Силовые установки

Наиболее трудоемким агрегатом автомобиля в конструировании и доводке является двигатель. Создание новых машин не может обгонять процесс разработки двигателя. К сожалению, отечественное автомобилестроение не имело опережающих наработок в области силовых установок. И всякий раз, когда конструкторам нужен для новой модели двигатель с теми или иными показателями, приходилось по бедности модернизировать давно устаревший базовый мотор. Подобный процесс шел с семейством двигателей УЗАМ для легковых автомобилей, дизелями ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238, моторами УМЗ и ЗИЛ. Тем не менее, ВАЗ, ГАЗ, ЗМЗ, ЯМЗ разработали новые конструкции двигателей и осваивают их производство.

ВАЗ подготовил к внедрению семейство бензиновых двигателей с межосевым расстоянием цилиндров 89 и 95 мм. На отдельных их моделях применены головки с четырьмя клапанами на цилиндр и двумя распределительными валами, гидротопкатепями клапанов, впрыском топлива с электронным управлением. Удельная мощность этих силовых установок варьирует от 46 до 63 л.с./л и три модели из пяти отвечают нормам "Евро-П" по токсичности.

Кроме бензиновых двигателей,ВАЗ разработал четыре модификации дизелей с турбонад-дувом и без него. Они будут выпускаться заводом "Барнауптрансмаш". Их удельная мощность 35-45 п.с./л, и два двигателя соответствуют нормам "Евро-2".

Долгое время ВАЗ также вел научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по роторно-поршневым двигателям. Его последняя конструкция — двухсекционный силовой агрегат ВАЗ-415 мощностью 150 л. с. при 6000 об/мин. Он пригоден для установки как на машины с передними, так и с задними ведущими колесами. Срок службы до первой переборки — 300-320 тысяч километров. Важно, что с применением электронного управления впрыском топлива удалось вывести показатели двигателя на соответствие международным нормам токсичности и экономичности.

На ГАЗе с января 1993 года начат выпуск дизелей воздушного охлаждения: четырехцилин-дровых (ГАЗ-544 и ГАЗ-5441) и шестицилиндровых (ГАЗ-542). Их мощность соответственно равна 85, 116и 125л. с., а рабочий объем — 41 50, 4150 и 6230 см³, причем модель "5441" оснащена турбонаддувом.

Следующий шаг ГАЗа в области дизельных двигателей — приобретение лицензии у фирмы "Штайр". Семейство дизелей ГАЗ-560 будет состоять из 4, 5 и 6-ципиндровых двигателей мощностью от 95 до 197 л. с. Они предназначаются для всех моделей завода: легковых и грузовых. Самая малая модель — четырехци-линдровая (2130 см³, 95 л. с. при 3800 об/мин), как и все моторы семейства, имеет несъемную головку цилиндров, распределительный вал в головке, электронное управление форсунками и непосредственный впрыск топлива. Разработанные фирмой "Штайр" двигатели отличаются низким уровнем шума, высокой экономичностью и отвечают нормам "Евро-Н" по токсичности, но требуют высочайшей культуры производства. До конца 1997 года ГАЗ изготовил первую партию дизелей семейства "560".

В области бензиновых двигателей на заводе в начале 90-х годов был создан V-образный 8-ци-пиндровый (3378 см³, 170 л. с. при 5400 об/мин) двигатель ГАЗ-3105 со впрыском топлива. Пока он не получил дальнейшего развития и, возможно, найдет применение на перспективных легковых моделях ГАЗ.

ЗМЗ освоил четырехцилиндровые (2287 смЗ, 150 л. с. при 5200 об/мин) моторы семейства "406" и ведет в настоящее время эксперименты с принципиально новыми силовыми установками — двухтактными дизелями "ЗД2" и "5Д2" соответственно с тремя и пятью цилиндрами. У них — алюминиевый блок цилиндров. В каждом цилиндре — по два поршня, движущихся навстречу один другому.

Основной поставщик бензиновых двигателей для АЗЛК и "Ижмаша" УЗАМ провел в Уфе глубокую реконструкцию выпускавшихся им силовых установок. Микропроцессорные системы управления зажиганием и впрыском топлива, турбонаддув, головка с тремя клапанами, блок с цилиндрами увеличенного рабочего объема позволили повысить удельную мощность до 55-60 п.с./л, а удельный расход топлива снизить до 198-220 г на л.с./ч. Модификация "3317" рабочим объемом 1702 см³ и мощностью 85 л.с. при 5400 об/мин уже применяется на автомобилях "Москвич-2141". Завод ведет работы над впускной системой с изменяемой длиной газовых каналов и освоением отечественных микропроцессорных систем нового поколения.

Довольно много отечественные заводы занимались вопросами оснащения своих автомобилей импортными, более современными двигателями, главным образом дизелями для грузовиков и автобусов. Небольшие партии машин были выпущены с такими двигателями: "Катерпилпар" и "Перкинс" (ЗИЛ), "Камминс" (КамАЗ), "Хино" (ГАЗ), "Рено" (ЛАЗ), МАИ (МАЗ), "Детройт Дизель" (БелАЗ, "Волат"). В конечном счете были найдены и отечественные силовые установки, такие как "Д-245" производства Минского моторного завода и "Д20К-210" "Барнаултрансмаш". Последний поставлял дизели КамАЗу, а также автобусным заводам в Тосно, Боре, Яхроме в количестве около 1,5 тысяч в год.

Как ЯМЗ, так и КамАЗ провели модернизацию своих двигателей. Она преследовала не только увеличение их надежности, повышение мощности (применением турбонаддува и других мер), но, главным образом, снижения расхода топлива и уровня токсичных выбросов. В конечном счете₍дизели КамАЗ отвечают ныне нормам "Евро-1", а расход топлива основными моделями ЯМЗ сокращен до 145-147 г на л.с./ч.

ЯМЗ в начале 90-х годов был занят созданием дизелей нового поколения, высокоэффективных и экологически совершенных. Это семейство с расположением цилиндров в ряд будет иметь мощность, снимаемую с одного цилиндра (рабочий объем — 2298 см³) 60 л. с. Намечено использовать турбонаддув с промежуточным охлаждением (интеркупер) нагнетаемого в цилиндры воздуха.

Из альтернативных силовых установок нужно отметить большие работы НАМИ по двигателям так называемого аксиального типа АР-512 и практические эксперименты ВАЗа с электромобилями. На машине ВАЗ-11113 был установлен двигатель постоянного тока независимого возбуждения мощностью 25 кВт (около 34 п. с.). Он получал питание от никель-кадмиевой батареи массой 315 килограмм и энергоемкостью 12 кВт/ч. В городском режиме она допускала запас хода около 100 километров. Сам электромобиль получился довольно тяжелым: его снаряженная масса — 840 килограмм (против 635 у серийной "Оки").

Интересные эксперименты провели в 1994 году две фирмы из Ростова-на-Дону: "Гермес" и "Энергос". Они работали над адаптацией 400-сильного газотурбинного двигателя для грузовика КамАЗ.

Что касается идеи применения на перспективных автомобилях "Москвич" двигателей, работающих на рапсовом масле, то этот проект, называвшийся "Истра", к началу 90-х годов не получил дальнейшего развития.