Εποχή κινητήρα εσωτερικής καύσης(ICE) απέχει ακόμα πολύ από το ηλιοβασίλεμα - αυτή τη γνώμη συμμερίζεται ένας αρκετά μεγάλος αριθμός ειδικών και απλών λάτρεις των αυτοκινήτων. Και έχουν κάθε λόγο για μια τέτοια δήλωση. Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν μόνο δύο σοβαρά παράπονα σχετικά με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης - λαιμαργία και επιβλαβή εξάτμιση. Τα αποθέματα πετρελαίου δεν είναι απεριόριστα και τα αυτοκίνητα είναι ένας από τους κύριους καταναλωτές του. Τα καυσαέρια δηλητηριάζουν τη φύση και τους ανθρώπους και, συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα, δημιουργούν ένα φαινόμενο του θερμοκηπίου. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου οδηγεί στην κλιματική αλλαγή και περαιτέρω σε άλλες περιβαλλοντικές καταστροφές. Αλλά ας μην αποσπαζόμαστε τις τελευταίες δεκαετίες, οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί έμαθαν να αντιμετωπίζουν και τις δύο ελλείψεις πολύ αποτελεσματικά, αποδεικνύοντας ότι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης έχουν ακόμη αναξιοποίητα αποθέματα για ανάπτυξη και βελτίωση.

Σημαντική μείωση στην κατανάλωση καυσίμου επιτεύχθηκε μέσω της εισαγωγής μιας σειράς τεχνικών καινοτομιών στη σχεδίαση. Το πρώτο βήμα ήταν μεταφέρω από κινητήρες καρμπυρατέρστην ένεση. Τα σύγχρονα συστήματα έγχυσης παρέχουν καύσιμο στους κυλίνδρους υπό υψηλή πίεση, με αποτέλεσμα τη λεπτή ψεκασμό και την καλή ανάμειξη με τον αέρα. Κατά τη διάρκεια της διαδρομής συμπίεσης, το καύσιμο εγχύεται στον θάλαμο καύσης σε ακριβή μέτρηση έως και 5-7 φορές. Η χρήση ενίσχυσης, η αύξηση του αριθμού των βαλβίδων και η αύξηση του λόγου συμπίεσης κατέστησαν επίσης δυνατή την πλήρη καύση του μείγματος εργασίας. Η βελτιστοποίηση του σχήματος του θαλάμου καύσης, των κορώνων των εμβόλων και η χρήση συστημάτων με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων συνέβαλαν στη βελτίωση των διαδικασιών σχηματισμού μείγματος. Ως αποτέλεσμα, ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί με πιο αδύνατα μείγματα, εξοικονομώντας καύσιμο και μειώνοντας τις εκπομπές επιβλαβών ουσιών.

Χρησιμοποιείται ευρέως στα σύγχρονα αυτοκίνητα σύστημα start-stop, παρέχοντας αξιοσημείωτη εξοικονόμηση καυσίμου στην οδήγηση στην πόλη. Αυτό το σύστημα σβήνει αυτόματα τον κινητήρα όταν το όχημα είναι σταματημένο. Η εκκίνηση γίνεται όταν πατάτε το πεντάλ του συμπλέκτη (σε αυτοκίνητα με χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων) ή όταν αφήνετε το πεντάλ του φρένου (σε αυτοκίνητα με αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων).

Σύστημα αναγέννησης ενέργειας πέδησης, που πρωτοεμφανίστηκε στο υβριδικά αυτοκίνητα, σταδιακά μετανάστευσαν σε κανονικές. Η κινητική ενέργεια ενός επιβραδυνόμενου αυτοκινήτου, που προηγουμένως σπαταλήθηκε σε εξαρτήματα θέρμανσης σύστημα πέδησης, μετατρέπεται πλέον σε ηλεκτρική ενέργεια και χρησιμοποιείται για την επαναφόρτιση της μπαταρίας. Η κατανάλωση καυσίμου μειώνεται έως και 3%.

