JSC "Sickle and Molot"μία από τις μεγαλύτερες μηχανουργικές επιχειρήσεις στην πόλη του Χάρκοβο και στην Ουκρανία. Εδώ και 50 χρόνια η εταιρεία μας παράγει κινητήρες για αγροτικά μηχανήματα, σημαντικό μέρος των οποίων δραστηριοποιείται με επιτυχία στο εξωτερικό.
Θρυλικές αυτοκινούμενες θεριζοαλωνιστικές μηχανές SK-3, SK-4,SK-5, "Niva"Και " " , τρακτέρ υψηλής παραγωγικότητας T-74, DT-75N, TDT-55, HTZ-120- αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα γεωργικών μηχανημάτων εξοπλισμένων με κινητήρες ντίζελ της μάρκας SMD. Στην πρώην ΕΣΣΔ 100 θεριζοαλωνιστικές μηχανές σιτηρών και κτηνοτροφικών μηχανών, καθώς και τα περισσότερα τρακτέρ, ήταν εξοπλισμένα με τους κινητήρες ντίζελ μας.
Στο τέλος δεκαετία του 80χρόνια, το εργοστάσιο ανακατασκευάστηκε και μπόρεσε να παράγει εντελώς νέο Ουκρανίακαι χώρες CIS 6κύλινδρος σε σειρά κινητήρας με ισχύ 220-280 ίππων Ο 4κύλινδρος κινητήρας εκσυγχρονίστηκε. Η ισχύς του αυξήθηκε στους 160-170 ίππους, ενώ το τεχνικό επίπεδο του σχεδιασμού κάθε μονάδας αυξήθηκε και η ενοποίηση εξαρτημάτων και μονάδων διατηρήθηκε όσο το δυνατόν περισσότερο.
Σήμερα JSC "Sickle and Molot"παράγει περίπου εκατό διαφορετικές τροποποιήσειςεν σειρά 4 και 6 κυλίνδρους κινητήρεςισχύς από 60 έως 280 ίππους για γεωργικά μηχανήματα και άλλα μηχανήματα.
Πρόσφατα, εγκαταστάθηκαν κινητήρες σε νέα σχέδια τρακτέρ από το εργοστάσιο τρακτέρ Kharkov - HTZ-120, HTZ-180, , T-156Aκαι άλλα, και χρησιμοποιούνται επίσης σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές που παράγονται σε Ουκρανία "Slavutich", και κτηνοτροφικές μηχανές "Αλυμπος"Και "Polesie-250"(Ternopil).
Παράλληλα με την παραγωγή κινητήρων, JSC "Sickle and Molot"πραγματοποιεί επιπλέον συναρμολόγηση και πώληση τρακτέρ DT-75N και. Έχουμε την ευκαιρία να εκσυγχρονίσουμε τα τρακτέρ Τ-150(παρακολουθείται), αντικαθιστώντας τον κινητήρα με ενσωματωμένο ντίζελ SMD-19T.02/20TA.06Ταυτόχρονα, η ισχύς του τρακτέρ δεν αλλάζει και τα οικονομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά βελτιώνονται.
Οι πετρελαιοκινητήρες, εκτός από τρακτέρ και συνδυασμούς, σήμερα μπορούν να τοποθετηθούν σε γκρέιντερ, ασφαλτοστρώσεις, κυλίνδρους, γερανούς, μπουλντόζες, σιδηροδρομικούς γερανούς και χειροκίνητα κ.λπ.
Το εργοστάσιο έχει τη δυνατότητα να προμηθεύει ανταλλακτικά για κινητήρες που κατασκευάζονται στο εργοστάσιό μας, κατόπιν παραγγελιών από επιχειρήσεις, και να πραγματοποιεί μεγάλες επισκευές, εγκαταστήστε νέα και αναβαθμίστε εξαρτήματα και ανταλλακτικά.
Κατάλογος της JSC "LEGAS" Μόσχα 1998
Τύπος ντίζελ SMD- γεωργικοί κινητήρες μαζικής παραγωγής όλοι οι εγχώριοι θεριζοαλωνιστικές μηχανές και πάνω από το 60% των τρακτέρ είναι εξοπλισμένοι με αυτούς. Τα ντίζελ αυτής της μάρκας εγκαθίστανται επίσης σε θεριστικές μηχανές χορτονομής και καλαμποκιού, εκσκαφείς, γερανούς και άλλο κινητό εξοπλισμό. Από αυτή την άποψη, οι πληροφορίες για τα θέματα χρήσης, συντήρησης και επισκευής, πληροφορίες σχετικά με τα σχέδια των κινητήρων ντίζελ και τους κατασκευαστές τους είναι εξαιρετικά σημαντικές.
Το 1957. Επικεφαλής εξειδικευμένου γραφείου σχεδιασμού για κινητήρες (GSKBD)σχεδιάστηκε και εφαρμόστηκε στην παραγωγή στο εργοστάσιο του Χάρκοβο «Σφυρί και δρεπάνι»ελαφρύ ντίζελ υψηλής ταχύτητας SMD-7 48 kW (65 hp) για θεριζοαλωνιστική μηχανή σιτηρών SK-3, που αποτέλεσε την αρχή της διαδικασίας πετρελαιοκίνησης στη βιομηχανία συνδυασμών. Στη συνέχεια, οι κινητήρες ντίζελ τρακτέρ και συνδυασμού αναπτύχθηκαν και εισήχθησαν με συνέπεια στη μαζική παραγωγή. SMD-12, -14, -14A, -15K, -15KFισχύς από 55 (75) σε 66 kW (90 hp) Εξασφαλίστηκε αύξηση της ισχύος των κινητήρων ντίζελ που αναπτύσσονται αυξάνοντας τον κυβισμό του κυλίνδρου ή αυξάνοντας την ταχύτητα περιστροφής στροφαλοφόρος άξων. Όλοι αυτοί οι τύποι κινητήρων ντίζελ είχαν ελεύθερη εισαγωγή αέρα στους κυλίνδρους.
Περαιτέρω θεωρητική και πειραματική έρευνα για την ενίσχυση των κινητήρων ντίζελ τρακτέρ και συνδυασμού, βελτιώνοντας την απόδοση καυσίμου τους, που πραγματοποιήθηκε σε GSKBD, καθορίστηκε μια ορθολογική κατεύθυνση - η χρήση αεριοστροβίλου πίεσης αέρα στους κυλίνδρους. Μαζί με την εργασία για την επιλογή του βέλτιστου συστήματος φόρτισης αεριοστροβίλου GSKBDΠραγματοποιήθηκε έρευνα με στόχο την αύξηση της αξιοπιστίας των κύριων εξαρτημάτων των κινητήρων ντίζελ.
Οι πρώτοι εγχώριοι κινητήρες ντίζελ για γεωργικούς σκοπούς με υπερτροφοδότηση αεριοστροβίλου ήταν συνδυασμένοι κινητήρες ντίζελ SMD-17K, -18Kμε ισχύ 77 kW (105 hp), η παραγωγή των οποίων ξεκίνησε στο εργοστάσιο «Σφυρί και δρεπάνι»το 1968 1969
Η χρήση της υπερτροφοδότησης αεριοστροβίλων ως μέσο αύξησης του τεχνικού επιπέδου των κινητήρων ντίζελ αναγνωρίστηκε ως προοδευτική κατεύθυνση, επομένως, στη συνέχεια δημιουργήθηκε σε GSKBDΤα ντίζελ είχαν εξαναγκασμένη έγχυση αέρα στους κυλίνδρους ως δομικό στοιχείο.
Οι κινητήρες ντίζελ δεύτερης γενιάς περιλαμβάνουν 4κύλινδρους εν σειρά κινητήρες ντίζελ και έναν 6κύλινδρο κινητήρα ντίζελ σε σχήμα V. Για πρώτη φορά στη γεωργική μηχανική, ο σχεδιασμός χρησιμοποίησε μια λύση στην οποία η διαδρομή του εμβόλου είναι μικρότερη από τη διάμετρό του. Η παραγωγή κινητήρων ντίζελ αυτού του τύπου ξεκίνησε στο εργοστάσιο του Kharkov μηχανές τρακτέρ (HZTD) από το 1972.
Το επόμενο στάδιο για την ανάπτυξη ισχύος και τη βελτίωση της απόδοσης καυσίμου των κινητήρων ντίζελ συνδυασμού και τρακτέρ ήταν οι εξελίξεις στην ψύξη του αέρα πλήρωσης που παρέχεται στους κυλίνδρους. Έρευνα που έγινε στο GSKBD, το Kharkov Institute of Transport Engineers and Kharkov Polytechnic Institute, έδειξαν αναποτελεσματικότητα περαιτέρω ανάπτυξηενίσχυση κινητήρων ντίζελ με εξαναγκασμένη παροχή αέρα λόγω σημαντικής αύξησης της θερμοκρασίας του. Ο σχεδιασμός χρησιμοποιούσε ψύξη του αέρα που παρέχεται στους κυλίνδρους, με αποτέλεσμα αυξημένη πυκνότητα και αυξημένο φορτίο αέρα του κυλίνδρου χωρίς σημαντική αύξηση της θερμικής τάσης.
Οι πρώτοι κινητήρες ντίζελ με ενδοψύξη (ντίζελ τρίτης γενιάς) νικήθηκαν επίσης από άλλους, συγκρίσιμους ως προς τους δείκτες με τους πολλά υποσχόμενους. ξένους κινητήρες ντίζελαυτής της τάξης.
Η United Engine Corporation (UEC, μέρος της Rostec) έχει εισαγάγει πολλά νέα προϊόντα στην αγορά τα τελευταία χρόνια, συμπεριλαμβανομένου του πολλά υποσχόμενου κινητήρα PD-14, σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςγια πλοία του Ρωσικού Ναυτικού αντί για Ουκρανικά, καθώς και σύγχρονους κινητήρες ελικοπτέρων. Επιπλέον, η εταιρεία σκέφτεται να δημιουργήσει έναν εγχώριο κινητήρα για το SSJ. Αναπληρωτής γενικός διευθυντής- Ο γενικός σχεδιαστής της εταιρείας Yuri Shmotin, σε συνέντευξη με τον αρθρογράφο του RIA Novosti Alexey Panshin στην αεροπορική έκθεση MAKS-2019, μίλησε για την εργασία για τη βελτίωση του PD-14, τη δημιουργία μιας νέας οικογένειας κινητήρων για αεροσκάφη, καθώς και υποσχόμενος κινητήρας ελικοπτέρουκαι εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας για το Su-57.
- Γιούρι Νικολάεβιτς, ποια κύρια έργα θα ξεχωρίζατε;
Για το αεροπορικό σύμπλεγμα Rostec, τα βασικά έργα στην κατασκευή κινητήρων είναι, φυσικά, τα PD-14 και PD-35. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλα εξίσου σημαντικά έργα. Αυτός είναι, πρώτον, ο TV7-117ST-01 για το αεροσκάφος Il-114-300, αυτός είναι ο κινητήρας TV7-117ST ενοποιημένος μαζί του για το Il-112V. Επιπλέον, μέσω του κατασκευαστή αυτών των κινητήρων, UEC-Klimov, έχουμε ξεκινήσει δύο ακόμη έργα. Ο πρώτος είναι ο κινητήρας VK-650V για το Ka-226. Με βάση τις λύσεις που θα ενσωματωθούν σε αυτόν τον κινητήρα, μπορεί να δημιουργηθεί μια οικογένεια σταθμών παραγωγής ενέργειας από 500 έως 700 ίππους. Το δεύτερο έργο είναι το VK-1600V. Αυτό κινητήρας βάσης, το οποίο θα εγκατασταθεί στο ελικόπτερο Ka-62. Αυτοί οι κινητήρες έχουν μεγάλη ζήτηση στη Ρωσία σήμερα.
Πραγματοποιούμε εργασίες όχι μόνο σε μια οικογένεια κινητήρων για ελικόπτερα, στρατιωτικές μεταφορές και ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΑΕΡΟΠΟΡΙΑ. Φυσικά, γνωρίζετε όλη τη δουλειά που γίνεται σήμερα σε κινητήρες για πολεμικά αεροσκάφη της οικογένειας AL-41, καθώς και σε έναν πολλά υποσχόμενο κινητήρα. Τα θέματα αυτά είναι βασικά και υλοποιούνται σύμφωνα με τις καθορισμένες προθεσμίες.
Επιπλέον, η UEC πραγματοποίησε εργασίες που ανέθεσε το Υπουργείο Άμυνας για την ανάπτυξη βασικών κινητήρες αεριοστροβίλωνγια το ρωσικό ναυτικό από 8 χιλιάδες ίππους σε 25 χιλιάδες ίππους. Πρόκειται για κινητήρες της οικογένειας M70, τόσο για πλοία με μαξιλαράκι αέρα της κατηγορίας Zubr και Murena, όσο και για τον πολυαναμενόμενο κινητήρα M90FR για πλοία των έργων 22350 και 20386. Αυτοί οι κινητήρες καθιστούν δυνατή τη διαμόρφωση σχεδόν ολόκληρης της σειράς κινητήρων για πλοία του Ρωσικού Ναυτικού και καλύπτουν τις ανάγκες του Υπουργείου Άμυνας. Φέτος, γίνονται εργασίες για τη δημιουργία μιας επισκευαστικής παραγωγής μηχανές θαλάσσης. Η εξυπηρέτηση μετά την πώληση και η επισκευή κινητήρα είναι ένας πολύ σημαντικός τομέας στον οποίο βλέπουμε προοπτικές εξέλιξης.
