Журнальный тест 1984-ого VW Passat B2 Comprex-Diesel (prototype) (1.6 л, 79 л.с., 148 Нм) vs VW Passat B2 Turbo-Diesel (1.6 л, 70 л.с., 130 Нм) (Auto Motor und Sport)

Насколько я помню, такой волновой нагнетатель на дизеле пошёл в серию только у Мазды в кузове 626 GD и Bongo во второй половине 80-х. Нужно будет посмотреть, чья там разработка. У немцев в серию он так и не попал. Для VW точно неудивительно, так как они потом просто добавили интеркулер к этому турбодвигателю из теста и получили те же характеристики.

Перевод теста-сравнения VW Passat B2 Comprex-Diesel (prototype) vs VW Passat B2 Turbodiesel от немецкого автомобильного журнального издания Auto Motor und Sport, № 19, 1984.

ЗАДЕРЖКА ВО ВНЕДРЕНИИ?

Несмотря на многочисленные преимущества, серийное внедрение нагнетателя Comprex до сих пор откладывается.

Проезжаем по центру Штутгарта. На светофоре горит красный. Мимо проезжает велосипедист, читает красную надпись на белом Passat. Вопрос влетает через открытый люк: «Это правда Comprex?» Это действительно он. Один из образцов, представляющих новейший этап развития нагнетателя Comprex. Это волновой нагнетатель давления, который, подобно турбо, извлекает энергию из выхлопных газов, но при этом побуждает обычно довольно флегматичные дизельные агрегаты к плотной и мгновенной тяге даже на самых низких оборотах. Еще в августе 1982 года в журнале auto motor und sport участвовали Golf и Passat с дизелями Comprex, соревнуясь с автомобилями, оснащенными соответствующими турбоагрегатами. В выпуске 17/1982 сообщалось, что автомобили с Comprex смогли решительно победить своих турбо-конкурентов во всех дисциплинах. И это при том, что адаптацию нагнетателя к двигателю в то время никак нельзя было назвать идеальной.

Дело в том, что тогда для 1,6-литрового двигателя из Вольфсбурга не было в наличии нагнетателя точно подходящего размера. Поэтому Golf ездил с волновым нагнетателем, который был, по сути, немного маловат. Это обеспечило ему высокий крутящий момент в 142 Ньютон-метра уже при 2000 оборотах в минуту, но заставляло его казаться слегка "задушенным" выше 4000 оборотов. С более длинной трансмиссией этот агрегат позволил бы получить еще более экономичный, и главное, более гармоничный автомобиль. Иначе обстояло дело с Passat, который был скорее настроен на максимальную мощность, используя следующий по размеру нагнетатель, и достигал пика в 72 л.с. только при 4500 об/мин. Максимальный крутящий момент в 140 Нм был незначительно ниже, чем у двигателя Golf, и достигался при заметно более высокой частоте вращения — 2400 об/мин.

Чтобы объединить преимущества обеих версий, производитель BBC ввел дополнительный перепускной клапан (wastegate), без которого не обходятся и традиционные турбомоторы. Этот регулирующий клапан открывает выхлопным газам обходной путь мимо нагнетателя, когда давление наддува намеревается превысить значение, которое проектировщик двигателя считает предельным для своей конструкции. Благодаря wastegate достигается несколько преимуществ. Поскольку байпасный клапан обеспечивает корректное давление, нагнетатель вполне может быть рассчитан так, чтобы изначально создавать большее давление, чем требуется двигателю. Это позволяет использовать один и тот же нагнетатель с довольно разными двигателями. Кроме того, этот запас положительно сказывается, например, в разреженном горном воздухе, где двигатели без регулирования давления наддува, а также атмосферные моторы, как правило, страдают от усиливающейся потери мощности.

Wastegate также положительно влияет на состав выхлопных газов Comprex-Passat, у ранней версии которого при низких, а также очень высоких оборотах и одновременной полной нагрузке из выхлопной трубы вырывались темные клубы дыма. Причина черного дыма — скопление мельчайших сажевых частиц — заключалась в том, что Comprex-нагнетатель без регулятора давления при таких режимах, хоть и не развивал своего максимального давления наддува, но, по словам сотрудника Comprex Йоханнеса Гигакса, создавал достаточное давление, чтобы сообщить регулятору топливного насоса, разработанному для турбомоторов, что нагнетатель работает в полную силу. В результате, зависящий от давления наддува ограничитель полной нагрузки на рейке управления ТНВД при полном газе освобождал максимальное количество топлива, хотя необходимого для полного сгорания количества воздуха не хватало — двигатель дымил. Таким образом, вину за "черный дым" можно было бы возложить не на Comprex-нагнетатель, а на регулятор.