Μια σημαντική περίσταση είναι ότι η βελτίωση των τεχνικών χαρακτηριστικών των κινητήρων γίνεται με σταθερή μειώνοντας τον όγκο τους. Για παράδειγμα, ο κινητήρας Volkswagen 1.4 TSI, που αναγνωρίστηκε ως ο καλύτερος κινητήρας του 2010, με όγκο 1390 cc, αναπτύσσει ισχύ έως και 178 ίππους. Δηλαδή από κάθε λίτρο αφαιρούνται 127 ίπποι! Η ειδική κατανάλωση καυσίμου έχει μειωθεί σχεδόν στο μισό τα τελευταία 20-30 χρόνια. Και δεδομένου ότι η κατανάλωση καυσίμου μειώνεται, οι εκπομπές επιβλαβών ουσιών μειώνονται αντίστοιχα και τα αποθέματα πετρελαίου μπορούν να παραταθούν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Καθαρισμός καυσαερίων

Όλα τα παραπάνω μέτρα μειώνουν τις επιβλαβείς εκπομπές, έμμεσα, θα λέγαμε, βελτιώνοντας τα τεχνικά χαρακτηριστικά. Αλλά υπάρχει μια σειρά συστημάτων των οποίων ο σκοπός είναι να μειώσουν άμεσα την ποσότητα των επιβλαβών ουσιών στα καυσαέρια.

Πρώτα απ 'όλα, αυτό είναι, φυσικά, καταλυτικός μετατροπέαςκαι σύστημα ανακυκλοφορίας καυσαέρια EGR. Στον ουδετεροποιητή βλαβερές ουσίες, που περιέχονται στα καυσαέρια, εισέρχονται σε χημική αντίδραση με ουσίες που εφαρμόζονται στις κηρήθρες του. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, οι επιβλαβείς ουσίες αποσυντίθενται σε αβλαβή συστατικά.

Σύστημα EGRΤο (Exhaust Gas Recirculation) έχει πιο «στενή» εστίαση. Έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την περιεκτικότητα σε οξείδια του αζώτου στα καυσαέρια κατά τη διάρκεια της λειτουργίας προθέρμανσης και ξαφνικής επιτάχυνσης, όταν ο κινητήρας λειτουργεί με πλούσιο μείγμα. Η αρχή λειτουργίας του συστήματος είναι να ανακατευθύνει μέρος των καυσαερίων πίσω στους κυλίνδρους. Αυτό προκαλεί μείωση της θερμοκρασίας καύσης και, κατά συνέπεια, της συγκέντρωσης των οξειδίων του αζώτου.

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, δεν εισέρχονται όλα τα καυσαέρια στο σύστημα εξάτμισης. Μερικοί από αυτούς σπάνε στο κάρτερ. Για την αποφυγή απελευθέρωσης στην ατμόσφαιρα χρησιμοποιείται σύστημα εξαερισμού στροφαλοθαλάμου. Οι ατμοί της βενζίνης, όπως και τα καυσαέρια, περιέχουν ουσίες επιβλαβείς για τον άνθρωπο. Επομένως, εγκαθίσταται σε αυτοκίνητα σύστημα απορρόφησης ατμών βενζίνης.

Όλα τα παραπάνω συστήματα είναι καθολικά, δηλαδή χρησιμοποιούνται τόσο σε βενζινοκινητήρες όσο και σε πετρελαιοκινητήρες. Ωστόσο, τα καυσαέρια ντίζελ χαρακτηρίζονται από αυξημένη συγκέντρωση οξειδίων του αζώτου και αιθάλης. Επομένως σε σύστημα εξάτμισηςΟι κινητήρες ντίζελ τοποθετούνται επιπλέον φίλτρο σωματιδίων . Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένα σχέδια Σύστημα SCR(Επιλεκτική καταλυτική αναγωγή) ή, σε ελεύθερη ρωσική μετάφραση, έγχυση ουρίας. Αρχή λειτουργίας: ένα υδατικό διάλυμα ουρίας εγχέεται σε σύστημα εξάτμισηςμπροστά στον καταλύτη. Σαν άποτέλεσμα χημική αντίδρασηΣχεδόν τα μισά από τα εξαιρετικά τοξικά οξείδια του αζώτου μετατρέπονται σε συνηθισμένο αβλαβές άζωτο.

Παρεμπιπτόντως, η πρόοδος στη βελτίωση των κινητήρων ντίζελ είναι εντυπωσιακή. Ας μην ψάξουμε μακριά για παραδείγματα. Ρίξτε μια ματιά στον πίνακα: δείχνει τους νικητές των δύο πιο διάσημων βραβείων στον κόσμο, του World Green Car of the Year και του Green Car of the Year.

Βλέπετε; Οι ντίζελ κέρδισαν τέσσερις φορές σε έναν διαγωνισμό, δύο φορές σε έναν άλλο.