- Αναφέρατε τον κινητήρα VK-650V. Σε ποιο στάδιο βρίσκεται η ανάπτυξη;
Το έργο έχει ξεκινήσει, είναι υπό τον έλεγχο της Rostec και χρηματοδοτείται. Φέτος θα εγκριθεί η προκαταρκτική τεχνική μελέτη και θα αρχίσουμε να παραγγέλνουμε το υλικό. Ο πρώτος κινητήρας θα συναρμολογηθεί στο άμεσο μέλλον. Έχουν καθοριστεί όλα τα χρονοδιαγράμματα και έχουν οριστεί προθεσμίες.
Όχι πολύ καιρό πριν, ο επικεφαλής της Rostec, Sergei Chemezov, είπε ότι η Ansat θα λάβει έναν εγχώριο κινητήρα σε τέσσερα χρόνια. Δεν είναι αυτό για το οποίο μιλάτε;
Εάν ένας κινητήρας με ισχύ 600 ή 700 ίππων είναι αρκετός για ένα ελικόπτερο, τότε, φυσικά, θα προσφέρουμε τον κινητήρα μας VK-650V.
- Τι γίνεται τώρα με το έργο ενός πολλά υποσχόμενου κινητήρα ελικοπτέρου (PDE);
Αναδιαμορφώσαμε το πρόγραμμα MPE, το οποίο εφαρμόστηκε ως ένα σύνολο μέτρων για τη διασφάλιση της δημιουργίας μιας νέας μονάδας παραγωγής ενέργειας για ένα ελικόπτερο υψηλής ταχύτητας με βάση τον κινητήρα VK-2500, πριν από περισσότερο από ένα χρόνο. Σήμερα ονομάζεται PDV-4000. Τοποθετούμε αυτό το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας ως κινητήρα νέας γενιάς στην κατηγορία 4000-5000 ίππων. Τα ζητήματα με τις προθεσμίες βρίσκονται ακόμη υπό συμφωνία με τα Russian Helicopters. Για εμάς, διαμορφώσαμε ξεκάθαρα ότι αυτός θα πρέπει να είναι ένας κινητήρας νέας γενιάς που μπορεί να εγκατασταθεί τόσο σε ελικόπτερα όσο και σε αεροπλάνα. Είναι πολύ δύσκολο να καταλάβετε μια θέση προϊόντος με το προϊόν σας, αλλά είναι ακόμα πιο δύσκολο να διατηρήσετε την παρουσία σας σε αυτήν τη θέση. Το PDV-4000 θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 τοις εκατό καλύτερο από τον προκάτοχό του σε αυτήν την κατηγορία. Σε άλλους τομείς η ίδια φιλοσοφία. Για παράδειγμα, ήδη τώρα, έχοντας φτιάξει τον κινητήρα PD-14, βάζουμε τα θεμέλια για τη δημιουργία ενός κινητήρα σε αυτήν την κατηγορία ισχύος που θα τον ξεπεράσει.
Παρεμπιπτόντως, για το PD-14. Πώς θα είναι η γραμμή; πολλά υποσχόμενους κινητήρεςαυτή η οικογένεια; Θα εγκατασταθεί ο λιγότερο ισχυρός κινητήρας PD στο SSJ αντί του SaM-146;
Αυτή η μονάδα ισχύος (PD-14 – εκδ.) αναπτύχθηκε ως μέρος ενός προγράμματος για τη δημιουργία κινητήρων με ώθηση από 9 έως 18 τόνους. Η γεννήτρια αερίου για όλους αυτούς τους κινητήρες μπορεί να ενοποιηθεί. Εάν μιλάμε για μικρότερους κινητήρες, όπως το SaM-146, τότε η ροή αέρα μέσω του εσωτερικού κυκλώματος σε τέτοιους κινητήρες θα πρέπει να είναι μικρότερη από αυτή της γεννήτριας αερίου PD-14. Για να δημιουργηθεί ένας κινητήρας που θα ανταγωνίζεται το SaM-146 όσον αφορά την απόδοση καυσίμου και ταυτόχρονα θα έχει διάμετρο κοντά του, χρειάζεται μια γεννήτρια αερίου μικρότερη από αυτή του PD-14. Κατανοούμε ότι η οικογένεια αεροσκαφών Sukhoi Superjet απαιτεί έναν κινητήρα που θα ξεπερνά σε απόδοση το SaM-146. Εργαζόμαστε για να θέσουμε τις βάσεις για τη δημιουργία μιας νέας γενιάς κινητήρων. Εάν λάβουμε παραγγελία από την GSS, θα είμαστε έτοιμοι να παρουσιάσουμε έναν τέτοιο κινητήρα στο άμεσο μέλλον.
-Δηλαδή, δεν υπάρχει ακόμη παραγγελία, και πραγματοποιείτε με δική σας πρωτοβουλία αυτή τη δουλειά;
Δεν υπάρχει υπογεγραμμένη σύμβαση. Εάν είναι απαραίτητο, θα δημιουργηθεί ένας κινητήρας. Αλλά επαναλαμβάνω για άλλη μια φορά, εργαζόμαστε για να δημιουργήσουμε τις βάσεις για τη δημιουργία ενός κινητήρα της οικογένειας PD αυτού του μεγέθους.
- Είπατε νωρίτερα ότι βάζετε τις βάσεις για τη βελτίωση του ΠΔ-14. Τι σημαίνει;
Υπάρχουν σχέδια για αύξηση της ισχύος του κινητήρα PD-14 αυξάνοντας την αναλογία παράκαμψης ανεμιστήρα και αναπτύσσοντας τον κινητήρα PD-16 στη βάση του με περισσότερα υψηλή απόδοση. Αυτή η τροποποίηση θα είναι σε ζήτηση για το MS-21-400. Βάλαμε στον εαυτό μας καθήκον να μην αναπτύξουμε μεγάλο αριθμό διαφορετικούς κινητήρες, αλλά να φτιάξουμε μια βασική ενοποιημένη γεννήτρια αερίου και έναν κινητήρα που θα βασίζεται σε αυτήν, η οποία στο μέλλον θα διαδοθεί ευρέως και δεν θα απαιτεί τροποποιήσεις για παρόμοιες κατηγορίες αεροσκαφών, με εξαίρεση την προσαρμογή και τον εκσυγχρονισμό του λογισμικού.
Πριν από λίγο καιρό, ο Alexander Inozemtsev είπε ότι το κόστος του προγράμματος PD-35 είναι περίπου 3 δισεκατομμύρια δολάρια. Πόσο κόστισε η δημιουργία του PD-14;
Δεν θα ήθελα να απαντήσω ούτε με γενικούς όρους, καθώς αυτά τα στοιχεία μπορούν να ερμηνευτούν με διαφορετικούς τρόπους. Πρέπει το ποσό να περιλαμβάνει τεχνικό επανεξοπλισμό, δημιουργία νέων τεχνολογιών κ.λπ.; Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η συνεισφορά τους σε άλλες εταιρείες της Rostec. Εσύ και εγώ γνωρίζουμε ότι το κόστος εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα του NTZ, την ετοιμότητα της παραγωγικής βάσης, από την πρόσφυσή του, από τις διαστάσεις του. Αυτό δεν είναι μυστικό, αλλά δεν θα δώσουμε ακόμη έναν αριθμό. Μπορώ μόνο να πω ότι το κόστος του έργου PD-14 είναι σημαντικά χαμηλότερο από εκείνους τους κινητήρες που δημιουργήθηκαν σε αυτήν την κατηγορία ισχύος στο εξωτερικό.
- Πόσοι κινητήρες έχουν ήδη παραδοθεί στο Irkut;
Έχουμε ήδη εγκαταστήσει τρεις κινητήρες. Οι περαιτέρω παραδόσεις θα γίνουν σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα που καθορίζεται στη σύμβαση.
Τώρα για το PD-35. Πολύς λόγος γίνεται ότι θα προσφερθεί για το CR929, ότι μπορεί να εγκατασταθεί στη δικινητήρια έκδοση του Il-96, αλλά όλα αυτά είναι σχέδια. Για ποιο συγκεκριμένο αεροσκάφος έχει δημιουργηθεί;
Το πρόγραμμα PD-35 περιλαμβάνει τη δημιουργία κινητήρα υψηλής ώσης με ημερομηνία ολοκλήρωσης των εργασιών ανάπτυξης το 2027. Ο κινητήρας δημιουργείται για να προσφέρεται για το ευρυγώνιο αεροσκάφος μεγάλων αποστάσεων CR929. Βρισκόμαστε στο στάδιο των διαπραγματεύσεων με την κινεζική πλευρά για τη διαμόρφωση αυτού του προγράμματος. Πολλά θα εξαρτηθούν από την εργασία στο αεροσκάφος. Φυσικά, με αυτό το προϊόν ισχυριζόμαστε ότι μπαίνουμε σε ένα νέο τμήμα για τον εαυτό μας. Το 2020-2021, ελπίζω να συμφωνήσουμε τεχνικές απαιτήσειςγια τη χρήση κινητήρα βασισμένου σε γεννήτρια αερίου, που δημιουργείται στο πλαίσιο του προγράμματος PD-35 για τη ρωσική πλατφόρμα. Ναι, το IL-96 ως πλατφόρμα μπορεί να εξοπλιστεί με έναν τέτοιο κινητήρα και η έκδοση με δύο κινητήρες αυτού του αεροσκάφους μπορεί να αυξήσει σημαντικά την απόδοση καυσίμου του.
κινητήρας SMD - μηχανή πετρελαίου, πολύ γνωστό στους εργάτες των σταθμών μηχανημάτων και τρακτέρ (MTS), ευρέως διαδεδομένο κατά την ύπαρξη της ΕΣΣΔ. Η παραγωγή αυτών των κινητήρων ξεκίνησε το 1958 στο εργοστάσιο του Kharkov "Sickle and Hammer" (1881). Σειριακή παραγωγή της οικογένειας κινητήρων SMD που προορίζονται για συσσώρευση διάφοροι τύποιγεωργικά μηχανήματα (τρακτέρ, κομπίνες κ.λπ.) διακόπηκε λόγω παύσης των δραστηριοτήτων της επιχείρησης (2003).
Η γραμμή αυτών των μονάδων ισχύος περιλαμβάνει:
- 4κύλινδροι κινητήρες με κυλίνδρους σε σειρά.
- σε σειρά 6κύλινδρος;
- Μονάδες 6 κυλίνδρων σε σχήμα V.
Επιπλέον, κάθε κινητήρας SMD έχει πολύ υψηλή αξιοπιστία. Είναι ενσωματωμένο σε πρωτότυπες σχεδιαστικές λύσεις, οι οποίες, ακόμη και με τα σύγχρονα πρότυπα, παρέχουν επαρκές περιθώριο λειτουργικής ασφάλειας για αυτούς τους κινητήρες.
Επί του παρόντος, οι μονάδες ισχύος τύπου SMD παράγονται στο εργοστάσιο αυτοκινήτων του Belgorod (BMZ).
Προδιαγραφές
| ΕΠΙΛΟΓΕΣ | ΕΝΝΟΙΑ |
|---|---|
| Δούλος. όγκος κυλίνδρου, l | 9.15 |
| Ισχύς, λ. Με. | 160 |
| Ταχύτητα περιστροφής στροφαλοφόρου, σ.α.λ. ονομαστική/ελάχιστη (σε λειτουργία ρελαντί κίνηση)/μέγιστο (ρελαντί) | 2000/800/2180 |
| Αριθμός κυλίνδρων | 6 |
| Διάταξη κυλίνδρων | Σε σχήμα V, γωνία κάμπερ 90° |
| Διάμετρος κυλίνδρου, mm | 130 |
| Διαδρομή εμβόλου, mm | 115 |
| Αναλογία συμπίεσης | 15 |
| Σειρά λειτουργίας κυλίνδρου | 1-4-2-5-3-6 |
| Σύστημα ανεφοδιασμού | Άμεση έγχυση καυσίμου |
| Τύπος/μάρκα καυσίμου | Καύσιμο ντίζελ "L", "DL", "Z", "DZ", κ.λπ., ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος |
| Κατανάλωση καυσίμου, g/l. Με. ώρα (ονομαστική/ισχύς λειτουργίας) | 175/182 |
| Τύπος υπερσυμπιεστή | TKR-11N-1 |
| Σύστημα εκκίνησης | Μοτέρ εκκίνησης P-350 με απομακρυσμένη εκκίνηση + ηλεκτρική μίζα ST142B |
| Καύσιμο εκκίνησης | Μίγμα βενζίνης A-72 και λαδιού κινητήρα σε αναλογία 20:1 |
| Σύστημα λίπανσης | Συνδυασμένο (πίεση + ψεκασμός) |
| Τύπος λαδιού κινητήρα | M-10G, M-10V, M-112V |
| Ποσότητα λαδιού κινητήρα, l | 18 |
| Σύστημα ψύξης | Νερό, κλειστού τύπου, με εξαναγκασμένο αερισμό |
| Κινητήριος πόρος, ώρα | 10000 |
| Βάρος, kg | 950...1100 |
Η μονάδα ισχύος εγκαταστάθηκε σε τρακτέρ T-150, T-153, T-157.
Περιγραφή
Οι 6κύλινδροι κινητήρες SMD σε σχήμα V ντίζελ αντιπροσωπεύονται από διάφορα μοντέλα SMD-60...SMD-65 και πιο ισχυρά SMD-72 και SMD-73. Όλοι αυτοί οι κινητήρες έχουν διαδρομή εμβόλου μικρότερη από τη διάμετρο του κυλίνδρου (έκδοση βραχείας διαδρομής).
Ταυτόχρονα, στους κινητήρες:
- Το SMD-60…65 χρησιμοποιεί υπερσυμπίεση.
- SMD-72…73 φόρτιση αέραψύχεται επιπλέον.
