Перефразируя известную шутливую поговорку «что немцу хорошо, то русскому смерть» присоединяюсь к обсуждению близкой мне темы, которую встретил на страницах вашего журнала.
  В журнале дана развернутая и очень интересная картина, как переустроить мир «человек-автомобиль-город». Предложения самые разноплановые, начиная от перераспределения транспортных потоков до замены автомобиля велосипедом. На первый взгляд может показаться, что подборка материалов в вашем журнале «Вести СоЭС» № 4(19) за 2001 год под общим заголовком «Укрощение автомобиля» может ввести в состояние уныния ученых, занимающихся усовершенствованием автомобильных двигателей. Действительно, подумает иной, зачем работать над усовершенствованием двигателей, если грядет их упразднение.
  К слову сказать, велосипед только один из предлагаемых вариантов. Пока еще не стало популярным обсуждать использование летательных аппаратов без пламенного или химического преобразования энергоносителя, об использовании энергии аэропотоков, о преобразовании разности температур и давлений в движущую силу. И мы тоже не будем говорить сейчас о бесконечных возможностях природы дать нам достойную замену авто, потому что это совсем другая тема. Ясно одно, предлагаемых идей может быть настолько много, насколько у человечества хватит фантазии и ума подглядеть за природой и взять там прообразы средств передвижения, менее или более скоростных в зависимости от потребностей.
  Мечтать не вредно, но мечтаниями можно вознестись в заоблачную даль, откуда трудно разглядеть реалии наших будней. Это совсем не означает, что не надо смотреть вверх и вдаль. Надо! Надо работать во всех направлениях, в которых увидится хоть малый лучик надежды на спасительный выход из автомобильной ловушки. И в свете этого не исключается сермяжная работа в традиционном направлении. Уход авто с арены истории будет не простым. Утеснение с потребительского рынка огромных отраслей добывающей и перерабатывающей промышленности придаст драматизма расставанию. Во всяком случае, скоро не получится. И пока он (автомобиль) среди нас, усилия по его экологизации и экономизации будут востребованы, хотим мы того или не хотим. А раз есть спрос, то будет и предложение. И, мне думается, эти предложения также имеют право быть обсуждаемыми.
  Что поделаешь, я люблю свою работу, люблю тему, в которой работаю и с которой у меня связаны творческие поиски, удачи и разочарования. Кто работал в науке, знает, как хочется поделиться находками неожиданных решений. А уж если с открытого трамплина кто-то сможет шагнуть выше и дальше, то лучшей награды и ждать не нужно.
  За годы работы в сфере усовершенствования автомобильных двигателей я пришел к выводу, что если найденное решение технически прогрессивно, то оно как бы автоматически оказывается и более экономичным, и более экологичным. Эта закономерность работает настолько четко, что можно полагаться вполне и на обратную зависимость, то есть, если двигатель, например, дает меньший процент дымности, то он будет и экономичнее, и технически совершеннее. То есть экологический показатель вполне можно принимать за критерий оценки качества и уровня разработки.
  К примеру, за последние 30 лет благодаря разработкам заводов и институтов отечественной и зарубежной автомобильной промышленности улучшены показатели двигателей по токсичности и расходу топлива: концентрация вредных веществ в отработавших газах дизелей стала значительно ниже по сравнению с бензиновыми двигателями по окиси углерода в 7-8 раз, по углеводородам в 1,2-1,4 раза. Это, вместе с повышением на 25-30% топливной экономичности, подтверждает целесообразность дизелизации грузовых и легковых автомобилей. Кроме того, снижена дымность отработавших газов (ОГ) в 1,3-1,5 раза и токсичность на 20-30%, что позволило обеспечить серийный выпуск отечественных автомобильных дизелей в соответствии с действующими в РФ стандартами и нормами ЕЭК ООН.
  Как виртуоз-скрипач помогает скрипке раскрыть себя без остатка, как опытный оператор-пользователь «выжимает» из компьютера невообразимые его возможности, так и ученый-дизельщик, распознав все закоулки души своего детища, отыскивает верные такты и оптимальные дозы.
  Повышение дымности, происходящее из-за уменьшения времени сгорания частиц углерода при слишком большом опережении впрыска топлива, является следствием большего теплоотвода в стенки, что приводит к снижению температуры газа. Капли впрыскиваемого топлива существенно охлаждают пламя, что задерживает сгорание частичек углерода. Последняя порция впрыскиваемого топлива содержит обычно наиболее крупные капли. Образующиеся из них частички углерода не имеют достаточно времени и условий для сгорания. Не полностью сгоревшее топливо и образует «досаждающий» всем дым. Но дым еще не все беды автомобильного мира.
  Труднее обстоят дела со снижением выбросов окислов азота (NOх). Эмиссия NOх резко возрастает с увеличением температуры газов в цилиндре при сгорании. Введение промежуточного охлаждения наддувочного воздуха в дизелях с турбонаддувом помогает снизить выбросы NOх благодаря уменьшению температуры воздуха на впуске. Однако это приводит к увеличению удельного расхода топлива и дымности отработавших газов. Получается как бы замкнутый круг. Снижая дымность, мы увеличиваем содержание окислов азота, и наоборот. Какой же выход? И главное, есть ли он?
  Ответом служит работа в направлении совершенствования автомобильных дизелей, что подразумевает увеличение срока службы, повышение надежности и эксплуатационных качеств, сокращение потребления горючего, уменьшение выброса отработавших газов.
  Последнее достигается, в основном, за счет турбонаддува, охлаждения подаваемого воздуха, впрыска топлива под давлением. Благодаря давлению повышается плотность воздуха и, соответственно, содержание в нем кислорода, это обусловливает снижение температуры сгорания топлива, следовательно, повышается эффективность процесса его сгорания.
  Применение топлива с пониженным содержанием серы (от 0,3 до 0,05%) существенно уменьшает количество несгоревших твердых частиц в отработавших газах. Аналогичный эффект достигается и за счет уменьшения расхода масла, вследствие охлаждения подаваемого воздуха. Устройства дополнительной рециркуляции отработавших газов позволяют понижать содержание в них азота.
  От степени совершенства дизеля зависит состав ОГ, а их «выход в эфир» зависит от способности сажи абсорбировать полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), неизменно находящиеся в дизельных топливах.
  Очистка ОГ это отдельная «поэма». Главное, что, пожалуй, здесь следует запомнить накрепко - это не считать очисткой метод, основанный на уменьшении концентрации вредных составляющих за счет усиленной вентиляции. Также нельзя считать панацеей - дожигание. Не каждый способ дожига есть очистка. Можно ли предпочесть каталитический метод пламенному безоговорочно? Развиваться ли по пути использования фильтрации? Если да, то какие фильтры выбрать? Какая возникнет проблема с утилизацией их?
  Много есть что рассказть об автомобильных двигателях, успехах, подводных рифах на пути их совершенствования. Но это уже материал моей диссертации «Известные пути и достигнутые результаты улучшения экологических показателей дизелей».

  Николай Суменков, Рязань