Российские двигатели для японских машин

Что-то окончательно сдохло, стухло и завоняло в этой вашей Японии. Совместное предприятие Mazda Sollers начало серийное производство двухлитровых двигателей Mazda SkyActiv-G на заводе во Владивостоке, предназначенных для поставок в Японию.

«Инвестиционный проект по производству двигателей Mazda реализуется в рамках ТОР „Надеждинская“, предприятие обладает проектной мощностью 50 000 двигателей в год и специализируется на производстве бензиновых четырехцилиндровых двигателей Mazda SkyActiv-G, соответствующих экологическому стандарту Евро-5», — отметили в компании. В Sollers также сообщили, что все произведенные во Владивостоке двигатели будут отгружаться на экспорт в Японию на автомобильные предприятия компании Mazda.

Люди с прулём головного мозга (ПГМ) находятся в растерянности. Пока они возили на палубах из Японии свои праворульные помойки и варили из кусков «конструкторы» для сбыта лохам, Россия весьма прилично встроилась в мировое автомобилестроение. Если раньше много критиковали крупноузловую сборку, отверточную сборку иностранных автомобилей в России, то после принятия соответствующих законов процент локализации стал достаточно высоким. А теперь уже замечается тенденция всё больших поставок автомобилей, произведенных на таких заводах в России, на экспорт — и не куда-то в прости Господи Украину, а на европейский и другие зарубежные рынки. Мало того — увеличиваются и объемы экспорта автомобильных комплектующих, произведенных в России.

Что же из себя представляют моторы Mazda SkyActiv-G?

Пытаясь сделать экологически чистые автомобили общедоступными, Mazda сконцентрировались на оптимизации системы внутреннего сгорания. Инженеры компании лучшим способом реализации этого видят оптимизацию процессов внутри двигателей для уменьшения расхода топлива. В результате инженерам компании удалось разработать двигатель для серийного производства со степенью сжатия 14:1. Для бензинового мотора это невероятно высокий показатель (у суперкаров и болидов Формулы-1 степень сжатия редко превышает 12:1).

В случае с бензиновым мотором высокая степень сжатия позволила с одной стороны значительно улучшить его эффективность – он стал на 15 процентов экономичнее и при этом более тяговитым, а с другой – помогла вписаться в жесточайшие нормы «Евро-6». Правда, для того чтобы заставить двигатель с такой степенью сжатия работать на обычном 95-м бензине и избежать детонации, японским инженерам пришлось проявить удивительную смекалку. Были разработаны новые поршни с «зеркалом» сложной формы, улучшающим процесс сгорания смеси, в газораспределительном механизме на впуске и выпуске появились фазовращатели с электроприводом, изменились форсунки непосредственного впрыска, а выпускной коллектор получил «гоночную» схему 4-2-1, помогающую избежать нежелательной циркуляции горячих выхлопных газов между цилиндрами. Поршни стали легче на 20%, шатуны — на 15%, на 30% снизилось внутреннее трение деталей двигателя. Мотор, естественно, с прямым впрыском топлива в цилиндры, ТНВД приводится от выпускного распределительного вала, давление в системе впрыска доведено до 200 бар, что обеспечило улучшенное смесеобразование.

Результат всех этих инноваций — существенное увеличение крутящего момента и примерно 15% экономии топлива. Ну так уверяет Мазда.

Оборотной стороной стало то, что мотор технически сложен, капризен, чувствителен к качеству топлива и масла, ненадежен и малоремонтопригоден. Фактически я бы никому не советовал заправлять этот мотор 95-м бензином — только А-98, только хардкор. Но формально да, кушает мало, почти как дизель. Да это и есть почти дизель, только на бензине. Между прочим, на новых дизелях Мазда степень сжатия ровно такая же, 14:1, как на бензиновых моторах SkyActiv-G.

Высокая степень сжатия означает, что значительно возрастают нагрузки на все детали, которые при этом были еще и облегчены для снижения веса. Если просто, облегченный тонкостенный алюминиевый блок сам по себе уже нельзя назвать самым надежным, а благодаря высокой степени сжатия металл фактически нагружен максимально.

Официально считается, что бензиновые моторы Skyactiv работают как по циклу Аткинсона, так и по циклу Отто. Это достигается манипуляциями с фазовращателями на обоих распредвалах и специфической формой кулачков ГРМ. По циклу Аткинсона мотор начинает работать на низких оборотах или в режиме ХХ, то есть когда не нужен высокий крутящий момент.

