Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее

Touring

Старожил
Старт для легкового дизеля был дан в середине 70-х, после первой фазы роста цен на нефть 73-74-го, и особенно когда цены на неё резко подскочили в 80-м году, хотя потом к середине десятилетия они так же резко снизились. Да, он вибрировал, тарахтел, и машина с ним медленно разгонялась, но зато меньше денег уходило на топливо, недорогое, предельно простая потребительская логика.

Но только она не объясняет роста регистраций в той же Франции с 10% в 1980-м до 50% в 1996-м (и 77% в 2008-м).

diesel.png


Люди глубоко копавшие эту тему, вне всякой конспирологии, пишут что дизтопливо начали активно популяризировать в 80-х во Франции путём административного стимулирования его потребления, для того чтобы пристроить мазут с локальных НПЗ, сбыт которого упал при переходе их электрогенерации на атом и теплогенерации на газ.

В Германии, как и Франции основной европейской автопроизводящей страны, он внедрялся путём того же налогового стимулирования, разницы в акцизах, искусственной, чтобы отстроить тогда эту автопромышленность от японцев с их бензиновыми машинами. То есть, работали тривиальные технико-экономические вещи.

Формальное прикрытие этих шагов, верно, это снижение импорта нефти, из разряда снижения зависимости от привозных углеводородов, но даже оно мыслилось в 80-х в разрезе контрактных стран, а не бюрократии ЕС, которая тогда не имела почти никаких рычагов влияния на ситуацию.

Проблему выбросов оксидов азота и частиц дизельным мотором работающим на сильно обеднённой смеси разрабочики понимали с самого начала их выпуска, и необходимую для их реального снижения фильтрацию, но увы на целых 30 лет с 80-х растянулось её внедрение.

Когда её внедрили в 2019-м, набравшие в ЕС силу централизованные бюрократы уже списали в утиль эту технологию, страны стали отменять налоговое стимулирование, поэтому в некоторых дизтопливо сейчас идёт по цене бензина, а то и чуть дороже, а налог на владение такой машиной уже не минимальный. Покупатели поэтому совсем перестают его брать.

Сейчас во Франции доля дизеля в продажах равна 10%, такая же что и в 80-м году, вот что значит отменить стимулирование. При том что нынешний дизель это небо и земля с моторами 80-х по виброакустическим параметрам, машина с ним комфортна, и очень неплохо едет. Да и выхлоп реально чистый.
 
Последнее редактирование:
Реклама
,Touring, в НЛ дорожный налог на дизель в месяц был и есть последние лет 30 в полтора раза выше, чем на бензин. И это до появления нынешних тенденций
 
Kwispel, что интересно: на Кипре до вступления в ЕС солярка была втрое дешевле бензина (мало того, что без акциза, так ещё и дотировалась). Потому киприоты в качестве поджопных машин с удовольствием использовали пикапы типа Mitsubishi L-200, Toyota Hilux, Isuzu Faster и т.п. Со вступлением в ЕС эта малина кончилась.
 
,Touring, в НЛ дорожный налог на дизель в месяц был и есть последние лет 30 в полтора раза выше, чем на бензин. И это до появления нынешних тенденций
Нидерланды важны, но всё же расклад на авторынке ЕС определяют четыре страны, Германия, Франция, Британия, Италия, они же основные автопроизводящие. И в той же Германии циркуляционный налог на дизельную машину исторически тоже прилично выше чем на бензин, и до сих пор, как раз потому что выбросы оксидов азота и частиц.

Но основное для потребителя, спроса, это общая цена владения, и при той разнице акцизов что была, дизель даже с учётом доплаты за циркуляцию выигрывал в расходах в год, и прилично. Сейчас ряд стран уравняли акцизы, но Германия ещё держится, до сих пор занижает на дизель (или завышает на бензин?).

Второй реально игравший фактор, уже со стороны предложения, очень важный, это штрафы для автопроизводителей за превышение среднего СО2 по гамме от Еврокомиссии. С дизельной технологией им гораздо проще было их избежать, до определённого усложнения фильтрации, поэтому они всё активнее в своё время дизелизировали модельные линейки, и почти не вкладывались в ту же гибридизацию бензина.

