечивает развитие и поддержание определенной отрасли зачастую за счет других отраслей. Таким образом, главное здесь - приоритет.
В Корее в 80-90-х гг. государственным приоритетом являлась автомобильная промышленность, в результате чего мы и имеем так называемый "корейский феномен". В России та часть автомобильной промышленности которая производила потребительские товары для населения, никогда не являлась приоритетной, т.к. в государстве основное внимание уделялось грузовому автотранспорту как совершенно необходимой составляющей оборонного потенциала и обеспечения сельского хозяйства, а также общественному транспорту как основному средству передвижения населения. Личный автомобиль на протяжении многих десятилетий оставался недосягаемой мечтой для рядового гражданина. Такое положение обосновывалось идеологически, подводилась "экономическая" база, подтверждающая рациональность ориентации на общественный транспорт. Недоступность или крайняя затруднительность в приобретении автомобиля гражданами создали предпосылки к значительно пониженным требованиям населения к качеству автомобилей. Это положение, усиленное в последние годы неплатежеспособным спросом, остается и поныне. Покупается любой автомобиль, невзирая на качество. При наличии колоссального дефицита вопрос технического совершенства, внедрения наукоемкой продукции естественным образом оказывался третьестепенным.
Тот же неудовлетворенный спрос, незначительное с точки зрения европейцев обеспечение автомобилями на душу населения сформировали устойчивое общественное мнение российских граждан о малой (по меньшей мере в настоящее время) значимости экологических проблем, связанных с автомобилизацией. Основной доминантой была и остается проблема приобретения любого автомобиля.
В Европе и США основным инструментом для стимулирования постоянного роста технического уровня автомобилей стало законодательство, как естественная реакция на требование общества повысить безопасность автомобиля, имея в виду безопасность в широком смысле - и "физическую", и экологическую. Очевидный прогресс в двигателестроении в странах запада обусловлен главным образом высокими требованиями общества, а через него - государства к экологической безопасности. Это потребовало от производителя интенсивно внедрять известные, давно проверенные методы снижения токсичности и серьезно заняться разработкой новых мероприятий для того, чтобы быть готовыми к дальнейшему ужесточению экологических норм. В этих странах создан такой правовой режим, что для производителя необходимость постоянного и необратимого ужесточения норм является очевидным. Неприятие мер в направлении экологии, провал в какой-либо из составляющих понятия "безопасность" ведет к незамедлительной смене руководства любого автомобильного концерна.
Налицо явный разрыв между мнением российских ученых, владеющих информацией о последствиях неконтролируемой автомобилизации, и российским общественным мнением. Безусловно, никто не станет публично отрицать наличие экологических проблем. Но при решении дилеммы: что выпускать - дешевый, простой, но при этом "грязный" автомобиль или - более дорогой, но "чистый", общественное мнение отдаст предпочтение первому варианту. Это говорит о неразвитости экологического сознания в обществе. И до тех пор, пока рынок потребления не будет насыщен, пока от количественных категорий общественное мнение не перейдет к качественным, ожидать того, что вопросы технического совершенствования автомобилей будут инициироваться снизу, т.е. потребителем, как это имеет место в западных странах, не следует. В этих условиях, как это ни парадоксально, определяющую роль в повышении технического уровня автомобиля должно (вынуждено) играть государство, если этот вопрос оно рассматривает в качестве приоритетного.
Таким образом, главной причиной в создавшейся ситуации в автомобилестроении и, в частности, в двигателестроении, является отсутствие заинтересованности производителя в удовлетворении высоких требований потребителя. Или, что то же самое, отсутствие реальной угрозы потери своего места на рынке вследствие невыполнения правил "игры", установленных на этом рынке.
Понимая причины отставания России в области двигателестроения, необходимо определить меры по их устранению.
