Как делают Lada CNG. Плюс история газовых проектов ВАЗа

В конце прошлого года правительство заставило понервничать производителей автомобилей на газовом топливе. Минпромторг внес в правительство новую программу льготного лизинга для машиностроения, названную «единой лизинговой субсидией». Согласно этому документу, автопроизводители теряли прямую поддержку, которая перенаправлялась лизинговым компаниям. Это могло бы быть оправданным в области коммерческой техники — грузовиков, автобусов и т. п. Но как-то выпало из виду, что газомоторную технику покупают и частные лица, не для бизнеса, а просто для себя. Речь прежде всего о выпускаемых ВАЗом метановых версиях Lada Largus и Vesta. Если быть точным, то делаются такие автомобили не ВАЗом, а тольяттинской фирмой АТС по договору с ВАЗом, но это не принципиально, ибо продаются они как Лады и обслуживаются на фирменных СТО. Именно частные покупатели метановых Лад при введении единой лизинговой субсидии оказывались «в пролете», так как большинство лизинговых компаний вообще с такими покупателями не работают. А без учета субсидии цена машин возрастала больше чем на 100 000 рублей и делала всю затею с их производством нерентабельной. АТС даже на какое-то время прекратила сборку, но потом, в начале года, понемногу вернулась к работе, ведь новый механизм распределения помощи так и не был разработан. А спрос никуда не делся.

В итоге все разрешилось лучшим образом: газомоторную автотехнику вообще исключили из периметра единого льготного лизинга и вернули прямые субсидии автопроизводителям. Правда, с их утверждением тоже вышла изрядная задержка, но теперь все заработало. Для легковых машин на КПГ (метан) компенсация составляет 115 000 рублей, и ее выделяют на все автомобили, выпущенные «не ранее года, предшествующего году получения субсидии». Там есть еще требования по экологии и локализации, но метановые Лады им соответствуют заведомо.

Нам эта ситуация показалась подходящей для экскурса на производство фирмы АТС. А еще мы напомним, как вообще на ВАЗе развивалась «газовая» тема.

Фирма «АТС-авто» (Альтернативные Топливные Системы) — это несколько ангаров и небольшая площадка возле них. Внешне похоже на хороший дилерский сервис, только допотопная проходная и неизменный вахтер напоминают о том, что это все-таки производство.

Компания существует восемь лет; начиная с обычной постпродажной установки газового оборудования она в 2015 году стала партнером АвтоВАЗа и Газпрома, инвестировав в создание сборочной линии сначала для Vesta CNG (с 2017 года), а потом и Largus CNG (2019). Есть проект по переводу на метан и Логана, но он пока «на паузе».

Сейчас в месяц с условного конвейера АТС (условного потому, что физического конвейера тут нет, при небольшом объеме выпуска в нем нет нужды) сходят 500–600 автомобилей. Количество может варьироваться от месяца к месяцу, но АТС заведомо не работает на склад, а выполняет заявки ВАЗа, которые соответствуют текущей потребности рынка.

Сборка Ларгусов и Вест разнесена по двум разным цехам. Там, где делают Ларгусы, всего семь постов.

В цехе сборки Ларгуса — семь рабочих постов

Готовые автомобили, пришедшие с ВАЗа, «вешают» на подъемники и… немного разбирают. Но перед этим значительную часть автомобиля укутывают в мягкие тканевые накидки, чтобы защитить ЛКП. Это дешевле и правильнее, чем потом подкрашивать и полировать царапины и сколы.

Ларгус, еще не ставший Largus CNG, укутывают по максимуму

Первое серьезное действие — разметка и сверление отверстий под установку рамы крепления газового баллона.

Рама для крепления газового баллона

И сразу — отверстия под газовые магистрали. Конечно, срезы обрабатывают антикором. Чтобы трубки не соприкасались с металлом кузова, в отверстия вставляют специальные пластиковые втулки, они же — элементы дополнительной вентиляции.