Προοπτικές για κινητήρες εσωτερικής καύσης

Συνοψίζοντας όσα ειπώθηκαν, μπορούμε να πούμε ότι τις επόμενες δεκαετίες θα συνυπάρχουμε με κινητήρες εσωτερικής καύσης. Υπάρχουν επιτακτικοί τεχνικοί και οικονομικοί λόγοι για αυτό. Η καθιερωμένη τεχνολογία παραγωγής κινητήρων εσωτερικής καύσης εξασφαλίζει το σχετικά χαμηλό κόστος τους. Η βελτίωση της ροής εργασίας κατέστησε δυνατή την απόκτηση υψηλή απόδοσηκαι μείωση των επιβλαβών εκπομπών.

Η αύξηση των πωλήσεων «πράσινων» αυτοκινήτων υποκινείται σε μεγάλο βαθμό από την κρατική στήριξη. Μόλις το κράτος τερματίσει το εκπτωτικό πρόγραμμα για οικολογικά αυτοκίνητα, η ζήτηση για αυτά μειώνεται ραγδαία.

Ένα αυτοκίνητο ντίζελ καταναλώνει έως και 25% λιγότερα καύσιμα και ρυπαίνει λιγότερο, αλλά ένα αυτοκίνητο βενζίνης έχει χαμηλότερο κόστος, η ασφάλιση και η λειτουργία του είναι φθηνότερες. Ωστόσο, εάν η ετήσια χιλιομετρική απόσταση υπερβαίνει τα 15.000 χιλιόμετρα, είναι πιο κερδοφόρο να αγοράσετε ντίζελ.

Η επιλογή του κατάλληλου τύπου κινητήρα εξαρτάται και από την κατηγορία του αυτοκινήτου. Οι σύγχρονοι κινητήρες βενζίνης είναι πολύ αποδοτικοί στα συμπαγή αυτοκίνητα και οι σημερινοί κινητήρες ντίζελ επιτυγχάνουν χαμηλή κατανάλωση καυσίμου και προσφέρουν οδηγική απόλαυση μεγάλα station wagon. Βενζινοκινητήρεςπαρέχουν αξιοζήλευτη απόκριση στο γκάζι και δυναμική στα «καυτά» αυτοκίνητα σπορ αυτοκίνητα, και η υψηλή ροπή των κινητήρων ντίζελ είναι ιδανική για μεγάλα SUV.

Κινητήρας τρακτέρ T-150: μάρκες, εγκατάσταση, μετατροπή

Τα τρακτέρ T-150 και T-150K αναπτύχθηκαν από μηχανικούς του Kharkov εργοστάσιο τρακτέρ. Αυτό το μοντέλο αντικατέστησε μια άλλη αρχική ανάπτυξη KhTZ - το T-125, η παραγωγή του οποίου διακόπηκε το 1967.

Το T-150 βρισκόταν σε ανάπτυξη για αρκετά χρόνια και μπήκε σε μαζική παραγωγή το 1971. Αρχικά ήταν ένα μοντέλο T-150K - ένα τρακτέρ σε μεταξόνιο. Από το 1974 ξεκίνησε η παραγωγή ενός τρακτέρ caterpillar με την ένδειξη T-150.

Η αρχή που έθεσαν οι μηχανικοί της KhTZ κατά την ανάπτυξη των T-150 και T-150 K ήταν η μέγιστη ενοποίηση αυτών των μοντέλων. Τα τροχοφόρα και ερπυστριοφόρα τρακτέρ έχουν όσο το δυνατόν παρόμοια σχεδίαση, λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορετικά συστήματα πρόωσης. Από αυτή την άποψη, τα περισσότερα ανταλλακτικά και συγκροτήματα φέρουν σήμανση για το T-150, αλλά εννοείται ότι είναι κατάλληλα και για τον τροχοφόρο τρακτέρ T-150K.

Κινητήρες εγκατεστημένοι στο τρακτέρ T-150

Οι κινητήρες των τρακτέρ T-150 και T-150K είναι τοποθετημένοι μπροστά. Ο συμπλέκτης και το κιβώτιο ταχυτήτων συνδέονται στη μονάδα μέσω του συμπλέκτη. Οι ακόλουθοι κινητήρες εγκαταστάθηκαν στους τροχοφόρους και ιχνηλάτες τρακτέρ T-150:

• SMD-60,
• SMD-62,
• YaMZ-236.

Κινητήρας T-150 SMD-60

Τα πρώτα τρακτέρ Τ-150 είχαν μηχανή πετρελαίου SMD-60. Ο κινητήρας είχε θεμελιωδώς διαφορετικό σχεδιασμό για εκείνη την εποχή και ήταν πολύ διαφορετικός από άλλες μονάδες ειδικού εξοπλισμού.