Констатируя факт незаинтересованности российского производителя выпускать "интеллектуальную" продукцию, отвечающую современным требованиям по надежности, долговечности, безопасности и другим параметрам, составляющим бытовое, потребительское понятие "качество", не следует считать, что руководство заводов, техническая элита не понимают важности рассматриваемой здесь проблемы. Они также в целом владеют набором технических средств, которые необходимо использовать для решения этой задачи. Следовательно, проблема состоит в том, как стимулировать или заставить производителя применить эти средства в серийном производстве. При этом также необходимо понимать, что общество, т.е. потребитель, должно разделить с производителем определенные издержки, связанные с освоением новой продукции. Опасения в том, что неизбежное в связи с этим удорожание автомобиля (как минимум на $500) приведет к снижению объемов продаж, не выдерживает критики. При проведении протекционистской политики по отношению к отечественному производителю государство вполне может устранить эти опасения, адекватно воздействуя на таможенные тарифы по импортной технике (т.е. на конкурентов). Возможно лишь некоторое "торможение" продаж с достаточно быстрым восстановлением объемов.
На нынешнем этапе развития российской экономики, принявшей в целом курс на создание рыночных отношений между производителями и потребителями, единственным средством для обеспечения постоянного совершенствования продукции является живой и сильный Закон. Выделение слов "живой и сильный" здесь имеет следующий смысл.
Для обычного потребителя суровое предупреждение о том, что "несоблюдение ГОСТа преследуется по закону" не являлось гарантией качества приобретенной продукции. Таким образом, наличие собственно Закона еще не создает необходимых гарантий для потребителя. Неразрывной составляющей Закона должна быть система мер для его неотвратимой реализации. Кроме того, Закон, с одной стороны, не должен ставить производителя в безвыходную ситуацию, но, с другой стороны, должен гарантировать права потребителя. Следовательно, этот Закон должен быть живым, гибким по времени (и месту!) действия, по нормируемым показателям, но при этом и сильным, чтобы у производителя не оставалось никаких сомнений в неизбежности его применения в случае необходимости.
Вторым "законодательным" способом решения проблем качества двигателей были Постановления Верховного Совета, Совмина и ЦК КПСС (последнее - за № 1199). Приведем типичный пример применения такого способа управления.
...В начале 80-х гг. заводу X было предписано в дизеле Y с наддувом снизить минимальную величину удельного расхода топлива до 159 г/л.с.·ч при одновременном уменьшении дымности отработавших газов. Были перестроены характеристики топливной аппаратуры и турбокомпрессора, при этом существенно повышена частота вращения, при которой обеспечивается максимум крутящего момента. Заданная величина минимального расхода топлива была достигнута. Но при этом существенно ухудшилась топливная экономичность автомобиля с таким двигателем. Ухудшились и условия работы водителя из-за необходимости чаще переключать передачи.
Особенно симптоматичным стал выход в период "перестройки" документа, регламентирующего, сколько (в процентах) моторов должно превышать мировой уровень и сколько ему соответствовать. Заводы, не мудрствуя, толковали проценты не как относительное количество выпущенных двигателей, а как отношение количества определенных моделей к общему количеству моделей. Например, завод выпускал 4 модели двигателей. Специально готовились образцы двигателей с измененными показателями. Им присваивался специальный индекс и выпускались ТУ (новая, пятая модель). После чего параметры "нового" двигателя сравнивались с параметрами "лучших зарубежных аналогов" и естественно их превосходили. Таким образом, 20 % выпускаемых заводом двигателей (одна модель из пяти) "по техническому уровню превосходили лучшие зарубежные аналоги"!
В задачу этой статьи не входит освещение всех нормативных документов, необходимых для наполнения понятия "законодательная база". Это отдельная самостоятельная работа, которая должна быть выполнена после формирования и принятия принципов построения этой базы. Здесь лишь отметим основополагающие моменты.
В условиях неразвитости общественного самосознания в отношении экологии и безопасности конструкции автомобиля, о чем мы говорили выше, в условиях пониженных требований российского потребителя к качеству двигателей и автомобиля в целом только государственные методы управления способны не исправить положение, а создать условия для его исправления. Принятие обновленных законов, касающихся экологии двигателей - есть лишь первый шаг. В законе должны быть четко прописаны временные рамки действия определенных норм на токсичность.
