Подолжая 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 лодочный 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 же принцип, 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, выпускающие сегодня двухтактные подвесные лодочные моторы 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. 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.
 |
Расположение датчиков центрального процессора на двигателе Yamaha Z300 (и его аналогов)
|
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. По-этому, 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 ECM на корню "пресекает" их влияние, внося в работу систем свои корректировки.
Принципиальная схема работы топливной системы двигателя "Yamaha Z300" (и его аналогов)
|
 |
Одним из уникальных особенностей подвесного лодочного мотора "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 лодочных 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%.
Опубликовано в журнале: "КиЯ" 3 (195) 2005, Игорь Владимиров
По материалам официального дистрибьютора Yamaha Motor Co., Ltd в России
компания "Петросет-Большой"