Τα χωρίσματα μεταξύ παρακείμενων κυλίνδρων, μαζί με τα ακραία τοιχώματα του στροφαλοθαλάμου, δίνουν στη δομή την απαραίτητη ακαμψία. Κάθε μπλοκ κυλίνδρων έχει ειδικές κυλινδρικές οπές στις οποίες τοποθετούνται επενδύσεις κυλίνδρων από χυτοσίδηρο τιτανίου-χαλκού.
Η διάταξη όλων των εξαρτημάτων του κινητήρα λαμβάνει υπόψη όλα τα πλεονεκτήματα που παρέχει η διάταξη κυλίνδρων σε σχήμα V. Η τοποθέτηση των κυλίνδρων υπό γωνία 90° κατέστησε δυνατή την τοποθέτηση στροβιλοσυμπιεστή και πολλαπλές εξάτμισης. Επιπλέον, λόγω της μετατόπισης των σειρών κυλίνδρων κατά 36 mm μεταξύ τους, ήταν δυνατή η εγκατάσταση δύο ράβδων σύνδεσης αντίθετων κυλίνδρων σε έναν στροφαλοφόρο πείρο του στροφαλοφόρου άξονα.
Η διάταξη των εξαρτημάτων του μηχανισμού διανομής αερίου διαφέρει από τη γενικά αποδεκτή. Ο εκκεντροφόρος του είναι κοινός με δύο σειρές κυλίνδρων και βρίσκεται στο κέντρο του στροφαλοθαλάμου. Στην πλευρά του σφονδύλου, στο άκρο του υπάρχει ένα μπλοκ γραναζιών, το οποίο περιλαμβάνει γρανάζια για την κίνηση του μηχανισμού διανομής αερίου και της αντλίας καυσίμου.
Κατά τη λειτουργία, ο κινητήρας παρέχει χονδρό και λεπτό καθαρισμό του καυσίμου ντίζελ. Λάδι μηχανήςκαθαρίζεται με φυγόκεντρο πλήρους ροής.
Η μονάδα ισχύος ψύχεται με νερό. Το χειμώνα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντιψυκτικό. Η κυκλοφορία του υγρού σε ένα κλειστό σύστημα ψύξης πραγματοποιείται χάρη σε μια φυγοκεντρική αντλία νερού. Στη διαδικασία ψύξης συμμετέχουν επίσης ένα σωληνοειδές ψυγείο έξι σειρών και ένας ηλεκτρικός ανεμιστήρας έξι πτερυγίων.
Το σύστημα ψύξης κινητήρα SMD 60 παρέχει επίσης θερμοσιφωνική κυκλοφορία του ψυκτικού μέσα στο χιτώνιο νερού του κινητήρα εκκίνησης. Ωστόσο, είναι σε θέση να παρέχει ψύξη του τελευταίου μόνο για μικρό χρονικό διάστημα. Για να αποφύγετε την υπερθέρμανση, ενεργοποιήστε τον κινητήρα εκκίνησης για ταχύτητα αδράνειαςδεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3 λεπτά.
Συντήρηση
Η συντήρηση του κινητήρα SMD 60 συνίσταται στη συνεχή παρακολούθηση της διαδικασίας λειτουργίας του και στην τακτική συντήρηση που καθορίζεται στις οδηγίες λειτουργίας του. Μόνο εάν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, ο κατασκευαστής εγγυάται:
- μακροχρόνια και απρόσκοπτη λειτουργία της μονάδας ισχύος.
- διατήρηση των χαρακτηριστικών ισχύος καθ' όλη τη διάρκεια ζωής·
- υψηλής απόδοσης.
Οι τύποι συντήρησης (MOT) καθορίζονται από το χρόνο εφαρμογής τους ανάλογα με τον αριθμό των ωρών λειτουργίας του κινητήρα:
- Καθημερινή συντήρηση – κάθε 8…10 ώρες κινητήρα.
- TO-1 – μετά από 60 ώρες.
- TO-2 – κάθε 240 mph.
- TO-3 – 960 mph.
- Εποχιακή συντήρηση - πριν από τη μετάβαση στην περίοδο λειτουργίας άνοιξη-καλοκαίρι και φθινόπωρο-χειμώνα.
Ο κατάλογος των εργασιών που πρέπει να εκτελεστούν για κάθε τύπο συντήρησης δίνεται στις οδηγίες λειτουργίας του κινητήρα. Σε αυτή την περίπτωση, οι εργασίες που απαιτούν αποσυναρμολόγηση της μονάδας ισχύος πρέπει να εκτελούνται μόνο σε κλειστούς χώρους.
Δυσλειτουργίες
Οι βλάβες των κινητήρων SMD 60 είναι σπάνιες και προκύπτουν, κατά κανόνα, λόγω παραβίασης των κανόνων τεχνικής λειτουργίας τους.
| ΣΦΑΛΜΑ | ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ |
|---|---|
| Η απελευθέρωση λαδιού στροφαλοθαλάμου μέσω του σωλήνα εξάτμισης. | 1. Μακροχρόνια λειτουργία του κινητήρα σε χαμηλές ή/και στροφές στο ρελαντί. |
| 2. Οπτανθρακοποίηση δακτυλίων στεγανοποίησης από χυτοσίδηρο στον άξονα του ρότορα του στροβιλοσυμπιεστή. | |
| 3. Μεγάλο κενό μεταξύ του άξονα του ρότορα και του ρουλεμάν του υπερσυμπιεστή. | |
| Απελευθέρωση λαδιού κινητήρα μέσω του περιβλήματος του σφονδύλου. | 1. Η αυτοσφιγκωτή τσιμούχα λαδιού έχει καταστραφεί. |
| 2. Ο δακτύλιος O του κιβωτίου ταχυτήτων έχει κοπεί. | |
| Δεν υπάρχει παροχή λαδιού στον μηχανισμό της βαλβίδας. | 1. Ο δακτύλιος εκκεντροφόρου περιστρέφεται. |
| 2. Απόφραξη κανάλια λαδιούκυλινδροκεφαλές. | |
| 3. Χαλάρωση του γραναζιού εκκεντροφόρου. | |
| Εξωτερικά χτυπήματα στον κινητήρα: | |
| 1. Ένα δυνατό, απότομο χτύπημα. | Το ακροφύσιο είναι σπασμένο. |
| 2. Εκρηκτικό χτύπημα. | Η γωνία έγχυσης είναι λανθασμένη. |
| 3. Ασαφής ήχος χτυπήματος. | Σπασμένος οδηγός βαλβίδας. κόλλημα του ωστήρα. έλιωσε ρουλεμάν μπιέλας; το κάτω κάλυμμα της μπιέλας έχει χαλαρώσει. Οι επενδύσεις του στροφαλοφόρου άξονα έχουν λιώσει. |
Κούρδισμα
Οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία γεωργικών μηχανημάτων και μηχανισμών δεν υπόκεινται σε ρύθμιση. Σχεδιασμένα για συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας, είναι, κατά κανόνα, τέλεια ισορροπημένα και η παρέμβαση στο σχεδιασμό τους δεν οδηγεί σε θετικά αποτελέσματα.
Οι οικογένειες τέτοιων κινητήρων παρουσιάζονται από τους κατασκευαστές με τη μορφή ευρειών γραμμών με διαφορετική δύναμη. Ταυτόχρονα, εγκαθίστανται σε ορισμένους τύπους ειδικού εξοπλισμού, από τον οποίο οι καταναλωτές επιλέγουν εκείνους που ανταποκρίνονται περισσότερο στις απαιτήσεις τους.
Ποια κριτήρια θεωρούνται βασικά για την επιλογή του «καλύτερου»; Υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές στην προσέγγιση σχεδιασμού σε διαφορετικές ηπείρους; Ας προσπαθήσουμε να βρούμε απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις.
ΕΥΡΩΠΗ: ΣΕ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Σε πρόσφατη συνέντευξη Τύπου στο Λονδίνο, ο επικεφαλής της εταιρείας Peugeot-Citroen, Jean-Martin Foltz, εντελώς απροσδόκητα για πολλούς, μίλησε για υβριδικά αυτοκίνητα: «Κοιτάξτε γύρω: υπάρχουν λιγότερο από το 1% τέτοιων αυτοκινήτων στην Ευρώπη, ενώ το μερίδιο των diesel φτάνει το μισό». Σύμφωνα με τον κ. Φολτζ, το σύγχρονο ντίζελ είναι πολύ φθηνότερο στην παραγωγή, ενώ δεν είναι λιγότερο οικονομικό και φιλικό προς το περιβάλλον.
Οι εποχές που οι κινητήρες ντίζελ άφηναν ένα μαύρο ίχνος πίσω τους, βροντούσαν σε όλο το δρόμο και ήταν αισθητά κατώτεροι σε ισχύ σε λίτρα από τους βενζινοκινητήρες έχουν τελειώσει. Σήμερα, το μερίδιο των κινητήρων ντίζελ στην Ευρώπη είναι 52% και συνεχίζει να αυξάνεται. Η ώθηση δίνεται, για παράδειγμα, από περιβαλλοντικά μπόνους με τη μορφή μειωμένων φόρων, αλλά κυρίως από το υψηλό κόστος της βενζίνης.
Μια σημαντική ανακάλυψη στο μέτωπο του ντίζελ σημειώθηκε προς τα τέλη της δεκαετίας του '90, όταν οι πρώτοι κινητήρες με "κοινό σιδηρόδρομο" - μια κοινή ράγα καυσίμου - βγήκαν στην παραγωγή. Από τότε, η πίεση μέσα της αυξάνεται σταθερά. ΣΕ τους τελευταίους κινητήρεςφτάνει τις 1800 ατμόσφαιρες και μέχρι πρόσφατα οι 1300 ατμόσφαιρες θεωρούνταν εξαιρετικός δείκτης.
Στη σειρά ακολουθούν συστήματα με διπλή αύξηση της πίεσης έγχυσης. Πρώτον, η αντλία αντλεί καύσιμο στη δεξαμενή αποθήκευσης έως 1350 atm. Στη συνέχεια η πίεση αυξάνεται στα 2200 atm, κάτω από την οποία εισέρχεται στα ακροφύσια. Κάτω από αυτή την πίεση, το καύσιμο εγχέεται μέσω οπών μικρότερης διαμέτρου. Αυτό βελτιώνει την ποιότητα του ψεκασμού και αυξάνει την ακρίβεια της δοσολογίας. Εξ ου και το κέρδος σε απόδοση και ισχύ.
Ο πιλοτικός ψεκασμός χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια: η πρώτη «παρτίδα» καυσίμου εισέρχεται στους κυλίνδρους λίγο νωρίτερα από την κύρια δόση, με αποτέλεσμα πιο ήπια λειτουργία του κινητήρα και καθαρότερη εξάτμιση.
Εκτός από το common rail, υπάρχει μια άλλη τεχνική λύση για να ανεβάσει την πίεση ψεκασμού σε πρωτόγνωρα ύψη. Τα μπεκ αντλίας έχουν μετακινηθεί από κινητήρες φορτηγών σε κινητήρες ντίζελ επιβατών. Η Volkswagen, ειδικότερα, δεσμεύεται σε αυτά, παρέχοντας υγιή ανταγωνισμό στη «γενική ράμπα».
Ένα από τα εμπόδια στο μονοπάτι του ντίζελ ήταν πάντα το περιβάλλον. Αν οι βενζινοκινητήρες επικρίθηκαν για το μονοξείδιο του άνθρακα, τα οξείδια του αζώτου και τους υδρογονάνθρακες στα καυσαέρια, τότε οι κινητήρες ντίζελ επικρίθηκαν για ενώσεις αζώτου και σωματίδια αιθάλης. Η εισαγωγή των προτύπων Euro IV πέρυσι δεν ήταν εύκολη. Τα οξείδια του αζώτου αντιμετωπίστηκαν χρησιμοποιώντας έναν εξουδετερωτή, αλλά ένα ειδικό φίλτρο πιάνει αιθάλη. Διαρκεί έως και 150 χιλιάδες χιλιόμετρα, μετά από τα οποία είτε αλλάζει είτε "πυρώνεται". Με εντολή των ηλεκτρονικών ελέγχου, τα καυσαέρια από το σύστημα ανακυκλοφορίας και μια μεγάλη δόση καυσίμου τροφοδοτούνται στον κύλινδρο. Η θερμοκρασία των καυσαερίων αυξάνεται και η αιθάλη καίγεται.
Αξίζει να σημειωθεί ότι οι περισσότεροι νέοι κινητήρες ντίζελ μπορούν να λειτουργούν με καύσιμο βιοντίζελ: βασίζεται σε φυτικά έλαια και όχι σε προϊόντα πετρελαίου. Αυτό το καύσιμο είναι λιγότερο επιθετικό περιβάλλον, έτσι είναι κλάσμα μάζαςστην ευρωπαϊκή αγορά θα πρέπει να φτάσει το 30% έως το 2010.
Στο μεταξύ, οι ειδικοί σημειώνουν κοινή ανάπτυξηΗ General Motors και η FIAT είναι ένας από τους κινητήρες της χρονιάς για το 2005. Χάρη στα ηλεκτρονικά, ένας κινητήρας ντίζελ μικρού κυβισμού είναι σε θέση να αλλάζει γρήγορα τις παραμέτρους ψεκασμού και έτσι να παρέχει μεγαλύτερη ροπή και ταχύτερη εκκίνηση του κινητήρα. Ευρεία χρήση αλουμινίου, που μείωσε σημαντικά το βάρος και το μέγεθος, σε συνδυασμό με επαρκή ισχύ 70 ίπποι και μια σημαντική ροπή 170 N.m επέτρεψε στον κινητήρα των 1,3 λίτρων να κερδίσει μεγάλο αριθμό ψήφων.
Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα επιτεύγματα στο μέτωπο του ντίζελ, μπορούμε να πούμε με ασφάλεια ότι το εγγύς μέλλον της Ευρώπης βρίσκεται σε αυτούς τους κινητήρες. Γίνονται πιο ισχυρά, πιο αθόρυβα και πιο άνετα για την καθημερινή οδήγηση. Λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες τιμές λαδιού, κανένας από τους υπάρχοντες τύπους κινητήρων δεν μπορεί να τους αντικαταστήσει στον Παλαιό Κόσμο.
ΑΣΙΑ: ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗ ΙΣΧΥΣ ΑΝΑ ΛΙΤΡΟ
Το κύριο επίτευγμα των Ιαπώνων μηχανικών κινητήρων τα τελευταία δέκα χρόνια είναι η υψηλή ισχύς λίτρων. Οδηγημένοι σε στενά όρια από τη νομοθεσία, οι μηχανικοί καταφέρνουν να επιτύχουν εξαιρετικά αποτελέσματα με διάφορους τρόπους. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι ο μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων. Στα τέλη της δεκαετίας του '80, η ιαπωνική Honda με το Σύστημα VTECέκανε μια πραγματική επανάσταση.
Η ανάγκη αλλαγής των φάσεων υπαγορεύεται από διαφορετικούς τρόπους οδήγησης: στην πόλη, το πιο σημαντικό πράγμα είναι η απόδοση και η ροπή σε χαμηλές στροφές, στον αυτοκινητόδρομο - σε υψηλά επίπεδα. Οι επιθυμίες των αγοραστών σε διάφορες χώρες διαφέρουν επίσης. Προηγουμένως, οι ρυθμίσεις του κινητήρα ήταν σταθερές, αλλά τώρα κατέστη δυνατή η αλλαγή τους κυριολεκτικά εν κινήσει.
Οι σύγχρονοι κινητήρες Honda είναι εξοπλισμένοι με διάφορους τύπους VTEC, συμπεριλαμβανομένης μιας συσκευής τριών σταδίων. Εδώ οι παράμετροι ρυθμίζονται όχι μόνο σε χαμηλά και υψηλή ταχύτητα, αλλά και κατά μέσο όρο. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατός ο συνδυασμός των ασυμβίβαστων: υψηλή ειδική ισχύ (έως 100 hp/l), κατανάλωση καυσίμου στη λειτουργία 60–70 km/h στα 4 λίτρα ανά εκατό και υψηλή ροπή στην περιοχή από 2000 έως 6000 rpm.
Ως αποτέλεσμα, οι Ιάπωνες γυρίζουν με επιτυχία υψηλή ισχύςαπό πολύ μέτριους τόμους. Κάτοχος ρεκόρ για αυτόν τον δείκτη για ένα συνεχόμενο έτος παραμένει το Honda S2000 roadster με ατμοσφαιρικό κινητήρα 2 λίτρων απόδοσης 250 ίππων. Παρά το γεγονός ότι ο κινητήρας εμφανίστηκε το 1999, εξακολουθεί να είναι μεταξύ των καλύτερων - η δεύτερη θέση μεταξύ των υποψηφίων του 2005 με όγκο 1,8–2,0 λίτρα. Το δεύτερο αδιαμφισβήτητο επίτευγμα των Ιαπώνων είναι οι υβριδικές εγκαταστάσεις. Το «Hybrid Synergy Drive» που παράγεται από την Toyota ήταν μεταξύ των νικητών περισσότερες από μία φορές, κερδίζοντας τον μεγαλύτερο αριθμό βαθμών στην κατηγορία «οικονομικός κινητήρας». Ο αναφερόμενος αριθμός των 4,2 l/100 km για ένα τόσο μεγάλο αυτοκίνητο όπως το Toyota Prius είναι σίγουρα καλό. Η ισχύς του Synergy Drive φτάνει τους 110 ίππους και η συνολική ροπή της βενζινοηλεκτρικής εγκατάστασης είναι εξαιρετική - 478 N.m!
Εκτός από την απόδοση καυσίμου, τονίζεται και η περιβαλλοντική πτυχή: οι εκπομπές υδρογονανθράκων και οξειδίων του αζώτου από τον κινητήρα είναι 80 και 87,5% χαμηλότερες από αυτές που απαιτούνται από τα πρότυπα Euro IV για βενζινοκινητήρες, και 96% χαμηλότερο από τις απαιτήσεις για κινητήρες ντίζελ. Έτσι, το Synergy Drive εντάσσεται στο πιο αυστηρό πλαίσιο στον κόσμο - το ZLEV, που έχει προγραμματιστεί για εισαγωγή στην Καλιφόρνια.
Τα τελευταία χρόνια έχει εμφανιστεί μια ενδιαφέρουσα τάση: σε σχέση με τα υβρίδια μιλάμε όλο και λιγότερο για απόλυτα ρεκόραποδοτικότητα. Ας πάρουμε το Lexus RX 400h. Αυτό το αυτοκίνητο καταναλώνει εντελώς κανονικά 10 λίτρα στον αστικό κύκλο. Με μια προειδοποίηση - αυτό είναι πολύ λίγο, δεδομένου ότι η ισχύς του κύριου κινητήρα είναι 272 hp. και ροπή 288 N.m!
Αν Ιαπωνικές εταιρείες, κυρίως η Toyota και η Honda, θα είναι σε θέση να μειώσουν το κόστος των υβριδικών οχημάτων μπορεί να αυξηθούν κατά μια τάξη μεγέθους τα επόμενα 5-10 χρόνια.
ΑΜΕΡΙΚΗ: Φτηνές και φθηνές
Στα αμερικανικά φόρουμ αυτοκινήτων μετά τον διαγωνισμό «Μηχανή της Χρονιάς», αναπόφευκτα προκύπτουν συζητήσεις: πώς γίνεται να μην υπάρχει ούτε ένας κινητήρας της σχεδίασής μας μεταξύ των νικητών! Είναι απλό: Αμερικανοί, παρά τα συνεχιζόμενα κρίση καυσίμων, δεν είχαν μεγάλη επιτυχία στην εξοικονόμηση βενζίνης, αλλά περίπου καύσιμο πετρελαίουκαι δεν θέλουν να ακούσουν! Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι δεν έχουν τίποτα να καυχηθούν.
Για παράδειγμα, οι κινητήρες Chrysler της σειράς Hemi, που έλαμψαν ισχυρά μοντέλα(παραδοσιακά ονομάζονται «muscle cars» στις ΗΠΑ) στη δεκαετία του '50. Το όνομά τους προέρχεται από το αγγλικό hemispherical - hemispherical. Φυσικά, πολλά έχουν αλλάξει σε μισό αιώνα, αλλά, όπως και πριν, τα σύγχρονα αυτοκίνητα Hemi έχουν ημισφαιρικούς θαλάμους καύσης.
Παραδοσιακά, η σειρά κινητήρων διοικείται από μονάδες απρεπούς κυβισμού σύμφωνα με τα ευρωπαϊκά πρότυπα - έως 6,1 λίτρα. Μόλις ανοίξετε το ενημερωτικό δελτίο, η διαφορά στις προσεγγίσεις στο σχεδιασμό τραβάει το μάτι σας. «Κορυφαία στην κατηγορία δύναμη», «γρηγορότερη επιτάχυνση», « χαμηλό επίπεδοθόρυβος»... η κατανάλωση καυσίμου αναφέρεται εν παρόδω. Αν και αυτός, φυσικά, δεν είναι αδιάφορος για τους μηχανικούς. Απλώς οι προτεραιότητες είναι ελαφρώς διαφορετικές - δυναμικά χαρακτηριστικάκαι... χαμηλό κόστος της μονάδας.
Οι κινητήρες Hemi δεν έχουν μεταβλητές φάσεις. Δεν είναι τόσο αναγκασμένοι και δεν μπορούν καν να πλησιάσουν τις καλύτερες ιαπωνικές μονάδες όσον αφορά την ισχύ του λίτρου. Χρησιμοποιούν όμως ένα έξυπνο σύστημα MDS (Multi Displacement System - σύστημα πολλών όγκων). Όπως υποδηλώνει το όνομα, η σημασία του έγκειται στο σβήσιμο των τεσσάρων από τους οκτώ κυλίνδρους του κινητήρα, όταν δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν και τα 335 «άλογα» και τα 500 Nm ροπής, για παράδειγμα, σε έναν κινητήρα 5,7 λίτρων. Χρειάζονται μόνο 40 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να απενεργοποιηθεί. Παρόμοια συστήματαΧρησιμοποίησα GM στο παρελθόν, και αυτή είναι η πρώτη εμπειρία της Chrysler. Σύμφωνα με την εταιρεία, το MDS σάς επιτρέπει να εξοικονομείτε έως και 20% καυσίμου, ανάλογα με το στυλ οδήγησης. Ο Bob Lee, αντιπρόεδρος του τμήματος κινητήρων της Chrysler, είναι πολύ περήφανος για τον νέο κινητήρα: «Η απενεργοποίηση του κυλίνδρου είναι κομψή και απλή... τα οφέλη είναι αξιοπιστία και χαμηλή τιμή».
Φυσικά, οι Αμερικανοί μηχανικοί δεν περιορίζονται σε εναλλασσόμενους κυλίνδρους. Ετοιμάζουν επίσης εντελώς διαφορετικές εξελίξεις, για παράδειγμα, εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με βάση κυψέλες καυσίμου. Αν κρίνουμε από την εμφάνιση ολοένα και περισσότερων νέων πρωτότυπων αυτοκινήτων με τέτοιους ακριβώς κινητήρες, το μέλλον τους είναι βαμμένο σε ροζ αποχρώσεις.
Φυσικά, σημειώσαμε μόνο τα πιο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά του "εθνικού κτιρίου μηχανών". Σύγχρονος κόσμοςείναι πολύ μικρό για να υπάρχουν θεμελιωδώς διαφορετικοί πολιτισμοί δίπλα δίπλα χωρίς να επηρεάζουν ο ένας τον άλλον. Ίσως μια μέρα θα βρουν μια συνταγή για έναν ιδανικό «παγκόσμιο» κινητήρα; Προς το παρόν, ο καθένας προτιμά να ακολουθήσει το δικό του δρόμο: η Ευρώπη ετοιμάζεται να μετατρέψει σχεδόν το ήμισυ του στόλου της σε κραμβέλαιο. Η Αμερική, αν και προσπαθεί να μην παρατηρήσει τις αλλαγές που συμβαίνουν στον κόσμο, σταδιακά απογαλακτίζεται από τους αδηφάγους μαστόδοντες και σκέφτεται να μετατρέψει ολόκληρη την υποδομή της χώρας σε καύσιμο υδρογόνου. Λοιπόν, η Ιαπωνία... όπως πάντα, εκμεταλλεύεται τις υψηλές τεχνολογίες και την εκπληκτική ταχύτητα εφαρμογής τους στη ζωή.
DIESEL "PSA-FORD"
Στο εγγύς μέλλον θα ξεκινήσει η παραγωγή δύο νέων κινητήρων, που αναπτύχθηκαν από κοινού από την ανησυχία Peugeot-Citroen και τη Ford (ο μηχανικός της Ford Phil Lake τους παρουσιάζει στους δημοσιογράφους). Οι κινητήρες ντίζελ 2,2 λίτρων προορίζονται για επαγγελματικά και επιβατικά αυτοκίνητα. Το σύστημα Common Rail λειτουργεί πλέον σε πίεση 1800 atm. Το καύσιμο εγχέεται στον θάλαμο καύσης μέσω επτά ανοιγμάτων 135 micron σε πιεζοηλεκτρικά μπεκ (προηγουμένως υπήρχαν πέντε). Είναι πλέον δυνατός ο ψεκασμός καυσίμου έως και έξι φορές ανά περιστροφή του στροφαλοφόρου. Το αποτέλεσμα είναι καθαρότερη εξάτμιση, οικονομία καυσίμου και μειωμένοι κραδασμοί.
Χρησιμοποιήθηκαν δύο συμπαγείς στροβιλοσυμπιεστές χαμηλής αδράνειας. Το πρώτο είναι υπεύθυνο αποκλειστικά για το «κάτω άκρο», το δεύτερο ενεργοποιείται μετά τις 2700 rpm, παρέχοντας ομαλή καμπύλη ροπής που φτάνει τα 400 N.m στις 1750 rpm και ισχύ 125 hp. στις 4000 σ.α.λ. Βάρος κινητήρα σε σύγκριση με προηγούμενης γενιάςμειώθηκε κατά 12 κιλά χάρη στη νέα αρχιτεκτονική κυλινδρικού μπλοκ.
Η ανάπτυξη της κατασκευής κινητήρων σε διάφορες χώρες έχει τα δικά της χαρακτηριστικά, τα οποία καθορίζονται από διαφορετικά επίπεδα βιομηχανικού δυναμικού, την κατάσταση των πόρων καυσίμου, τις παραδόσεις και τη ζήτηση. Ωστόσο, οι κύριες κατευθύνσεις των αναζητήσεων παραμένουν κοινές. Οι σημερινές προσπάθειες των ειδικών στοχεύουν κυρίως στην ανάπτυξη και παραγωγή σύγχρονους πνεύμονεςκαι συμπαγείς, ισχυρούς και οικονομικούς κινητήρες, τα καυσαέρια των οποίων θα περιέχουν ελάχιστες τοξικές ουσίες. Πρόσφατα, οι απαιτήσεις για επίπεδα θορύβου και κραδασμών έχουν αυξηθεί σημαντικά. Αυτή είναι η επείγουσα επιταγή της οικολογίας.
