Общество инженерно-технической трезвости (bmwservice) wrote,
Общество инженерно-технической трезвости
bmwservice

Битва столбиков: посредственный, но не бедный


            Постоянные читатели хорошо знакомы с одним из многочисленных местных жупелов - понятием LongLife. Лет пятнадцать назад, его склоняли все кому не лень. Сейчас же он интересен только мне(?!).

Я уже в которой по счету статье задаюсь вопросом: ребята, куда же вы все попрятались со своим ЛонгЛайфом - даже слово на любой канистре и в наименовании допусков неизбежно сохранилось, а в сервисном быту понятие аннигилировалось напрочь: слово есть, а масляного "лонг-лайфа" - нет. Раньше как ни откроешь какой-нибудь PDF, так много-много букв про удлинненные интервалы замены, супер-синтетические формулы и сложно-продвинутый инжиниринг процесса масломоторостроения:

Много-много современных технологий и достижений инженерной мысли слились в едином порыве. Но теперь назревает вопрос: если само достижение отменили, то как дело обстоит с теми самыми технологиями достижения этого достижения?!

Я сегодня напомню вам об одном сопутствующем изобретении, некой "обеспечительной" мере LongLife во времена его расцвета 2002-2015 (помним, скорбим) - непосредственный впрыск топлива.

Об этом, кстати, была одна из первых статей блога. Перед нами прямо-таки кузен LongLife - само слово сегодня знают все, а пользы не сможет найти никто. Но тут есть и существенное отличие - данная технология, увы, существует не только на бумаге - с этим не поспоришь.

Снова сталкиваемся с жуткими реалиями: вы уже фактически забыли, что вам обещали, остался только сам непосредственный впрыск (но уже повсеместно, а не как новинка) и счета за ремонт его неизбежно ломающихся частей и ликвидацию последствий его работы:


Реклама новинки давно прошла, но не могу удержаться - дам ссылку на целую статью. Она ничем особо не примечательна среди сотен других, просто в ней есть все основное.

Например, поршни чрезвычайно сложной формы,


способствующие "рассчитанным на компьютере" особого вида завихрениям, для возможности работы двигателя на очень-очень бедной смеси (дизель завидует):


Те самые уникальные и сверхэкономичные режимы работы двигателя, которые достижимы исключительно непосредственным впрыском:


Та самая экономия сугубо от непосредственного впрыска:


Смотрите-ка: даже минимальная экономия, достигаемая непосредственным впрыском, бьет все прочие экономии одним ударом. Привод клапанов с "электронным управлением"(!), "отключение цилиндров(!)" и даже работа двигателей на "бедных смесях" с переменной степенью сжатия - все это просто нервно дышит CO2 в сторонке, на фоне всепобеждающего непосредственного впрыска с его послойным смесеобразованием... все тех же, обращу внимание, гомогенных смесей.

Подобные графики, как воплощение многолетних испытаний с многомиллионным исследовательским бюджетом, традиционно создают фриланс-дизайнеры в дни студенческих каникул.
И мне вот что особо в таких "исследованиях" импонирует: указанные достижения привычно абстрактны -  победа "на 20%" достигнута лишь в нейронной бездне межклеточных связей мозга ее автора и нигде больше. Но вот что точно ему в голову не приходит, так это насколько дорог и недостижим каждый из этих столбиков в реальной жизни. Даже не сам результат, о котором и мечтать не приходится, а сам факт его реального получения - подавляющее большинство этих столбиков нерентабельны в исследовании. Создание подобного прототипа потребует столько времени и средств, что к моменту получения реальных (прискорбных для применения) данных, более ушлые конкуренты изобретут массовый электромобиль и даже многоразовый корабль в космос успеют отправить.

Да, такое (малая революция в насквозь исследованных темах) действительно изредка случается (закон больших чисел):


иногда даже потенциально (и ожидаемо) полезная:

Но даже по кузовам представленных на видео автомобилей, как в данном случае, можно понять, сколько времени на это было затрачено.

А по датировкам некоторых цитат об испытании уже готового прототипа,

сделать выводы, когда мы это все сможем увидеть в готовом изделии...

Поэтому, когда я вижу дюжину красивых и, по большей части, несуществующих столбиков, которые c легким изяществом опрокидывает очередной столбик, я делаю простой вывод - самый главный столбик не существует ровно так же, как и его малорослые коллеги. А если и существует, то дождемся мы его ровно тогда, когда выгорит последний пиксель на мониторе его создателя, а это, кстати, совсем неподалеку от года утилизации последнего электромобиля...

То, что непосредственный впрыск принес огромные затраты его владельцам в период совершенствования (назовем это так) технологии, уже далеко не секрет: массовые отзывы дорогих ТНВД (BMW N54) и форсунок (BMW N54/N63), отказ от пьезофорсунок... все это уже коснулось автовладельцев в период 2010-2016.

Сегодня же настало время зафиксировать не только практический, но и теоретико-идеологический кризис данной технологии. Это когда не только получается не так, как хотели, но и вообще так, как выясняется, вовсе не хотели.

