Будущее ДВС: гибриды или усовершенствование двигателей?

      Комментарии к записи Будущее ДВС: гибриды или усовершенствование двигателей? отключены

Будущее ДВС: гибриды или усовершенствование двигателей?

Ограничения по вредным выбросам давят на производителей машин. Кое-какие решают проблему "экологического" соответствия посредством гибридных модификаций. Разглядим методы увеличения эффективности классических двигателей

Гибриды — будущее двигателестроения

Автомобильная Европа отстает от японских соперников по части внедрения новых разработок, и обстановка с гибридными силовыми агрегатами — тому подтверждение. В свете постоянного ужесточения экологических требований эта неприятность получает экономический оттенок, что в самом ближайшем будущем обещает стать главным.
Задача гибридов — это не улучшение экологических черт машин (это только «побочный» эффект), а сохранение конвейерного производства ДВС с кривошипно-шатунным механизмом. Причем постоянные трансформации норм выбросов возможно расценивать как катализатор этого процесса.

Двигатели с изменяемой степенью сжатия

В случае если автомобильная Европа пробует усовершенствовать собственные гибридные двигатели, то японские производители пошли вторым методом, в частности улучшили эффективность классического двигателя. Они это сделали за счет поднятия степени сжатия до 14:1, что ранее не получалось ни одному из производителей и было легко нереально. Они заявляют, что с данной степенью сжатия смогут трудиться, как бензиновый, так и дизельный двигатели, причем на простом 95-ом бензине.

Как это вероятно?
Один из ответственных недочётов бензиновых моторов с искровым зажиганием — довольно низкая степень сжатия. В случае если ее поднять с нынешних 10:1 до 12,5:1, то эффективность применения теплоты сгоревшего горючего возрастет процентов на шесть. Но чем посильнее мы сжимаем поршнем воздушное пространство с парами бензина, тем выше риск взрывного неконтролируемого самовоспламенения смеси — это детонация, ужасный неприятель двигателя: ударные нагрузки, перегрев, разрушение колец и поршней.

Не напрасно степень сжатия бензиновых агрегатов редко поднимается выше 11:1.
На самом деле все дело в понижении средней температуры цикла. Чем «холоднее» горючая смесь в камере сгорания, тем посильнее ее возможно сжать без риска происхождения детонации. Думаете, японцы решили охлаждать всасываемый воздушное пространство?

Нет, они занялись совокупностью выпуска.
Данный прием в далеком прошлом известен по гоночным моторам — «настроенные» выпускные каналы по схеме 4-2-1, в которых порции выхлопных газов из всех четырех цилиндров не «толкаются» между собой, а строго поочередно вылетают в воздух. При чем тут температура цикла? «Настроенный» выпуск за счет газодинамического наддува усиливает продувку цилиндров — в них остается меньше тёплых отработавших газов, каковые неизбежно подмешиваются к свежему воздуху на такте впуска и поднимают температуру в конце такта сжатия.
Как уверяют, в случае если долю выброса снизить с простых 8% до 4%, то степень сжатия возможно безболезненно поднять на три единицы. А за счет охлаждения воздуха при распыле бензина прямо в цилиндр — сжатие возможно расширить еще на единичку. Дабы реализовать продвинутый газообмен, было нужно раскошелиться на фазовращатели на обоих распредвалах — и впускном, и выпускном.

К тому же посредством компьютерного моделирования придумать еще кучу всяких ухищрений. К примеру, дабы улучшить «термоизоляцию» камеры сгорания, диаметр цилиндра было нужно уменьшить с нынешних 87,5 мм до 83,5 мм, соответственно увеличив движение поршня.
Длинноходность содействует повышению крутящего момента на низких оборотах, вдобавок тягу «на низах» улучшают увеличение степени и непосредственный впрыск сжатия — и появляется эффект, что именуют downspeeding: в противовес «даунсайзингу». Дескать, мотор так прекрасно тянет «внизу», что среднестатистические обороты при езде уменьшаются на 15% — и это дает эффект по части выбросов расхода и снижения бензина СО2 если сравнивать с турбомотором с уменьшенным до 1,4 л рабочим количеством.

Дизели с изменяемой степенью сжатия

В двигателе, выстроенном Рудольфом Дизелем 120 лет тому назад, впрыск горючего сначала был ярким — горючее, распыленное в сжатом воздухе, самовоспламеняется от нагрева. Для этого степень сжатия должна быть в несколько раз выше, чем у бензиновых моторов с искровым зажиганием.
У атмосферных дизелей она превышает 20:1, у двигателей с турбонаддувом лежит в пределах 16—18:1. Но инженеры решили добиться беспрецедентно низких для легкового дизелестроения 14:1.
Для чего? Как уверяют японцы, в простых турбодизелях температура и давление в цилиндрах в конце такта сжатия так громадны, что впрыскиваемая струя дизтоплива просто не успевает равномерно перемешаться с воздухом. Из-за неполного сгорания растет содержание в выбросе ядовитых частичек и окислов азота сажи, каковые нужно дожигать и фильтровать.

Электромобиль, гибрид, двигатель внутреннего сгорания | ИЛЬДАР АВТО-ПОДБОР


Подобранные для Вас, статьи:

Кроме этого весьма интересно: