О Valvetronic и пользе автомобильных газет

Товарищ, осторожно, техническая статья, не уверен – не читай!




«…Эта сверхсовременная технология предусматривает замену традиционной дроссельной заслонки электрическим механизмом, контролирующим высоту поднятия отдельных впускных клапанов каждого из цилиндров. Двигатель оптимально снабжается воздухом и развивает более высокую мощность, расходуя при этом меньшее количество топлива.
Работа двигателя становится более эффективной и чувствительной благодаря устранению насосных потерь и возмущений в воздушном потоке, вызываемых работой традиционной дроссельной заслонки. Воздух свободно поступает через впускной коллектор, и система Valvetronic с высокой точностью регулирует объем его подачи в цилиндры…»
Путеводитель по технологиям BMW

…И Боже вас сохрани, не читайте до обеда советских газет.
- Гм… Да ведь других же нет?
- Вот никаких и не читайте...
М.А. Булгаков. Собачье сердце.

…Еще смолоду я убедился, что нет события, о котором
правдиво рассказала бы газета…
Д. Оруэлл. Вспоминая войну в Испании.



О Valvetronic и пользе автомобильных газет


Я вот уж лет этак 5 не покупаю автопрессу. Вообще не покупаю – никакую. Причиной данного весьма неординарного поведения является то обстоятельство, что когда мне под руку спьяна случайно попадает статья, написанная об автомобиле очередным недоумком от пера, на меня тут же обрушивается безудержный гомерический хохот, а это жутко пугает жену, которой мнится, что вот наконец то сбылись её пророчества и на меня снизошла давно предрекаемая ею белая горячка.
А потом, насмеявшись вдосталь, я сильно недоумеваю: ну как же можно, граждане, писать такие безграмотные тексты, и почему читатели против этого не возмущаются? Да еще написанное бездумно заглатывают, принимая все нелепицы на веру, и в итоге в их сознании формируются ложные умозаключения об особенностях устройства и рабочего процесса автомобиля.
И тут передо мной встает неразрешимая дилемма: либо это я такой умный, либо читатели настолько запустили свой технический уровень, что уже не задумываясь верят каким-то фантастическим басням, по своему смысловому содержанию занимающим промежуточное положение между русскими сказками о головокружительных полетах Змея Горыныча и романом Г. Уэллса «Война миров». Россказням, нелепость которых немедленно бы заметил и в течении 1 минуты начисто опроверг обычный советский школьник, посещающий технический кружок в каком-нибудь ЖЭКе.
Потому то я никогда не читаю автожурналы – боюсь заболеть манией величия, либо от переживаний о прогрессирующей деградации человечества впасть в затяжную депрессию, вывести из которой меня способны лишь пара бутылок хорошего красного вина, да неторопливое созерцание углей, пылающих в камине.
Возьмем самый простой и очевидный пример – статьи о Valvetronic, где авторы всерьез уверяют читателя, что эта система специально разработана инженерами БМВ для замены «морально устаревшей» дроссельной заслонки, служащей верой и правдой в двигателестроении уж более 120 лет, за счет чего устраняются насосные потери в моторе, а значит снижается расход топлива.
Миллионы людей по всему белу свету проглатывают эти бредни, и ни у одного даже мысли не зародилось проверить: а так ли это?
Насосными потерями принято называть работу поршня, когда он, действуя будто насос, всасывает в цилиндр топливную смесь и выталкивает из него отработавшие газы. Данная работа, несмотря на ее очевидную важность, считается отрицательной и в зачет поршню не идет. Указанные потери при работе ДВС на номинальной нагрузке (это около 75% от максимальной мощности) в общих механических потерях мотора составляют 12…17%.
При снижении нагрузки механические потери снижаются, а доля насосных потерь в их общем объеме увеличивается. Отсюда, казалось бы, можно сделать обоснованный вывод, что снижение насосных потерь при работе мотора на частичных нагрузках (неспешная городская езда) есть первоочередная задача конструктора в нелегкой борьбе за топливную экономичность автомобиля.
Попробуем разобраться: а так ли это?
Как известно, наибольшие потери насосных ходов (особенно в процессе впуска) происходят в двигателе в пятничный вечер, когда автомобиль, зажатый со всех сторон другими машинами, неподвижно стоит на месте, а его хозяин уныло обмяк в кресле, и обдуваемый холодком из дефлекторов вентиляции, рассеяно слушает медленную музыку и с грустью размышляет, что жизнь проходит впустую, и впереди него так же уныло стоят тысячи автомобилей, следовательно домой к холодному пиву он попадет не ранее полуночи.
При этом механический и эффективный КПД ДВС равны нулю, поскольку мотор работает не ради движения машины, а для преодоления внутренних механических потерь, да еще ради того, чтобы изредка вращать компрессор кондиционера, крутить шкив генератора, и отравлять вредными выбросами окружающую среду.
Насосные потери при таком режиме составляют наибольшее значение – около 30% от общей составляющей всех механических потерь в двигателе. Казалось бы, что именно сейчас неплохо бы их снизить, глядишь, и расход топлива существенно понизится.
При первом приближении данная идея кажется весьма здравой, а ведь действительно было бы неплохо, не правда ли?
Но тут полезно вспомнить, что расход топлива при работе ДВС на холостом ходу составляет около 1 литр в час. Следовательно, 30% потерь от насосных ходов «съедят» 0,3 л в час, или в денежном эквиваленте при средней цене бензина по стране около 30 руб. за литр - 9 руб. в час. Вот какая великая цена у насосных потерь.
Сумма, согласитесь, немалая, поэтому усилия конструкторов отжать от неё рублик-другой должны найти в сердце автомобилиста деятельное сочувствие.
Допустим, инженеры БМВ совместными усилиями нашли действенный способ -ввели Valvetronic и ухитрились понизить эти потери с 30-ти до 20% в составляющей общих механических потерь ДВС. Это означает снижение насосных потерь аж на 33% от исходного значения – великолепный результат, достойный восхищения! (тут я не шучу). Тогда, после снижения, потери «съедят» уже 0,2 л в час, то есть налицо экономия (9 – 6) = 3 руб. в час.
Ну что ж, никто не спорит, 3 руб. тоже деньги, и на дороге не валяются, ведь как гласит народная пословица: копеечка рубь бережет, а доллар штуку баксов.
Кстати, о штуке. Ведь Valvetronic не бесплатно к мотору прилагается. Это сложнейшее механико-электронное устройство, включающее в себя дополнительный вал с набором промежуточных коромысел, серводвигатель с датчиком Холла, хорошо знакомый владельцам иксов, червячную передачу, толкатель с хитрым рычагом, возвратную пружину, и еще целую кучу более мелких деталюшек:



