ПОЛЕЗНОЕ ДЕЙСТВИЕ ДЛЯ КПД

НУЖНОЕ Воздействие ДЛЯ КПД
ТЕХНИКА
Термодинамика
НУЖНОЕ Воздействие ДЛЯ КПД
Борьба за экологию и экономию породила новое поколение неординарных движков.
Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ, Миша ГЗОВСКИЙ
От чего зависит КПД мотора? Все многочисленные составляющие перечислять не будем, остановимся на 2-ух. Для начала определимся со степенью сжатия. Как бы светло: нужно, чтобы она была весьма высочайшей (см. график) и чтобы однако ни за что не оказалась твёрдая детонация. На режиме близких и наибольшей мощности к нему при данной форме камеры сгорания ничего поменять запрещено. Другое дело при частичной нагрузке, в то время, когда дроссель двигателя внутреннего сгорания прикрыт.

Тут появляется увлекательная обстановка: консистенции в цилиндр попадает меньше и давление в нем в конце такта сжатия выясняется вдвое-втрое ниже, чем под нагрузкой! Мотор трудится так, как словно бы степень сжатия в несколько раз ниже номинальной. Соответственно, приметно понижается КПД…
ПОДВИЖНАЯ КРЫША
Зависимость КПД мотора от степени сжатия стала явна еще на заре автомобилизации, и с того времени в мире было патентовано большое количество изобретений, которые связаны с этим явлением. на данный момент данный последовательность пополнит разработка компании СААБ — мотор с изменяемой степенью сжатия. 1-ые пробы сконструировать движок такового типа СААБ решал еще сперва 80-х годов, но лишь спустя десятилетие скопленный опыт был перенесен с бумаги на металл.

В конце 90-го года дело, в итоге, дошло до запуска реально действующего эталона. 1-ый опыт с двухлитровым агрегатом обосновал жизнеспособность концепции.
Заручившись помощью германской компании "FEV Мотортехник" из Аахена, шведские спецы спустя 5 лет делают мотор мельчайшего количества — 1,4 л. И тут их поджидает разочарование: движок не вписывается в палитру моделей по динамическим чертам и к тому же не удовлетворяет технологов по компоновочным суждениям.
Но вот, в итоге, компания решает продемонстрировать очередной, более близкий к актуальным реалиям макет. О жёстких намерениях возможно делать выводы хотя бы по месту дебюта: на одном из более популярных европейских салонов — Женевском.
Главное отличие саабовской конструкции (ее назвали SVC) от классического современного бензинового двигателя — в способности изменять положение высшей части мотора по отношению к нижней. Верхняя складывается из головки блока с засунутыми в нее цилиндрами. (Это решение ясно далековато не 1-ый год. Не зря так как молвят, что все новое — превосходно забытое старенькое. Такие моторы показались еще сперва века, а позднее виделись на гоночных "мерседесах" и "ferrari".) Нижняя "добрая половина" мотора — картер коленчатого вала; соединены части шарнирно, а плотность зазора меж ними снабжает уплотнитель, гофрированный резиновый чехол.

По экономическим суждениям большинство подробностей заняли от серийных моторов — коленчатый вал с шатунами, поршни. Кроме того схема размещения клапанов — их четыре на любой цилиндр — унаследована от обыденных саабовских моторов.
Давайте разберемся, как действует макет. Зависимо от нагрузки и критерий головка цилиндров изменяет угол наклона по отношению к картеру в границах 4°. Гидравлический привод поворачивает эксцентриковый вал механизма наклона, соединенный с головкой дополнительными шатунами.

Так как движение поршня остается прошлым, изменяется количество камеры сгорания и степень сжатия. При малой нагрузке она образовывает 14:1, а с ее ростом плавненько понижается до 8:1 и в воздействие вступает механический нагнетатель.
Самая "умственная" часть работы — отыскать лучшую для определенного режима степень сжатия. Эту функцию делает электрическая совокупность управления движком "СААБ-Трионик", которая опирается на данные о нагруженности мотора, скорости вращения коленчатого вала а также качестве горючего. Она же решает, в то время, когда стоит применять нагнетатель.
Как действенна схема мотора СААБ SVC? Судите сами: пятицилиндровый мотор количеством всего 1,6 л развивает мощность 225 л. с. и вращающий момент 305 Н.м при давлении наддува 2,8 атм. Но кроме того не это основное: по сопоставлению с родным по чертям сотрудником хорошей конструкции он сберегает до 30% горючего!
Спецы уверены в том, что им потребуется несколько лет, чтобы довести мотор, что именуется, "до кондиции". Концепция шведов, как и не имеет значение какая новенькая идея, не лишена подводных камешков. К примеру, дифференцируемая степень сжатия подразумевает использование нагнетателя наибольшего давления.

Не считая того, приходится иметь дело лишь с движками малого количества, каковые трудятся с высочайшей удельной нагрузкой, По другому достигнуть 30-процентной топливной экономичности будет практически невозможно.
на данный момент перейдем к скорости сгорания. Конечно, она находится в зависимости от состава консистенции, свойства распыления (испарения) и типа горючего. Но в случае если форсунка с узкими каналами действующий при давлении 2000 атм, в то время, когда приходится учесть сжимаемость не только только воды, да и металла, может показаться, что резервы исчерпаны.

А ведь необходимо-то малость: чтобы поле температур в цилиндре при сгорании было максимально равномерным, а горючее сгорало довольно много и однако возможно резвее, поскольку догорание на такте расширения неэффективно. Еще условие: лучше избежать появления территорий с температурами выше 2000°С — тут диссоциируют молекулы Н2О и СО2, отбирая энергию и снижая КПД. Да и низкой температура быть не имеет возможности — снизится давление в цилиндре и опять-таки КПД.

Ловушка? Не совсем.
ГУБКА В ЦИЛИНДРЕ
Главная неприятность дизеля, которую еще никто не решил, это несоответствие меж понижением выброса сажи и окислов азота: улучшая один из черт, безизбежно ухудшаем второй. Конечно, частично выручает каталитический нейтрализатор, но это вещь дорогая, да к тому же с течением времени забивается частичками сажи, увеличивает сопротивление на выпуске…
В общем, дизелестроителям очень нужен был свежайший взгляд на делему. Его-то искрометно продемонстрировали врач из университета в Эрлангене под Нюрнбергом Франц Дурст и польский инженер Мирослав Вечлас. В итоге более чем десятилетних исследовательских работ процесса сгорания они сообразили: ключ к ответу кроется в повышении на порядок скорости распространения фронта пламени в наличии и цилиндре равномерного температурного поля без территорий локального перегрева.

Так появилась неординарная идея: впрыскивать горючее не в пустую камеру сгорания, а в заполненную трехмерной пространственной структурой, которая владела бы теплоемкостью и теплопроводимостью, сопоставимыми с существующими для жёсткого тела. Но, разрешите, как тогда будет двигаться поршень? Да так же, как и прежде, поскольку эта "решетка" поместиться над ним в углублении головки блока цилиндров.
на данный момент осталось "лишь" подобрать подходящую "пену", которая бы выдерживала температуру порядка 1500°С и имела открытые ячейки размером более 3-х мм. Таким материалом был карбид кремния. "Губку" из него вклеили в камеру сгорания экспериментального дизельного мотора. (Увидим в скобках, что на долю самого материала было нужно всего 10% количества камеры — другое поры). И вот одноцилиндровый дизелек получил, наряду с этим безо всякой электроники.