Комплект переходных элементов для газовых трубок

Газовые трубки проходят сквозь днище

Кронштейн с установленным баллоном в Ларгусе. Сама «железка» делается на стороне, равно как и остальные элементы, включая газовое оборудование

Кронштейны, на которые крепятся баллоны, для фургона и пассажирской версии Ларгуса различаются.

Все основные элементы газовой аппаратуры поставляет итальянская фирма Emer. Перед монтажом комплекты аккуратно раскладывают на верстаке

Вот в таких коробках приходит газовая аппаратура

Теперь надо обойти автомобиль и посмотреть в капотное пространство: там уже установлены две закладные гайки на моторном щите. К ним будут крепиться газовый редуктор и фильтр низкого давления.

Редуктор и фильтр низкого давления

Чтобы смонтировать газовую рампу, нужно снять стартер. Потом ввернуть в каждую из трубок впускного коллектора по штуцеру и закрепить дозатор газа.

Впускные штуцеры в трубках коллектора

В моторном отсеке расположен и контроллер-«наездник». Дело в том, что единого блока управления для двухтопливной машины в природе не существует, его разработка — дело долгое и дорогое. Поэтому здесь применен обходной вариант: отдельный контроллер, работающий как бы поверх основного (отсюда и его профессиональная кличка — «наездник», хотя формально это — модуль расширения). Его делает «Итэлма». Которая, по нашей информации, уже работает над единым блоком управления для следующих поколений вазовских машин, в частности, для новой Гранты.

После подкапотных работ машину поднимают, чтобы протянуть так называемые «трассы» — газовые трубки, соединяющие заправочный штуцер, баллон и двигатель.

Протяжка и крепление газовых магистралей

Чтобы смонтировать заправочное устройство, приходится сверлить еще одно отверстие, под лючком.

Сверлится отверстие под заправочный штуцер

Вот так выглядит заправочный элемент в итоге. На обратную сторону лючка наносят соответствующую наклейку

Баллон подсоединяют в последнюю очередь. Гофрированные пластиковые трубки служат не только защитой для стальных газовых магистралей, они еще дополнительно защищают от утечек: насаживаются на вышеупомянутые вентиляционные переходники в нижней части кузова и в случае чего сбрасывают газ наружу.

Подзаправленный до пяти «кубов» метана баллон подсоединили — теперь машина едет на проверку герметичности газовой установки. Ее проверяют азотом, который закачивают в магистраль, и специальной жидкостью, наносимой на соединения. Клапан баллона в это время закрыт.

Оригинальных деталей у CNG не много, но есть: на АТС выкраивают некоторые элементы обшивки, а некоторые — перекраивают

Вот таким переключателем водитель управляет системой газового питания

С семи постов в день может сходить 20–21 метановый Ларгус. Это вдвое больше, чем собирают Вест в соседнем цехе.

Цех, где собирают Vesta CNG

Там, в принципе, все то же самое. Но как в анекдоте: есть нюансы. Сборка газовой Весты разделена на два участка: на одном, где подъемники, сосредоточена «механика» (установка рамы и крепление баллона, дозатора, редуктора, прокладка магистралей), на другом — все подключения, электрические и газовые.

Интересно, что для управления электроклапаном баллона Ларгуса используется штатный жгут автомобиля, а в Весте приходится класть провода отдельно. Контроллер-«наездник» тут тоже другой, итальянский.

Установка контроллера

Весту тоже укутывают в защитные чехлы

Как и в Ларгусе, имеется страховочная вентиляционная магистраль, совмещенная с трубками подачи газа

Моменты затяжки всех соединений строго контролируют, даже заносят в специальную таблицу, сопровождающую каждый собранный автомобиль

Как и на Ларгусе, газовый редуктор Весты подогревается от системы охлаждения двигателя

Под крепления и упоры рамы вырезают отверстия в обшивке и листах штатного звукопоглотителя

А в задней накладке багажника отрезают часть пластика, чтобы было удобно вынимать «запаску»

Клапан баллона на Весте практически упирается в стенку багажника

На более «люксовой» Весте баллон прикрывается кожухом. И, кстати, не так уж и много багажного пространства он съедает. Вот только доступ в багажник из салона становится невозможным, равно как и перевозка длинномерных вещей

При переключении на газовое питание индикатор уровня топлива тоже переходит на отображение запаса газа

В Весте приходится немного разбирать салон для дополнительных электрических подключений

Газовое оборудование для обеих моделей в сборе весит около 100 кг. Самая тяжелая деталь — баллон с рабочим давлением 200 атмосфер, тип 2. Он тут китайский, Sinoma. Баллон стальной, с дополнительной стеклопластиковой обмоткой, весит 71 кг.

