Будьте в трендах: о развитии двигателей и моторных масел

Двигатели значительно меняются из-за законодательных моментов

Только представьте, насколько машины изменились за последние несколько лет. Новая электроника, интеллектуальные датчики, функции «автопилота» и многое другое, но менее заметное. Например, все, что скрыто под капотом. С развитием приходят и новые ужесточения, связанные с экологическими требованиями и новыми технологическими возможностями, спецификациями и многим другим. 

Евросоюз установил целевой показатель сокращения выбросов CO2 на 37,5% для новых автомобилей и на 31% для микроавтобусов к 2030 году. К 2025 году федеральные округа США предусматривают снижение затрат топлива до 54,5 миль на галлон (4,3 литра на 100 километров), пока что он составляет 35,5 миль на галлон (6,6 литров на 100 километров). Новые стандарты пока относятся к легковому и коммерческому транспорту, но к 2050 в ЕС хотят достичь полного выполнения «чистого пакета», предусматривающего существенное сокращение загрязнений атмосферы. Это не означает, что каждый автомобиль должен соответствовать данному стандарту, однако каждый производитель должен соответствовать этому в среднем по всему автопарку, который может охватывать целый ряд транспортных средств: от больших внедорожников и пикапов до небольших гибридов и электромобилей.

Поэтому разработка современных двигателей развивается в соответствии с тремя факторами: 
- законодательное и социальное давление (с целью сокращения выбросов в атмосферу);
- желание потребителей снизить расход топлива;
- спрос на мощный двигатель, который бы выполнял бы условия первых двух факторов.

Автопром старается уменьшить двигатель и сократить выбросы СО2 в атмосферу

Нарастающая необходимость сокращения расхода топлива привела к появлению новых технологий двигателей. Особенно выделяются следующие технологические тенденции: 
- Система непосредственного впрыска (GDI). Топливо под высоким давлением впрыскивается непосредственно в камеры сгорания, а не через впускные клапаны. Ожидается, что более 80% легковых автомобилей, проданных к 2030 году, будут оснащены двигателем внутреннего сгорания. Общий рынок двигателей с GDI в Европе вырастет более чем на 30% в течение следующих 5-10 лет. 
- Турбокомпрессоры. Если раньше они использовались исключительно в гоночных и спортивных автомобилях, то теперь обретают популярность и в более простых моделях, доступных для потребителей. По данным за 2015 год, двигатели с системой турбокомпрессоров были в 21% новых транспортных средствах. К 2025 году ожидается, что их число увеличится до 80%. 
- Уменьшение размеров. В этом заключается наибольшая дилемма разработки двигателей: необходимо уменьшить массу и вес, но повысить эффективность использования топлива, а также сократить его расход. Уже есть прототипы двигателей малого размера, расходующие всего 1 литр, при этом их мощность на уровне более массивных товарищей. Новые 8-циллиндровые двигатели – это эквивалент 16-циллиндровых, а современные 4-циллиндровые обеспечивают такую же мощность, что когда-то выдавали 6-циллиндровые. 

Но не все так радужно: в процессе разработки экономичных двигателей производители столкнулись с тем, что называется Low Speed Pre Ignition (LSPI) — преждевременное воспламенение смеси в цилиндре. Это новый феномен, присущий двигателям GDI-Turbo и аналогичным моделям. В определенном диапазоне среднего эффективного давления BMEP на низких оборотах (до 2500) в камере сгорания происходит зажигание горючей смеси до момента штатного зажигания от свечи. Двигатель переходит в целый цикл (до 10-12 циклов) неуправляемых зажиганий, вызывающих невероятные нагрузки в противоположную сторону движения поршня, из-за чего не выдерживают компрессионные кольца, поршни и шатуны, двигатель клинит. Обычно это происходит в третьем или четвертом цилиндре. 

Проблема преждевременного зажигания еще не решена, но есть существенные подвижки

Это приводило к многочисленным претензиям по гарантии, а потому – масштабной проблеме, которую OEM-производители во всем мире признали и работали, чтобы найти решения. Для этого автопром сотрудничал с Американским институтом нефти и основными производителями смазочных материалов, включая корпорацию Chevron, поставляющей на европейский рынок моторные масла под собственным брендом Texaco. Разумеется, корпорации имеют свой профит от подобного сотрудничества: это позволяет им внедрять в производство новейшие разработки, тестировать изменения и поставлять продукт напрямую потребителю, пока другие только подходят к изучению проблемы. Продукт Chevron проходит полный цикл производства непосредственно внутри корпорации, поэтому и продукция Texaco оказывается в числе лидирующих смазочных материалов, удовлетворяющих последним требованиям всех необходимых инстанций.

Многочисленные тесты показали, что чаще всего эффект LSPI проявлялся при использовании в моторных маслах присадок, содержащих соли кальция (салицилаты, карбонаты и пр.) в концентрациях от 0,1-0,2%. Также было установлено, что наличие в масле противоизносных присадок, которые являлись и антиоксидантами, ZNDTP и MODTS (молибден) в концентрациях от 0.15% и 0.07% соответственно, вероятность эффекта практически сводилась на нет.
Виной всему оказался нагар в межпоршневом пространстве компрессионных колец, которые в определенных условиях при смешении с бензином вызывали мегадетонацию. В результате вышеуказанных исследований был составлен задел на будущие стандарты масле ILSAC GF6 и Dexos (Second Edition), в которых уже предусмотрены тесты на эффект LSPI.

Уже введен новый стандарт моторного масла, который решает многие проблемы новых двигателе

Поэтому объявление ILSAC (Международный Комитет по Стандартизации и Апробации Моторных Масел) о тестировании новой спецификации масел ILSAC-GF6 (и ее аналоговой спецификации Американского института нефти API SP) стало относительной сенсацией. Несмотря на то, что для европейских автовладельцев обозначение ILSAC остается спецификацией азиатских автомобилей, а потому не так хорошо знакомо, как американская (API) и европейская (ACEA) спецификации, ожидаемое введение новой спецификации будет иметь значение для всей отрасли: она задаст новый уровень требований к моторным маслам. Последняя изменение в спецификациях было в 2010 году: тогда ввели категорию ILSAC GF-5 вместе с API SN, главное отличие которой заключалось в возможности применения в двигателях, использующих биотопливо.

ILSAC, как инициатива со стороны самих автомобильных производителей, изначально задана с целью защитить двигатели нового поколения, разрабатываемых крупнейшими OEM для выполнения законодательных требований по выхлопам и сокращению потребления топлива. Масла, разрабатываемые под новые модели двигателей, должны быть способны обеспечить защиту от износа, более низкий расход топлива при текущих требованиях по вязкости, большую эксплуатационную надежность масла. Для некоторых производителей масел соответствии спецификации ILSAC GF-6 (API SP) станет большим вызовом, если они хотят успешно конкурировать на европейских и азиатских рынках. 

Порекомендовать друзьям
  • Нравится

Комментарии

Русавтолак Спасибо за ваш комментарий

Заполните все поля