Common Rail: эффективность, динамика и... проблемы

Ужесточение экологических норм и стремление к высокому КПД привели даже такую изначально экономичную систему внутреннего сгорания, как дизель, к небольшой революции. 

Лидер на рынке топливной аппаратуры, фирма Bosch, в соавторстве с европейскими и азиатскими коллегами разработала новую систему впрыска под названием Common Rail, что означает «общая топливная магистраль». Оптимизация топливной отдачи означает улучшение тяги, КПД, более полное сгорание топлива и, как следствие, уменьшение вредных примесей в выхлопе. Эти проблемы не дают покоя разработчикам автомобильных двигателей. В бензиновых версиях ими занимаются фазовращатели, распредвалы с двумя наборами кулачков, системы непосредственного впрыска. В дизельных версиях производители совершенствуют свое новое детище, увеличивая и без того немаленькое давление в своей «общей топливной магистрали».

Еще в недалеком прошлом впрыском заведовали форсунки, которые открывались от действия ударной волны в топливопроводе, а закрывались под воздействием пружин. Давление в каждой конкретной трубке, идущей на форсунку, создавал ТНВД (топливный насос высокого давления), приводимый в действие, как правило, зубчатым ремнем от коленчатого вала. Теперь топливная рампа общая. Давление, которое в ней постоянно поддерживается, – около 1800 бар, а форсунки открываются под действием команды блока управления.

Насколько это хорошо с точки зрения мощности, шумности и токсичности? Очень хорошо! Во-первых, на старых дизелях количество впрыскиваемой солярки «гуляло» из-за разных оборотов коленвала и механической схемы впрыска. Во-вторых, дизель работал довольно жестко. Причины следующие: цетановое число солярки на тот момент было достаточно малым, конструкция простых дизелей требовала именно такого числа (примерно 45) для хорошего воспламенения и стабильной работы.

Common Rail впрыскивает топлива ровно столько, сколько нужно (если система топливоподачи исправна). Цетановое число под «Евро-4» – не менее 51. Работа происходит более плавно, шумность уменьшается примерно на 10%. Далее осуществляется несколько впрысков для прогрева камеры сгорания и лучшего воспламенения «основного заряда». И это еще не все. После основной дозы может осуществляться окончательный впрыск, когда выпускной клапан открыт, что помогает каталитическому нейтрализатору эффективнее работать – дожигать вредные вещества. Работает такой дизель мягко, ровно, не сразу и поймешь, что под капотом. Расход топлива минимальный, удельная мощность огромна, так же, как и крутящий момент.

Минус простой и весьма определенный – сложность и прецизионность подобной конструкции медленно, но верно приближается к сложности и прецизионности звездолета. Раньше дизели легковых машин с механическим впрыском и приводом были весьма ремонтопригодны. Требовались, конечно, специалисты для подобной работы, но они, как ни странно, были. Форсунки, как правило, разбирались. Хочешь – меняй распылитель, хочешь – «уставшую» пружину. Любой каприз за ваши (небольшие) деньги. Переборка топливного насоса высокого давления требовала большей квалификации, но тоже не семи пядей во лбу. Плунжерную пару ТНВД можно было приобрести примерно за 200 долларов (на 1HZ для LC80). Отремонтировался – и гоняй дальше по просторам нашей бескрайней родины, сливая солярку у корыстолюбивых трактористов.

То ли дело Common Rail! Форсунки не разбираются, ТНВД тоже. За 4 форсунки выложишь 4000 долларов, за ТНВД – еще 3000. Диагностическое оборудование стоит порядка 180 000 евро. Понятно, что не у всех оно есть. А если нет, то сервисмены будут менять все подряд до обнаружения неисправности, так сказать, эмпирическим методом.

