Rambler's Top100
ru-yacht.com - яхтенный портал, продажа и каталог яхт и катеров
     
на главную портала яхт и катеров форма обратной связи карта сайта яхт и катеров

Навигация




Впрысковые моторы "Yamaha Z300" с системой HPDI




01.12.2005
Продолжая тему современных двухтактных подвесных мото­ров, нельзя обойти стороной такую фирму, как "Yamaha". Этот японский производитель наземной и водной техники всегда отличался оригинальным подходом к конструированию не только мотоциклов, квадроциклов и тому подобного в целом, но и непосредственно силовых агрегатов.

В отличие, к примеру, от "Suzuki" и "Honda", "Yamaha" не произ­водит автомобилей, и поэтому у конструкторов, которые разра­батывают силовые агрегаты, глаз "не замылен" видом автомобильных блоков, клапанов, поршней и т. д. Многие технические новинки они изобретают с чистого листа, разумеется, опираясь на опыт постройки мотоциклетных и иже с ними моторов. Отчасти именно такое положение вещей, а также традиционный консерватизм в некоторых вопросах тех­нологии производства позволяют "Yamaha" быть в первых рядах и в области качества, и в сфере применения ориги­нальных решений.

Лирика лирикой, однако, вернемся к технике. Относительно недавно на свет появился любопытный 3.3-литровый под­весной мотор мощностью 300 л.с. Если быть точным, 300-сильных моторов по­явилось два: один в "гражданской" серии - "Z300A" ("LZ300A"), другой - в извест­ной серии "VMax" — "Z300B". Если абстрагироваться от некоторых отличий, которые, естественно, есть у этих двух моторов, то можно сказать, что они очень похожи. Но главное — в конструкции их топливной системы использован один и тот жепринцип, или HPDI, что означает "непосред­ственный впрыск топлива высокого давления". И все основные чудеса типа экономичности, чистоты, низких вибраций (отчасти) моторов — в основном результат применения именно HPDI и ряда других сопутствующих технологий.

Практически все производители, пускающие сегодня двухтактные подвесники с системами впрыска, за исключением моторов с впрыском низкого давления утверждают, что моторы оснащены поршнями, прочность которых увеличена в 2-3 раза по сравнению с тем же параметром обычных двухтактников. "Yamaha", правда, четко нигде не указывает, во сколько раз прочность поршней моторов с HPDI увеличена, однако намек на это есть, и не один. О чем это говорит? Да, собственно, о том, что в моторах с HPDI на некоторых режимах, которые очень хочется назвать экономичными, топливная смесь искусст­венно обедняется, а благодаря оригиналь­ной форме камеры сгорания и четкой ра­боте управляющего компьютера, на кото­рый завязана не только система подачи топлива, но и система зажигания, сгорание получается максимально полным. "Макси­мально полное сгорание" — это не абсо­лютно полное сгорание, как некоторые могут подумать, а процесс, при котором на сегодняшний день и при современных тех­нологиях удается сжечь максимальное ко­личество компонентов топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндр. Но, как известно, обедненные топливные сме­си имеют несколько другие режимы горе­ния, нежели, условно скажем, классичес­кие, и требуют более прочных и, главное, более жаропрочных элементов поршневой группы. А поскольку моторы с HPDI могут работать на гомогенных смесях, они, не­смотря на большой рабочий объем и высо­кую мощность, являются сегодня одними из самых экономичных в своем классе.

Камера сгорания этих моторов имеет специально разработанную конструкцию, которая позволяет им при 2500-5500 об/мин постоянно работать на гомо­генной смеси, что, в свою очередь, ведет к экономии топлива.
Расположение датчиков центрального процессора на двигателе ”YAMAHA Z300” (и его аналогов).
1 —датчик положения дроссельной заслонки;
2 — датчик температуры воздуха;
3 — датчик положения вала;
4 — блоки управления впрыском;
5 — модуль управления двигателем;
6 — датчик давления топлива;
7 — датчик температуры двигателя;
8 — датчик атмосферного давления.