Все CNG-модификации автомобилей запускаются на бензине, в каком бы положении ни находился переключатель типа топлива. Система автоматически переходит на газ после того, как редуктор прогреется до 45 градусов. Если газ закончится, то электроника сама вернет бензиновое питание. Все, как и в случае с традиционными системами на пропан-бутане.

Сейчас в компании АТС работают около 100 человек, большинство из них — на рабочих должностях. Средняя зарплата сборщика — 30 000 рублей, что сопоставимо с вазовской зарплатой при существенно меньшей потогонности. Вообще, создалось впечатление работы-курорта, где все происходит по-итальянски неспешно, без суеты и окриков начальства.

Накопительная площадка с готовыми Ларгусами CNG

Как ВАЗ хотел выпускать газовые модификации, да все не получалось

Лада «Нива», доработанная французским дистрибьютором ВАЗа Lada France

Первые попытки Волжского автозавода «оседлать» газовую тему восходят к 2000 году. До того времени все переделки Лад под пропан-бутан (сжиженный газ) носили кустарный или полукустарный характер: завод к ним отношения не имел, их безопасность формально утверждалась НАМИ и аккредитованными им лабораториями. Это несмотря на то, что пропан-бутановая смесь (LPG) стала популярной еще в советские годы благодаря достаточно развитой сети соответствующих АЗС: ее построили для заправки «газовых» грузовиков, выпуск которых начался в 1949 году (ЗИС-156, а чуть позже — ГАЗ-51Б). Первыми «газовыми» легковушками, серийно выпускавшимися в Советском Союзе, были такси «Волга» ГАЗ-24-07. ВАЗ в те годы как-то не очень интересовался этой темой: экономичность и экологичность явно не были тогдашними его приоритетами. Лишь в 1987 году ВАЗ по заказу своего французского дилера Lada France проводил небольшую подготовку машин на конвейере, а французы устанавливали газовое оборудование LPG с тороидальным баллоном в багажнике (вазовцы его называли «бубликом»). Всего таких автомобилей за два десятка лет собрали 12 514 штук, а разница в цене в сравнении с бензиновой модификацией составляла 1850 евро (последние машины были собраны уже после создания Евросоюза).

Доработкой конвейерных машин для экспорта во Францию занималось созданное в 80-х годах бюро спецкомплектаций под руководством Валерия Кротова. Это было, наверное, самое интересное подразделение Волжского автозавода! Его сотрудники подгоняли конвейерные автомобили под требования разных рынков, вплоть до установки кондиционеров и «руля в бардачке». Но самое интересное в том, что тут же делались машины для КГБ и других спецслужб: ставили рации, спецоборудование, второй аккумулятор в багажнике, новые шины, были версии с роторными двигателями. Существовал на ВАЗе такой закрытый проект «Карат»: про него знали не очень многие, а подробностей — почти никто из посторонних. Так вот, как раз в рамках «Карата» и готовились версии серийных автомобилей для спецприменения. А еще тут пытались ставить на «Нивы» и «Жигули» японские дизели и подготовили даже вариант модернизации ВАЗ-2107 (неудачный). Так вот, работая с французами по газовой теме, бюро спецкомплектаций хотело перетянуть на ВАЗ установку всего газового комплекта, чтобы маржа, получаемая зарубежными партнерами, шла в СССР. Но этого сделать не вышло — по разным причинам, в том числе технологическим. Да и в Lada France отнюдь не радовались перспективе лишиться заработка на установке газа.