Мероприятия, обеспечивающие выполнение международных
требований по нормам ЕВРО-1, ЕВРО-2 и ЕВРО-3 автомобилями полной массой
более 3,5 т с дизельными двигателями (сроки для России)
|
||||
Область проведения мероприятий
|
ЕВРО-1 1999г.
|
ЕВРО-2 2001г.
|
ЕВРО-3 2001г.
|
Состояние разработки и внедрения
|
1. Топливная аппаратура : ТНВД с давлением впрыскивания до 800 бар |
*
|
Завершена. Освоено производство на АО
"ЯЗТА", АО "ЯЗДА", для ЯМЗ и КамАЗ
|
||
ТНВД с давлением впрыскивания до 1000 бар |
*
|
Завершена. Заканчивается освоение производства
на АО "ЯЗТА" и АО "ЯЗДА" для ЯМЗ ТМЗ, КамАЗ и ЗИЛ
|
||
Форсунки с оптимизированным направлением, диаметром и количеством сопловых отверстий |
*
|
*
|
Завершена. Идет выпуск на АО "ЯЗТА"
и АО "ЯЗДА" для ЯМЗ ТМЗ, КамАЗ и ЗИЛ
|
|
Электронно-управляемая система топливоподачи : с механическим приводом плунжера (столбиковые насосы) |
*
|
НИОКР на АО "ЯЗТА" и НАМИ
|
||
Гидроприводные насос-форсунки |
*
|
НИОКР на АО "ЯЗТА", АО "ЯЗДА"
и НАМИ
|
||
Аккумуляторные системы |
*
|
НИОКР на АО "ЯЗТА", АО "ЯЗДА"
и НАМИ
|
||
2. Оптимизация камеры сгорания |
*
|
НИОКР на ОАО "Автодизель",
АО "КамАЗ", НАМИ
|
||
3. Регулирование фаз газораспределения |
*
|
Ведутся НИОКР в НАМИ
|
||
4. Турбонаддув : ТКР с улучшенным к.п.д. |
*
|
*
|
Завершена. Выпуск на АО "КамАЗ"
и АО "Автодизель"
|
|
Турбина с изменяемой геометрией |
*
|
НИОКР в НАМИ и АО "Автодизель"
|
||
С перепускным клапаном |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
С управляемым сопловым аппаратом |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
Охлаждение наддувочного воздуха : Охладитель типа "воздух-воздух" |
*
|
*
|
Завершена. Выпуск промышленных партий
на АО "Автодизель" и АО "КамАЗ"
|
|
Система глубокого охлаждения |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
5. Цилиндро-поршневая группа с низким угаром масла |
*
|
*
|
Завершена на АО "Автодизель"
и АО "КамАЗ". Выпуск промышленных партий и расширение производства
|
|
6. Система рециркуляции ОГ : Уменьшение перекрытия клапанов с помощью регулируемых фаз газораспределения |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
Электронно-управляемый перепуск газов |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
Электронно-управляемый охлажденный перепуск газов |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
7. Система нейтрализации ОГ : Окислительный нейтрализатор |
*
|
*
|
*
|
Завершено. Освоено производство в НАМИ
и ММПП "Салют"
|
Нейтрализатор устойчивый к соединениям серы |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
Фильтр-нейтрализатор с каталитической авторегенерацией |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
Фильтр-нейтрализатор с регенерацией путем добавок активаторов горения сажи в топливо |
*
|
НИОКР в НАМИ. Выпущена опытная партия
|
||
Нейтрализаторы NOx : С дополнительной форсункой подачи дизтоплива в систему выпуска |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
С подачей пропана или метана в систему выпуска |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
С системой дополнительного впрыска в цилиндр на такте расширения |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
8. Производство и использование топлива : Дизельное топливо с пониженным до 0,05% содержанием серы |
*
|
*
|
*
|
Завершено. Промышленный выпуск на Московском
НПЗ
|
Газодизельный цикл |
*
|
Завершено. Выпуск промышленных партий
на АО "КамАЗ"
|
||
Конвертация в газовый двигатель : С электронноуправляемой центральной подачей газа |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
С электронноуправляемой распределенной подачей газа |
*
|
НИОКР в НАМИ
|
||
Система подачи испаренного метанола на впуск |