Понятное дело, что вся эта красота имеет определенную стоимость, которую (не трудно догадаться) будет возмещать концерну БМВ счастливый владелец при покупке машины.
А сколько стоит Valvetronic?
Это фирменная тайна.
Для примера: только 1 серводвигатель как запчасть стоит около 10-12 тыс. руб, ЭБУ стоит около 18 000 руб. Думается мне, что с учетом расходов по разработке Valvetronic и изготовлению всех комплектующих, при котором необходима точность до сотых долей мм, и производственных издержек, связанных с изменением технологических операций для введения такого замороченного механизма в моторы, себестоимость этой системы для производителя составит ну никак не менее 1000 евро, а это, между прочим, 41 000 руб.
Но ведь данный взнос владельца целевой, эти вложения когда-нибудь окупятся снижением топливной экономичности за счет Valvetronic, не так ли? И владелец когда-нибудь сведет на ноль затраты и начнет получать выгоду от данного технического решения.
Несомненно так, в этом можно не сомневаться, и даже просчитать когда же наконец наступит этот торжественный день.
Примерно через (41 000 : 3) 13 667 моточасов непрерывной работы ДВС, или через 570 дней его непрерывной работы. Но учитывая, что двигатель вашего автомобиля работает не годами напролет без остановки, а в среднем менее 4 часов в день (если брать за измеряемый период эксплуатационный год), то срок «отбоя» денег за Valvetronic удлиняется в 6 раз и составляет более 9 лет.
А если ради научного интереса сделать фантастическое предположение, что Valvetronic вообще снизил насосные потери до нуля? Ведь снижает же Тотек трение в моторе до нуля, так отчего бы и Valvetronicу не последовать его героическому примеру и полностью не устранить насосные потери?
В этом случае Valvetronic окупился бы значительно быстрее – всего лишь за 4556 часов эксплуатационного времени, или, принимая за среднее время работы ДВС 4 часа в день – за 1139 календарных дней, проще говоря чуть больше, чем за 3 года.
И это при условии, если все это время мотор работал на холостом ходу. Если автомобиль начинает двигаться – данный срок тут же стремительно увеличивается. Соответственно любой ремонт Valvetronic тут же сдвигает срок его окупаемости на неопределенное будущее.
Разумеется, полное снижение насосных потерь недостижимо, даже их снижение на 33% уже есть высокий технический результат, достичь которого практически не реально. Но достаточно ли это крупная цель, чтобы уничтожать ее с помощью дорогостоящего высокотехнологичного оружия? Имеет ли смысл запускать в воздух огромную межконтинентальную ракету, чтобы с ее помощью сровнять с землей маленький окоп, в котором засел противный пулеметчик?
Уменьшение насосных потерь при частичных нагрузках цель настолько мизерная и труднодостижимая, что даже не окупается увеличением затрат на разработку сложнейших механизмов, которые реально могут снизить эти незначительные потери. Не говоря уж о сопутствующих негативных факторах: уменьшении механического КПД и существенном усложнении конструкции мотора, что снижает его общую надежность.
Так зачем же ввели этот широко разрекламированный Valvetronic, неужто хитрые немцы в очередной раз развели лоховатого русского человека, заставив заплатить кровно отбитые бабосы за совершенно беспонтовый девайс?
Нет, конструкторы никого не обманули – просто не стоит принимать на веру этот псевдотехнический бред, изливаемый с подачи маркетологов безграмотными автожурналистами, которые, как это обычно водится, половину прослушали, половину недопоняли, да потом еще половину приврали.
Основная задача Valvetronic – улучшение процесса смесеобразования. Это один из немногих процессов в современных автомобильных двигателях, где еще есть минимальный резерв для улучшения, и где приложенные усилия могут дать хороший экономический результат.
Valvetronic помогает мотору работать на обедненных (бензином) смесях, а это означает, что при работе на минимальных нагрузках, что характерно при городской эксплуатации автомобиля, теоретически можно сократить путевой расход топлива на литры, а не на полстакана бензина в час. И немного приблизить экономичность бензинового мотора к дизельному, который, как известно, при частичных нагрузках работает с большим избытком воздуха в горючей смеси, чем и обусловлен низкий расход дизелей при работе на малых нагрузках. А это уже не пресловутая ловля блох со снижением мифических насосных потерь.
Словом, перефразируя совет мудрого профессора Преображенского – не читайте до обеда автомобильных газет. Вообще их не читайте. А уж ежели тянет душу потребность непременно погрузиться в волшебные фантазии, то лучше почитайте русские сказки, получите массу удовольствия, а главное хоть на короткое время вновь почувствуете себя маленьким и счастливым.



Лев Тюрин

Новогорск, апрель 2013

 

Цель статьи - побудить людей немного задуматься над тем, что происходит сейчас в автобизнесе.
Чуть ли не каждые 3 года в ДВС вводят новые приблуды, кот. по словам разработчиков помогают снизить расход топлива.
Но при этом стоимость мотора растет настолько, что переплата за новизну у первого владельца не окупается этим мизерным снижением расхода топлива.
А у второго вадельца еще до того, как окупится, ДВС сломается, и сломается скорее всего именно эта вновь введеная сложная система.

Это как владельцы дизельых ДВС.
При покупке они СРАЗУ теряют большие деньги (по сравнению с покупкой бензинового ав-ля данной марки), которые потом окупаются в лучшем случае за 3-4 года.
Но зато психологически они считают что сэкономили, поскольку мотор требует меньше топлива (но более дорогого тех. обслуживания)

Нонсенс

 

Что значит "полный аналог"?
Полным аналогом 30Д может быть лишь 30Д

 

Пусть унесут тему хоть на край света - не возражаю.
Замечу лишь главное.
Макс. возможный эффективный КПД из бензинового ДВС "выжали" еще в 90-х годах. То, что происходит сейчас, все эти даблваносы и траблвалветроники суть лишь ловля блох, игра ради пары стаканов сэкономленного бензина и маркетинговый развод. И не окупают тех денег, которые владелец переплачивает при покупке.
Конструкторы всего мира делают вид, что прогресс в двигателестроении не стоит на месте и еще куда-то движется. И чтобы их не обвинили в бездействии, вынуждены постоянно вводить в мотор разные приблуды, без которых он и так великолепно работает.
В итоге человек вынужден покупать более дорогой и менее надежный автомобиль. И экология тут вобще не причем, ДВС середины 90-х при таком же катализаторе обладает не худшей экологичностью, чем современный.
Реальная борьба за экологию это не копание в моторе и не катализаторы, а правильная оранизация дорожного движения в городе, чтобы машины ехали, а не стояли часами в пробках.

В наши дни есть резерв лишь в совершенствовании дизелей. Вот тут за посл. 10 лет действительно достигнут большой прогресс. Дошло даже до того, что из-за высокого КПД дизели зимой не набирают рабочую температуру и их приходится "догревать" всякими вебастами.
В итоге то топливо, кот. было сэкономлено в рез-те совершенства мотора, сгорает в автономном отопителе

 

АМР, не твоя это тема
Дизели стали а) намного оборотистее; б) более мягко и тихо работать; в) экономичнее.
В дизелях за последние 10 лет сделан большой прорыв в системах топливоподачи, проще говоря значительно усовершенствовалось смесеобразование. Но и они уже практически подошли к своему техническому пределу