Σημειώνεται στο εξωτερικό ότι ακόμη και με εντατικές αναζητήσεις και έρευνες που οδηγούν στη δημιουργία νέων τύπων κινητήρων, συχνά πολύ ασυνήθιστες, οι εμβολοφόροι κινητήρες εσωτερικής καύσης θα παραμείνουν ο κύριος τύπος κινητήρων μεταφοράς τόσο τον 20ό όσο και τον 20ό αιώνα. αρχές του XXIαιώνας. Παρά τη σταθερή ιστορία τους ως κινητήρες εσωτερικής καύσης (ο βενζινοκινητήρας γιόρτασε πρόσφατα τα εκατό χρόνια του), η μηχανική βρίσκει συνεχώς κάτι καινούργιο ή ακόμα και επιστρέφει στα ξεχασμένα παλιά.
Πώς να μειώσετε την τριβή
Η αναζήτηση τρόπων αύξησης της μηχανικής απόδοσης οδήγησε, πρώτα απ 'όλα, στην επιθυμία να ελαχιστοποιηθεί η περιοχή των επιφανειών τριβής, να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας για την οδήγηση βοηθητικών μηχανισμών και τη χρήση λιπαντικάΜε μειωμένο ιξώδεςκαι ορισμένα πρόσθετα.Πολλές κορυφαίες εταιρείες που σχεδιάζουν και κατασκευάζουν κινητήρες οχημάτων διερευνούν τις δυνατότητες βελτίωσης της ποιότητας των εσωτερικών επιφανειών των κυλίνδρων και καθιστώντας τα παλινδρομικά κινούμενα μέρη ελαφρύτερα. Το τελευταίο οδηγεί σε μείωση των δυνάμεων αδράνειας, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μείωση της διαμέτρου των στροφαλοφόρου άξονα και, κατά συνέπεια, τη μείωση των απωλειών τριβής στα απλά ρουλεμάν.
Γίνονται προσπάθειες μείωσης της τριβής στο ζεύγος κυλίνδρου-εμβόλου. Για παράδειγμα, προτείνεται η παραγωγή εμβόλων με περιοχές τριβής που προεξέχουν πάνω από την επιφάνεια του οδηγού του εμβόλου κατά 25 μικρά. Κατασκευάζονται δύο τέτοιες τοποθεσίες αντίθετες πλευρέςδιάμετρος κάτω από τον πυθμένα ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΕΜΒΟΛΟΥκαι ένα στο κάτω μέρος της φούστας συμμετρικά προς το επίπεδο αιώρησης της μπιέλας. Η συνολική επιφάνεια τριβής του εμβόλου στα τοιχώματα του κυλίνδρου μειώνεται κατά 40-70% (ανάλογα με το μήκος της ποδιάς του εμβόλου) σε σύγκριση με τα έμβολα συμβατικού σχεδιασμού. Για να δημιουργηθούν καλύτερες συνθήκες για υδροδυναμική λίπανση και να διατηρηθεί μια σταθερή σφήνα λαδιού μεταξύ των επιφανειών τριβής, οι άκρες αυτών των επιθεμάτων επαφής ήταν λοξότμητες υπό γωνία 1°.
Οι δοκιμές πάγκου έδειξαν ότι σε βενζινοκινητήρες και πετρελαιοκινητήρες με τέτοια τροποποιημένα έμβολα, οι απώλειες τριβής μειώνονται κατά 7-11%, η εξοικονόμηση καυσίμου επιτυγχάνεται όταν λειτουργεί με πλήρες φορτίο κατά 0,7-1,5% και η πραγματική ισχύς αυξάνεται κατά 1,5 -2% .
Είναι σημαντικό όχι μόνο να μειωθούν οι απώλειες τριβής, αλλά και να αυξηθεί η αξιοπιστία των ζευγών τριβής. Η σύγχρονη τεχνολογία ανοίγει άφθονες ευκαιρίες: ανθεκτικό στη φθορά και αντιδιαβρωτικά επιχρίσματα, θερμομηχανική επεξεργασία επιφάνειας, ψεκασμός πλάσματος κονιοποιημένων σκληρών κραμάτων και πολλά άλλα.
Υλικά του μέλλοντος
Το μέλλον της κατασκευής μηχανών συνδέεται όλο και περισσότερο με τη χρήση ελαφρών κραμάτων, σύνθετων και πλαστικών υλικών και κεραμικών.Έτσι, πέρυσι, η παραγωγή κινητήρων από δυτικές εταιρείες με μπλοκ κυλίνδρων από κράματα αλουμινίου έφτασε το 50% της συνολικής παραγωγής και κυλινδροκεφαλές από ελαφρά κράματα - 75%. Σχεδόν όλοι οι κινητήρες υψηλής ταχύτητας μικρού και μεσαίου κυβισμού είναι εξοπλισμένοι με έμβολα από κράματα αλουμινίου.
Οι ιαπωνικές αυτοκινητοβιομηχανίες χρησιμοποιούν μπλοκ κεφαλές από κράμα αλουμινίου-τιτανίου σε κινητήρες μαζικής παραγωγής.
Στις ΗΠΑ, βρίσκονται σε εξέλιξη εργασίες για την παραγωγή τεμαχίων με χρήση σφράγισης από χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα με πάχος μόλις 2,3 mm. Αυτό μειώνει το κόστος παραγωγής και παρέχει εξοικονόμηση βάρους σε σύγκριση με ένα μπλοκ από χυτοσίδηρο (το βάρος ενός τεμαχισμένου χαλύβδινου μπλοκ δεν υπερβαίνει το βάρος ενός μπλοκ που χυτεύεται από κράμα αλουμινίου). Για εξαρτήματα κινητήρα που λειτουργούν υπό συνθήκες μεγάλων διαφορών θερμοκρασίας, διεξάγονται πειράματα για την ενίσχυση κραμάτων αλουμινίου με ίνες βορίου.
Οι εργασίες για τη δημιουργία εξαρτημάτων κινητήρα από σύνθετα υλικά με ενίσχυση ινών (κυρίως μπιέλες και πείρους εμβόλου) ξεκίνησαν στη Γερμανία. Κατά τη διάρκεια των προκαταρκτικών δοκιμών, οι μπιέλες άντεξαν 10 εκατομμύρια κύκλους συμπίεσης-τάσης χωρίς καταστροφή. Αυτές οι μπιέλες είναι 54% ελαφρύτερες από τις συμβατικές ατσάλινες. Τώρα δοκιμάζονται υπό πραγματικές συνθήκες λειτουργίας κινητήρα.
Δύο αμερικανικές εταιρείες, στο πλαίσιο ενός κοινού προγράμματος «πλαστικού κινητήρα», ανέπτυξαν έναν 4κύλινδρο κινητήρα με κυβισμό 2,3 λίτρων, ο οποίος διαθέτει δύο εκκεντροφόρους άξονες και μια κεφαλή δεκαέξι κυλίνδρων (4 βαλβίδες ανά κύλινδρο). Το μπλοκ κυλίνδρων και η κεφαλή, τα έμβολα (με ανθεκτική στη θερμότητα επίστρωση), οι μπιέλες, τα μέρη διανομής αερίου και το δοχείο είναι κατασκευασμένα από ινώδη πλαστικό. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση του ειδικού βάρους του κινητήρα από 2,25 σε 0,70 kg/kW και το επίπεδο θορύβου μειώθηκε κατά 30%.
Ο κινητήρας αναπτύσσει αποτελεσματική ισχύ 240 kW και ζυγίζει 76,4 κιλά (σε αγωνιστική έκδοση). Ένας παρόμοιος κινητήρας από χάλυβα και χυτοσίδηρο ζυγίζει 159 κιλά. Το συνολικό μερίδιο των πλαστικών μερών είναι 63%.
Αυτός ο «πλαστικός» κινητήρας χρησιμοποιεί ένα τυπικό σύστημα λίπανσης και ένα παραδοσιακό σύστημα ψύξης νερού. Το μεγαλύτερο μέρος - το μπλοκ κυλίνδρων - ήταν κατασκευασμένο από σύνθετο υλικό (εποξειδική ρητίνη με ίνες γραφίτη). Ο κινητήρας χρησιμοποιεί ευρέως υψηλής ποιότητας θερμοπλαστικό "Torlon", το οποίο χημική σύνθεσηπαρόμοια με το πολυαμίδιο. Εκτιμάται ότι η ευρεία χρήση αυτού του θερμοπλαστικού θα μπορούσε να ξεκινήσει μέσα σε 10 χρόνια.
Τι μπορούν να κάνουν τα κεραμικά
Οι σύγχρονοι κινητήρες βενζίνης και ντίζελ μετατρέπουν μόνο το ένα τρίτο της ενέργειας που λαμβάνεται από την καύση του καυσίμου σε μηχανική ενέργεια. Το υπόλοιπο πηγαίνει στην ανταλλαγή θερμότητας και χάνεται μαζί με τα καυσαέρια. Αύξηση θερμικής Απόδοση κινητήρα, του απόδοση καυσίμουκαι η μείωση της εκπομπής τοξικών ουσιών στην ατμόσφαιρα είναι δυνατή με την αύξηση της θερμοκρασίας της διεργασίας στον θάλαμο καύσης. Αυτό απαιτεί εξαρτήματα που μπορούν να αντέξουν πιο σοβαρά καθεστώς θερμοκρασίας. Τα κεραμικά αποδείχτηκαν ένα τόσο πραγματικά «επαναστατικό» υλικό για κινητήρες.Ωστόσο, δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με τη σκοπιμότητα της ευρείας χρήσης του. Δεν έχει καταστεί ακόμη δυνατό να επιτευχθεί τελειοποίηση των δομικών ιδιοτήτων αυτών των υλικών. Οι τιμές των κεραμικών υλικών είναι υψηλές. Η τεχνολογία για την επεξεργασία τους, συμπεριλαμβανομένης, για παράδειγμα, της λείανσης διαμαντιών, είναι πολύπλοκη και δαπανηρή. Είναι δύσκολη η επεξεργασία κεραμικών εξαρτημάτων λόγω της ευαισθησίας τους σε εσωτερικά ελαττώματα. Τα κεραμικά μέρη δεν καταστρέφονται σταδιακά, αλλά αμέσως και ολοκληρωτικά. Ωστόσο, όλα αυτά δεν σημαίνουν ότι τα κεραμικά πρέπει να εγκαταλειφθούν. Το νέο υλικό είναι πολύ ενδιαφέρον και πολλά υποσχόμενο: καθιστά δυνατή την αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας των κινητήρων εσωτερικής καύσης από 700° σε 1100°C και τη δημιουργία ενός κινητήρα ντίζελ με θερμική απόδοση ≈48% (θυμηθείτε ότι για έναν συμβατικό κινητήρα ντίζελ είναι ≈36%).
Στις ΗΠΑ, για παράδειγμα, ένας 6κύλινδρος κινητήρας ντίζελ χωρίς παραδοσιακό σύστημαψύξη με έναν αριθμό εξαρτημάτων που έχουν ανθεκτική στη θερμότητα επίστρωση οξειδίου του ζιρκονίου. Αυτός ο κινητήρας 170 kW με κυβισμό 14 λίτρων εγκαταστάθηκε σε φορτηγό 4,5 τόνων. Σε μια διαδρομή 10.000 km, έδειξε μέση ειδική κατανάλωση καυσίμου 30-50% μικρότερη από κανονικά αυτοκίνητααυτή η τάξη.
Οι ιαπωνικές εταιρείες, οι οποίες διεξάγουν τον μεγαλύτερο όγκο έρευνας σε κεραμικά υλικά και έχουν ήδη ξοδέψει περίπου 60 εκατομμύρια δολάρια σε 10 χρόνια πειραμάτων, είναι πιο αισιόδοξες. Υποτίθεται ότι «σταθερά» κεραμικά εξαρτήματα για κινητήρες ντίζελ θα τεθούν σε μαζική παραγωγή από φέτος και ολόκληρη η γκάμα κεραμικών εξαρτημάτων - έως το 1990. Το μερίδιο των κεραμικών υλικών στα μέρη του κινητήρα θα είναι από 5 έως 30% έως το 2000 .
Τα κεραμικά ήταν πάντα και θα παραμείνουν εύθραυστα. Το ερώτημα είναι, χρησιμοποιώντας το πιο πρόσφατο τεχνολογικές διαδικασίεςαυξήσει τη δύναμη και την αντοχή του σε τιμές που εξασφαλίζουν την απόδοση του κινητήρα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι κύριες επιτυχίες στη χρήση κεραμικών υψηλής αντοχής θα επιτευχθούν όχι μετά την εμφάνιση νέων υλικών, αλλά με την ανάπτυξη και εφαρμογή νέων προοδευτικών τεχνολογικών τεχνικών και μεθόδων για τη διαμόρφωση υλικών με προκαθορισμένες ιδιότητες.
Αναπτηγμένος κεραμικές επικαλύψειςγια τα μέρη των θαλάμων καύσης και των ρουλεμάν μπορεί να γίνει ένα σημαντικό βήμα προς τη δημιουργία «μονολιθικών» εξαρτημάτων κατασκευασμένων εξ ολοκλήρου από κεραμικά. Ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους τομείς στη δημιουργία κεραμικών υλικών υψηλής απόδοσης είναι η χρήση λέιζερ για το σχηματισμό σωματιδίων υλικού ίδιου μεγέθους (οι σκόνες καλουπώματος με σωματίδια διαφορετικών μεγεθών μειώνουν απότομα τις ιδιότητες αντοχής των κεραμικών μερών). Η επιτυχής επίλυση όλων των «κεραμικών» προβλημάτων θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στα οικονομικά της κατασκευής του κινητήρα. Το κόστος των κινητήρων εσωτερικής καύσης μπορεί να μειωθεί όχι μόνο επειδή οι πρώτες ύλες θα γίνουν φθηνότερες και το κόστος παραγωγής θα μειωθεί, αλλά και λόγω του γεγονότος ότι οι κινητήρες θα γίνουν απλούστεροι στο σχεδιασμό. Η άρνηση των θερμαντικών σωμάτων (ψυγεία), των αντλιών νερού, των μηχανισμών κίνησης τους και του χιτωνίου νερού του μπλοκ κυλίνδρων θα μειώσει απότομα το βάρος και τις διαστάσεις των κινητήρων.