*
|
*
|
НИОКР в НАМИ
|
|
Система подачи диметилэфира |
*
|
*
|
НИОКР в НАМИ
|
|
9. Система регулирования степени сжатия |
*
|
Ведутся НИОКР в НАМИ
|
Второй шаг, второй пакет государственных решений - создание реального механизма контроля за соблюдением требований законов и государственных стандартов как подзаконных актов, развивающих и контролирующих положения законов. Действующая в настоящее время система сертификации механических транспортных средств и их составных частей, в том числе двигателей, устанавливает только минимальные ограничения к типу конструкции автомобиля и двигателя. Система контроля технического состояния транспортных средств, находящихся в эксплуатации, которую планировали ввести одновременно с системой сертификации, до сих пор не получила должного развития и не стала реальной преградой эксплуатации "экологически грязных" двигателей. Кроме того, экономическое положение производителей в настоящее время, как и всего народного хозяйства России, не позволяет оперативно внедрять современные международные нормы на токсичность отработавших газов. В таблице 3 приведены сроки применения экологических норм в странах Западной Европы и России, из которых видно, что уже в настоящее время отставание составляет 4 - 7 лет.
Здесь следует отметить исключительно слабое техническое оснащение контрольно-измерительными приборами. Если говорить об "экологическом" пакете законов, обеспечение которого призваны выполнять изготовители, то следует отметить, что, например, приборов для измерения твердых частиц (нормируемый по Евро-2 и Евро-3 показатель) в России существует не более трех. И в неполной комплектации. Подавляющее большинство заводов, университетов, НИИ вообще не имеют не только такого относительно сложного и дорогого оборудования, но и обычных газоанализаторов на СН (с пламенно-ионизационным методом измерений) или NO (с хемилюминесцентным методом).
Безусловно, оснащение подобными приборами абсолютно необходимо как для исследовательских работ, так и для собственного контроля своей продукции. Это может быть сделано за счет пересмотра системы налогообложения, таможенных тарифов и т.д.
Таким образом, встает вопрос либо о целевой закупке указанных приборов по импорту, либо о создании собственного производства таких приборов в России, обеспечивающего потребности всех научных, производственных и контролирующих организаций. Однако первый путь представляется более рациональным, поскольку речь идет о весьма специфическом измерительном оборудовании, освоение которого в производстве требует специальных знаний и опыта. Кроме того, общая потребность в газоаналитических приборах измеряется в количестве нескольких десятков в год, вследствие чего производство их в таких объемах в России окажется нерентабельным.
Введение правил ЕЭК ООН в Западной Европе и России
|
|||
1. Токсичность отработавших газов - Правила ЕЭК ООН №49 - |
|||
Серии поправок
|
Сроки применения поправок
|
Сертифицированы образцы двигателей
ЯМЗ Евро-1 и Евро-2 (для автомобилей ЗИЛ, УралАЗ, МАЗ, КрАЗ), автомобили
ЗИЛ и автобусы ПАЗ оснащаются двигателями ММЗ Евро-1. Автомобили зарубежного
производства соответствуют уровню Евро-2.
|
|
В Европе
|
В России
|
||
49-01 |
c
01.10.1991 по 01.10.1993 |
с
01.01.1997 по 01.01.1998 |
|
49-02А (Евро-1) |
с
01.10.1993 по 01.10.1996 |
с
01.01.1998 по 01.01.2000 |
|
49-02В (Евро-2) |
с
01.10.1996 по 01.10.2001 |
с
01.01.2000 |
|
Евро-3 |
с
01.10.2001 |
||
- Правила ЕЭК ООН №49 - | |||
Серии поправок
|
Сроки применения поправок
|
Часть производственной программы автомобилей
ВАЗ соответствует 83-02В, 03В ; автомобили ГАЗ с двигателями ГАЗ-560 соответствуют
83-02С.