И отмена дизеля сейчас в основном идёт поэтому, с нынешней фильтрацией дизеля им дешевле пройти ниже нынешних границ средних выбросов по гамме с бензиновыми гибридами, без получения штрафов, поэтому с их стороны идёт уже бензогибридизация модельных линеек.
 
Уточните, причем здесь мазут. Дизеля на мазуте не ездят.
Например на НПЗ, добавив несколько установок, из мазута использовавшегося вчера в тепло- и электрогенерации получают вакуумный газойль, а из него компоненты бензинов, керосин, и в приличном количестве дополнительное дизтопливо.

naftan.jpg
 
Последнее редактирование:
поэтому в некоторых дизтопливо сейчас идёт по цене бензина, а то и чуть дороже,
Так речь же не только о цене за литр. Речь также о том, что за счёт иных разгонных характеристик и среднее потребление дизеля в литрах на километр было сильно меньше, чем у классических бензиновых двигателей и коробок передач.
 
Можно пойти и дальше, поставив ещё пару установок, и дожать например уже гудрон в более дорогие нефтепродукты. Мазута при этом останется совсем мало в %. Но это сумма вложений порядка миллиарда долларов, нужно смотреть на экономическое обоснование. В Европе переработка сейчас в основном такая и есть, глубокая и капитально затратная.

delayed-coke.jpg

yelds.jpg
 
Kwispel, Kit., Гренландия пример, особенно последние исследования учёных Университета Буффало.
Посмотрим как повсеместная электромобилизация скажется на рынке труда, но позиция Touring, мне понятна и содержит рациональные вопросы.
 
Так речь же не только о цене за литр. Речь также о том, что за счёт иных разгонных характеристик и среднее потребление дизеля в литрах на километр было сильно меньше, чем у классических бензиновых двигателей и коробок передач.
В дизельных производители с 90-х очень последовательно внедряли новации приведённые в списке ниже. Бензинки получали всё это с задержкой, иногда до двадцати лет, поэтому и долго была заметная разница в расходе атмосферной бензинки с простым впрыском низкого давления против турбированного дизеля с прецезионной топливной аппаратурой высокого давления. Почему это происходило, я написал, потому что автопроизводители в Европе внедряли всё это в сначала в дизельных моторах, из-за необходимости и относительной простоты выхода с ними на нужное значение СО2 по гамме, которое в свою очередь задавалось Еврокомиссией.

В Японии и США такого не было, так как отсутствовал перекос в акцизах на топливо в пользу дизеля, не было таких откровенно дизель-ориентированных нормативов по выбросам, не было там и самообмана в части реально необходимой дизельной фильтрации.

Первый удар по дизелю в Европе нанесло такое же турбирование бензинок с охлаждением воздуха наддува, потом подобный дизельному непосредственный впрыск, потом внедрение без- или малодроссельного впуска а-ля дизель на них, и реализованный цикл Миллера, более эффективный, чем Отто, потом турбина изменяемой геометрии, ещё двадцать лет назад внедрённая на дизеле, потом замещение на малых нагрузках топливного мотора гораздо более эффективным электрическим, пусть даже и простейшим 48-вольтовым, что было эквивалентно естественной работе дизеля на них на очень бедной смеси.

Суммарно, это уменьшило разницу в среднем расходе решений до одного литра топлива на сотню, и менее. С учётом естественного 10-процентного преимущества дизтоплива по плотности энергии в пересчёте на литр, бензиновый электрогибрид часто стал даже энергоэффективнее дизеля, если считать топливо не в литрах а в килограммах.

Всё это могло быть реализовано в бензинках ещё в 00-х годах, уже тогда не было технических препятствий, и довольно недорого, Тойота это доказала. Но реализовалось в Европе только в 20-х, когда возникла необходимость в адекватной фильтрации для дизеля, и дизельное решение подорожало настолько, что технологичный бензиновый 48-вольтовый гибрид стал чуть дешевле его в производстве.

