Двигатели дизельных грузовиков собираются стать еще больше? Мы спросили экспертов

      Калеб Джейкобс

      Самые важные новости и обзоры автомобилей, без ерунды

      Наш бесплатный ежедневный информационный бюллетень отправляет истории, которые действительно имеют значение, прямо к вам, каждый рабочий день.

      Слухи о дизельных грузовиках постоянно циркулируют. Будь то слухи о новом производителе, присоединяющемся к борьбе, или вымышленная история о том, что удаление выбросов становится законным, людям нравится обсуждать это. Возможно, самый частый слух, который я вижу, это то, что мы собираемся получить более крупный двигатель Cummins, Duramax или Power Stroke в следующем поколении пикапов Ram, GM и Ford. Чтобы выяснить, есть ли в этих утверждениях хоть какая-то правда, я спросил инженеров, разработавших эти силовые установки: имеет ли это смысл?

      Некоторые люди считают, что увеличение рабочего объема — это ответ на увеличение мощности при контроле выбросов. Теория заключается в том, что более крупные двигатели, работающие при меньших нагрузках, могут выдавать больше мощности, не полагаясь на фильтры дизельных частиц для улавливания сажи или на дизельный выхлопной жидкость для удаления оксидов азота. Как оказалось, в этой идее есть определенный смысл, но это далеко не панацея.

      Большая тройка Детройта давно не меняла размеры своих дизельных двигателей. Ford работает с объемом 6,7 литра с модельного года 2011; Ram увеличил объем с 5,9 литра до 6,7 литра в 2007,5; а GM использует 6,6 литра с момента введения первого Duramax в 2001 году. Тем не менее, они значительно увеличили мощность. Первый 6,7-литровый Power Stroke Ford Super Duty выдавал 400 лошадиных сил и 800 фунт-футов крутящего момента, а теперь высокопроизводительная версия выдает 500 л.с. и 1200 фунт-футов крутящего момента. Это безумие!

      Что еще более впечатляюще, так это то, что все три производителя значительно увеличили мощность, соблюдая более строгие нормы выбросов. Нравится это вам или нет, это стало возможным благодаря высокоэффективным системам, использующим селективное каталитическое восстановление. Это и есть DEF, если вы не следили за мной.

      Chevrolet

      Главный инженер GM Duramax Роб Моран объяснил это так:

      «Если вы посмотрите на уровень наших выбросов сейчас [по сравнению] с тем, где мы были 10 лет назад, вы знаете, что мы не только увеличиваем мощность, но и сертифицируемся на более низком уровне выбросов. Единственный способ сделать это — иметь очень эффективную систему постобработки. В ранние дни, когда у нас не было фильтра дизельных частиц на двигателе и не было SCR, то, что выходило из двигателя, было тем, что выходило из выхлопной трубы».

      Я спросил Моран о том, будет ли увеличение рабочего объема двигателей здесь полезным, и он был в основном холоден к этой идее. «Всегда будут компромиссы», — объяснил он. «Всякий раз, когда у вас меньше выбросов [из] двигателя, система постобработки не должна работать так усердно. Но, честно говоря, современные системы постобработки очень эффективны». По словам Моран, они способны улавливать от 90% до 95% выбросов NOx.

      Одним из ключевых факторов, помогающих системам выбросов работать оптимально, является температура. Чтобы они работали на пике, им нужно функционировать в «сладкой точке», которая позволяет максимальную конверсию NOx без плавления какого-либо оборудования. Таким образом, более крупные двигатели могут на самом деле быть менее полезными для выбросов, как мне сказал специалист по исследованиям и передовым технологиям Ford Дэниел Стайлс.

      «Увеличенный рабочий объем может на самом деле работать немного холоднее, [что] может затруднить соблюдение норм выбросов», — сказал Стайлс.

      Ford столкнулся с трудностями в этом вопросе, переместив систему SCR ближе к двигателю для получения большего тепла. Увеличение рабочего объема было бы почти контрпродуктивным в этом отношении. Стайлс продолжил, что негативный эффект большего двигателя на рабочую температуру может быть усугублен привычками вождения людей.

      «Мы представляем себе пикап Super Duty с 6,7-литровым двигателем, который тянет 40,000-фунтовый прицеп через перевал Эйзенхауэра [в Колорадо], но многие люди используют их для покупок продуктов», — сказал Стайлс. «Некоторые из регуляторных циклов на самом деле больше ориентированы на типичное вождение по городу».

      Ford

      Стайлс продолжил: «Дизели любят работать на полную мощность, верно? К счастью, большинство людей, которые покупают дизель, делают это именно по этой причине. Они буксируют или, вы знаете, [перевозят] тяжелые грузы. Многие из них используются в бизнесе для коммерческих приложений, но да, лучшее, что вы можете сделать для дизеля, это выехать на шоссе и действительно дать ему газу».

      Конечно, даже если вы будете эксплуатировать более крупкий дизель на полную мощность 90% времени, вам все равно придется столкнуться с трудной задачей его охлаждения. Это был один из основных моментов, поднятых Керком Макионом, ведущим инженером Cummins для платформы пикапов Ram, во время нашего разговора. В некотором смысле, это является самым большим препятствием для внедрения более крупных двигателей в этот сегмент грузовиков.

      «Люди всегда спрашивают меня, почему передняя часть Ram тяжелого грузовика должна быть такой большой. Это связано с термальными характеристиками», — сказал мне Макион. «Вы можете установить только столько радиатора. И если вы прицепите 36,000-фунтовый прицеп к грузовику при температуре 100 градусов, поедете в гору с работающим кондиционером на полную мощность, есть только столько жидкости, сколько вы можете разместить в передней части этого агрегата».

      Макин ссылается на сертификацию SAE J2807, которая показывает, как производители оценивают максимальную грузоподъемность своих автомобилей. Чтобы сказать, что грузовик может тянуть определенное количество веса, они должны доказать это, буксируя прицеп по склону плотины Дэвиса в Неваде при температуре выше 100 градусов с работающим кондиционером на полную мощность, не снижая скорость ниже 40 миль в час (или 35 миль в час для дюалей). Макион помнит, как работал инженером по охлаждению на 6,7-литровом Cummins, когда он был впервые представлен, и сказал, что проблема заключалась в «создании достаточно большого радиатора и достаточно большого охладителя заряженного воздуха».

      Калеб Джейкобс

      Теперь, как правило, PR-люди и инженеры в автомобильной отрасли начинают нервничать, когда вы начинаете спрашивать о будущих продуктах. Либо они сразу же закрывают тему. Мой разговор с Макионом и другими в Ram был интересным, потому что они специально обсудили слух о том, что 7,2-литровый Cummins предназначен для пикапов.

      «Он просто не влезет, если мы не сделаем переднюю часть размером с класс 8», — сказал представитель Ram Ник Каппа.

      Говоря о повышении мощности, Макион продолжил: «Если вы можете достичь рейтинга с тем же [объемом], в этом есть много преимуществ. С точки зрения размера продукта, веса продукта и [задавая] совершенно честный вопрос: «Нужно ли вам разрабатывать совершенно новый двигатель?» по сравнению с модернизацией двигателя. Так что есть много преимуществ в том, чтобы держать это в пределах сегодняшней недвижимости».

      Макин сказал, что требования должны быть значительными, чтобы более крупный двигатель имел смысл:

      «В какой-то момент вы можете сказать: «Хорошо, вы хотите 8,000 лошадиных сил, и единственный способ достичь этого — это расплавить выпускной коллектор и турбину сбоку от двигателя. Или вы увеличиваете рабочий объем». И в какой-то момент вам придется увеличить рабочий объем».

      «Вы столкнетесь с физическим барьером, но только после этого момента вы скажете: «Хорошо. Теперь нам нужно перейти на более высокий рабочий объем». Это не то, к чему вы стремитесь», — добавил Макион.

      Калеб Джейкобс

      Поговорив с экспертами из трех основных производителей