Бездымный порох

«ЛАДА-ЕВРО III»

Все автомобили, поставляемые в страны ЕС с 2002 года, соответствуют требованиям токсичности Евро III. Не за горами Евро IV. Что же предпринимает ВАЗ, чтобы удержаться на европейском рынке?

С МЕСТА – В КАРЬЕР

Переход с Евро II на Евро III на первый взгляд почти не требовал снижения токсичности выхлопных газов. Окись углерода (СО), например, допустимо даже слегка увеличить (на 0,1 г/км). Зато содержание углеводородов (СН) и окислов азота (NOx) теперь нормируется и замеряется не суммарно, а по отдельности. Но самое сложное – двигателю не оставили времени на прогрев.

Кроме замера токсичности после теплого пуска (+20–30°С), стал обязательным и холодный при температуре -7°С – здесь введены свои, тоже очень жесткие нормативы. Причем токсичность выхлопа должна соответствовать нормам практически с первой секунды работы двигателя. Времени на прогрев нейтрализатора

перед тем, как он вступит в работу, практически не стало.

Второй нюанс – система управления обязана удерживать токсичность в заданных пределах даже при сбоях в работе мотора.

Изменились требования и к испарению бензина – его определяют контрольным замером, имитируя суточную стоянку автомобиля. И все-таки главное – новые нормы потребовали значительных изменений в системе управления двигателем.

ЕСЛИ ГОРА НЕ ИДЕТ К МАГОМЕТУ

Итак, одна из основных задач при переходе к Евро III – резко сократить время прогрева нейтрализатора. Ведь он начинает работать лишь от 300°С, а наиболее эффективен при 400–600°С. Даже летом на это уходит две-три минуты.

В привычном для нас исполнении нейтрализатор расположен под полом кузова. Выхлопные газы до него проходят путь около метра, разогревая сначала выпускной коллектор и приемную трубу. Лишь остатки тепла идут на прогрев нейтрализатора.

Значит, главное – снизить потери тепла. Для этого примерно на 30% уменьшили массу (читай – теплоемкость) коллектора, заменив чугунный стальным. Кроме того, приемную трубу утеплили термоизолирующим кожухом. Такое решение применяют сегодня на полуторалитровых двигателях при традиционном расположении нейтрализатора – под полом автомобиля.

Более эффективный ход – сократить путь газов к нейтрализатору, максимально приблизив каталитический блок к коллектору. Для двигателей объемом 1,6 л разработан так называемый катколлектор (с началом производства таких моторов он появится на всех переднеприводных машинах). Этот коллектор выполнен заодно с нейтрализатором и занимает место приемной трубы. Здесь горячие газы, вырываясь из цилиндров двигателя, сразу же, не теряя тепла, попадают в каталитический блок, поэтому он прогревается очень быстро.

Катколлектор в моторном отсеке – это и снижение пожароопасности за счет вывода из-под «брюха» горячего элемента, способного подпалить при остановке, например, сухую траву. Но есть и минус – растет температура в моторном отсеке и нагревается щит передка. Значит, нужна дополнительная тепло- и негорючая шумоизоляция.

Следующее отличие новой системы управления – второй диагностический кислородный датчик, установленный после нейтрализатора. Сопоставляя показания двух датчиков, система оценивает эффективность работы нейтрализатора и его состояние. Обнаружив отклонения, она скорректирует состав топливовоздушной смеси, чтобы снизить токсичность на выходе из двигателя, либо зажжет сигнал «Проверь двигатель», требуя ремонта системы или замены нейтрализатора.

Кстати, появилось новое поколение кислородных датчиков – гораздо меньших размеров и, соответственно, теплоемкости, что, в свою очередь, позволяет им интенсивнее прогреваться и быстрее вступать в работу.

ИСЦЕЛИ СЕБЯ САМ

Обязательна и бортовая диагностика самих элементов снижения токсичности. Она караулит появление отклонений или пропусков в воспламенении (именно тогда токсичность резко растет), предупреждает об этом водителя и по возможности нейтрализует последствия.