Чтобы «прописать» форсунки в блоке управления, необходим сканер. Впрочем, существует два вида форсунок – электромагнитные и пьезоэлектрические. Электромагнитные, говорят, можно перебрать, хотя для подобных действий опять нужно спецоборудование. Пьезоэлектрические ремонту не поддаются. Только замена.

Собственно говоря, сервисмены особенно не «заморачиваются». А зачем? Причина выхода из строя топливной системы очевидна – низкое качество этого самого «топлива». Накопив определенный опыт в ремонте, мастера меняют сразу все. Особенно радуют посетителей работники сервиса, специализирующиеся на топливной аппаратуре Delphi. При ремонте замене подлежит все до последнего болта. Даже топливный бак. Объяснения следующие. Абразивные примеси в солярке неустанно «строгают» плунжерную пару ТНВД. В результате образуется мельчайшая металлическая стружка, которая гуляет по всей системе, препятствуя нормальной работе и окончательно разрушая механизм топливоподачи. Причем частицы такие мелкие, что проходят через топливный фильтр. Стоимость ремонта и замены впечатляет.

Возникает вопрос: а к чему все эти мучения? Не проще ли купить бензиновый автомобиль, тем более что при покупке он дешевле. С европейцами все понятно. У них нет заправок «От Василия Алибабаевича», в результате эксплуатация дизеля обходится значительно дешевле. У нас же не приняты еще нужные стандарты, особенно по солярке. С бензином получше, хотя, похоже, Россия единственная из развитых стран, где еще разрешается применение железосодержащих присадок к бензину. По сравнению с соляркой это не так критично. Ну, поменяете свечи зажигания, в конце концов. Пусть даже иридиевые на GDI, все равно дешевле, чем кататься на Common Rail.

Некоторые автолюбители зачастую не заморачиваются проблемами своей машины, предпочитая просто ездить. Не обращают внимания на черный дым из выхлопной трубы, высокий расход топлива, обращаясь в сервис лишь тогда, когда автомобиль перестает заводиться и тянуть. Вряд ли экология сильно выиграет от таких приверженцев дизелей, скорее наоборот. Но, как говорится, спрос рождает предложение. Приверженцы дизелей нового поколения уже появились, впечатлившись незаурядными техническими и тяговыми характеристиками. Им, похоже, важны только динамические характеристики, а исправность и ремонтопригодность – категории отвлеченные.

Сколько уже может длиться переходный период? Все говорят об экологии, нормах «Евро», продолжая ездить на асбестосодержащих колодках, которые везде запрещены, основной парк дизельных грузовых автомобилей и слово «Евро» несовместимы. Что толку мерить CO-CH у какой-нибудь «убитой» легковушки, когда стоящий рядом «КамАЗ» чадит сильнее, чем крейсер «Варяг» времен русско-японской войны.

Нет у нас пока топлива под Common Rail, чего и говорить. Исключения присутствуют – заправки NESTE в Санкт-Петербурге, «Лукойл» в Москве иногда порадует. Да, в общем, и все. Теряется изначальный смысл автомобиля. Автомобиль – значит мобильный, а какая может быть мобильность, когда ею можно воспользоваться только в отдельно взятом месте?

Честные производители не лукавят. Представитель фирмы Chrysler на пресс-конференции был откровенен: «Мы не даем гарантии на моторы Common Rail, удовлетворяющие нормам «Евро-4», в случае, если они эксплуатируются на некачественном топливе». Хотите новый дизель – пожалуйста, но только не за наш счет. 2,7 CRD на Cherokee, YD25DDTI на Pathfinder и Navara, TDCI на Ford... Да чего там перечислять? Подобные конструкции есть почти у всех мало-мальски известных производителей. Моторы становятся сложнее и дороже в изготовлении и обслуживании, а если подобные конструкции еще неправильно эксплуатировать, они способны доставить много проблем (в том числе финансовых) своим владельцам.

Можно долго спорить, есть ли рынок и демократия в России, а вот дизельного топлива надлежащего качества точно нет. Пока.