Диметиловый эфир (Часть 4)
Надежды конструкторов, водителей и экологов

В мае 2005 г. завершился первый этап эксплуатационных испытаний опытной партии автомобилей ЗИЛ-5301 на диметиловом эфире с топливной аппаратурой трех разных конструкций, проводимых на базе ГУП «Мосавтохолод». Для выбора наиболее перспективной модификации с целью выпуска опытно-промышленной партии Правительство Москвы создало авторитетную экспертную комиссию по оценке технических характеристик грузовиков, работающих на диметиловом эфире (ДМЭ).

Специалисты комиссии проанализировали итоги испытаний и дали «зеленый свет» развитию данного направления в столице, включая совершенствование и создание новых конструкций грузовых автомобилей, работающих на ДМЭ. Особо была отмечена удачная конструкция топливной аппаратуры для работы на ДМЭ разработки ФГУП НИИД.

Генеральный директор ГУП «Мосавтохолод» Игорь Лазарев отметил, что использование диметилового эфира в качестве альтернативного вида топлива – это совершенно новое направление, реализация которого начата в 2002 г. Лучшие результаты в этой области получены в Москве и Японии. В столице России автомобили работали в реальных условиях эксплуатации – на доставке грузов в школы, детские сады, на социальные объекты. У сотрудников «Мосавтохолода» были определенные опасения, когда испытания только начинались, поскольку профессиональные водители автотранспортных предприятий обладают некоторой инерцией. Самый главный итог – эти автомобили прижились в автохозяйстве. Те из водителей, кто поработал на ДМЭ-машинах, оценив их достоинства, на солярку переходить уже не хотят, поскольку помимо экологических преимуществ улучшаются динамические показатели грузовика. Двигатель на ДМЭ хорошо запускается зимой при температуре –25...30 °С. Солиден и запас хода: на ДМЭ автомобиль проходит на одной заправке 600 км. По мнению директора, с заменой солярки на дизельных автомобилях диметиловым эфиром удалось полностью исключить выбросы черного облака отработавших газов из выхлопной трубы, в несколько раз снизить выбросы оксидов азота, наиболее агрессивного компонента дизельного топлива, а также значительно снизить шумность двигателя.

Результаты испытаний показали, что автомобили при использовании ДМЭ более дружелюбны к окружающей среде, чем дизели на традиционном топливе. Для сравнения: пять «Бычков» на диметиловом эфире вместе выбрасывают столько же токсичных веществ, сколько один такой же грузовик, работающий на солярке. По мнению И. Лазарева, в перспективе, когда встанет вопрос о введении норм Euro 5, использование ДМЭ вместо дизельного топлива позволит решить одну из важных проблем для автопроизводителей – устанавливать или не устанавливать дорогостоящие каталитические нейтрализаторы в выпускную систему автомобиля.

В том же 2005 г. Правительство Москвы поручило сотрудникам ФГУП НИИД начать исследования по адаптации для работы на диметилэфире двигателей КамАЗ. Специалисты института успешно справились с поставленной задачей: к середине 2006 г. автофургон АФ 47415Н на шасси КамАЗ-65117 (6х4) превратился в автомобиль, оборудованный аппаратурой для работы на ДМЭ. К нему присоединятся еще две такие же машины и 15 грузовиков ЗИЛ-5301, на которых установлена модернизированная система питания на ДМЭ. Сохранив с ЗИЛ-5301 одинаковую принципиальную схему, емкость из двух последовательно расположенных баллонов для диметилэфира на КамАЗе увеличили до 380 л, более мощными стали топливоподающие насосы. Мощность дизеля КамАЗ-740.30.260 составляет 240 л.с., полная масса авторефрижератора достигает почти 24 т. Запас хода – 600 км – тоже вполне впечатляет. Грузовик, как и зиловские малотоннажники, отправили на эксплуатационные испытания в ГУП «Мосавтохолод», а точнее в его филиал «Западный».

Интересно, что данный образец стал едва ли не единственной в мире моделью столь внушительной грузоподъемности (13 т), способной работать на диметилэфире. Даже у японцев нет такой разработки, и, посетив Москву, они не могли поверить, что в России имеется подобная конструкция. Сами японцы испытывают на диметилэфире только микроавтобус и среднетоннажный грузовик, который, кстати, летом нынешнего года демонстрировался на одной из выставок в Москве.

КамАЗ в течение года ждут испытания в разных климатических условиях, в таких же, в каких с 2004 г. эксплуатируются ЗИЛ-5301, работающие на ДМЭ. За время эксплуатации «Бычков»-рефрижераторов выявлено только несколько отрицательных моментов. Поскольку ДМЭ очень агрессивен по отношению к резине, из-за чего в качестве прокладок приходится использовать другие материалы, он образует также воду, способствующую развитию коррозии. Несмотря на это, по твердому убеждению И. Лазарева, у диметилэфира очень хорошие перспективы в качестве альтернативы дизтопливу.