Благодаря резервам воздушного насоса, которые стали возможны благодаря wastegate, пробелы на крайних участках спектра оборотов были легко заполнены, что, помимо еще большего увеличения тяги, привело к практически бездымному выхлопу. Именно серийный топливный насос также стал причиной того, что прирост мощности не оказался еще более впечатляющим. BBC ограничились тем, что повернули имеющиеся регулировочные винты дизельного регулятора для адаптации двигателя к другому нагнетателю, и сразу же столкнулись с ограничениями производительности насоса в среднем и нижнем диапазонах оборотов. Усиленный насос, несомненно, улучшил бы тягу на низких оборотах, но максимальная мощность при этом осталась бы неизменной.

На вопрос, почему, несмотря на все общепризнанные преимущества Comprex, автоиндустрия, очевидно, медлит с внедрением этого усилителя, она обычно указывает на еще не завершенные собственные исследования. Часто упоминаются также более высокая цена и проблемы с установкой, а также оксиды азота в выхлопных газах, которые не приветствуются, особенно в Америке. Эти оксиды, согласно аргументам, могут быть снижены до допустимого уровня в один грамм на милю только с помощью рециркуляции выхлопных газов (EGR) во впускные коллекторы. Однако волновой нагнетатель давления крайне не любит манипуляций в области низкого давления в системе впуска и выпуска, поскольку от этого страдает процесс распространения волн давления. В таком случае нагнетатель становится бесполезным.

Для подобных заявлений у Гигакса есть мягкая улыбка и несколько пояснительных слов: именно потому, что процессы в камерах нагнетателя так четко реагируют на изменения давления, можно очень просто организовать рециркуляцию выхлопных газов: перед воздушным фильтром, вдали от термически проблемных зон, активируется регулирующая заслонка. Она слегка дросселирует подачу свежего воздуха к нагнетателю, что приводит к менее "чистому" газообмену в камерах. Таким образом, Comprex-нагнетатель, как и требуется, подмешивает определенный процент выхлопных газов в цилиндры.

Тем не менее, американские нормы достигаются лишь почти, и это связано не с принципом наддува, а с дизельным двигателем в целом. Большинство американских дизельных автомобилей также едва не дотягивают до требуемых показателей по NOx. С рециркуляцией выхлопных газов обычно связан рост выброса сажи, против которого применяются специальные сажевые фильтры. Частицы, образующиеся при частичной нагрузке, задерживаются в нем, чтобы затем сгореть при полной нагрузке двигателя благодаря более высоким температурам. Из-за упомянутой чувствительности к изменениям противодавления в выхлопной системе, сажевый фильтр в Comprex-дизеле должен был бы располагаться перед нагнетателем, где он подвергается очень высоким температурам. Достаточно устойчивых сажевых фильтров, способных выдерживать экстремально быстрое выгорание сажи, сегодня еще нет. Однако технология сажевых фильтров — в отличие от технологии каталитических нейтрализаторов для бензиновых двигателей — находится еще в зачаточном состоянии, поэтому есть перспектива скорого решения этой проблемы. По крайней мере, испытания с различными присадками для фильтров кажутся очень многообещающими.

Неоспоримы трудности, которые могут возникнуть при установке Comprex-нагнетателя в автомобиль. Нагнетателю требуется привод от клинового ремня, из-за чего место установки не самого компактного агрегата оказывается практически фиксированным. Также более объемная по сравнению с турбо-автомобилями выхлопная система не только дороже, но и часто требует дополнительных работ в области днища кузова из-за ограниченного пространства. Неудивительно, что автопроизводители говорят о дополнительных расходах до 1700 марок на автомобиль с Comprex. Это, конечно, верно, только если расчет основывается на уже существующих автомобилях. Если же конструктор учитывает особые требования волнового нагнетателя еще на этапе проектирования, дополнительные расходы сокращаются примерно до 400 марок — это менее двух процентов при покупной цене 21 280 марок за самый дешевый Passat Turbo-Diesel.

Свистящий звук, который приписывают Comprex, некоторые автопроизводители, возможно, не хотят навязывать своей клиентуре, но не стоит воспринимать это слишком критично. Во-первых, он более отчетливо слышен снаружи, чем для пассажиров, а во-вторых, к этому турбинному звуку, напоминающему электромотор, вполне можно привыкнуть.

ТЕХНИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