Статья "Новое топливо для городского транспорта", посвященная альтернативному виду горючего для поршневых двигателей - диметиловому эфиру (ДМЭ), была размещена в одном из первых номеров нашего журнала (№ 2 - 1999). С тех пор минуло более пяти лет. В нынешних непростых экономических условиях сотрудники ФГУП "НИИД" продолжают "тонкую доводку" систем топливной аппаратуры дизеля, способного работать как на ДМЭ, так и на привычном дизельном топливе. Уже выпушена небольшая серия дизельных автомобилей ЗИЛ-5301 "Бычок" с топливной аппаратурой такого типа.

ДМЭ - простейший эфир, нашедший применение в косметической промышленности в качестве газа-вытеснителя в аэрозольных баллонах благодаря благоприятным экологическим характеристикам. ДМЭ характеризуется коротким полупериодом жизни в тропосфере (менее одного дня), не поступает в стратосферу, полностью разлагается до воды и двуокиси углерода, нетоксичен, неканцерогенен, немутагенен. Он бесцветен, почти не имеет запаха и по внешнему виду напоминает воду. Диметиловый эфир - возобновляемое альтернативное топливо.

Идея применения ДМЭ в качестве моторного топлива для двигателей с воспламенением от сжатия, возможности его крупномасштабного производства и первые результаты использования в дизелях были опубликованы фирмами АМОСО и NAVISTAR (США), Haldor Topsoe (Дания) и AVL (Австрия) в 1995 г. на конгрессе SAE в Детройте (США). Уже первые испытания ДМЭ в качестве топлива для дизелей свидетельствовали о том, что ДМЭ представляет собой многообещающее альтернативное топливо. В России и за рубежом накоплен немалый опыт работы дизеля как на химически чистом ДМЭ, так и на ДМЭ с примесями. При работе двигателя на полной нагрузке уровень вредных выбросов на "чистом" и "сыром" ДМЭ оказывается примерно одинаковым.

ФГУП "НИИД" начал исследования по использованию ДМЭ в 1996 г. В 1997 г. была отработана система подачи ДМЭ применительно к двигателю Д-245.12 Минского завода, установленному на грузовике АМО ЗИЛ.

В 1998 г. двигатель Д-245.12 с отрегулированной макетной системой подачи горючего был установлен на стенде предприятия АМО ЗИЛ и испытан для определения величин удельных выбросов вредных веществ. Испытания показали, что применение ДМЭ в качестве моторного топлива полностью решает основную экологическую задачу, состоящую в одновременном значительном снижении уровня выбросов окислов азота и частиц углерода.

В 2002г., после принятия постановления Правительства Москвы № 170, попытки приспособления транспортных дизелей к работе на ДМЭ возобновились. Было изготовлено несколько вариантов конструкции новой топливной системы, разработан алгоритм управления, изучены процессы функционирования элементов и агрегатов системы. Результаты работ позволили изготовить партию рефрижераторов (10 единиц) на базе автомобиля ЗИЛ-5301 "Бычок", на которых ДМЭ используется в качестве моторного топлива и хладагента.

Из-за невысокой плотности и теплотворной способности, а также из-за низкой температуры кипения и вязкости ДМЭ традиционная топливная аппаратура дизелей требует определенной модернизации. В ней должно быть обеспечено герметичное уплотнение всех трубопроводов и, в том числе, гарантировано предотвращение потерь при испарении. Для преодоления одинакового расстояния емкость баллонов с ДМЭ должна быть в 1,7 раза больше, чем емкость баков дизельного топлива.

Помимо целого ряда преимуществ в физических, химических, экологических, экономических показателях, по эксплуатационным характеристикам ДМЭ во многом превосходит как другие альтернативные топлива, так и само дизельное топливо. Это связано, прежде всего, с повышением надежности работы двигателей, уменьшением их шумности и возможностью конвертирования обычных карбюраторных двигателей в дизели, работающие на диметиловом эфире.

Для гибкого использования в условиях московского региона при ограниченной (в первые годы применения) сети заправочных станций ДМЭ, а также для обеспечения показателей надежности в макете автомобиля ЗИЛ-5301 "Бычок" предусмотрена возможность работы на двух топливах: ДМЭ и ДТ. Двигатель комплектуется топливным насосом высокого давления (ТНВД), имеющим двукратный запас производительности, что обеспечивает хорошие пусковые качества и облегчает реализацию повышенных объемных подач при работе на ДМЭ. В качестве дублирующего топлива используется ДТ.

На панель управления водителя вынесены переключатель вида топлива, указатель уровня ДМЭ и указатель давления на входе в ТНВД.

Перевод двигателя на питание ДМЭ производится соответствующим переключателем. Перевод двигателя на ДТ перед его остановом (или при отсутствии ДМЭ в баллоне) сопровождается переключением на пульте вида топлива в положение "ДТ".

Испытания показали, что автомобиль ЗИЛ-5301 "Бычок" устойчиво работает на диметиловом эфире и дизельном топливе, нормально управляется, имеет хорошие динамические характеристики.

Что касается технических решений, принятых при создании образца автомобиля-рефрижератора, то в дальнейшем при сохранении общей концепции комплект топливной аппаратуры будет совершенствоваться, прежде всего в части повышения надежности работы узлов и агрегатов.