Сегодня диметиловый эфир в России выпускает лишь одно предприятие – Новомосковский химический завод, а в Москве находится единственная установка для заправки ДМЭ, и расположена она на территории филиала «Западный» ГУП «Мосавтохолод», где работает специально обученный и аттестованный персонал. Вместе с тем, если программа по переводу автомобилей на альтернативные виды топлива будет поддержана, сеть заправок расширится.

В столице уже планируется возвести завод по производству диметилэфира. Положительным моментом является и то, что сейчас стоимость его почти сравнялась со стоимостью солярки. О широких перспективах данного проекта говорит и тот факт, что предприятие ведет строительство экспериментально-производственного автомобильного хозяйства, которое станет эксплуатировать только автомобили, использующие альтернативные виды топлива, а построено оно должно быть в 2007 г. на Щёлковском шоссе.

Свою оценку практического применения диметилэфира на грузовых автомобилях дал С. Сычёв – руководитель филиала «Западный» ГУП «Мосавтохолод», где работает наибольшее количество автомобилей ЗИЛ-5301, использующих ДМЭ в качестве топлива. По его мнению, у диметилэфира как у альтернативного экологически чистого вида топлива большое будущее. Это подтверждает успешная пробная эксплуатация в течение трех лет на предприятии грузовых «Бычков». Неплохие показатели и у аналогичного по конструкции КамАЗа, который начал работать в нынешнем году. По всей видимости, уже в ближайшие годы парк автомобилей, оборудованных топливными системами с диметилэфиром, увеличится до нескольких сотен единиц. С. Сычёв, сравнивая три существующие системы с ДМЭ, о которых рассказывалось выше, и исходя из опыта эксплуатации грузовиков по комплексу показателей, отдает предпочтение разработке специалистов НИИД.

Актуальность темы обусловлена и тем, что, проанализировав результаты применения на малотоннажных автомобилях ЗИЛ в качестве моторного топлива диметилового эфира, Департаменту транспорта и связи Москвы поручено организовать работу по использованию ДМЭ на наиболее экологически неблагополучных большегрузных автомобилях. Для этого выбрали грузовики Камского автозавода, которых в столице работает свыше 15 тысяч. Для сравнения: экологический ущерб городу в результате их эксплуатации превышает ущерб, наносимый 300 тыс. легковых автомобилей.

В Японии автомобиль с диметилэфировой установкой создан под эгидой AIST (Национального института развития промышленности, науки и технологии), объединившего усилия целой группы организаций и фирм, которые принимали участие в проекте. В качестве базовой модели взяли грузовик Forward FRR35J4S компании Isuzu полной массой 8 т, оснащенный рядным шестицилиндровым 180-сильным дизелем 6HL1 рабочим объемом 7,2 л. Двигатель оборудован прямым впрыском топлива и неохлаждаемой системой рециркуляции отработавших газов EGR с увеличенной рабочей поверхностью. Для очистки выхлопных газов установлен каталитический нейтрализатор (типа Pb/Pt), а в ДМЭ для улучшения смазывающей способности добавлено 500 ppm присадки (жирного кислотного типа). Принципиальная схема системы подачи диметилэфира в ТНВД напоминает разработки российских конструкторов, за исключением некоторых особенностей. Концепция японской разработки, по замыслу проектировщиков, предусматривала решение сразу нескольких задач:

• обеспечение теплотворной способности и продолжительности при впрыске ДМЭ, аналогичных показателям при использовании дизельного топлива;
• достижение номинальной мощности при работе на ДМЭ, равной мощности дизельного двигателя на всех скоростных режимах;
• достижение теплотворной эффективности ДМЭ, сопоставимой с аналогичным показателем при сгорании дизельного топлива;
• соответствие показателей выбросов отработавших газов допустимым нормам, принятым в Японии в 2003 г., при использовании обычного метода очистки газов с помощью каталитического нейтрализатора;
• пробег автомобиля с ДМЭ должен составлять около 500 км без дозаправки;
• безотказная работа топливной системы во время испытаний;
• подтверждение заявленных характеристик автомобиля во время ходовых испытаний на дорогах общего пользования.

Испытания грузовика начались в конце октября 2004 г. и проводились на автомагистралях в центральной части Японии. При общем пробеге 13 тыс. км (на март 2006 г.) автомобиль, работавший ни диметилэфире, показал неплохие результаты. Уровень токсичных веществ и шумового излучения оказался меньше предусмотренных по действующим в стране экологическим нормам. Пробег без дозаправки составил 500 км, а работа топливного насоса высокого давления не вызывала нареканий. Таким образом, разработчики рассчитывают, что грузовик, оборудованный топливной системой с ДМЭ, сумеет занять свою нишу на транспортном рынке страны.

Вне сомнений, в России транспорт на диметилэфире будет востребован для автомобильных перевозок.