Евро-6: готовность номер Один

До введения на новые марки грузовиков нормы «Евро 6» осталось уже менее года. На сегодня вся «большая семерка» уже отрапортовала о готовности к 1 января 2014-го. Мы, конечно, внимательно отслеживали этот процесс. Но теперь есть смысл взглянуть на него как на единое панно, оценить, задавшись вопросом: что же на практике дала инженерная мысль, работая и конкурируя над поставленной задачей? Ведь часто бывает, что по пути возникают неожиданные идеи и решения.

Вначале стоит еще раз задаться вопросом, какие новые цели ставит норма «Евро-6» и насколько высоки и трудны новые планки? Итак, применительно к грузовикам, изменения касаются трех параметров: Новый регламент требует снижения содержания в отработавших газах оксидов азота (NOх) более чем в четыре раза, углеводородов – в 3,5 раза (HC), а также выбросов сажевых частиц (PM)- в два раза. Плюс к этому, к автозаводам на сей раз еще и выставлено требование, чтобы двигатели отвечали новым нормам на протяжении не менее семи лет или на 700 тыс. км пробега.

Табл.1. Нормативы экологичности по категории «Евро»

Но что означают эти нормы с позиции инженерной мысли? Анализируя историю движения норматива от «Евро-0»(1990) до нынешней ступени, эксперты выделяют три технических этапа. Первый – по «Евро-3» включительно, в основном был нацелен на снижение выбросов оксидов углерода (СО) и углеводородов (HC), и практически сопровождался совершенствованием рабочего процесса в камере сгорания двигателей. А вот чтобы добиться существенного снижения окиси азота, этого оказалось мало: потребовались принципиально иные технологии. И в работе над «Е-4»-«Е-5» их родилось две. А именно: а SCR (Selective Catalyst Reduction —избирательное каталитическое восстановление, что практически означает впрыскивание мочевины «AdDlue» или аммиака) и EGR (Exhaust Gas Recirculation — рециркуляции отработавших газов). И этот ход мысли расколол «семерку» соответственно на два лагеря, причем неравновеликих: лишь «Scania» и MAN стали приверженцами системы рециркуляции. Впрочем, последние предусмотрительно имели в запасе и образцы двигателей с SCR.

Работа над «Е-6» стала мостиком, позволившим совместить обе этих технологии. Каждой из них конструкторы отвели свою роль на принципе дополнения. Так, в двигателях «Scania» часть NOx уничтожается непосредственно в камере сгорания за счет снижения температуры рабочего процесса. За это «отвечает» система рециркуляции отработавших газов EGR. Дальнейшая очистка от оксидов азота и прочих вредных примесей осуществляется при помощи нейтрализаторов SCR и полнопоточного сажевого фильтра DPF, расположенных уже в выпускной системе. Например, в двигателях «Scania» — в глушителе, прозванным из-за обилия в них всевозможных систем «химзаводом».

Скрестил каталитическую нейтрализацию (SCR) c системой рециркуляции неохлажденных выхлопных газов (EGR) и «Volvo», и «Renault», и DAF. При этом DAF снабдил свой двигатель «Paccar MX» фильтром, способным снизить выход сажи на 33%.

И лишь «Iveco», инвестировавший в свой мотор «Corsor FPT International» около 150 млн. евро, остался верен избранному направлению и обошелся без применения EGR. Хотя фильтр здесь и предусмотрен, однако, как утверждают разработчики, в камерах цилиндров двигателя достигается почти полное сгорание сажи за счет оптимизации их конструкции и рабочего процесса, увеличения степени сжатия и повышения температуры. Побочным эффектом этого становится повышение оксида азота, но это компенсируется более эффективной и сложной системой нейтрализации, названной «SCR-only». Все это потребовало применения высокопрочных материалов и установки более интенсивной системы охлаждения. Альфредо Альтавилла, ген. директор «Iveco S.p.A.» заявил, что технология EGR не совсем подходит для тяжелого коммерческого транспорта, где средний пробег одной единицы техники превышает 1 млн. км. Здесь нужна более совершенная система, которая позволит понизить расход топлива и расходы на обслуживание автомобилей. С этой точки зрения их решение является оптимальным.

Первым в гонке за новые двигатели дебютировал «Daimler», который свой мотор под маркой «OM 471» установил на грузовиках «Freightliner Trucks» еще в 2007, а затем – на «Fuso» в Японии в 2010 г. В Европе лидировала (март 2011) «Scania». При этом на салоне в Ганновере она заявила об 11 вариантах двигателей емкостью от 9 до 16 литров и мощностью от 250 до 630 л.с. Из них примерно половина будет работать по технологии SCR, половина – по EGR. Вся линейка полностью будет укомплектована к концу года. При этом шведы дают необычную для газовых моторов при литраже 9 мощность 280 и 340 л. с. и обещают возможность работать на биоэтаноле двигателям в 250 л.с. «Renault» заявил, что будет производиться 11 разновидностей двигателей серии DTL, «Iveco» — 8 «Corsor FPT».