Επιπλέον, θα είναι δυνατή η εγκατάλειψη των συνηθισμένων λιπαντικών. Είναι πιθανό τα νέα λιπαντικά να είναι στερεά ή ακόμα και αέρια και να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υψηλές θερμοκρασίες.
Τι είναι η υπερσυμπίεση και πώς συμβαίνει;
Μια κοινή κατεύθυνση ανάπτυξης για όλους εμβολοφόροι κινητήρες εσωτερικής καύσης(βενζίνη, ντίζελ, περιστροφικό έμβολο κ.λπ.) είναι η ευρεία χρήση της υπερτροφοδότησης.Υπερφόρτιση πώς αποτελεσματική θεραπείαΗ αύξηση της ισχύος του λίτρου είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό. Εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην αεροπορία τη δεκαετία του 1920 και μετά σε αγωνιστικά αυτοκίνητα. Αυτοί ήταν περιστροφικοί υπερσυμπιεστές με μηχανική κίνηση (ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος υπερσυμπιεστής ήταν ο τύπος "Rute" με δύο ρότορες δύο ή τριών λεπίδων). Στη συνέχεια μετανάστευσαν στις μηχανές φορτηγά. Αυτός ο τύπος υπερσυμπιεστή χρησιμοποιείται τόσο στην εγχώρια όσο και στην ξένη κατασκευή θαλάσσιων κινητήρων εδώ και αρκετές δεκαετίες. Τα τελευταία χρόνια, άρχισαν να χρησιμοποιούνται υπερσυμπιεστές με κίνηση αεριοστροβίλου - στροβιλοσυμπιεστές (TC). επομένως τώρα σε μαζική παραγωγή κινητήρες αυτοκινήτωνμικρού και μεσαίου κυβισμού, μόνο TK χρησιμοποιείται ως μονάδα υπερφόρτισης. Η ευρεία διάδοσή του διευκολύνθηκε από σχετικά χαμηλό κόστος, κατασκευαστικότητα, συμπαγή και διασφάλιση υψηλών επιδόσεων κινητήρα. Το TC είναι ιδιαίτερα βολικό για κινητήρες σκαφών, τρακτέρ και σταθερών μονάδων που λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα με σταθερή ταχύτητα του άξονα του κινητήρα.
Η εισαγωγή του boost και η ταυτόχρονη μείωση του κυβισμού του κινητήρα επιτρέπει την αφαίρεση της απαιτούμενης ισχύος με μεγαλύτερο άνοιγμα του γκαζιού, έτσι ώστε ο κινητήρας να λειτουργεί για σημαντικό μέρος του χρόνου στην περιοχή των τρόπων λειτουργίας που αντιστοιχούν στη χαμηλότερη ειδική κατανάλωση καυσίμου. Το απόθεμα ισχύος για επιτάχυνση και αναγκαστική λειτουργία παρέχεται με υπερφόρτιση.
Τι βοηθά το boost; Η προετοιμασία της γόμωσης για καύση είναι βελτιωμένη, αφού η φρέσκια γόμωση έχει αυξημένη πυκνότητα. η ταχύτητα μάζας στην είσοδο του κυλίνδρου αυξάνεται, οι παράμετροι της φόρτισης καυσίμου πριν από την ανάφλεξη βελτιώνονται. Λόγω αυτού, ο ρυθμός μαζικής καύσης αυξάνεται, μέγιστες τιμέςπίεση και θερμοκρασία λειτουργίας.
Η συντριπτική πλειονότητα των κινητήρων στον κόσμο παράγονται για αυτοκίνητα που κινούνται σε καθεστώς συχνής επιτάχυνσης και επιβράδυνσης (ειδικά στις πόλεις), έτσι οι εταιρείες που παράγουν κινητήρες και εξαρτήματα καυσίμου έχουν αρχίσει να ερευνούν νέα (ή ξεχασμένα παλιά, αλλά χρησιμοποιώντας νέα υλικά) τύπους υπερσυμπιεστών. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ο κινητήρας ακτινικής-αξονικής καύσης, που αποτελείται από έναν αεριοστρόβιλο, ο οποίος τροφοδοτείται από καυσαέρια, και έναν υπερσυμπιεστή (και οι δύο τροχοί είναι πρόβολοι στον ίδιο άξονα), έχει θεμελιώδη μειονεκτήματα: αδράνεια και εξάρτηση του παροχή με την ενέργεια των καυσαερίων (EG). Είναι η αδράνεια που εξηγεί την καθυστέρηση στην επίτευξη μέγιστης ροπής και μέγιστης ισχύος σε σύγκριση με τις στροφές του κινητήρα. Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί είτε με τη δημιουργία πρόσθετων συσκευών ελέγχου είτε με την επιστροφή σε μηχανικά κινούμενους υπερσυμπιεστές.
Για παράδειγμα, στην Ιαπωνία αναπτύχθηκε ένα TC με μεταβλητή γεωμετρίαακροφύσια για κινητήρα με κυβισμό 2 λίτρων. Η νέα μονάδα βελτιώνει τα δυναμικά χαρακτηριστικά του κινητήρα, αυξάνει τη ροπή κατά 12% και μειώνει το χρόνο για να φτάσετε στον τρόπο λειτουργίας μέγιστη πίεσηώθηση. Η διάμετρος εισόδου του ακροφυσίου μεταβάλλεται από ένα ηλεκτρονικά ελεγχόμενο πτερύγιο ανάλογα με τη ροή αέρα εισόδου. Η ροή αέρα εισόδου του TC είναι ευθέως ανάλογη με τη ροή εξόδου καυσαερίων. Έτσι, η αλλαγή της εισόδου αυξάνει την απόδοση της μονάδας στροβίλου σε χαμηλές και υψηλές ταχύτητες.
Οι μηχανικά κινούμενοι υπερσυμπιεστές έχουν μικρότερη αδράνεια και παρέχουν αύξηση της ροπής συγχρονισμένη με τις στροφές του κινητήρα. Τα μειονεκτήματα των υπερσυμπιεστών κίνησης περιλαμβάνουν το σημαντικό βάρος και τις διαστάσεις τους, καθώς και τη χαμηλότερη απόδοση σε σύγκριση με παρόμοια TC και τα αυξημένα επίπεδα θορύβου. Οι μηχανικά κινούμενοι υπερσυμπιεστές απαιτούν κατασκευή υψηλής ακρίβειας. για να πάρεις υψηλή πίεσηώθηση σε υψηλής απόδοσηςαπαιτείται υπερσυμπιεστής εσωτερική ψύξηρότορες. Το κόστος τους είναι υψηλότερο από το κόστος του TC.
Αναπτύσσονται περιστροφικοί φυσητήρες τύπου λεπίδας με κίνηση με ιμάντα V και ρυθμιζόμενη διατομή εισόδου. Διερευνάται η δυνατότητα χρήσης φυγόκεντρων συμπιεστών με μηχανική κίνηση μέσω ενός συνεχώς μεταβαλλόμενου μεταβλητού για να ταιριάζει η απόδοσή του με τα χαρακτηριστικά του κινητήρα.
Ένα από τα νέα και πολλά υποσχόμενα σχέδια είναι οι εναλλάκτες πίεσης κυμάτων (WPE) τύπου "Kompreks", οι οποίοι χρησιμοποιούν τόσο έναν κινητήρα αεριοστροβίλου όσο και έναν μηχανικό. Περίπου το 1,0% της ισχύος του κινητήρα καταναλώνεται για την οδήγηση της μονάδας. Η υπερφόρτιση με χρήση VOD αυξάνει σημαντικά την ισχύ του κινητήρα στη ζώνη του τρόπου λειτουργίας. Για παράδειγμα, για έναν 4κύλινδρο κινητήρα εσωτερικής καύσης με όγκο εργασίας 1,7 λίτρα, η χρήση του Kompreks VOD αύξησε την ισχύ σε τιμή ισοδύναμη με την ισχύ ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης με όγκο 2,5 λίτρων. Στον κινητήρα Saurer με ισχύ 232 kW, η ώθηση στην ισχύ ήταν 50%, και στη ροπή 30-50%.
Η χρήση υπερσυμπιεστών (οποιουδήποτε τύπου) απαιτούσε την ανάπτυξη αερόψυκτων, που ονομάζονται και intercoolers, αφού ο αέρας θερμαίνεται όταν συμπιέζεται. Οι ψύκτες αυξάνουν την απόδοση και την ισχύ του κινητήρα αυξάνοντας την πυκνότητα του αέρα που εισέρχεται στους θαλάμους καύσης. Η θερμοκρασία του αέρα στην έξοδο φτάνει τους 120°C και η θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο στην πολλαπλή αναρρόφησης θα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 38-60°C. Η βέλτιστη θερμοκρασία για κινητήρες ντίζελ είναι περίπου 50°C. Εάν ο αέρας φόρτισης ψύχεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία, τότε παρά την αύξηση της πυκνότητας φόρτισης, η ισχύς θα μειωθεί, καθώς η διαδικασία καύσης θα επιδεινωθεί. Ο ακριβής έλεγχος της ενδιάμεσης θερμοκρασίας αέρα αυξάνει την ισχύ κατά 10%.
Επί του παρόντος, η βελτίωση των διαδικασιών εργασίας προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση των κινητήρων εσωτερικής καύσης και να μειωθεί η τοξικότητα των καυσαερίων γίνεται κυρίως μέσω της χρήσης ξεπεσμένοςμείγματα καυσίμου-αέρα, δηλαδή μείγματα με μειωμένη περιεκτικότητα σε βενζίνη. Στο πιο πρόσφατο πειραματικό σχέδια κινητήρων εσωτερικής καύσηςΑυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου κατά 25-28%.
Όπως γνωρίζετε, χρειάζονται 15 κιλά αέρα για να καεί 1 κιλό βενζίνη. Έτσι, ένα κανονικό μείγμα καυσίμου-αέρα έχει σύνθεση 15:1. Η σύνθεση του μείγματος χαρακτηρίζεται συνήθως από τον συντελεστή περίσσειας αέρα α. που είναι η αναλογία της ποσότητας αέρα ανά 1 kg καυσίμου σε ένα δεδομένο μείγμα προς αυτή που είναι θεωρητικά απαραίτητη για πλήρης καύσηαυτό το μέρος του καυσίμου. Για ένα κανονικό μείγμα α=1,0; α>1 - αντιστοιχεί σε ένα άπαχο και άπαχο μείγμα. α
Ένα εμπόδιο στη χρήση άπαχων μιγμάτων, καθώς και στην περαιτέρω αύξηση της ταχύτητας του στροφαλοφόρου άξονα, είναι ότι ο χρόνος καύσης του φορτίου που εισέρχεται στον κύλινδρο αυξάνεται σημαντικά. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι στο α=1,67 ο χρόνος καύσης είναι 5 φορές μεγαλύτερος από τον α=1,00. Τέλος, σε ορισμένες κρίσιμες τιμές του a, η ανάφλεξη ενός άπαχου μείγματος υπό κανονικές συνθήκες στρωτής (διατεταγμένης, χωρίς ανάμειξη στρωμάτων) ροής καθίσταται εντελώς αδύνατη.
Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, ήταν απαραίτητο να αναπτυχθούν κάποια ειδικές συσκευέςκαι συστήματα που παρέχουν ενεργή ανάμιξη του μείγματος - στροβιλισμός, δηλαδή η μετατροπή της στρωτής ροής του σε τυρβώδη (στροβιλοειδή) και η λεγόμενη κατανομή φορτίου στρώμα προς στρώμα.
Η ουσία της κατανομής φορτίου στρώμα προς στρώμα στον θάλαμο καύσης (CC) είναι ότι το εισερχόμενο τμήμα του μείγματος χωρίζεται σε στρώματα με διαφορετικές τιμές α - εμπλουτισμένα και ακόμη πιο εξαντλημένα. Το εμπλουτισμένο μέρος του φορτίου τη στιγμή που ανάβει το μπουζί βρίσκεται στα ηλεκτρόδιά του. Αναφλέγεται εύκολα και εξασφαλίζει γρήγορη ανάφλεξη του υπόλοιπου άπαχου μείγματος.
Τρόποι βελτίωσης των εργασιακών διαδικασιών
Το λεγόμενο «φαινόμενο squish» έχει γίνει ένα αποτελεσματικό μέσο στροβιλισμού της ροής του μείγματος. Μια ισχυρή αξονική δίνη οργανώνεται τη στιγμή της εισαγωγής φορτίου και, στη συνέχεια, ακτινικά κατευθυνόμενες ροές που αναμιγνύουν καλά το μείγμα στο τέλος της διαδικασίας καύσης.Οι αρχικές εκδόσεις τέτοιων συσκευών είχαν ένα σημαντικό μειονέκτημα - μείωσαν την προσφορά μείγμα εργασίαςκατά 20%. Ως αποτέλεσμα εκτεταμένων πειραματικών εργασιών, κατέστη δυνατό να μειωθεί η πτώση του ρυθμού ροής στο 10%, η οποία θεωρείται αρκετά αποδεκτή και αντισταθμίζεται από την αύξηση της απόδοσης της κύριας διαδικασίας.