70-е.
--------------------------
- жёсткий блок, цельный, из чугуна
- упрочнённые коленвал и шатуны
- точный по механообработке предкамерный впрыск с механически управляемым топливным насосом
- система охлаждения с механическими термостатом и помпой
- 4-ступенчатая механическая коробка

80-е.
--------------------------
- жёсткий блок, цельный, из чугуна
- упрочнённые коленвал и шатуны
- точный по механообработке предкамерный впрыск с электронно-управляемым топливным насосом
- система охлаждения с механическими термостатом и помпой
- 5-ступенчатая механическая коробка

90-е.
--------------------------
- жёсткий блок, цельный, из чугуна
- упрочнённые коленвал и шатуны
- прецизионный по механообработке непосредственный впрыск с электронно-управляемым топливным насосом
- турбокомпрессор фиксированной геометрии с электронно-пневматическим контролем давления наддува
- воздушное охлаждение наддувочного воздуха
- система охлаждения с механическими термостатом и помпой
- рециркуляция отработанных газов
- катализатор
- электронно-управляемые гидроопоры
- 5-ступенчатая механическая коробка с демпфером крутильных колебаний

00-е
--------------------------
- жёсткий блок, цельный, из чугуна
- особо упрочнённые коленвал, шатуны и поршни
- прецизионный по механообработке непосредственный впрыск с общей топливной рампой, мультифазный
- турбокомпрессор изменяемой геометрии с электронным управлением и пневматическим контролем давления наддува
- воздушное охлаждение наддувочного воздуха
- система охлаждения с механическими термостатом и помпой
- рециркуляция отработанных газов
- катализатор
- фильтр частиц
- электронно-управляемые гидроопоры
- 6-ступенчатая механическая коробка с демпфером крутильных колебаний

10-е
--------------------------
- жёсткий легкосплавный гильзованный блок, или цельный из чугуна
- особо упрочнённые коленвал, шатуны и поршни
- прецизионный по механообработке непосредственный впрыск с общей топливной рампой, мультифазный
- турбокомпрессор изменяемой геометрии с электронным управлением и электрическим контролем давления наддува
- жидкостное охлаждение наддувочного воздуха
- многоконтурная система охлаждения, с электронным управлением термостатом и помпой
- двойной контур рециркуляции отработанных газов
- катализатор
- фильтр частиц
- азотная ловушка или катализатор оксидов азота со впрыском мочевины
- электронно-управляемые гидроопоры
- 6/7-ступенчатая роботизированная механическая коробка с двумя сцеплениями, с электронным управлением

20-е
--------------------------
- жёсткий легкосплавный гильзованный блок, или цельный из чугуна
- особо упрочнённые коленвал, шатуны и поршни
- прецизионный по механообработке непосредственный впрыск с общей топливной рампой, мультифазный
- турбокомпрессор изменяемой геометрии с электронным управлением и электрическим контролем давления наддува
- жидкостное охлаждение наддувочного воздуха
- многоконтурная система охлаждения, с электронным управлением термостатом и помпой
- двойной контур рециркуляции отработанных газов
- катализатор
- фильтр частиц
- двойной катализатор оксидов азота со впрыском мочевины
- катализатор аммиака
- электронно-управляемые гидроопоры
- 7-ступенчатая роботизированная механическая коробка с двумя сцеплениями, с электронным управлением
 
Последнее редактирование:
Реклама
потом замещение на малых нагрузках топливного мотора гораздо более эффективным электрическим, пусть даже и простейшим 48-вольтовым, что было эквивалентно естественной работе дизеля на них на очень бедной смеси.
Всё это могло быть реализовано в бензинках ещё в 00-х годах, уже тогда не было технических препятствий, и довольно недорого, Тойота это доказала.
Как бы вам сказать...

Имел я основания в 00-х годах быть знакомым с работой крупнейшего неофициального сервиса "Фольксвагена" по Петербургу. Так вот, двигателистов у них там каждый день хватало, а единственного электрика можно было застать раз в неделю.

Так что помимо технических препятствий на реализацию в собственно машинах, есть и другие особенности, делавшие гибридную технологию малопопулярной в мире.
 
В 2003-м году появились не высыхающие пленочные конденсаторы, высоковольтные, с 2005-го они уже широко внедрены, на втором Приусе. Тогда же никель-металлгидридные ячейки стали работать ну совсем хорошо, включая отрицательные температуры. Это была настоящая точка технологического созревания электропривода. Да, ещё не чисто батарейного, а с небольшой по ёмкости батареей, но уже достаточной для не подключаемого гибрида, причём такой отказоустойчивости, чтобы отработать свои 10+ лет.
 
Touring, новый Lexus RX 350H мне нравится. А сейчас вышел новый Альфард 2024 м.г. с левым рулём и гибридной силовой установкой как у лексус LM.
 
Вы так пишите, что можно подумать будь то современный бензиновый мотор ни чем не отличается от оного 80-х. Однако вы и сами прекрасно понимаете - это и близко не соответствует действительности. По сути же получили то, что и должны были получить: искуственный перекос в сторону дизеля обеспечил зачетное отставание европейских бензиновых моторов от тех же японцев, а как "игры окончились" так оказались никому не нужны ни их дизель ни их бензинка - рынок "радостно кушает" Тойота.
Современный турбобензиновый у Фиата с конца 00-х это тот же турбодизель по механической части, то есть добротный мотор, сделанный под высокие пиковые давления в цилиндре, но с другой системой впрыска. Впрыск у всех евро-производителей сейчас один, или Бош или Сименс. Редко, Марелли-Вебер.

С конца 00-х в них добавилось мелочи отключаемой, типа помп и термостатов с корпусами и крыльчатками из пластика, а не металлов, это может со временем стать проблемой, трещин из-за тепловых нагрузок, и течей, следом за течами печальных последствий критической потери охлаждения или смазки.

Японские производители на деле никогда не имели в моторных решениях превосходства, они скорее короли компромисса и оптимизации, решения у них как правило проще, за счёт этого достигается меньшее число отказов, но одновременно и дубовее. Сейчас они экономят например на наддуве.
 
Последнее редактирование:
Сейчас используется не тот впрыск. Вообще не тот.

Тот поцилиндровый впрыск с рядным многоцилиндровый топливным насосом, чисто механический, с механическими форсунками, открывавшимися давлением создаваемым поршнями механического же насоса, в коллекторном варианте был достаточно массово внедрён ещё в конце 60-х.

Например на дорожных итальянских машинах, предназначавшихся для американского рынка. 130 сил снятых с объёма 2.0 на 5.800 оборотах, неплохо для атмосферного мотора 1969-го.

00.jpg


Сделано это было для того, чтобы машины соответствовали американским требованиям по выбросам, так как отличные двухкамерные карбюраторы, от итальянских Weber и Dellorto, использовавшиеся до этого, и обеспечивавшие не меньшую пиковую отдачу, не могли обеспечить точность дозирования топлива на старте, и небольших и средних нагрузках.

Уже в 70-х в машине кроме впрыска был клапан EGR, и катализатор.

00.jpg


Для рядных четвёрок миланской Альфа Ромео этот впрыск делала итальянская же фирма Spica, из Ливорно, бывшая тогда частью этой компании, внутренним поставщиком.

01.jpg


В свою очередь данная дорожная система от Spica на немалые для коллекторного впрыска 28 Бар пиковых, это ничто иное как модификация её же предкамерного впрыска для мотора дизельного трактора.

02.jpg
 
Такой же впрыск, но не с одной а с двумя насосными секциями, ставился на 8-цилиндровый мотор объёма 2.6 литра топового дорожного купе Альфы, как рынка США, так и для Европы.

1970-Alfa-Romeo-Montreal-02.jpg


Отмечу что и 4-цилиндровый и 8-цилиндровый моторы были цельноалюминиевыми, с чугунными гильзами мокрой посадки, и шли с двойными верхними распредвалами с цепным приводом, что было довольно свежо вплоть до 90-х.

04.jpg


Слева на схеме системы впрыска видно сложное механическое устройство, одинаковое для 4 и 8 цилиндров, которое можно назвать механическим компьютером управления и регулирования. В нём и было основное препятствие к массовому распространению этой системы впрыска на малые и дешёвые машины. Сложная, требующая высокой повторяемости, поэтому точности обработки и аккуратности сборки система управления, поэтому же дорогая в производстве.