Кстати, работа над «Е-6» не ограничивается Европой: еще в августе 2011 двигатель стандарта Евро 6 под индексом «YC6L-60» представила китайская «Guangxi Yuchai Machinery Company». В нем она соединила все три технологии SCR, EGR и DPF.

Табл.2. Производство двигателей категории «Евро-6» в Европе

Цена прогресса

Борьбой за улучшение экологии и совершенствование двигателей очередная ступенька «Евро», как правило, не ограничивается и выходит далеко за пределы технологий, непосредственно связанных с их обеспечением. Переход на новую норму обычно связан либо с разработкой нового модельного ряда автомобилей, либо, как минимум, с модернизацией последних моделей. Каждый такой этап становится импульсом для состязания инженерной мысли в жесточайшей борьбе за рынок.

Поэтому, какую компанию не возьми, каждая из них прицепила к своим «Е-6» те или иные новинки, порой весьма интересные. Перечислю лишь некоторые. На борту «Mercedes-Benz Actros IV» установлен уникальный тормозной ассистент третьего поколения «Active Brake Assist 3». Реагируя на неподвижные препятствия на пути следования, он может тормозить до полной остановки без вмешательства водителя. У «Volvo» – новая автоматическую коробку передач «I-Shift» с двойным сцеплением, позволяющие экономить до 4 % топлива. Для нее разработано программное обеспечение «I-See», сохраняющее информацию о рельефе местности и использующее ее в работе двигателя, коробки передач и тормозной системы при повторном прохождении маршрута. За счет автоматического управления переключением передач снижается потребление топлива на подъемах.

DAF XF в новом варианте оснащен компьютерной программой «Driver Performance Assistant», которая дает оценку действиям водителя и эффективности торможения. На центральный дисплей выводятся рекомендации переключиться на более высокую передачу, отрегулировать спойлер, не допускать длительную работу на холостом ходу.

MAN хоть и базируется на серии TGH 2007 года, тоже кое в чем изменился. Например, для увеличения объема топливных баков изменена компоновка элементов рамы. Емкости для «AdBlue» стали компактнее, возимый запас топлива позволяет без дозаправки покрывать расстояние до 3800 км.

«Iveco», дебютировавшая со своим «Stralis Hi- Way», увеличила мощность моторного тормоза «Super Engine Brake» на 30 %, на 3% снизила коэффициент аэродинамического сопротивления.

Все это требует огромных инвестиций. Например, «Iveco» вложил 300 млн.евро, «Daimler» потратил на «Е-6» около 1 млрд., «Volvo»-1,3 млрд. Естественно, это отражается на стоимости машин нового поколения: по оценкам экспертов, в среднем тягачи с «Е-6» подорожают на 12 тыс. евро. Вот почему каждое такое начинание встречает сопротивление со стороны перевозчиков, и они требуют для себя хоть каких-то компенсаций. Например, немецкое объединение автомобильной промышленности VDA уже обратилось к министру транспорта Петеру Рамзауэру с запросом, не намерены ли власти снизить плату за дороги для грузовиков с «Евро-6».

Восточный фланг

Ну, а что слышно по поводу «Евро 6» у больших соседей? Россия пока относительно нового норматива говорит достаточно неопределенно. О том, когда страна перейдет на «Евро-5» и «Евро-6», конкретная дата называется лишь в принятой недавно Минтрансом программе «Развития транспортной системы»- 2020 г. Но, памятуя, с какой черепашьей скоростью осуществлялся переход на «Евро-3», эксперты и к этой перспективе относятся скептически.

Производственники же пока говорят о «Евро» 5 и 6 лишь применительно легкового сектора: «лады» в таком исполнении для экспорта начал делать Тольяттинский автозавод и запустил «газели» ГАЗ. Что касается грузовиков, то пока ни один из западных инвесторов о таких намерениях не заявил.

А вот в Беларуси звучат куда более уверенные голоса. В минувшем году на Мозырском НПЗ запустили новую установку гидроочистки дизельного топлива, которая позволяет полностью перейти на выпуск его по европейскому стандарту EN 590:2008 (Евро-5), а в перспективе и стандарта «Евро-6». И в этом году планируется полностью прекратить выпуск низкооктановых бензинов «Нормаль-80», «Аи-92» и сосредоточиться на бензине «Аи-95-Евро». Этот «евробензин», соответствующий норме «Евро-5», выпускается там с 2010 г.

В унисон Мозырю сенсационное заявление сделал и МАЗ, пообещавший уже во втором полугодии 2013 собрать первый тягач, отвечающий требованиям «Евро-6». Согласно официальной информации завода, на сегодняшний день завершена разработка многозвенного автопоезда с электромеханической трансмиссией, предназначенного для работы на международных и трансконтинентальных перевозках. Речь идет о бортовом автомобиле «МАЗ -631019» и седельном тягаче «МАЗ-544019» Оба автомобиля оснащены мерседесовским двигателем «ОМ 501». Уже начаты их испытания.