Несколькими годами позже история повторилась с немецким дистрибьютором ВАЗа, который устанавливал газовое оборудование на «десятку»: немецкую технологию тоже не получалось с выгодой перенести в Тольятти.

Для российского рынка нужда пришла в преддверии введения в России экологических норм Евро-2: карбюраторные машины им не соответствовали, а массовый переход на впрыск еще не начался. К тому же в июне 1999 года Госдума приняла «Закон РФ об использовании природного газа в качестве моторного топлива». Нетрудно догадаться, что произошло это не без участия Газпрома.

14 апреля 1999 года в ДТР (дирекции технического развития) ВАЗа состоялось совещание по вопросу внедрения компримированного газа как топлива для автомобилей Лада. И главный конструктор Петр Прусов поручил подготовить техническое задание на двухтопливный автомобиль ВАЗ-2110, который сразу получил индекс 21102. Основными потребителями виделись «учреждения и организации, испытывающие нехватку бензина, частные лица с умеренными доходами и потребители из сельской местности». Вот какие характеристики закладывались:

Фрагмент технического задания на автомобиль ВАЗ-21102, 9 августа 2000 г.

Машина планировалась под Евро-2, с пробегом на газе не менее 200 км. Интересно, что заявили разработку единого контроллера (официально он называется ЭСУД-ГБ) на базе ЭБУ «Январь» 5.1. Предельную стоимость всего комплекта газового оборудования определили равной $400, а дополнительный вес не должен был превышать 45 кг.

Несложно заметить, что в ТЗ описана значительно более продвинутая система, чем ставится на Лады ныне. Кроме того, все компоненты хотели локализовать, чтобы не зависеть от иностранных поставщиков.

И что? А ничего. Дальше предварительной документации завод не продвинулся и ни одного экземпляра «десятки» по упомянутому техзаданию тогда не собрал. Так бывает, когда одна команда работает сразу над множеством задач. А как раз тогда начиналось время трансформации 2110 в Приору. Которая, каламбурно выражаясь, была в приоритете.

Но официально тему на закрывали. Видимо, ждали 2003 года, когда к разработке подключился Сергей Ивлев (начальник отдела альтернативных источников питания), доселе занимавшийся электромобилями на ВАЗе. Он рассказывает:

— Было несколько поисковых вариантов. Сперва три баллона поставили поперек кузова, под днищем. Но там нужно делать подрамник, а это силовой элемент, значит — тяжелый и металлоемкий. Потом мы два баллона развернули вдоль кузова — и так получилась компоновка с нишей от «запаски». Рассматривали два варианта: с запасным колесом в багажнике поверх баллонов и с ремкомплектом шин. По газовой аппаратуре тоже пробовали разное: Emer, Lovato. При замерах токсичности и мощности выигрывал Emer, на нем и остановились.

По контроллеру мы поначалу работали с «Бошем», у них была концепция двухтопливного ЭБУ. И «Бош» предполагал для нас производить основные элементы газовой аппаратуры. Даже опытные образцы сделал. Потом он почему-то отказался от производства редуктора и вентиля, оставив за собой только контроллер. В бошевском контроллере требовалось доработать силовые ключи, но тогда в отношениях с немцами наступил странный период, наложившийся на смену руководства ВАЗа. В общем, они отказались от этой работы. И мы перешли на «наездник» от «Эмера». Хотя опытные образцы с двухтопливным контроллером успели испытать.

Построили несколько образцов с баллонами Armotech, они прошли ресурсные испытания, 120 000 км. Мощность на газе получалась на 10–12% меньше, чем на бензине. А пробег два баллона общим гидравлическим объемом 96 литров (это 20–22 куб. м метана) обеспечивали в 400–420 км. Бензиновый бак при этом удалось сохранить штатный, полнообъемный. Хотя был вариант с резервным баком на 15 литров. Еще искали место для заправочного устройства. Сначала сделали прямо на заднем крыле, а потом нашли место в рамке лючка бензобака.