03.jpg


Сняли с объёма 2.6 приличные 200 сил на 6.500 оборотах, неплохо для атмосферного мотора образца 1970-го года, сугубо дорожной машины.

05.jpg

06.jpg


Его сдвоенные поцилиндровые дроссельные заслонки, с системой их привода, тоже сложная и дорогая механика.

07.jpg
 
Последнее редактирование:
Этот мотор вырос из двигателя (очень условно) дорожной среднемоторной 33-й машины от Альфы образца 67-го года.

230 сил с объёма 2.0 на 8.800 оборотах в атмосферной реализации, при тех же 8 цилиндрах, уже чисто гоночные и непригодные для бытовой машины объём цилиндра и обороты, и чуть иная версия механического коллекторного впрыска от Spica.

06.jpg
 
Последнее редактирование:
Этот мотор вырос из двигателя (очень условно) дорожной среднемоторной 33-й машины от Альфы образца 67-го года.

230 сил с объёма 2.0 на 8.800 оборотах, при тех же 8 цилиндрах, уже чисто гоночные и непригодные для бытовой машины объём цилиндра и обороты, и чуть иная версия механического коллекторного впрыска от Spica.
Две свечи на цилиндр?
 
Две свечи на цилиндр?
Да, обычное дело для гоночных машин тех лет с 2-клапанными головками и полусферической камерой сгорания.

В такой схеме было где их разместить, в отличие от 4-клапанной. Плюсы, более короткий путь от каждой свечи при распространении фронта пламени, поэтому снижается риск детонации, можно при том же используемом топливе поднять степень сжатия, не двигая зажигание, и за счёт этого чуть повысить топливную эффективность, и отдачу.

Мотор вышеупомянутых дорожных машин от Альфы в свою очередь сходен с мотором чисто гоночной 33-й машины.

00.jpg


У неё была достаточно передовая на 67-й год конструкция: алюминиевый трубчатый несущий Н-каркас, сварной, одновременно служащий топливным баком, к которому на болтах крепится передний пространственный магниевый подрамник-клетка, литой, и две задних магниевых структуры. Всё это делали поставщики из авиационной отрасли.

01.jpg

02.jpg

03.jpg


270 сил снято с 2.0 V8 на 10.000 оборотах, чисто гоночная история, неприемлемая для дорожного применения ни по шуму ни по отсутствию эластичности ни по ресурсу. Те же две свечи на цилиндр, и механический впрыск, но уже от британской Lucas.

04.jpg


Та же цельноалюминиевая конструкция блока и головки мотора, и мокрая посадка в блоке чугунных гильз.

05.jpg

05.jpg
 
Последнее редактирование:
Реклама
Да, обычное дело для гоночных машин тех лет с 2-клапанными головками и полусферической камерой сгорания.

В такой схеме было где их разместить, в отличие от 4-клапанной. Плюсы, более короткий путь от каждой свечи при распространении фронта пламени, поэтому снижается риск детонации, можно при том же используемом топливе поднять степень сжатия, не двигая зажигание, и за счёт этого чуть повысить топливную эффективность, и отдачу.

Мотор вышеупомянутых дорожных машин от Альфы в свою очередь сходен с мотором чисто гоночной 33-й машины.

00.jpg


У неё была достаточно передовая на 67-й год конструкция: алюминиевый трубчатый несущий Н-каркас, сварной, одновременно служащий топливным баком, к которому на болтах крепится передний пространственный магниевый подрамник-клетка, литой, и две задних магниевых структуры. Всё это делали поставщики из авиационной отрасли.

01.jpg

02.jpg

03.jpg


270 сил снято с 2.0 V8 на 10.000 оборотах, чисто гоночная история, неприемлемая для дорожного применения ни по шуму ни по отсутствию эластичности ни по ресурсу. Те же две свечи на цилиндр, и механический впрыск, но уже от британской Lucas.

04.jpg


Та же цельноалюминиевая конструкция блока и головки мотора, и мокрая посадка в блоке чугунных гильз.

05.jpg
Какая же красотка…
 
Назад