1-ое, что ринулось "в уши", — это фактически полное отсутствие шума от вспышек горючего. Еще ответственнее была неординарная чистота выхлопных газов: уровень выброса окислов азота был на пределе чувствительности устройств и это без всяких ухищрений типа неоднократного впрыска, рециркуляции выхлопных газов…
Так как горючее на данный момент попадало на умеренно прогретую до 1300°С глиняную губку, интенсивно "завихряясь" в ее порах, оно сгорало практически стопроцентно, так что ни о каком речи и чёрном дыме не было! Наряду с этим состав консистенции варьировался в широких границах, прямо до стехиометрического. на данный момент струю горючего не нужно выкидывать далековато в цилиндр (она все равно тормозится в глиняном наполнителе), а исходя из этого отпала надобность в сверхвысоком давлении в форсунках.

Ну и размер микрокапелек закончил играться значительную роль.
Для более "продвинутых" читателей приведем любознательные диаграммы. В координатах температура-энтропия продемонстрирован рабочий цикл дизельного мотора. Желтоватым обозначен на теоретическом уровне безукоризненный (и недосягаемый в настоящем движке) цикл Карно. Фигура 1-2-3-4-1 — цикл простого на данный момент мотора.

А 1-5-6-7-8-1 относится к придуманному движку (см. схему работы, в). Ну и что? — спросите вы. Оказывается, отношение площади фигуры к суммарной площади ее и под ней именно и определяет КПД!
Отметим еще одну изюминку нового изобретения. Пена из карбида кремния совсем подходит для напыления на нее платины. Для чего? А это, в случае если экологи и потом будут бушевать.

Катализатор окажется расположенным… прямо в цилиндре, в месте сгорания горючего. Так как температура в том месте значительно ниже 1769°С, плавящих данный металл, напыленный слой будет превосходно биться с остатками вредных веществ.
Патенты взяты, на данный момент дело за громадными производителями авто движков. И не только только дизельных. Оказывается, идея возможно использована и для бензиновых моторов.

Изучения в самом разгаре.

Просматривайте кроме этого:

• Новинки, иследования, изобретения. ТОРМОЗА ЗАКЛИНИЛИ.
• КАНАДА — ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ СОСЕД Наоборот
• Металлическая ХВАТКА
• СРЕДСТВО ПАНИКОВСКОГО
• И это лишь начало
• Daewoo Tico. ЛЮКС НА 4 КВАДРАТНЫХ МЕТРАХ
• С прохладцей

Совокупность удаления выхлопных газов из гаража

Подобранные как раз для Вас, статьи, с учетом ваших заинтересованностей:

• Экология для старичков

  Экология для старичков Функциональный датчик устанавливают заместо штатного распределителя зажигания. Выяснилось, шанс все таки имеется. на данный момент исследуем адаптивную совокупность управления зажиганием…

• Свечки для гололеда?

  Свечки для гололеда? Из транПодвесканых средств таким «счастливчиком» есть, пожалуй, велик – в авто же мире с уверенностью лидируют свечки зажигания. Модернизацией свеч занимаются как приличные…

• Сообщи, для чего?

  Сообщи, для чего? В то время, когда в последующий раз Трой Бэйлисс, Джеймс Тоузленд или еще кто-либо из мегазвезд Superbike начнёт сетовать на трудности со сцеплением колес с автострадой, в то время, когда 200 л.с….

• МОТОРЫ ДЛЯ БУДУЩИХ ВАЗОВ

  МОТОРЫ ДЛЯ БУДУЩИХ ВАЗОВ ТЕХНИКА АВТОПРОМ МОТОРЫ ДЛЯ БУДУЩИХ ВАЗОВ Целая палитра прототипов была продемонстрирована на выставке Двигатель-98 . Александр БУДКИН. Фото создателя Подобные выставки не…

• Устанавливаем ГБО. Нужное ископаемое

  Устанавливаем ГБО. Нужное ископаемое Легковых автомобилей на этом горючем у нас серийно не строят, но газифицировать транспортное средство возможно в одной из многочисленных мастерских. НА ГОЛУБОМ ГАЗУ…