Напомним: с момента разработки первого двигателя с воспламенением от сжатия в 1897 году его КПД вырос с 26% до 46%. Однако сегодня, с учетом глобальных планов отказа от ДВС и дальнейшего ужесточения экологических стандартов, совершенствование дизелей направлено в основном на сокращение уровня вредных выбросов. Чаще всего за счет повышения эффективности (= усложнения) систем нейтрализации. Еще одно направление - переход на газовое топливо: от природного газа до биогаза и водорода. Попутно отметим, что Weichai Power тоже занимается разработкой моторов на газовом топливе. И более того, осенью нынешнего года компания показала 16-литровый водородный двигатель, конвертированный из дизельного.
Однако, дизеля. Для их дальнейшего совершенствования Weichai использовала свой 70-летний опыт в области исследований и разработок двигателей внутреннего сгорания. За последние 10 лет компания инвестировала 4,4 миллиарда долларов США в разработку дизельных двигателей. По официальной информации, при разработке программы (назовем ее «Более 50 процентов») компания получила поддержку от Bosch Group и других глобальных поставщиков и научно-исследовательских консалтинговых фирм.
Разумеется, этот результат был достигнут не сразу. Так в сентябре 2020 года, Weichai Power выпустила первый в мире дизель с КПД 50,23%, а затем создала еще одну модификацию с КПД 51,09%. И хотя презентация последней состоялась лишь в январе этого года, мотор уже несколько месяцев выпускается серийно. И вот уже в ноябре с.г. Weichai еще улучшает характеристики, достигая нового максимума в 52,28%. Причем во время его презентации немецкая TÜV SÜD и Китайский центр автомобильных технологий и исследований - национальная организация по испытаниям двигателей внутреннего сгорания, вручили руководителям Weichai соответствующие сертификаты.
Несколько слов о технических решениях (из неофициальных источников). Так разработчиками была увеличена жесткость головки, блока и поршней, что, по всей видимости, связано увеличением максимального давления цикла; оптимизированы формы воздушного тракта ресивера и сама камера сгорания; пересмотрена система рециркуляции отработавших газов. Также за счет совершенствования системы смазки удалось уменьшить потери на трение и одновременно - расход масла на угар. Кроме того, усовершенствована система управления самим двигателем.
Далее наш ответ на очевидные вопросы.
■ Зачем? Как поясняют специалисты Bosch Group, ожидаемый отказ от ДВС и переход на электропривод или водородные технологии хотя и планируется чуть ли не с 2030 года, прежде всего затронет ЕС, США, Канаду и ряд других развитых стран. Сдерживающим фактором здесь могут быть проблемы с инфраструктурой. Кроме того, не следует забывать и о гибридных силовых установках, которые еще долгие годы могут быть востребованы, например, на магистральных международных перевозках, в строительстве, при работе техники в отдаленных районах... Причем по ряду оценок, даже к 2050 году доля «гибридов» может составить до 2/3 парка.
■ Что получает владелец техники новым мотором Weichai? Возросший термический КПД в данном случае явно является следствием более полного сгорания топлива. А это: снижение его расхода (по результатам испытаний - до 8-10%); снижение уровня вредных выбросов, сопровождающееся, разумеется, снижением нагрузки на систему нейтрализации; увеличение запаса хода на одной заправке; сокращение расходов на топливо по автомобилю и парку в целом и т.д.
Достижение Weichai без сомнения является историческим моментом в развитии ДВС. И это не только наше мнение. Несколько экспертов по дизельным двигателям, включая Bosch, AVL, FEV, SAE, Китайскую федерацию машиностроения, Китайскую ассоциацию производителей двигателей внутреннего сгорания и China-SAE, поздравили Weichai с этим прорывом и высоко оценили достижение нового стандарта для дизельных двигателей.
Судя по всему, китайцы не собираются останавливаться на достигнутом и, по словам Тана Сюгуана (Tan Xuguang), председателя правления Weichai Power, в сотрудничестве с целым рядом глобальных компаний намерены увеличить КПД минимум до 55%...