Для того чтобы во всех цилиндрах топ­ливная смесь поджигалась в определенное время и возможная неоднородность бен­зина (что наблюдается не только у нас) не повлияла на работу силового агрегата (без учета работы систем зажигания и управле­ния форсунками), бензин через форсунку поступает в камеру сгорания под очень высоким давлением — до 1000 psi (69 атм), которое обеспечивает специальный насос высокого давления. Для сравнения, у моторов "Yamaha" рабочим объемом 2.6 л давление в топливной магистрали достига­ет 700 psi (48 атм). Проведенные лет этак десять назад исследования показали, что высокое давление в инжекторах не только делает подаваемую в цилиндр "аэрозоль" очень мелкодисперсной, но даже немного изменяет свойства самого топлива за счет его сжатия. Получается, что, чем выше давление, под которым находится топливо перед впрыском в камеру сгорания, тем выше его энергоотдача. А чтобы довести давление в системе до нужного и поддер­живать его во время работы мотора, "Yamaha" применяет принцип, аналогич­ный заложенному в дизельных моторах с технологией Common Rail, предусматрива­ющей наличие аккумулятора давления.

При рассмотрении момента зажигания, режима сгорания и тому подобного необ­ходимо учитывать, что 3.3-литровый мо­тор работает в довольно жестких услови­ях, и любое, даже минимальное, отклоне­ние от требуемых параметров может повлиять на стабильность его работы. По­этому, чтобы исключить влияние внешних условий на работу мотора, он оснащается большим количеством датчиков, которые чутко улавливают изменения внешней сре­ды и своевременно сообщают об этом цен­тральному управляющему процессору, или ЕСМ. Он-то, опираясь на обширную базу данных, формирует топливную смесь и оп­ределяет оптимальный момент впрыска и зажигания для каждой конкретной ситуа­ции. Мощность управляющего блока дос­таточно велика, и обработка информации происходит в доли секунды. И даже при резком, внезапном изменении, например, температуры, влажности, количества кис­лорода в воздухе ЕСМ на корню "пресека­ет" их влияние, внося в работу систем свои корректировки.

Принципиальная схема работы топливной системы двигателя “YAMAHA Z300” (и его аналогов).
1 — воздух;
2, 11 — на топливные инжекторы;
3 —топливный насос высокого давления;
4 — емкость сепаратора пара;
5 —топливный насос;
6 — сепаратор воды;
7 — датчики;
8 — аккумуляторная батарея;
9 — модуль управления двигателем;
10 — модуль управления впрыском.

Одним из уникальных особенностей "Z300A" является наличие системы прину­дительного охлаждения впускного тракта, за счет чего воздух дополнительно охлаж­дается, что, в свою очередь, обеспечивает большую стабильность работы мотора.

Теперь скажем об общей конструкции "Z300". "Yamaha", как любой производи­тель моторов, опирается при их создании на какие-то свои внутренние разработки, причем не только в части устройства сис­тем. В данном случае она остановила свой выбор на развале цилиндров в 76°. Чем конкретно вызвано подобное решение, сказать сложно, однако мотор получился очень компактным, и отрицать этот факт вряд ли кто возьмется.

Ну и, наконец, несколько слов о внешнем дизайне, которому "Yamaha" уделяет немало внимания, ведь от облика продук­ции отчасти зависит ее сбыт. Однако во внешнем дизайне главное — не зрительный образ, а надежная защита элементов мотора от внешних воздействий и удоб­ство его эксплуатации. "Z300", как и дру­гие моторы "Yamaha", имеет специальное многослойное лакокрасочное покрытие, способное долгие годы оставаться таким же прочным, как и при выходе с конвейе­ра. Элементы самого мотора (не двигателя) изготавливаются из специальных сплавов, слабо подверженных коррозии и имеющих высокую прочность. Это особен­но актуально для тех моторов, которые обладают очень большой мощностью и, как правило, используются для движения с максимальной нагрузкой.

Вот вкратце и все про серию моторов "Z300" с HPDI. Остается только добавить, что появившиеся уже отзывы об этих моторах самые, как принято говорить в большой литературе, что ни на есть положительные. В этом году появился и новый 3.3-литровый мотор в серии "VMax" мощностью 200 л.с., который имеет систему впрыска HPDI, расходующий по сравнению с аналогами на 30% меньше топлива. За счет применения маслосъемных колец специальной конструкции и изготовленных по новейшим технологиям, расход масла у этих моторов снижен практически на 20%.

 

Источник: Журнал "КиЯ" 3 (195) 2005
Автор: Игорь Владимиров
перейти к списку статей
 перейти вверх страницы яхтенного портала


Rambler's Top100