У меня над проектом работало человек семь-восемь, плюс еще четверо испытателей. Но время от времени привлекались и кузовщики, и расчетчики, и двигателисты. Тему активно продвигал Сергей Прохоров, директор Приоры. Даже шла речь о том, чтобы собирать эти машины на главном конвейере.

Тогда уже у Газпрома появилась программа развития метановых АГНКС, ежемесячно совещания проводились на эту тему. Мы на них иногда ездили даже. Проводились автопробеги «Голубой коридор». В общем, тема казалось перспективной. Ровно до 2005 года, когда на завод зашло руководство из Москвы. Тогда работа сильно замедлилась, а когда к ней вернулись, то оказалось, что Приору уже надо снимать с производства.

Сергей Никитович, по всей видимости, немного перепутал события и даты, потому что первый «Голубой коридор» состоялся в 2008 году. А премьерный показ двухтопливной Приоры приурочили к Московскому автосалону 2007 года. Там выставили начальный прототип с поперечно расположенными баллонами под днищем.

Лада Приора CNG на Московском автосалоне 2007 года

А вот что говорит Валерий Козенков, главный конструктор проектов 2110 и Приора:

— Мы начали делать модификацию «газ-бензин», чтобы… продлить жизнь Приоры. И нашей команды, которая работала над проектом. Помню, Приору только запустили, все хорошо, но уже надо думать о расширении модельного ряда. Мы сидели с Прохоровым и думали: надо же деньги выбивать, а подо что? И возникла идея реанимировать газовую тему. Прохоров под это дело сразу получил хороший бюджет!

Вот такая откровенность. Но Валерий Павлович недооценивает масштаб затеи: когда директором стал Игорь Комаров, все закрутилось с удвоенной скоростью. Кнопку «рестарт» нажал все тот же Сергей Прохоров, который помимо того, что вел Приору, получил должность заместителя директора ВАЗа по техническому развитию.

В конце 2008 года служба маркетинга ВАЗа подготовила «Заказ на разработку автомобилей с газовыми двигателями».

Там описывались перспективные потребности в двухтопливных машинах. Вот таким вот образом:

Фрагмент заказа от службы маркетинга

Обратите внимание, там фигурирует автомобиль BM, который стал Вестой, и некий автомобиль С-класса, который сначала разрабатывался на платформе Весты, потом его решили делать на французском шасси, а потом и вовсе от этого проекта отказались.

А вот что выходило с точки зрения потребительской выгоды:

Фрагмент заказа от службы маркетинга

Ну и одна из главных рекомендаций:

Продолжить работу над газификацией решили на базе все той же Приоры. Вот как выглядели новые компоновочные варианты, упомянутые Ивлевым:

Составили подробные графики разработки и внедрения:

Заметим, что вазовцы серийно хотели выпускать и версию с уменьшенным до 15 литров бензобаком

Даже произвели подсчет всех производственных затрат:

Последняя страница расчета дополнительных затрат на производство двухтопливной Приоры, получившей индексы 21703 и 21709

И вот — Московский автосалон 2010 года. Одно из центральных мест в экспозиции ВАЗа занимает Priora CNG Plus:

Priora CNG Plus на Московском автосалоне 2010 года

Баллоны тут уже располагались на месте «запаски», но бензобак сохранялся.

Компоновка и характеристики Priora CNG Plus

Машина вызвала реальный интерес, автор лично тогда наблюдал множество людей, спрашивающих, когда можно будет купить такую машину.

И…

Ну, вы все поняли.

ВАЗу вдруг расхотелось заниматься газовой Приорой. Вот что рассказал Валерий Козенков:

— Мы бы и довели дело до конца, но уперлись в практически непреодолимое препятствие: по закону нужно, чтобы на вазовских СТО имелся в наличии специальный бокс, в котором при необходимости можно выпустить газ из баллона. А потом уже ремонтировать газовое оборудование. Соответственно, бокс должен быть оборудован и своей заправкой. Стоил такой бокс тогда 20 млн рублей. Ну и какой региональный дилер мог позволить себе такие затраты, при том, что газовых машин продается не так много? Мы посчитали, что по России нужно оборудовать не меньше 100 сервисных станций. Ну просто для того, чтобы соответствовать Закону о защите прав потребителей. А это могло случиться лишь в рамках общезаводской программы. Которая окупится, только если ВАЗ начнет делать газовые модификации всех своих моделей. А ради одной Приоры никто не будет покупать эти боксы.