У нашей системы есть два порога. Первый – при появлении отклонений в воспламенении, не приводящих к перебору токсичности в выхлопе, она сигналит водителю, зажигая все ту же лампочку «Проверь двигатель».

Если же «дыхание» ухудшается настолько, что угрожает вывести из строя нейтрализатор, система заставляет лампочку мигать, привлекая внимание водителя. Но при этом сама вмешивается в работу двигателя, отключая подачу топлива в проблемный цилиндр или два. Можно отключить и три, но автомобиль тогда не поедет.

Как вычисляется проблемный цилиндр? Очень просто – система с помощью датчика следит за равномерностью вращения коленчатого вала. Ведь любые пропуски в воспламенении приводят к его рывкам. Причин тому, кстати, много: перебои в подаче искры, нарушение состава топливовоздушной смеси да и просто износ двигателя или выход из строя каких-либо деталей. Словом, у водителя теперь есть помощник, следящий за состоянием двигателя и контролирующий его по составу выхлопа.

Но это не все. Неровная дорога создает переменную нагрузку на трансмиссию, а через нее воздействует и на двигатель. Он в таких условиях «имеет право» на некоторую неравномерность работы. Чтобы не дезориентировать этим нашего помощника, его временно отключают по «совету» датчика неровной дороги. Он расположен непосредственно на кузове и улавливает его тряску на ухабах и ямах.

Каким способом нейтрализуется «опасный» цилиндр? Естественно, отключается топливная форсунка. Поэтому впрыск для Евро III обязательно фазированный, то есть форсунки работают по очереди, «персонально», а не парами. Только тогда есть возможность отключать именно тот цилиндр, который нужно.

МЯГКИЙ ХАРАКТЕР

Сразу же после пуска двигатель мгновенно стабилизирует обороты и работает очень ровно. Нет присущих впрысковым моторам предыдущих поколений «забросов» и повышенных холостых, да и шум выпуска почти не слышен. Характерно шипит-свистит только воздух на впуске, да общая тональность работы мотора, особенно на минимальных оборотах холостого хода, несколько иная.

На ходу самое заметное отличие – замедленная реакция в начальных фазах торможения двигателем. На сброс газа, особенно на высших передачах, автомобиль реагирует с заметным опозданием, поэтому для снижения скорости приходится чаще включать низшие передачи или больше нагружать тормоза.

Но есть еще один прием, на наш взгляд, самый результативный – смягчить стиль вождения. Этому способствует характерная реакция двигателя на педаль газа. В отличие от карбюраторной версии, мгновенно реагирующей на нее, будь то набор оборотов или их сброс, «десятка» с Евро III откликается мягче.

Впрочем, водитель со спокойным стилем управления вряд ли обратит внимание на изменения в характере автомобиля. Ведь автомобиль с нововведениями лучше соответствует рекомендациям по экономичному вождению – даже невзирая на резкие (неправильные с точки зрения экономичности и экологии) действия водителя.

ДЫМ ОТЕЧЕСТВА

Итак, нормы Евро III пока обязательны только для стран Евросоюза. В России их введение запланировано на 2006 год. Но на дворе уже 2004-й, а в России еще Евро II не в законе. Что до Евро III, то пока «страшно далеки они от народа». Нашего, разумеется.

Ставить подобные комплекты в России самостоятельно вряд ли кто-то решится. Они наверняка дороже тех, что обеспечивают Евро II – такие автомобили ВАЗ сегодня выпускает и готов полностью перейти на них, если будет введен соответствующий законодательный барьер.

Тем не менее у ВАЗа все на мази. Впрочем, когда у нас станут обязательны Евро III, у них, наверное, перейдут на водородное топливо. Что ж, временная фора сохраняется незыблемо – в Лондоне пустили метро в том же году, когда в России отменили крепостное право.