Компания Daimler AG определила для себя три этапа перехода к производству автомобилей с «нулевыми» выбросами отработавших газов:

Первый этап получил название BlueEFFICIENCY. Он включает в себя максимально возможное усовершенствование двигателей внутреннего сгорания, кузова автомобиля с точки зрения аэродинамики и ходовой из расчета минимальных потерь энергии сжигаемого в цилиндрах толива.

Снижен на 15 мм дорожный просвет.

В аэродинамической трубе «оттачивали» оптимальную с точки зрения обтекаемости форму боковых зеркал.

При движении на скорости 120 км/ч около 50% динамического сопротивления перемещению машины приходится на аэродинамическую составляющую, т. е. преодоление сопротивления встречного потока воздуха. В новом C-Кlasse коэффициент аэродинамического сопротивления снизили до 0,27 (Cd) – для автомобилей с кузовом седан ранее недостижимый результат. Для этого модернизировали многие элементы экстерьера, например, изменили форму задних фонарей, закруглив их в горизонтальном сечении (при переходе со стороны задних крыльев к крышке багажника) и сделав на их поверхности профильные продольные каналы. Это уменьшило завихрения сзади машины.

В совершенствовании ДВС компания Mercedes Benz уже достигла определенных успехов. Сначала прорыв сделали дизели. Несколько лет назад в эти моторы внедрили технологию BlueTEC, что позволило повысить их экологичность до уровня бензиновых двигателей и улучшить мощностные характеристики без ущерба экономичности. Результатом стало увеличение спроса на дизели в США, где ранее предпочитали бензиновые моторы. Весной этого года компания первой в мире сертифицировала свои дизельные SUV (R 320 BlueTEC, GL 320 BlueTEC, ML 320 BlueTEC) в 50 странах. Напомним, что конструктивная основа прогресса – внедрение совершенной топливной системы с пьезофорсунками, способной подавать горючее в цилиндры несколькими порциями на протяжении тактов всасывания и сжатия, интеллектуальных турбокомпрессора и системы рециркуляции (дожига) отработавших газов, использование прогрессивных катализаторов и сажевых фильтров, а также восстановителя AdBlue, сокращающего выбросы угарного газа.

Успехи наметились и у бензиновых моторов. Их все чаще стали оснащать компрессорами, непосредственным впрыском и другими ноу-хау, снижающими потери на трение и вес деталей. Вот несколько новинок в этой области.

Удачно прошла «перевооружение» модификация С-Кlasse 180 Кompressor – вместо двигателя с объемом 1796 см куб. ее оснастили мотором меньшего объема – 1597 см куб. Мощность и крутящий момент при этом остались прежними – 156 л. с. и 230 Нм. Достигли этого за счет уменьшения массы деталей и двигателя в целом, оптимизации формы камеры сгорания, процесса смесеобразования и снижения коэффициентов трения рабочих поверхностей. В итоге – экономия бензина: 350 г на каждые 100 км пробега. А в целом С-Кlasse 180 Кompressor с технологией BlueEFFICIENCY в среднем потребляет всего 6,5 л/100 км, что на 0,9 л или 12% меньше, чем у обычной модификации предшественницы. Выброс СО2 у новинки составляет всего 135 г/км.

Конец 2008 года компания Mercedes ознаменует запуском в серию первого бензинового двигателя с так называемой управляемой струей непосредственного впрыска CGI. Это шестицилиндровый мотор, который будет устанавливаться на C-Кlasse 350 CGI. Данная технология обеспечит десятипроцентное снижение расхода топлива по сравнению с выпускаемым V6 с таким же объемом (он составит 8,4 л/100 км, сейчас – 9,7л/100 км). К тому же с прибавкой мощности до 292 л. с. (раньше – 272 л. с.) и ростом крутящего момента до 365 Нм (было 350 Нм). Определенную роль сыграли и оптимизация геометрии камеры сгорания и впускного тракта. По утверждению инженеров Mercedes, технология послойного смесеобразования прогрессивнее традиционного непосредственного впрыска благодаря более эффективному протеканию термодинамических процессов. Точность работы непосредственного впрыска обеспечивают пьезоэлектрические форсунки. Клапаны в них открываются таким образом, что факел распыляемого топлива представляет собой полый внутри конус. Возможность открывать клапаны всего на миллисекунды позволила подавать до нескольких порций топлива на такте впуска и сжатия. А для качественного распыла при таком малом времени открытия форсунок рабочее давление в топливной системе повысили до 200 бар, что в 40–50 раз больше, чем в обычных инжекторных системах. В итоге количество СО2 (углеводородов) при прогреве мотора уменьшилось более чем в два раза. Точный контроль впрыска также позволяет повышать температуру выхлопных газов для ускоренного прогрева катализаторов до температуры эффективной очистки отработавших газов. Разработаны и модификации MB NGT с ГБО для работы на природном газе (метане), которые более экономичны и также снижают загрязнение атмосферы.

