Скандал с Фольксвагеном: сенсационные технические подробности

Скандал с Фольксвагеном: сенсационные технические подробности
Автор:

Удивителен не нынешний скандал с Фольксвагеном, удивительно, что он разразился так поздно…

Много дыма из ничего?

Попробуем посмотреть на ситуацию с вредными дизельными выхлопами непредвзято и разобраться, откуда, собственно, ноги выросли?

Если кто не в курсе, первый легковой дизельный автомобиль появился аж в 1936 году и назывался Mercedes-Benz 260D. Сейчас уже никто не помнит, сильно ли он чадил на дорогах и громко ли тарахтел а-ля трактор, но в ту пору, по сути, начала автомобилизации на такие пустяки внимания никто и не обращал.

В 1936 году никто не принюхивался к выхлопу, тем более, что и выхлопов на дорогах было немного

В 1936 году никто не принюхивался к выхлопу, тем более, что и выхлопов на дорогах было немного.

Потом о дизелях, как о моторах для легковушек надолго забыли, но все изменилось с неожиданным взлетом цен на нефть (когда за бочку давали более 100 долларов). Тут и вспомнили о высоком (самом высоком среди известных ДВС!) КПД дизеля, о более дешевом по сравнению с бензином топливе, что уже делало окупаемой более высокую себестоимость мотора. А была она выше, в основном, из-за того, что высокая степень сжатия, необходимая для самовоспламенения солярки требовала большей прочности деталей двигателя, а топливная аппаратура была (и остается поныне) существенно более сложной, чем бобина и комплект свечей бензинового конкурента.

Зеленые против Фольксвагена

И всё бы хорошо, но ко времени ренессанса легкового дизеля в мире уже набрали силу экологи и связанные с ними партии «зеленых», которые сразу обратили внимание на два родовых недостатка «нового» мотора мобилизации.

Доктор Мартин Винтеркорн

Доктор Мартин Винтеркорн: «Как глава правления я принимаю на себя ответственность за ставшие известными сведения о несоответствиях, касающихся наших дизельных двигателей, и по этой причине попросил Наблюдательный совет одобрить прекращении моей деятельности в качестве председателя правления концерна Volkswagen. Я делаю это в интересах компании, хотя мне неизвестно о каких-либо проступках с моей стороны».

Недостатки дизельного мотора:

Выбросы сажи (пресловутый черный дым из трубы) и выбросы окислов азота (NOx). Первые в виде особо малых наночастиц (по иронии они-то как раз и невидимы глазу!) оседают в легких и не выводятся наружу при кашле, а вторые – раздражают наши слизистые, дыхательные пути, губят растения и становятся причиной смога.

Скандал с Фольксвагеном.

Сажа появляется по причине неполного сгорания дизтоплива, а безвредный азот (его вообще полно в воздухе, куда больше, чем кислорода!) окисляется при высокой температуре в камере сгорания дизеля.

И вот еще беда: обычный нейтрализатор для бензинового мотора справляется с СО и СН, а с сажей и NOx поделать ничего не может. Ну, сажу, конечно, можно задержать фильтром, как в пылесосе, но вспомните: этот фильтр вам приходится регулярно очищать. Не будете же вы каждые несколько десятков километров превращаться из водителя в трубочиста! А и не надо: мотор сам все сделает – спасибо электронике. Она периодически будет обогащать топливную смесь, повышая температуру газов до такой величины, чтобы сажа в фильтре просто выгорела. Само собой – запомните это! – алгоритм очистки по определению ведет к росту расхода топлива. Тем большему, чем резвее и агрессивнее вы водите.

Пробки в Москве

Вспомним, клубы сажи вырываются из старых грузовиков, именно, когда они газуют! Такую картину можно наблюдать, стоя в пробке на Рижском шоссе. Здесь слева и справа газуют грузовики. Представляете, сколько сажи может осесть в наших легких за часы простоя!

Теперь поговорим об окислах азота. Против них тоже нашли оружие, даже два. Но первое, увы, опять же накопительно-очистительного действия. То есть эти окислы сначала связываются в специальном нейтрализаторе на основе соединений бария, а потом необходимо обогатить топливную смесь, но уже не ради повышения температуры, а ради увеличения содержания СО в выхлопе, который превратит накопленные NOx в азот и СО2. Таким образом, возникает снова та же проблема: повысится средний расход топлива. Описанный способ называется Lean NOx Trap, LNT.

В нейтрализаторе LNT происходят весьма сложные химические процессы, причем не обходится и без дорогой платины

В нейтрализаторе LNT происходят весьма сложные химические процессы, причем не обходится и без дорогой платины. Владеть автомобилем сегодня — удовольствие не из дешевых.