Я сегодня не про ремонт и сопутствующие вопросы. Там и так все ясно - не может массовая прецизионная система с давлениями под 200 атм быть долговременно надежной и недорогой в ремонте. Нельзя просто так взять и без проблем присопособить ее к серийному производству даже за считанный десяток лет. Даже тупой шланг высокого давления ГУР имеет тенденцию со временем подтекать, хотя по сложности устройства их роднит только значение максимального давления. А здесь не шланг - здесь очень сложный механизм.

Про абсолютно достижимую мощность я тоже не буду - увеличение мощности от такого способа смесеобразования обещали только самые-самые ушлые маркетологи и очень окольными путями. Доказывать тут нечего - больше мощности - больше топлива, больше топлива - больше мощности. Все остальные пути достижения красивых цифр в документах известны и без меня, а непосредственный впрыск непосредственно в этом участия точно не принимает.

Остается главное, но перед тем, как я об этом скажу, отвечу на ожидаемый упрек со стороны специалистов по двигателям - почему среди верных спутников (во всех смыслах) непосредственного впрыска не упомянут такой полезный инженерный прорыв, как "бездроссельное управление":


Да, без дросселя такой двигатель действительно запускается и работает, но только в аварийном режиме и вообще не управляется. Так что все возможные достижения от комбинирования обоих технологий - научная фантастика графических дизайнеров.

Ну так вот, берем за отправную точку рекламы такие вот щедрые обещания:

При применении послойного смесеобразования удается эффективно сжигать бедные смеси с коэффициентом избытка воздуха от 1,6 до 3, а при работе двигателя на гомогенной бедной смеси коэффициент избытка воздуха равен приблизительно 1,55.

И проверям их... на дизеле - технологии, которая реально умеет работать на бедных смесях, хотя об этом мало кто знает:

Да, как видите, почти половину поступившего кислорода современный дизель на холостых выплевывает на улицу. Забеднение смеси почти в 2 раза.

А вот для обычного бензинового двигателя, такая смесь означает срыв устойчивого поддержания оборотов - при такой смеси он заглохнет и вот его последний выдох:


Тут небольшая ремарка: и это не означает, что он до этого значения сколько-нибудь благополучно добирается - чихать, грязно плеваться в экологию и нормально не развивать обороты он начинает значительно раньше. А вот с избытком около 1,8, как видите, вообще утрачивает способность поддерживать устойчивое горение - энергии маховика уже не хватает на сохранение автоколебательного процесса.

Постойте-ка, но разве старые DME не имели тенденции к беднению (hint - имели, тупо потому как это требование экологии!)? Вот, например, бензиновый N52 - современный двигатель с обычными форсунками - 12% забеднения смеси:


А вот и абсолютное достижение от N63, с самыми точными форсунками, из всех существующих - до 18% сразу после сброса коррекций - практически тоже самое, если вдуматься:


Но все это неизбежно стремится к единице, достаточно дать автомобилю поработать некоторое время, дать DME очухаться...

Ну а что же, спросите вы, новое поколение, с современными соленоидными форсунками, новым DME и самым-самым свежим софтом?

Встречайте BMW N20 - аж 9% забеднения, даже после сброса адаптаций.



В общем, давайте так резюмируем: если не брать в рассмотрение аномальные механические выкидыши данной технологии с рычажно-педальным управлением, которые производили Mitsubishi и Toyota, то работоспособный (вменяемо рабочий!) непосредственный впрыск никогда бедным (более экономным) и не был, несмотря на все заявления производителей и конструкторов столбиков на экране. Те тоже не были, но там хотя бы пытались создавать видимость, за что благополучно были погребены (оба) и пока попыток восстать не делают.

Остается только один важный вопрос, который адресую аудитории: зачем же европейские производители до сих пор сохранили многостадийное смесеобразование (на малых нагрузках прыскают топливо мелкими порциями несколько раз за цикл), ведь явно же, что никакие вихри смеси стремительным домкратом они не заворачивали изначально, ничего беднить даже не пытаются - да что там заворачивать-то, от почти плоского днища?

Ответ: многократная подача нескольких порций топлива позволяет производителям убрать излишнюю шумность бензиновых моторов на холостом ходу. Современный мотор с непосредственным впрыском ощутимо "цыкает" (рабочее давление на х.х. 50-70 атм!), пускай и не так громко как дизель, с его рокотом (500-700 атм), но о практически полной тишине некоторых компактных моторов старого поколения мечтать не приходится. Полностью цыкание, при подаче заряда со столь высоким давлением, убрать невозможно. Да, это еще один недостаток моторов с непосредственным впрыском - шпионам такие автомобили не подойдут.

Следующая серия блога: Масляная идеология 2018.

Приложение:

Далеко не полный список мифов масло-автомобильной индустрии от bmwservice:

NOACK
HTHS
LSPI
CBS
Longlife
Непосредственный впрыск
"Измерение износа" двигателя в лаборатории
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 34 comments