Немало внимания Mercedes уделяет смешиванию принципов работы двигателей Отто и Рудольфа Дизеля, т. е. созданию моторов, в которых топливо может воспламеняться как от искры свечи зажигания, так и самовоспламеняться. Подобный опытный агрегат, презентованный вместе с концептуальным гибридом F 700, получил название DiesOtto. В нем топливовоздушная смесь самовоспламеняется (как у дизеля) на малых и средних оборотах (нагрузках) 1, а принудительно, т. е. от искры – при пуске двигателя и при больших оборотах (нагрузках) 2. Предполагается, что выброс СО2 у данного «гибрида» составит около 127 г/км. При объеме всего 1,8 л DiesOtto выдает немаленькие максимальные мощность 238 л. с. и крутящий момент 400 Нм. Суммарная мощность гибридной силовой установки – 258 л. с. При этом расход топлива у этого 5,2-метрового компакта – всего 5,3 л/100 км, а разгон до сотни – 7,5 с.

Mercedes работает и над созданием экологически чистого альтернативного топлива, которое, в отличие от рапса, не составит конкуренцию зерновым культурам и не приведет к продовольственному кризису. Химики Mercedes трудятся над созданием биотоплива второго поколения – BTL (Biomass To Liquid). Это синтетическое топливо SunDiesel, изготавливаемое из отходов различных производств, не содержит серы и ароматических углеводородов, а при сгорании практически не загрязняет окружающую среду и не образует СО2.

Для снижения потерь энергии, используемой для привода электрогидронасоса усилителя руля, этот усилитель включается в работу только при маневрах, а на прямиках он выключен. Это дало экономию около 2,5% топлива на каждые 100 км пробега. На снижение «аппетита» направлено также внедрение в конструкцию трансмиссии облегченных дифференциалов и использование шестерен с антифрикционным покрытием зубьев. Для повышения экономичности передаточное число главной передачи модификаций BlueEFFICIENCY уменьшили (у С-Кlasse 180 Кompressor вместо 3,07:1 стало 2,87:1, а у 200 CDI – 2,47:1 вместо 2,65:1) и обе модификации оснастили шестиступенчатыми механическими КП. Передаточное число последней передачи также подобрано из расчета получения максимальной экономичности. А чтобы передачи переключались вовремя с точки зрения экономичности, в центре спидометра появится легко читаемая гистограмма (линейный указатель), которая будет информировать о мгновенном потреблении топлива. При изменении оборотов двигателя, переключении передач и отпускании педали газа высота гистограммы сразу же меняется, что водитель очень хорошо видит так называемым боковым зрением. Кстати, недавно проведенные компанией Mercedes курсы экономного вождения ECO Training показали, что экономить до 15% топлива можно только за счет своевременного переключения передач. В тестовых машинах были установлены системы, которые голосовым командами подсказывали, когда их нужно переключать.

Наверняка все знают: чем тяжелее автомобиль, тем больше энергии нужно затратить для его перемещения. Но это сжигание дополнительных порций топлива, т. е. большее количество отработавших газов, и повышение расхода топлива. Поэтому еще одно направление работы в рамках проекта BlueEFFICIENCY – снижение веса машины. Здесь уделяют внимание всем деталям. Так, в новом С-Кlasse вместо обычного лобового стекла использовано многослойное – оно на 1,2 кг легче. Эту технологию позаимствовали у Maybach. В такую многослойную конструкцию внедрена пластиковая мембрана, эффективно гасящая аэродинамический шум. На 20% автомобиль стал легче благодаря экономии на шумоизоляции. А чтобы это не было в ущерб комфорту, использование материалов, поглощающих шум, рассчитывалось с помощью компьютерного моделирования.

Славно потрудились инженеры MB и над колесами. Для их облегчения начали применять кованые диски, которые, например, в размере 6Jx16 ET39 для модели C-Кlasse легче литых на 1,8 кг (каждый). В сумме это позволило уменьшить вес машины больше чем на 7 кг. Кроме снижения инерционных масс, дизайн этих дисков обеспечивает низкое аэродинамическое сопротивление. Что касается шин, то вместе с компанией Michelin были созданы покрышки с пониженным сопротивлением качению (на 17%). Добиться этого удалось благодаря использованию новой резиновой смеси протекторного слоя и боковины без ущерба тормозным свойствам и управляемости.

Юрий Дацык
Фото Mercedes