Έχει αναπτυχθεί μια ειδική συσκευή σχηματισμού δίνης «Sekon», η οποία δημιουργεί δύο αντίθετα κατευθυνόμενες αξονικές δίνες στον κύλινδρο του κινητήρα. Το απαιτούμενο αποτέλεσμα εξασφαλίζεται από προεξοχές πολλαπλών προφίλ που έχουν ένα μάλλον περίπλοκο σχήμα που γίνονται στη σέλα βαλβίδα εισροής. Η χρήση αυτής της συσκευής σε κινητήρα μοτοσικλέτας Suzuki μειώνει την κατανάλωση καυσίμου κατά 6,5-14,0% με εξαιρετικά μικρή πτώση της ισχύος.
Στους σύγχρονους κινητήρες εσωτερικής καύσης, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο διάφορες επιλογές για την οργάνωση (στο τέλος της διαδρομής συμπίεσης) της ακτινικής κίνησης της ροής του μείγματος προς τον άξονα του κυλίνδρου. Αυτό γίνεται με το σχηματισμό κάποιου είδους επιφανειών μετατόπισης στον πυθμένα του εμβόλου και στην κεφαλή του κυλίνδρου, δηλαδή στην περιοχή του θαλάμου καύσης (CC). Το πιο προηγμένο είναι το σύστημα May Fairball, που χρησιμοποιείται σε κινητήρες Jaguar 5.3L με αναλογία συμπίεσης 11.5. Σε μερικά φορτία, αυτός ο κινητήρας λειτουργεί σταθερά σε τιμές έως και 1,5 λόγω του γεγονότος ότι η ροή του μείγματος, αφού εισέλθει μέσω της βαλβίδας εισαγωγής, συστρέφεται, συμπιέζεται με κίνηση σαν δίνη και κατά τη συμπίεση το πιο πλούσιο μέρος από αυτό συγκεντρώνεται στο μπουζί.
Για την ανάφλεξη άπαχων μιγμάτων, απαιτούνται ιδιαίτερα αξιόπιστα και ισχυρά συστήματα ανάφλεξης. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούν την τοποθέτηση δύο μπουζί ανά κύλινδρο, ειδικά μπουζί με μεγαλύτερη και ισχυρότερη εκφόρτιση.
Η εταιρεία Bosch (Γερμανία) αναπτύχθηκε κατ' αρχήν νέο σχέδιομπουζί με ενσωματωμένο θάλαμο στροβιλισμού. Η αρχή της λειτουργίας του είναι ότι στο ίδιο το μπουζί υπάρχει μια μικρή κοιλότητα - ένας θάλαμος στον οποίο αναφλέγεται ένα ειδικά προετοιμασμένο μέρος του φορτίου που εισέρχεται στον κύλινδρο. Τα τέσσερα εφαπτομενικά κανάλια στο σώμα του μπουζί παρέχουν έντονο στροβιλισμό αυτού του τμήματος του φορτίου και απορρίπτονται (λόγω της δράσης φυγόκεντρες δυνάμεις) το πιο εμπλουτισμένο στρώμα του στα ηλεκτρόδια του μπουζί. Μετά την ανάφλεξη, πυρσοί ευρείας φλόγας εκτοξεύονται από το θάλαμο του μπουζί στον κύλινδρο μέσω των ίδιων εφαπτομενικών και κεντρικών αξονικών καναλιών, καλύπτοντας αμέσως μεγάλο όγκο της κύριας φόρτισης.
Περαιτέρω αναζητήσεις για νέους τρόπους βελτίωσης των διαδικασιών εργασίας οδήγησαν στη δημιουργία κινητήρων με κατανομή φορτίου στρώμα προς στρώμα(μερικές φορές χρησιμοποιείται ο όρος «κινητήρας εσωτερικής καύσης με στρωματοποιημένη φόρτιση»). Τέτοιοι κινητήρες μπορούν να λειτουργούν με βενζίνη χαμηλών οκτανίων, έχουν οικονομικούς δείκτες συγκρίσιμους με κινητήρες ντίζελ και χαμηλές τοξικές εκπομπές. μπορούν να κατασκευαστούν με βάση τα κατασκευασμένα μοντέλα.
Τη μεγαλύτερη πρόοδο προς αυτή την κατεύθυνση έχουν σημειώσει η Ford (ΗΠΑ), η οποία δημιούργησε τον κινητήρα PROCO (από τις λέξεις Programmed Combustion - προγραμματισμένη καύση), και τη Honda (Ιαπωνία).
Ο κινητήρας PROKO με αναλογία συμπίεσης 11 διακρίνεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιεί σύστημα άμεση ένεσηβενζίνη στο θάλαμο καύσης χρησιμοποιώντας ένα ακροφύσιο. Το καύσιμο τροφοδοτείται από ειδική αντλία. Δεν υπάρχει καρμπυρατέρ. Ο αέρας εισέρχεται χωριστά και απευθείας στον κύλινδρο μέσω πολλαπλή εισαγωγής, στην είσοδο του οποίου υπάρχει βαλβίδα γκαζιού, και βαλβίδες εισαγωγής. Τόσο η ποιοτική (άλφα) σύνθεση όσο και η ποσότητα του μείγματος που σχηματίζεται στον κύλινδρο ρυθμίζονται αυτόματα (ανάλογα με το φορτίο και τη θέση του πεντάλ αερίου). Η όλη λειτουργία των συστημάτων ισχύος και ανάφλεξης (με την τοποθέτηση δύο μπουζί για κάθε κύλινδρο) ελέγχεται από ηλεκτρονική μονάδα σύμφωνα με ειδικό πρόγραμμα.
Χάρη στο ειδικό σχήμα του εμβόλου με θάλαμο στο κάτω μέρος και κανάλι εισαγωγής που στροβιλίζει τη ροή, διασφαλίζεται ο καλός σχηματισμός μείγματος, η κατανομή του μείγματος από στρώμα προς στρώση και η πλήρης καύση του. Το μειονέκτημα της σχεδίασης είναι η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού του κινητήρα που χρησιμοποιείται και ιδιαίτερα των μπεκ, τα οποία απαιτούν εξαιρετική ακρίβεια κατασκευής.
Το σύστημα CVCC (CVCC - Compound Vortex Controlled Combustion - ελεγχόμενη διαδικασία καύσης vortex) χρησιμοποιείται ήδη σε κινητήρες Honda παραγωγής.
Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό αυτού του εξαιρετικά ενδιαφέροντος κινητήρα Honda KVKK, ο σχεδιασμός του οποίου προστατεύεται από περισσότερες από 230 πατέντες, είναι ότι χρησιμοποιεί το λεγόμενο ανάφλεξη προθάλαμου-φάδας. Ουσιαστικά, αυτός είναι ο μόνος βενζινοκινητήρας μαζικής παραγωγής που λειτουργεί με την ίδια αρχή λειτουργίας με τους κινητήρες ντίζελ.
Ο θάλαμος καύσης χωρίζεται σε δύο μέρη, το κύριο (89% του συνολικού όγκου) και το μικρό (11%) - τον ίδιο τον προθάλαμο ή τον προθάλαμο στον οποίο είναι τοποθετημένο το μπουζί. Στον προθάλαμο, που θερμαίνεται έντονα από τα καυσαέρια, η «φόρτιση ανάφλεξης» - ένα ειδικά προετοιμασμένο εμπλουτισμένο μέρος - θερμαίνεται και αναφλέγεται. μίγμα καυσίμου-αέρα. Ταυτόχρονα, η ιδέα της «στρωμάτωσης», που είναι ήδη γνωστή σε εμάς - χωρίζοντας το μείγμα σε εμπλουτισμένο και εξαντλημένο, απέκτησε μια εντελώς διαφορετική μορφή στο σχέδιο KVKK. Το εμπλουτισμένο μέρος «ανάφλεξης» της φόρτισης δεν απελευθερώνεται στον κύλινδρο του κινητήρα, αλλά από την αρχή παρασκευάζεται χωριστά. Ο σχηματισμός μίγματος συμβαίνει σε ένα ειδικό καρμπυρατέρ τριών θαλάμων, ένας μικρός θάλαμος του οποίου τροφοδοτείται πλούσιο μείγμαπροθάλαμος, και δύο μεγάλοι παρέχουν ένα άπαχο μείγμα στους κύριους θαλάμους καύσης των κυλίνδρων.
Επί του παρόντος, η λεγόμενη διαδικασία "KVKK" έχει γίνει ευρέως γνωστή. Σε μια περίοδο εργασίας για περισσότερα από 25 χρόνια για τη βελτίωσή του, οι κινητήρες έχουν υποστεί έναν αριθμό εκσυγχρονισμών που κατέστησαν δυνατή τη χρήση βενζίνης με το ίδιο αριθμός οκτανίουΑύξηση της σχέσης συμπίεσης από 9 σε 11 και μείωση της ειδικής κατανάλωσης κατά 7%. Η μέση τιμή είναι α=1,3, που αντιστοιχεί στο όριο αποτελεσματικής εξάντλησης του μίγματος εργασίας.
Ρύθμιση του λόγου συμπίεσης και του χρονισμού της βαλβίδας
Πρόσφατα, εντοπίστηκε μια άλλη ενδιαφέρουσα κατεύθυνση εργασίας για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών απόδοσης των κινητήρων εσωτερικής καύσης.Θεωρητικά, είναι από καιρό γνωστό ότι οι σταθεροί λόγοι συμπίεσης και ο χρονισμός της βαλβίδας, που επιλέγονται για οποιονδήποτε (ονομαστικό) τρόπο λειτουργίας, αποδεικνύονται ότι δεν είναι βέλτιστοι όταν αλλάζει το φορτίο. Τώρα κατέστη δυνατή η ρύθμιση τόσο της σχέσης συμπίεσης κατά τη λειτουργία του κινητήρα - η Volkswagenwerk AG επιδιώκει αυτήν την κατεύθυνση - όσο και ο χρονισμός των βαλβίδων - αυτό το έργο εκτελείται από τη Ford Europe.
Αναμένεται ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης της Volkswagen με μεταβλητού βαθμούη συμπίεση θα έχει αυξημένη θερμική απόδοση ειδικά σε μερικά φορτία. Η απόδοσή του σε μερικά φορτία είναι 12% υψηλότερη από αυτή του συμβατικός κινητήρας, λόγω του γεγονότος ότι μια σημαντική αύξηση του λόγου συμπίεσης καθιστά δυνατή τη λειτουργία σε πολύ άπαχα μείγματα.
Ο όγκος του θαλάμου καύσης αλλάζει χρησιμοποιώντας ένα πρόσθετο «έμβολο», στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει ένα μπουζί Σε πλήρες φορτίο, το βοηθητικό «έμβολο» βρίσκεται στην ανώτατη θέση και ο λόγος συμπίεσης είναι 9,5. Όταν λειτουργεί με μειωμένα φορτία, το «έμβολο» χαμηλώνει, ο όγκος του θαλάμου καύσης μειώνεται και η αναλογία συμπίεσης αυξάνεται ανάλογα έως και 15,0. Το σύστημα ανάφλεξης του κινητήρα εσωτερικής καύσης ελέγχεται από υπολογιστή.
Στο σχεδιασμό των πιο συμβατικών σειριακούς κινητήρες εσωτερικής καύσηςΈνας μόνος εκκεντροφόρος χρησιμοποιείται για την κίνηση τόσο της βαλβίδας εισαγωγής όσο και της εξαγωγής. Ταυτόχρονα, αποκλείεται η δυνατότητα χωριστής ρύθμισης του χρονισμού της βαλβίδας ανάλογα με τους τρόπους ταχύτητας ή φορτίου, όπως γίνεται με το χρονισμό ανάφλεξης και την παροχή καυσίμου.
Ως εκ τούτου, μέχρι τώρα, οι σχεδιαστές αναγκάζονταν να λάβουν κάποιες συμβιβαστικές αποφάσεις μεταξύ ικανοποιητικών δεικτών για το ανώτερο και για κατώτερα όριαπεριοχές ταχύτητας ή φορτίου.
Οι ειδικοί της Ford Europe έλυσαν το πρόβλημα χρησιμοποιώντας δύο ξεχωριστούς εκκεντροφόρους (ο ένας για την κίνηση των βαλβίδων εισαγωγής, ο άλλος για την κίνηση των βαλβίδων εξαγωγής) και μπορούν να περιστρέφουν τον έναν σε σχέση με τον άλλο ενώ ο κινητήρας λειτουργεί. Οι άξονες ελέγχονται από ηλεκτρονικό σύστημα"Ford EKK-IV", προγραμματισμένο για βέλτιστο χρονισμό βαλβίδων για οποιεσδήποτε συνθήκες φορτίου.
Ο μηχανισμός για τη ρύθμιση της ποσότητας της επικάλυψης βαλβίδων αποτελείται από ένα κεντρικό ελικοειδή γρανάζι που κινείται μέσω ενός ενδιάμεσου άξονα από τον στροφαλοφόρο άξονα και δύο ελικοειδή γρανάζια που μπορούν να κινούνται κατά μήκος των αξόνων των εκκεντροφόρων. Αυτή η αξονική κίνηση προκαλεί αλλαγή στη γωνιακή τους θέση σε σχέση μεταξύ τους και του στροφαλοφόρου άξονα. Η αξονική κίνηση παρέχεται από συνδέσμους γραναζιών και ένα γρανάζι που κινείται από έναν ηλεκτροκινητήρα. Μια πλήρης αλλαγή στην επικάλυψη βαλβίδων από 10 σε 90° συμβαίνει σε μόλις 0,25 δευτερόλεπτα.
