Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) мощностью
от нескольких ватт до десятков тысяч киловатт применяются в самых различных
областях деятельности. Благодаря своим особенностям - автономности, высоким
удельным эксплуатационным показателям, низкому удельному расходу топлива,
способности работать в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов
- двигатель внутреннего сгорания является самым распространенным источником
механической энергии, а в автомобильном транспорте - практически единственным.
Как известно, у медали есть оборотная сторона, причем
почему-то в это словосочетание вкладывается отрицательный оттенок (какая
разница - медаль она и есть медаль?). А вот у современного двигателя "оборотная
сторона" действительно негативная - высокая токсичность отработавших
газов. По официальным данным, в ряде крупных центров Российской Федерации
(Москва, Санкт-Петербург, Краснодар, Омск, Уфа) и даже в сравнительно
небольших городах, в том числе в относительно благополучной в этом смысле
Республике Башкортостан (Нефтекамск, Бирск, Агидель и др.), на долю автомобильных
двигателей приходится до 90 % выбрасываемых токсичных веществ. Загрязненность
воздуха, например, в центре Москвы превышает норму в 15...30 раз.
Международное сообщество, обеспокоенное создавшимся положением, принимает
все более жесткие нормы, ограничивающие загрязняющие атмосферу выбросы
двигателей внутреннего сгорания.
Эффективное снижение содержания вредных выбросов ДВС до установленных
величин невозможно без применения средств нейтрализации токсичных компонентов.
На сегодняшний день наибольшее распространение получил каталитический
способ нейтрализации. Другие способы либо недостаточно действенны, либо
связаны с затратами, не адекватными получаемому результату.
Для эффективной и долговечной работы нейтрализатора необходимо выполнить
ряд условий. Наиболее известные из них - использование неэтилированного
бензина и обеспечение требуемого состава топливовоздушной смеси на всех
режимах работы двигателя. Первое достигается путем реорганизации нефтехимического
производства в масштабах страны. Для выполнения второго условия двигатель
должен быть оборудован соответствующей комплексной электронной системой
управления двигателем (ЭСУД), включающей датчики режима работы двигателя
(массового расхода, частоты вращения, положения вала, детонации), исполнительные
элементы (форсунки, свечи, катушки), а также электронный блок управления.
Если одни и те же датчики и исполнительные элементы могут использоваться
(и используются) на разных двигателях (УЗАМ, ГАЗ, ВАЗ), и при этом аналогичные
изделия различных производителей могут быть взаимозаменяемыми (например,
датчики детонации GT-305 фирмы Bosch и отечественные аналоги производства
УЭМЗ, "Автоприбор" и др.), то интеллектуальная начинка блока
управления - программа - строго индивидуальна для каждой модели двигателя.
Разработка и адаптация последней, как правило, составляет основную статью
расходов времени и затрат средств при создании ЭСУД.
Поэтапная программа развития производства автомобильных моторов на ОАО
"УМПО", проводимая специалистами предприятия совместно с австрийской
фирмой AVL List GmbH и отечественными организациями ГНЦ НАМИ и НПП "ЭЛКАР"
и уже представленная читателям ("Двигатель" № 5, 1999), предусматривает
на первых этапах модернизацию выпускаемых в настоящее время двигателей
с целью обеспечения ими требуемых показателей токсичности. В рамках этой
программы выполнена адаптация системы управления двигателя с рабочим объемом
1,8 л. В марте 2000 г. с положительными результатами завершились сертификационные
испытания автомобилей ДОАО "ИжМаш-Авто" Иж-2126 и Иж-2717 с
указанным двигателем на автополигоне НИЦИАМТ (Дмитров). Проверялось соответствие
экологическим нормам ЕВРО-1 - Правила ЕЭК ООН № 83-02В. В ноябре 2000
г. столь же успешно закончились испытания по нормам ЕВРО-2 - Правила ЕЭК
ООН № 83-03В, что позволяет говорить о положительных итогах первого этапа
программы (см. таблицу).
Последние результаты испытаний свидетельствуют о том, что автомобили с
нашими двигателями по токсичности со значительным запасом укладываются
в нормы ЕВРО-2 и в основном удовлетворяют перспективным требованиям ЕВРО-3.
Такая ситуация позволяет предположить в ближайшем будущем уверенное выполнение
требований ЕВРО-3.
Использование ЭСУД позволило также улучшить потребительские качества автомобилей:
понизить расход топлива, обеспечить надежный запуск двигателя, повысить
мощность и крутящий момент. На сегодняшний день полным ходом идут работы,
предусмотренные вторым этапом программы - создание двигателя с рабочим
объемом 2,0 л.с. перспективой выполнения норм ЕВРО-3. Результаты, достигнутые
при создании двигателя с объемом 1,8 л, а также максимальное использование
существующего задела производства основных деталей и агрегатов, позволяют
надеяться на успешное и своевременное выполнение данного этапа программы
развития.
|
|
Двигатель модель 248 Vh=2,0 л
|
|
|
|
Основной сборочный конвеер УЗАМ
|
Автоматическая линия обработки
коленвала двигателя УЗАМ
|
|