Во время работы по такому циклу впускные клапана закрываются позже, то есть уже тогда, когда начинается такт сжатия, что позволяет часть воздуха сбросить назад во впуск. В результате поршень часть пути проходит, не встречая сопротивления, так как не нужно сжимать смесь. Получается, степень сжатия мотора снижена.

Моторы SkyActiv-G есть объемом 2.0 литра и 2.5 литра. В России пока производится только 2-литровая версия.

Заметьте: двигателисты Форда сосредоточились на турбированных моторах с малыми рабочими объемами, оставив смежной Мазде развивать другое направление — атмосферники, форсированные по степени сжатия и оборотам. Моторы Скайактив впервые появились под капотом популярного кроссовера Mazda СХ‑5.

Бензиновые моторы Skyactiv появились на территории СНГ около 5 лет назад. Уже при пробегах до 100 тык встречались случаи, когда необходимо было менять масляный насос, который давал сбой и не выходил на максимум производительности, в результате чего начинала давать сбои гидравлическая муфта для изменения фаз, установленная на на выпускном распределительном вале. На некоторых двигателях Скайактив
уже при пробеге в 100 тык встречается значительная выработка кулачков впускного распределительного вала — мотор, конечно, при этом работает, но клацает как дизель, и его экономичность уже не так хороша. Также отмечено, что ближе к 100 тыс. выходят из строя катушки и ионные датчики детонации. От некачественного топлива дохнут насосы ТНВД и форсунки.

Отдельной песней является применение ионных датчиков детонации, которые определяют детонацию по замеру тока в искровом промежутке свечей. Это всё прекрасно работает, пока изоляторы свечей не загрязнены нагаром и оксидами металлов — но когда появляются загрязнения, датчики просто перестают чувствовать детонацию, и мотор разваливается.

Я это всё рассказываю не для того, чтобы вы думали «какие конструкторы Мазды лохи» — напротив, именно конструкторы Мазды на общем фоне современного японского двигателестроения выделяются инженерной квалификацией и благоразумием. И если у них вот такое — то вы можете себе представить, какой же писец мозга происходит в Тойоте, Ниссане и Мицубиши.

Впрочем, Мицубиши давно уже отдали разработку двигателей Хундаю, а Ниссан — Рено. И это их отчасти спасает. А вот Тойоту уже не спасает ничто. Старые моторы сходят со сцены из-за плохих показателей экономичности и токсичности, а новые — ужасны. Собственно, не является секретом то, что Тойота вцепилась в идею гибридного привода именно из-за неспособности достичь высокой экономичности и низкой токсичности выхлопа на своих моторах. Попытка Тойоты вслед за Маздой перейти на цикл Аткинсона привела к получению моторов, которые тупо глохнут на холостом ходу и «не тянут» машину с места. Справиться с этим Тойота не смогла — поэтому прикрутила на мотор электрогенератор и решила помогать трогаться при помощи электромотора, питающегося от аккумуляторов. Излишнее усложнение и удорожание машины, которое до сих пор держалось только за счет громкого пиара, а в реале прикрывало инженерную импотенцию нынешних тойотовских двигателистов.

И вот теперь что-то сдохло в Японии окончательно — потому что если даже Мазда переносит производство моторов во Владик, это значит, что импотенция из головы японских инженеров уже распространилась на производство, и в Японии стало тупо невыгодно производить не только автомобили, но даже и моторы.

PS. Да-да, автомобили в Японии производить не выгодно, и уже давно. В отличие от, например, Кореи. Гигантские суда-автовозы волокут машины Hyundai и Kia из Кореи на мировой рынок многими миллионами — а из Японии аналогичного морского трафика не видать. То, что японские автомобилестроители записывают в графу «экспорт» — это в основном продукция автозаводов, находящихся за пределами Японии. Изредка оттуда еще что-то везут — но в основном это небольшие количества нишевых моделей, для которых и единственной нитки конвеера слишком много.

А теперь вот выясняется, что и автоагрегаты в Японии стало производить невыгодно. Причем даже такие специфические, как двигатели. Всякую мелочь — понятно, что японцы давно уже ставят Made in China, но двигатели — это было святое. 20 лет назад даже великий и могучий Форд, двигателисты которого очень круты, был вынужден отдавать производство некоторых высокотехнологичных элементов моторов в Японию (не секрет, что Yamaha таким образом вовсю подгаживала своим японским конкурентам — сама не тратясь на освоение автомобилестроения, как Хонда, она гнала огромные партии автомобильных моторов и отдельных узлов для них на конвееры Форда). И вот теперь мы видим, что этот век японских моторостроителей — заканчивается.

Ну что же — тем лучше для России.