Второй прием изощреннее: NOx можно превратить в азот и водяной пар, если добавить в выхлопные газы аммиак. Последний получается при впрыске в выпускной тракт специальной добавки Adblue, а по сути – мочевины. Не будем размещать здесь фото, как на трассе «Дон» замызганные грузовички продают мочевину. Вроде бы бы есть предписание ее брать и заливать, но ажиотажа вокруг этого бизнеса не заметно. У нас проще чадить на всю округу, простите за отступление.

Естественно для мочевины пришлось добавить отдельную (небольшую, впрочем) емкость, но вся подлость ситуации заключается в том, что в США автопроизводителей обязали сделать так, чтобы при опустевшем бачке, во-первых, нельзя было бы вообще завести двигатель, а, во-вторых, чтобы запаса мочевины хватало на весь межсервисный пробег – т.е., на 10 – 15 тысяч км! Вся эта система, названная Selective Catalytic Reduktion (SCR) содержит насос, форсунку, трубопроводы, которые, к тому же, необходимо подогревать зимой – мочевина, извините, замерзает.

Вот сколько всего необходимо для радикального удаления окислов азота с помощью мочевины!

Вот сколько всего необходимо для радикального удаления окислов азота с помощью мочевины!

И, самое главное, больше будете расходовать Adblue, не хватит ее до ТО, так что тоже появляется объективный интерес экономить на очистке газов.

Урсула и Фердинанд Пиех

Пост главы группы Фольксваген, добровольно оставленный Мартином Винтеркорном в разгар «дизельного» скандала, займет Маттиас Мюллер, теперь уже бывший председатель совета директоров Porsche AG. Именно его кандидатура стала минувшей весной причиной еще одного «дворцового переворота» в Volkswagen: не сумев протолкнуть Маттиаса Мюллера на должность главы группы, вынужден был подать в отставку всемогущий Фердинанд Пиех. Теперь его желание сбылось. На фото супруги Урсула и Фердинанд Пиех — одни из главных собственников группы Фольксваген.

Впрочем, нормативы Евро-4 были еще вполне божеские: в них можно было уложиться даже без всех этих хитростей, просто снижая температуру в камере сгорания (как вы помните, при этом образуется меньше окислов азота), заводя в нее часть отработавших газов. А вот потом для моторостроителей начались настоящие мучения! Скандал с Фольксвагеном — обострение давней болезни.

Для выполнения Евро-5 (не говоря о Евро-6) уже потребовалось ставить либо нейтрализатор LNT, либо SCR. (Исключение, пожалуй, только моторы Mazda последнего поколения). Причем для Евро-6 LNT справляется только в случае малолитражных двигателей. Но маленький автомобиль должен быть не только небольшим, но и недорогим, так что крупный накопительный нейтрализатор туда не поставишь, а маленький придется чаще очищать (чем меньше фильтр пылесоса, тем чаще надо его выбивать). А это – расход топлива.

Чистый выхлоп

Но зеленые уже вцепились в автопром мертвой хваткой, стали требовать снижения выброса парникового СО2, что равносильно уменьшению расхода топлива!

Например, к 2021 году уже предписан средний выброс 95 г/км, что равноценно расходу бензина 4,1 л/100 км или дизтоплива 3,6 л/100 км!

И все же в Европе дела не были столь безнадежны. Это именно американцы оказались самой одержимой экологией нацией. И даже не столько все американцы, сколько жители Калифорнии (там экология регламентируется на уровне штатов). Если в большинстве штатов работают нормативы EPA от Environmental Protection Agency, то в Калифорнии существенно более жесткие TIER 1 и TIER 2 от Californian Air Resources Board (CARB).

А теперь самое время посмотреть на автомобили Volkswagen. Малышки вроде Golf, Jetta и Beetle с моторами TDI снабжены нейтрализаторами LNT. Они играючи справлялись с допустимыми в Европе согласно Евро-5 180 мг NOx/км, тем более, при европейском цикле NEFZ – тихий ход, много отрезков вообще с холостыми оборотами. Но у американцев и тест FTP 75 энергичней, да и выбросы ограничены 31 мг/км. Это уже на пределе, да и требует постоянно «выжигать» окислы азота, сжигая лишние литры топлива!