Автомобили ГАЗ, УАЗ, Москвич, Иж соответствуют 83А ; на данные автомобили устанавливаются или планируются к установке двигатели с системами впрыска. Автомобили зарубежного производства соответствуют уровням Евро-1 или Евро-2, но, ка кправило, имеют модификации автомобилей для России, соответствующие уровню 83А. |
|
В Европе
|
В России
|
||
83-02А, С |
c
02.07.1995 по 07.12.1996 |
с
01.01.1997 по 01.01.1999 |
|
83-02В, С (Евро-1) |
с
02.07.1995 по 07.12.1996 |
с
01.01.1999 |
|
83-03В, С (Евро-2) |
с
07.12.1996 по 01.01.2000 |
с
01.01.2001 |
|
Евро-3 |
с
01.01.2000 по н.в. |
||
2. Внешний шум - Правила ЕЭК ООН №51 - |
|||
Серии поправок
|
Сроки применения поправок
|
Требованиям 51-02 соответствует часть
продукции ВАЗ. Отечественные грузовые автомобили соответствуют уровню
51-00, 51-01. Автомобили зарубежного производства соответствуют уровню
требований 51-02
|
|
В Европе
|
В России
|
||
51-01 |
с
01.10.1988 по 01.10.1995 |
с
01.01.1997 по 01.01.1999 |
|
51-02 |
с
01.10.1995 по н.в. |
с
01.01.1999 |
|
При реорганизации сертефицирующих и иных контрольных органов условие их исключительно государственной принадлежности должно быть обязательным. В целом, можно признать рациональными создание сертефицирующих органов на базе специализированных НИИ, обладающих соответствующими кадрами и контрольно-измерительным оборудованием.
К мерам государственного воздействия на качественные показатели двигателей и автомобилей в целом можно отнести экологическую пропаганду через государственные средства массовой информации, поощрение деятельности экологических организаций, выступающих за оздоровление окружающей среды от вредного воздействия автомобилизации.
Еще один аспект государственного управления качеством отечественных двигателей - таможенная политика в отношении автомобилей, с одной стороны, и комплектующих деталей для двигателей - с другой.
Не секрет, что чисто конструктивные недостатки отечественных двигателей значительно усиливаются низким качеством комплектующих (ремни, свечи зажигания, вкладыши подшипников, поршневые кольца и т.д.), устаревшими навесными агрегатами, отсутствием производства целого класса дополнительного навесного оборудования, таких, как гидроусилители руля, компрессоры кондиционеров. Каждый двигательный завод решает проблемы по этим позициям по-своему - через свою сеть заводов-смежников или дочерних предприятий. Однако европейский опыт показал, что выдержать конкуренцию в рыночных условиях могут лишь предприятия, специализирующиеся на отдельных комплектующих, обеспечивающие многомилионные тиражи своей продукции.
В Европе по большинству позиций из указанных комплектующих существуют две-три основные фирмы-изготовители, доминирующие на рынке : топливная аппаратура - "Бош", "Лукас" ; поршни - "Мале", "Колбеншмидт" ; "вкладыши - "Гласье", "Колбеншмидт", "Миба" ; турбокомпрессоры - "Герритт", "ККК" ; поршневые кольца - "Гетце" ; свечи зажигания - "Бош", "Чемпион" ; муфты вентилятора - "Итон" ; насос гидроусилителя - "ЦанратФабрик", "Дженерал Моторс" ; стартеры и генераторы - "Бош", "Магнети Марели". Указанные фирмы, не являясь двигательными заводами, снабжают своей продукцией десятки автомобильных предприятий, подавляющее большинство которых вообще не имеют своего производства комплектующих.
Таким образом, если вопрос ставится о выводе российского двигателестроения на мировой уровень, Россия обречена на интеграцию в общемировое, или, по меньшей мере, в европейское пространство производства комплектующих изделий.
Учитывая вышеизложенное, наиболее целесообразным явилось бы создание условий для опережающей организации производства на территории России основных комплектующих, определяющих современный технический уровень двигателей.