Мне было стыдно на последнем совещании по этой теме, когда мы уже прошли этап отработки технологии, смогли «добить» производственников, которые этот газ категорически не хотели пускать на основной конвейер… Я помню, Мирзоев дважды ездил за границу к производителям баллонов, они к нам приезжали в гости, в общем, с ними договорились. И вдруг выяснилось, что самое элементарное, что нужно было сделать с самого начала — просто посчитать все затраты. А никто их не посчитал. И все после совещания тихо разошлись, типа, ничего не произошло — и тут же эту тему забыли.

На самом деле устанавливать газовое оборудование вне завода, в отдельных мастерских — правильнее, они не несут таких обременений, как завод. Да и расположены там, где живет клиент. То есть не надо, купив машину, гнать ее через полстраны на ТО только потому, что в городе нет сертифицированного бокса за 20 млн рублей.

Вероятно, версия Козенкова — это только часть правды. Ведь уже в 2012 году Игорь Комаров автору лично пообещал сделать в скором времени газовую модификацию Ларгуса. И завод тогда уже работал над двухтопливной Грантой. Которую показал летом 2013 года почему-то на выставке в Новосибирске. Видимо, не терпелось.

Lada Granta CNG на выставке в Новосибирске, 5 июня 2013 г.

Компоновка и характеристики Lada Granta CNG

Надо ли говорить, что и Granta CNG не получила развития?

Обратим внимание, что все описанные нами модификации газовых Лад проектировались по сложной компоновочной схеме, с глубокой переделкой кузова. Такие изменения можно сделать только в условиях автозавода. Даже последний вариант Приоры Плюс, с двумя баллонами на месте «запаски», хоть и был вполне технологичным, но все же подразумевал определенный объем кузовных переделок.

В итоге же ВАЗ пошел по самому простому пути, не слишком отличающемуся от гаражных установок. Баллон в багажнике, контролер-«наездник», минимум переделок, сборка у аутсорсера.

С одной стороны, это был самый быстрый путь внедрения CNG: кто знает, сколько бы еще лет ВАЗ раскачивался с внедрением конструкции, спроектированной бескомпромиссно. Но с другой… Завод предложил не самый удобный автомобиль, в котором баллон съедает значительную часть багажного пространства. При этом цена получилась даже выше, чем могла быть у вариантов компоновки с глубокой переделкой. Если, конечно, верить предварительным расчетам.

К сожалению, экономика проекта сейчас не позволяет внедрить CNG в самые дешевые модели и модификации, там удорожание относительно цены автомобиля будет еще бОльшим. А ведь именно потребители лоукоста как никто заинтересованы в экономии на топливе. Поэтому остается в очередной раз глубоко вздохнуть и пожелать Минпромторгу немного изменить правила предоставления субсидий. Может быть, Гранте CNG (если такая появится) вообще стоит компенсировать 100% стоимости газовой аппаратуры и ее установки. Тогда эта машина станет реально массовой, потянув за собой развитие сети метановых АГНКС и обеспечив Газпрому надежный источник дополнительного дохода.

А ВАЗ, глядишь, и сподобится разработать модификацию с более совершенной компоновкой.

В ином случае этот бизнес рискует упереться в нецелесообразность: буквально на днях начала работать программа по льготному переводу автомобилей на компримированный газ, в которой автовладельцу компенсируется до 90% стоимости оборудования. Кто же при этом будет покупать готовые Весты CNG, если переоборудование силами той же АТС будет намного дешевле?

Как следует из презентации 2014 года, в нынешнем, 2020 году, ВАЗ должен произвести 100 000 битопливных автомобилей. Реально их будет в 20 раз меньше