На более крупном Passat стоит система SCR с мочевиной. Ей и 31 мг/км по зубам. Вот только… Это ведь именно американцы требуют перезарядки Adblue при очередных ТО и не иначе! А знаете, сколько мочевины нужно? При расходе топлива в 5 л/100 км – 100 г. Или литр на каждую тысячу пробега. А если нужно проехать с постоянной полной очисткой от окислов азота, скажем 15 000 км? А 15 000 миль? Это ж какой дополнительный бак потребуется!

Двигатели будущего

Ну, вы уже поняли, насколько велик соблазн для загнанных экологами в тупик автопроизводителей найти способ сэкономить на обычной езде и расходовать очистительные ресурсы только на стендах.

Программу выдумывать не нужно.

И выдумывать какую-то особую программу не нужно. Ведь и так на стенде, например, крутятся только ведущие колеса, датчики ускорений молчат, навигатор молчит, что вводит систему ESP в ступор. Если бы… Да, если бы это не было предусмотрено программой как «работа на стенде»! И как, собственно, можно проколоться? Да никак, пока не изобрели Portable Emission Measure Systems (PEMS), работающую не на барабанах, а на ходу. Дальнейшее вам уже известно — скандал с Фольксвагеном.

А как же другие автопроизводители?

Доктор Дитер Цетше Daimler AG

Доктор Дитер Цетше — глава Daimler AG выходит из коцепта Фольксваген.

Другие автопроизводители что, гении моторостроения? Ведь, например, BMW и Daimler уже выступили с официальными заявлениями, что не используют таких «программ определения стендов».

Доктор Дитер Цетше Daimler AG

Доктор Дитер Цетше Daimler AG врет? Не факт!

Вот тут уже просто рискнем предположить, что можно, например, отключать системы очистки на скоростях выше 125 км/ч. (На стендах так не «гоняют») И ведь это не будет обманом именно стендов – просто такой алгоритм работы…

Интересно, впрочем, другое: ЕС подумывает ввести вслед за американцами с 2018 года новую методику тестирования Real Driving Emissions (RDE ). Но на нее нужны будут и свои нормативы по выбросам. И кто будет их утверждать? Мотористы, имеющие дело с железом или зеленые, разбирающиеся только в пиаре?

Скандал с Фольксвагеном в Европе обойдется концерну относительно малой кровью – перепрошивкой ЭБУ двигателей ЕА 189 объемом 1,6 и 2,0 л с системой коммон-рейл. Пусть и на миллионах ауди, шкод, сеатов и фольксвагенов. Причем, к неудовольствию их владельцев, которым после придется чаще заезжать на АЗС. А вот в Америке всё куда серьезнее… Впрочем, вы это уже поняли.

Маленькая сенсация

Напоследок сюрприз, претендующий на маленькую сенсацию. Оказывается, клуб ADAC еще в 2012 году проверил аж 150 самых разных дизельных авто, номинированных на Евро-6, по перспективному всемирному циклу WLTC 2.0.

Перспективный всемирный цикл WLTC 2.0 отличается от сегодняшнего европейского NEFZ болтшей агрессивностью и на 5 км/ч повышенной "максималкой".

Перспективный всемирный цикл WLTC 2.0 отличается от сегодняшнего европейского NEFZ большей агрессивностью и на 5 км/ч повышенной «максималкой».

Оказывается, ADAC протестировал аж 150 автомобилей по перспективному всемирному циклу WLTC 2.0 еще в 2012 году. Слева отложена кратность превышения выбросов окислов азота по сравнению с нормой Евро 6, установленной, впрочем, для старого цикла NEFZ. Получается, стоит лишь немного уйти от утвержденной методики и выбросы стремительно растут практически у всех дизельных авто!

Оказывается, ADAC протестировал аж 150 автомобилей по перспективному всемирному циклу WLTC 2.0 еще в 2012 году. Слева отложена кратность превышения выбросов окислов азота по сравнению с нормой Евро 6, установленной, впрочем, для старого цикла NEFZ. Получается, стоит лишь немного уйти от утвержденной методики и выбросы стремительно растут практически у всех дизельных авто!

Правда, нигде не сказано, что при этом должны действовать те же допуски на выбросы окислов азота, что и при узаконенных испытаниях. Но все же посмотрите сами, насколько почти все вывалились «вверх»! Так что удивителен не нынешний скандал, удивительно, что он разразился так поздно…

Чистый воздух оставим детям.

Настало время всем задуматься, какой чистый воздух оставим детям.



Проверь себя!

Угадай авто на картинке.

Проверь себя! Угадай авто на картинке.

Подписка на рассылку

Стань автором на МПС

Ваш взгляд на автомобильный мир нам интересен, присоединяйтесь к нашей команде авторов – пишите, фотографируйте для своей страницы, зарегистрируйтесь.