Πειράματα που διεξήγαγε η εταιρεία έδειξαν ότι η δυνατότητα αλλαγής της τιμής επικάλυψης βαλβίδων κατά τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης παρέχει εξοικονόμηση καυσίμου έως και 5% σε κινητήρες μέσης ισχύος και σε κινητήρες υψηλή ισχύς- έως 10%. Επιπλέον, ήταν δυνατό να μειωθεί η ελάχιστη σταθερή ταχύτητα ρελαντί στις 500 rpm, ενώ για τους συμβατικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης αυτή η τιμή δεν είναι μικρότερη από 800 rpm. Αυτό παρέχει επιπλέον οικονομία κατά τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Αύξηση του αριθμού των βαλβίδων
Τα τελευταία χρόνια σημαδεύτηκαν από την εμφάνιση, κυρίως στις αγορές της Ιαπωνίας και της Δυτικής Ευρώπης, σειριακών κινητήρων με κυλινδροκεφαλές τριών και τετραβάλβιδων (παρεμπιπτόντως, τέτοιες κεφαλές χρησιμοποιούνται σε αγωνιστικά αυτοκίνητα από το 1912). Τα «ρεκόρ» σημειώνονται από ιαπωνικές εταιρείες: η «Yamaha» παράγει πέντε βαλβίδες (τρεις εισαγωγές, δύο εξάτμιση) τετρακύλινδρος κινητήραςκαι ανέπτυξε ένα εξαβάλβιδο και η Suzuki ετοίμασε την κυκλοφορία ενός οκταβάλβιδου.Τι προκάλεσε αυτή την αύξηση στον αριθμό των βαλβίδων σε σχέση με τη συνηθισμένη (μία εισαγωγή και μία εξαγωγή);
Όταν λειτουργεί με τη μέγιστη ταχύτητα - στη μέγιστη ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου - ο κινητήρας αρχίζει να "πνίγει" - ο κύλινδρος δεν έχει χρόνο να γεμίσει πλήρως με το μείγμα καυσίμου-αέρα. Ο περιοριστικός σύνδεσμος της οδού γίνεται η περιοχή ροής της βαλβίδας εισαγωγής. Η αύξηση της διαμέτρου αυτής της βαλβίδας και η διαδρομή της με μικρές διαστάσεις του θαλάμου καύσης παρεμποδίζεται από τις δυσκολίες σχεδιασμού. Ο μόνος αποτελεσματικός τρόπος είναι αύξηση του αριθμού των βαλβίδων.
Η εφαρμογή και η διάδοση αυτής της μεθόδου παρεμποδίζεται εδώ και πολύ καιρό από καθαρά οικονομικούς λόγους. Δεδομένου ότι ο αριθμός των εξαρτημάτων του μηχανισμού διανομής αερίου αυξήθηκε αρκετές φορές, η πολυπλοκότητα των εργασιών ρύθμισης, το βάρος του κινητήρα και το κόστος του αυξήθηκαν ανάλογα. Οι επιτυχίες της σύγχρονης τεχνολογίας, που κατέστησαν δυνατή τη μείωση του συνολικού κόστους παραγωγής ολοένα και πιο περίπλοκων κινητήρων εσωτερικής καύσης μέσω της χρήσης εργαλείων αυτοματισμού, κατέστησαν δυνατή την εφαρμογή μιας γνωστής μεθόδου. Ωστόσο, η ευρεία χρήση των πιο περίπλοκων σχεδίων είναι απίθανη. Τώρα μόνο οι κινητήρες εσωτερικής καύσης τριών βαλβίδων είναι ευρέως διαδεδομένοι: 15 μοντέλα τέτοιων κινητήρων παράγονται μαζικά στο εξωτερικό.
Γιατί χρησιμοποίησαν σχέδιο με τρεις βαλβίδες αντί για τέσσερις βαλβίδες σε κινητήρες εσωτερικής καύσης μαζικής παραγωγής; Η απάντηση είναι απλή. Το κύκλωμα των τριών βαλβίδων κινείται από έναν εκκεντροφόρο άξονα, ενώ το κύκλωμα των τεσσάρων βαλβίδων απαιτεί την εγκατάσταση δύο εκκεντροφόρων.
Παρεμπιπτόντως, σημειώνουμε ότι στους πολυβάλβιδους κινητήρες σπουδαίοςαποκτήσουν διάφορα συστήματα αυτόματη ρύθμισηπαραμέτρους του συστήματος διανομής αερίου. Συγκεκριμένα, οι συσκευές χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για την αυτόματη αντιστάθμιση του μεγέθους των κενών που αλλάζουν όταν οι βαλβίδες θερμαίνονται κατά τη λειτουργία του κινητήρα. Τα συστήματα διανομής αερίου είναι διαθέσιμα με υδραυλικά ωστήρια ή μεταβλητά ελεύθερος τροχόςστην κίνηση της βαλβίδας, που οδηγεί σε αλλαγή στο ύψος λειτουργίας του ανυψωτικού βαλβίδας για να ρυθμιστεί, κατά συνέπεια, ο χρονισμός της βαλβίδας. γνωστά συστήματα αυτόματη απενεργοποίησημέρη κυλίνδρων υπό ελαφρά φορτία.
Κατά το σχεδιασμό σύγχρονων κινητήρων εσωτερικής καύσης, τα κυκλώματα πολλαπλών βαλβίδων θεωρούνται σημαντικό μέτρο σχεδιασμού για τη βελτίωση της διαδικασίας καύσης, την αύξηση των αντικτυπητικών ιδιοτήτων και τη μείωση της τοξικότητας των καυσαερίων.
Ευρεία ενοποίηση, αυτοματοποίηση σχεδιασμού και κατασκευής κινητήρων εσωτερικής καύσης
Ξένοι ειδικοί πιστεύουν ότι όχι μόνο τώρα, αλλά και στο μέλλον μέχρι το 2000, το μεγαλύτερο μέρος των παραγόμενων κινητήρων εσωτερικής καύσης θα είναι βενζινοκινητήρες μικρόόγκος εργασίας. Σε σχέση με τις επιτυχείς εργασίες για τη βελτίωση της απόδοσης τέτοιων κινητήρων, παρατηρήθηκε μείωση του ενδιαφέροντος για την πετρελαιοκίνηση του στόλου επιβατικών αυτοκινήτων. Κατέστη δυνατή η μείωση της μέσης ειδικής κατανάλωσης βενζίνης από 312 σε 245 g/kWh, που αντιστοιχεί σε αύξηση της αποτελεσματικής απόδοσης από 28 σε 35%.Σε όλο τον κόσμο, η χρήση της τελευταίας προοδευτικής τεχνολογίας αυξάνεται, παρέχοντας πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια στην κατασκευή των ανταλλακτικών από πριν. Εισάγεται η αρχή της ανάπτυξης «οικογενειών» βενζινοκινητήρων εσωτερικής καύσης με υψηλό βαθμό ενοποίησης εξαρτημάτων, που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ντίζελ για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα παράδειγμα, συγκεκριμένα, είναι η δημιουργία από τη Volkswagen μιας σειράς κινητήρων εσωτερικής καύσης με αποτελεσματική ισχύ 29, 40 και 55 kW, η οποία διαθέτει 220 τυποποιημένα εξαρτήματα, μεταξύ των οποίων στροφαλοθάλαμος με διάφορα στοιχεία στήριξης για κυλινδροκεφαλές.
Η κύρια κατεύθυνση στην οργάνωση παραγωγής μεγάλης κλίμακας νέων γενιών κινητήρων εσωτερικής καύσης είναι η εισαγωγή αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγήςκατασκευή εξαρτημάτων και συναρμολόγηση κινητήρων.
Ένα παράδειγμα ενός σύγχρονου, σχεδιασμένο για αυτοματοποιημένη παραγωγήΟ κινητήρας εσωτερικής καύσης μπορεί να είναι ο κινητήρας Fire-1000, που δημιουργήθηκε από κοινού από τη Fiat (Ιταλία) και την Peugeot (Γαλλία) με την ευρεία χρήση υπολογιστών. Ήταν η χρήση υπολογιστών που κατέστησε δυνατό να ελαφρύνει σημαντικά, να απλοποιήσει και να βελτιώσει τη σχεδίαση του κινητήρα, λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις της τεχνολογίας που χρησιμοποιεί ρομπότ όσο το δυνατόν περισσότερο. Κατά την ανάπτυξη του Fire-1000, δημιουργήθηκαν και δοκιμάστηκαν 120 πρωτότυπα, που ποικίλλουν ως προς το σχεδιασμό, τον αριθμό των κυλίνδρων και τις διαδικασίες εργασίας που χρησιμοποιήθηκαν.
Ο όγκος εργασίας του νέου κινητήρα είναι 999 cm3. Ισχύς - 33 kW με ταχύτητα στροφαλοφόρου άξονα 5000 rpm. Βάρος - 69,3 kg, που αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο δείκτη 2,1 kg/kW. Το βάρος του κινητήρα μειώθηκε με τη μείωση του ύψους του μπλοκ κυλίνδρων και του πάχους του τοιχώματος από 6 σε 4 mm, στενεύοντας τις διακυλινδρικές γέφυρες και ελαφρύνοντας σημαντικά τα κύρια χωρίσματα των ρουλεμάν. Το χιτώνιο ψύξης καλύπτει μόνο το πάνω μέρος των κυλίνδρων. Το μπλοκ δεν έχει πτερύγια και τα πλευρικά τοιχώματα ακολουθούν το περίγραμμα των κυλίνδρων, μειώνοντας τον όγκο του ψυκτικού. Το μπλοκ κυλίνδρων ζυγίζει μόνο 18 κιλά. Είναι γνωστό ότι ο θάλαμος καύσης του, ο οποίος έχει επίπεδο οβάλ σχήμα, δεν υποβάλλεται καν σε επεξεργασία, αφού χρησιμοποιείται μια αυτοματοποιημένη διαδικασία χύτευσης υψηλής ακρίβειας. Η αντλία νερού, που βρίσκεται στην κεφαλή του μπλοκ, και ο εκκεντροφόρος άξονας κινούνται από έναν οδοντωτό ιμάντα. Η εσωτερική αντλία λαδιού κιβωτίου ταχυτήτων βρίσκεται στο μπλοκ και κινείται από τον στροφαλοφόρο άξονα. Ο διανομέας του συστήματος ανάφλεξης του τρανζίστορ χωρίς επαφή είναι εγκατεστημένος στο άκρο του εκκεντροφόρου άξονα.
Με χιλιομετρική απόσταση έως και 100 χιλιομέτρων, ο κινητήρας δεν απαιτεί καμία συντήρηση.
συμπέρασμα
Σύμφωνα με κορυφαίους ξένους ειδικούς, ευρέως διαδεδομένο εφαρμογή κινητήρων εσωτερικής καύσης, ριζικά νέο στη σχεδίαση και την αρχή λειτουργίας.Οι κύριες κατευθύνσεις για την ανάπτυξη των πιο κοινών βενζινοκινητήρων εσωτερικής καύσης μικρού και μεσαίου κυβισμού στο μέλλον παραμένουν η περαιτέρω αύξηση της μηχανικής απόδοσης και των οικονομικών δεικτών και η μείωση της τοξικότητας των καυσαερίων. Η αναζήτηση νέων υλικών και τεχνολογιών, η ανάπτυξη συστημάτων υπερφόρτισης και νέων διαδικασιών λειτουργίας θα συνεχιστεί. Η έρευνα σε όλους αυτούς τους τομείς διεξάγεται με την ολοένα και πιο διαδεδομένη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών και προγραμμάτων που συγκεντρώνονται χρησιμοποιώντας δεδομένα που λαμβάνονται σε πειράματα.
Τα τελευταία 20 χρόνια, η ανάπτυξη βενζινοκινητήρων εσωτερικής καύσης έχει ήδη επιτύχει μέση μείωση της ειδικής κατανάλωσης καυσίμου άνω του 20%, ενώ ταυτόχρονα πληροί ολοένα και πιο αυστηρά πρότυπα εκπομπών. Έχουν βρεθεί μέσα για την οργάνωση μιας πιο αποτελεσματικής, χαμηλής τοξικότητας διαδικασίας καύσης με αυξημένη αναλογία συμπίεσης και τη χρήση ενός άπαχου μίγματος καυσίμου-αέρα. Ορισμένες εξελίξεις έχουν εισαχθεί στους σχεδιασμούς των σειριακών κινητήρων εσωτερικής καύσης του συνηθισμένου σχεδιασμού, καθώς και στους ολοένα πιο διαδεδομένους και καλύτερα προσαρμοσμένους κινητήρες εσωτερικής καύσης με τριβαλβίδες και τέσσερις κυλινδροκεφαλές.
Για να επεκταθεί το εύρος του ελέγχου καύσης υψηλής ποιότητας και να μειωθούν οι απώλειες ανταλλαγής αερίων, έχουν αναπτυχθεί διάφορα σχήματα απενεργοποίησης ενός κυλίνδρου (ή ομάδων κυλίνδρων) για τη μείωση του όγκου εργασίας σε μερικά φορτία. Η ίδια ιδέα εφαρμόζεται σε κινητήρες εσωτερικής καύσης μαζικής παραγωγής με μειωμένο κυβισμό και αντιστάθμιση των δεικτών ισχύος σε πλήρες φορτίο με την εισαγωγή υπερτροφοδότησης.
Σε επίπεδο πειραματικής έρευνας, εξετάζονται οι δυνατότητες ρύθμισης του λόγου συμπίεσης και του χρονισμού των βαλβίδων κατά τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Προκειμένου να απλοποιηθεί η τεχνολογία, να μειωθεί το βάρος, να μειωθούν τα μηχανικά και θερμικά φορτία, τα επίπεδα θορύβου και κραδασμών, συνεχίζονται οι εργασίες για τη χρήση σύνθετων υλικών με βάση τα πλαστικά. Μια σημαντική βελτίωση στις φυσικοχημικές ιδιότητες των κεραμικών υλικών κατέστησε επίσης δυνατή τη χρήση τους σε πραγματικά σχέδια κινητήρων εσωτερικής καύσης.