Ο κινητήρας T-150 SMD-60 είναι ένας τετράχρονος, βραχύχρονος κινητήρας. Διαθέτει έξι κυλίνδρους διατεταγμένους σε 2 σειρές. Ο κινητήρας είναι υπερτροφοδοτούμενος και διαθέτει συστήματα υγρή ψύξηκαι άμεσο ψεκασμό καυσίμου.

Ένα χαρακτηριστικό του κινητήρα του τρακτέρ T-150 SMD-60 είναι ότι οι κύλινδροι δεν βρίσκονται ο ένας απέναντι από τον άλλο, αλλά με μετατόπιση 3,6 cm Αυτό έγινε για να εγκατασταθούν οι ράβδοι σύνδεσης των αντίθετων κυλίνδρων σε έναν στρόφαλο ο στροφαλοφόρος άξονας.

Η διαμόρφωση του κινητήρα T-150 SMD-60 ήταν ριζικά διαφορετική από τη δομή άλλων κινητήρων τρακτέρ εκείνης της εποχής. Οι κύλινδροι του κινητήρα είχαν διάταξη σε σχήμα V, που τον έκανε πολύ πιο συμπαγή και ελαφρύτερο. Στην κάμπερα των κυλίνδρων, οι μηχανικοί τοποθέτησαν έναν στροβιλοσυμπιεστή και πολλαπλές εξάτμισης. Η αντλία τροφοδοσίας ντίζελ ND-22/6B4 βρίσκεται στο πίσω μέρος.

Ο κινητήρας SMD-60 στο T-150 είναι εξοπλισμένος με φυγόκεντρο πλήρους ροής για καθαρισμό λάδι μηχανής. Ο κινητήρας έχει δύο φίλτρα καυσίμου:

1. προκαταρκτικός,
2. Για λεπτό καθάρισμα.

Αντί για φίλτρο αέρα, το SMD-60 χρησιμοποιεί εγκατάσταση τύπου κυκλώνα. Το σύστημα καθαρισμού αέρα καθαρίζει αυτόματα τον κάδο σκόνης.

Χαρακτηριστικά του κινητήρα T-150 SMD-60

Στους τρακτέρ T-150 και T-150K με κινητήρα SMD-60, χρησιμοποιήθηκε ένας πρόσθετος βενζινοκινητήρας P-350. Αυτό κινητήρας εκκίνησηςτύπου καρμπυρατέρ, μονοκύλινδρος, με σύστημα υδρόψυξης απόδοσης 13,5 ίππων. Το κύκλωμα ψύξης νερού του εκτοξευτή και του SMD-60 είναι το ίδιο. Το P-350, με τη σειρά του, ξεκίνησε από τον εκκινητή ST-352D.

Για να είναι πιο εύκολο να ξεκινήσετε χειμερινή ώρα(κάτω από 5 μοίρες) ο κινητήρας SMD-60 ήταν εξοπλισμένος με προθερμαντήρα PZHB-10.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD-60 στο T-150/T-150K

τύπος κινητήρα	κινητήρας εσωτερικής καύσης ντίζελ
Αριθμός ράβδων
Αριθμός κυλίνδρων
Σειρά λειτουργίας κυλίνδρου
Σχηματισμός ανάμειξης	άμεση ένεση
Στροβιλοσυμπιεστή
Σύστημα ψύξης	υγρό
Χωρητικότητα μηχανής
Εξουσία
Αναλογία συμπίεσης
Βάρος κινητήρα
Μέση κατανάλωση

Κινητήρας T-150 SMD-62

Μία από τις πρώτες τροποποιήσεις του τρακτέρ T-150 ήταν ο κινητήρας SMD-62. Αναπτύχθηκε με βάση τον κινητήρα SMD-60 και είχε σε μεγάλο βαθμό παρόμοιο σχεδιασμό με αυτόν. Η κύρια διαφορά ήταν η εγκατάσταση ενός συμπιεστή σε ένα πνευματικό σύστημα. Επίσης Κινητήρας SMD-62 στο T-150 η ισχύς αυξήθηκε στους 165 ίππους. και τον αριθμό των περιστροφών.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD-62 στο T-150/T-150K

τύπος κινητήρα	κινητήρας εσωτερικής καύσης ντίζελ
Αριθμός ράβδων
Αριθμός κυλίνδρων
Σειρά λειτουργίας κυλίνδρου
Σχηματισμός ανάμειξης	άμεση ένεση
Στροβιλοσυμπιεστή
Σύστημα ψύξης	υγρό
Χωρητικότητα μηχανής
Εξουσία
Αναλογία συμπίεσης
Βάρος κινητήρα
Μέση κατανάλωση

Κινητήρας T-150 YaMZ 236

Περισσότερο σύγχρονη τροποποίησηείναι το τρακτέρ T-150 με τον κινητήρα YaMZ 236 Ειδικός εξοπλισμός με τον κινητήρα YaMZ-236M2-59 εξακολουθεί να παράγεται μέχρι σήμερα.

Η ανάγκη αντικατάστασης της μονάδας ισχύος υπήρχε εδώ και χρόνια - η ισχύς του αρχικού κινητήρα SMD-60 και του διαδόχου του SMD-62 απλά δεν ήταν αρκετή σε ορισμένες περιπτώσεις. Η επιλογή έπεσε σε έναν πιο παραγωγικό και οικονομικό κινητήρα ντίζελ που παράγεται από το εργοστάσιο αυτοκινήτων Yaroslavl.

Αυτή η εγκατάσταση τέθηκε για πρώτη φορά σε ευρεία παραγωγή το 1961, αλλά το έργο και τα πρωτότυπα υπάρχουν από τη δεκαετία του '50 και έχουν αποδειχθεί αρκετά καλά. Για πολύ καιρό Κινητήρας YaMZΤο 236 παρέμεινε ένα από τα καλύτερα diesel στον κόσμο. Παρά το γεγονός ότι έχουν περάσει σχεδόν 70 χρόνια από την ανάπτυξη του σχεδίου, παραμένει επίκαιρο μέχρι σήμερα και χρησιμοποιείται επίσης σε νέα σύγχρονα τρακτέρ.

Χαρακτηριστικά του κινητήρα YaMZ-236 στο T-150

Το τρακτέρ T-150 με τον κινητήρα YaMZ-236 κατασκευάστηκε μαζικά στο διαφορετικές τροποποιήσεις. Κάποτε, εγκαταστάθηκαν τόσο ατμοσφαιρικοί όσο και υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες. Σε ποσοτικούς όρους, η πιο δημοφιλής έκδοση ήταν η T-150 με τον κινητήρα YaMZ-236 DZ - ατμοσφαιρικός κινητήρας με κυβισμό 11,15 λίτρων, ροπή 667 Nm και ισχύ 175 ίππων, ο οποίος ξεκίνησε με ηλεκτρική μίζα .

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα YaMZ-236D3 στο T-150/T-150K

τύπος κινητήρα	κινητήρας εσωτερικής καύσης ντίζελ
Αριθμός ράβδων
Αριθμός κυλίνδρων
Σχηματισμός ανάμειξης	άμεση ένεση
Στροβιλοσυμπιεστή
Σύστημα ψύξης	υγρό
Χωρητικότητα μηχανής
Εξουσία
Βάρος κινητήρα
Μέση κατανάλωση

Κινητήρας YaMZ-236 στο σύγχρονο T-150

Ο κινητήρας YaMZ-236 M2-59 είναι εγκατεστημένος στα νέα τρακτέρ T-150 με τροχούς και τροχούς. Αυτός ο κινητήρας είναι ενωμένος με το YaMZ-236, το οποίο κατασκευαζόταν μέχρι το 1985, και το YaMZ-236M, η παραγωγή του οποίου σταμάτησε το 1988.

Ο κινητήρας YaMZ-236M2-59 είναι ένας ατμοσφαιρικός κινητήρας ντίζελ με άμεσο ψεκασμό καυσίμου και ψύξη νερού. Ο κινητήρας έχει έξι κυλίνδρους διατεταγμένους σε σχήμα V.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα YaMZ-236M2-59 στο T-150/T-150K

τύπος κινητήρα	κινητήρας εσωτερικής καύσης ντίζελ
Αριθμός ράβδων
Αριθμός κυλίνδρων
Σχηματισμός ανάμειξης	άμεση ένεση
Στροβιλοσυμπιεστή
Σύστημα ψύξης	υγρό
Χωρητικότητα μηχανής
Εξουσία
Βάρος κινητήρα
Μέση κατανάλωση

Επανεξοπλισμός τρακτέρ Τ-150: εγκατάσταση μη αυθεντικών κινητήρων

Ένας από τους λόγους για τους οποίους τα τρακτέρ T-150 και T-150K έχουν γίνει τόσο δημοφιλή είναι η υψηλή τους δυνατότητα συντήρησης και η ευκολία συντήρησης. Τα μηχανήματα μπορούν εύκολα να μετατραπούν και να εγκατασταθούν άλλος, μη εγγενής εξοπλισμός, ο οποίος θα ήταν πιο αποτελεσματικός για την εκτέλεση συγκεκριμένων εργασιών.

Ανάπτυξη κινητήρα σε διαφορετικές χώρεςέχει τα δικά του χαρακτηριστικά λόγω των διαφορετικών επιπέδων βιομηχανικού δυναμικού, της κατάστασης των πόρων καυσίμων, των παραδόσεων και της ζήτησης. 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 τα στερεά τους ιστορία των κινητήρων εσωτερικής καύσης(ο βενζινοκινητήρας γιόρτασε πρόσφατα τα εκατό χρόνια του), η μηχανική βρίσκει συνεχώς κάτι καινούργιο ή ακόμα και επιστρέφει σε 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 να χρησιμοποιηθούν λιπαντικά λιπαντικά με χαμηλό ιξώδες και 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 περιοδικών στροφαλοφόρος άξωνκαι κατά συνέπεια να μειώσει τις απώλειες 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 τη δημιουργία καλύτερες συνθήκεςυδροδυναμική λίπανση και διατηρώντας 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. Μοντέρνα τεχνολογίαανοίγει 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 εξοικονομεί βάρος σε σύγκριση με μπλοκ από χυτοσίδηρο(το βάρος ενός σφραγισμένου χαλύβδινου μπλοκ δεν υπερβαίνει το βάρος ενός μπλοκ χυτού 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 ( εποξική ρητίνημε 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. Είναι δυνατό να αυξηθεί η θερμική απόδοση του κινητήρα, η απόδοση καυσίμου του και να μειωθεί η εκπομπή τοξικών ουσιών στην ατμόσφαιρα αυξάνοντας τη θερμοκρασία της διαδικασίας στον θάλαμο καύσης. Αυτό απαιτεί εξαρτήματα που μπορούν να αντέξουν πιο σκληρές θερμοκρασίες. 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. Νέο υλικόείναι πολύ ενδιαφέρουσα και πολλά υποσχόμενη: 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, σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε ένας 6κύλινδρος κινητήρας ντίζελ χωρίς παραδοσιακό σύστημα ψύξης 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.

Ιαπωνικές εταιρείες που παράγουν τον περισσότερο όγκο ερευνητικό έργογια κεραμικά υλικά και πάνω από 10 χρόνια πειραμάτων έχουν ήδη ξοδέψει περίπου 60 εκατομμύρια δολάρια, είμαστε πιο αισιόδοξοι. 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 μέρη των θαλάμων καύσης και των ρουλεμάν μπορεί να γίνει σημαντικό στάδιοστο δρόμο για τη δημιουργία «μονολιθικών» εξαρτημάτων κατασκευασμένα 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;

Η γενική κατεύθυνση ανάπτυξης για όλους τους κινητήρες εσωτερικής καύσης με έμβολα (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. Πρώτα εμφανίστηκε στην αεροπορία τη δεκαετία του 1920 και μετά αυτοκίνητα αγώνων. 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. ΣΕ τα τελευταία χρόνιαάρχισε να χρησιμοποιεί υπερσυμπιεστές με κίνηση αεριοστροβίλου - στροβιλοσυμπιεστές (TC). Επομένως, τώρα σε κινητήρες αυτοκινήτων μαζικής παραγωγής μικρού και μεσαίου κυβισμού, αποκλειστικά το TC χρησιμοποιείται ως μονάδα υπερτροφοδότησης. Η ευρεία χρήση του διευκολύνθηκε από το σχετικά χαμηλό κόστος, τη δυνατότητα κατασκευής, τη συμπαγή και παροχή υψηλή απόδοσηκινητήρας. 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 της μέγιστης ροπής και μέγιστη ισχύςσε 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 σύστημα ψεκασμού καυσίμου με μεταβλητή γεωμετρία ακροφυσίων για κινητήρα με κυβισμό 2 λίτρων. Νέα μονάδαβελτιώνει τα δυναμικά χαρακτηριστικά του κινητήρα, αυξάνει τη ροπή κατά 12% και μειώνει τον χρόνο επίτευξης της μέγιστης πίεσης υπερπλήρωσης. 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 παρόμοιες αντλίες καυσίμου, αυξημένο επίπεδοθόρυβος. Οι μηχανικά κινούμενοι υπερσυμπιεστές απαιτούν κατασκευή υψηλής ακρίβειας. για να αποκτήσετε υψηλή πίεση υπερπλήρωσης στο 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. Έτσι, για παράδειγμα, για έναν 4κύλινδρο εργάτες ICEμε όγκο 1,7 λίτρων, 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 εκείνη που θεωρητικά είναι απαραίτητη για την πλήρη καύση αυτού του τμήματος καυσίμου. Για κανονικό μείγμαα=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.

Προκειμένου να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, ήταν απαραίτητο να αναπτυχθούν ορισμένες ειδικές συσκευές και συστήματα που διασφαλίζουν την ενεργό 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 σημαντικό μειονέκτημα- μείωσε τη ροή του μίγματος εργασίας κατά 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.

ΣΕ σύγχρονους κινητήρες εσωτερικής καύσηςΔιάφορες επιλογές για την οργάνωση (στο τέλος της διαδρομής συμπίεσης) της ακτινικής κίνησης της ροής του μείγματος προς τον άξονα του κυλίνδρου χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. 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 ρίχνουν (λόγω της δράσης των φυγόκεντρων δυνάμεων) 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 της πολλαπλής εισαγωγής, η οποία έχει μια βαλβίδα γκαζιού στην είσοδο της, και των βαλβίδων 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 εντατικά από τα καυσαέρια, θερμαίνεται και αναφλέγεται η «πιλοτική φόρτιση», ένα ειδικά παρασκευασμένο εμπλουτισμένο μέρος του μείγματος 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 μείγματος γίνεται σε ένα ειδικό καρμπυρατέρ τριών θαλάμων, ένας μικρός θάλαμος του οποίου τροφοδοτεί τον προθάλαμο με ένα πλούσιο μείγμα και δύο μεγάλοι τροφοδοτούν τους κύριους κυλίνδρους με ένα άπαχο μείγμα.

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 ορισμένες αναβαθμίσεις, οι οποίες κατέστησαν δυνατή την αύξηση της σχέσης συμπίεσης από 9 σε 11 με βενζίνη με τον ίδιο αριθμό οκτανίων 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, μια άλλη ενδιαφέρουσα κατεύθυνση εργασίας έχει εντοπιστεί να αυξηθεί χαρακτηριστικά απόδοσηςΠΑΓΟΣ.
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 Volkswagen με μεταβλητό λόγο συμπίεσης θα έχει αυξημένη θερμική απόδοση, ειδικά σε μερικά φορτία. Η απόδοσή του σε μερικά φορτία είναι 12% υψηλότερη από αυτή ενός συμβατικού κινητήρα, λόγω του γεγονότος ότι μια σημαντική αύξηση της σχέσης συμπίεσης κάνει πιθανή εργασίασε πολύ φτωχά μείγματα.

Ο όγκος του θαλάμου καύσης αλλάζει με τη βοήθεια ενός πρόσθετου "εμβόλου", στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει ένα μπουζί Σε πλήρες φορτίο, το βοηθητικό "έμβολο" βρίσκεται στο άκρο κορυφαία θέσηκαι 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.

Οι περισσότεροι συμβατικοί κινητήρες εσωτερικής καύσης παραγωγής χρησιμοποιούν έναν μόνο εκκεντροφόρο άξονα 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 κάποιου είδους συμβιβαστικές αποφάσεις μεταξύ ικανοποιητικών δεικτών για τα ανώτερα και τα κατώτερα όρια των περιοχών 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 το 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 εξασφαλίζεται χρησιμοποιώντας συνδέσμους γραναζιών και οδοντωτός τροχόςοδηγείται από 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 ποσότητας επικάλυψης βαλβίδων κατά τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης παρέχει εξοικονόμηση καυσίμου σε κινητήρες μέσης ισχύος έως και 5%, και σε κινητήρες υψηλής ισχύος - έως και 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 Δυτική Ευρώπη, σειριακούς κινητήρεςμε κυλινδροκεφαλές τριών και τεσσάρων βαλβίδων (τέτοιες κεφαλές, παρεμπιπτόντως, χρησιμοποιούνται σε αγωνιστικά αυτοκίνητα από το 1912). Τα «ρεκόρ» σημειώνονται από ιαπωνικές εταιρείες: η Yamaha παράγει έναν τετρακύλινδρο κινητήρα πέντε βαλβίδων (τρεις εισαγωγές, δύο εξάτμιση) και έχει αναπτύξει έναν κινητήρα έξι βαλβίδων και η Suzuki έχει προετοιμάσει την παραγωγή ενός οκταβάλβιδου κινητήρα.

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 διάφορα συστήματα γίνονται σημαντικά 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 επί του παρόντος, αλλά και στο μέλλον έως το έτος 2000, ο κύριος όγκος των παραγόμενων κινητήρων εσωτερικής καύσης θα είναι βενζινοκινητήρες μικρόόγκος εργασίας. Σε σχέση με την επιτυχή εργασία για τη βελτίωση της απόδοσης τέτοιων κινητήρων, υπήρξε μείωση του ενδιαφέροντος για τον στόλο ντίζελ επιβατικά αυτοκίνητα. Κατάφερε να μειώσει τη μέση τιμή συγκεκριμένη κατανάλωσηβενζίνης 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». βενζινοκινητήρες εσωτερικής καύσης με υψηλό βαθμό ενοποίησης εξαρτημάτων, που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ντίζελ για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα παράδειγμα, συγκεκριμένα, είναι η δημιουργία της Volkswagen Σειρά ICEμε ενεργή ισχύ 29, 40 και 55 kW, με 220 τυποποιημένα εξαρτήματα, όπως π.χ. στροφαλοθάλαμος με διάφορα στοιχεία στερέωσης 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 σύγχρονου κινητήρα εσωτερικής καύσης σχεδιασμένου για αυτοματοποιημένη παραγωγή 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. ΑΝΤΛΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥμε εσωτερικό γρανάζι που βρίσκεται στο μπλοκ και κινείται στροφαλοφόρος άξων. Διανομέας χωρίς επαφή σύστημα τρανζίστορΗ βαλβίδα ανάφλεξης είναι εγκατεστημένη στο άκρο του εκκεντροφόρου άξονα.

Με χιλιομετρική απόσταση έως και 100 χιλιομέτρων, ο κινητήρας δεν απαιτεί καμία συντήρηση.

συμπέρασμα

Σύμφωνα με κορυφαίους ξένους ειδικούς στο σύντομαδεν αναμένεται να είναι 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.

Σημειώσεις

1. Η υπερφόρτιση πραγματοποιείται για την αύξηση της πίεσης και της πυκνότητας μάζας του αέρα που τροφοδοτείται στους κυλίνδρους του κινητήρα εσωτερικής καύσης χρησιμοποιώντας συμπιεστή - υπερσυμπιεστή.

Το εργοστάσιο του Χάρκοβο "Sickle and Molot" άρχισε να παράγει κινητήρες ντίζελ στα μέσα του περασμένου αιώνα. Τα προϊόντα προορίζονταν για εγκατάσταση σε οχήματα που δραστηριοποιούνται στη γεωργία - μηχανές, τρακτέρ. Ο κινητήρας ντίζελ SMD έχει αποδειχθεί μεταξύ των χρηστών ως ένας αξιόπιστος μηχανισμός που λειτουργεί για μεγάλη διάρκεια ζωής χωρίς εξετάζω και διορθώνω επιμελώς. Αυτή τη στιγμή, το εργοστάσιο έπαψε να υπάρχει η παραγωγή σύγχρονων κινητήρων αυτής της κατηγορίας εγκαθιδρύθηκε στο Belgorod. Τώρα παράγεται από το εργοστάσιο αυτοκινήτων Belgorod.

Περιγραφή κινητήρων SMD

Οι τροποποιήσεις των κινητήρων εσωτερικής καύσης ντίζελ που παράγονται με τη μάρκα SMD έχουν κοινά πλεονεκτήματα:

1. Οικονομικός, χαμηλή κατανάλωσηκαύσιμο πετρελαίου
2. Συμπαγής σχεδιασμός.
3. Σχετικά μικρή μάζα.
4. Διαθεσιμότητα αλλαγής (τις περισσότερες φορές είναι απαραίτητο να αλλάξετε την ισχύ της μονάδας).
5. Μεγάλος αριθμός ανταλλακτικών σε προσιτές τιμές στην αλυσίδα λιανικής.
6. Χαμηλό κόστος της μονάδας σε σύγκριση με εισαγόμενα ανάλογα.

Λόγω του μεγάλου αριθμού πλεονεκτημάτων αυτών των κινητήρων, χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή γεωργικών μηχανημάτων. Οι κινητήρες SMD περιλαμβάνουν υδραυλικές αντλίες υψηλής πίεσης για τη συντήρηση του υδραυλικού συστήματος. Μαζί με τις αντλίες τοποθετούνται επιπλέον ειδικοί απαγωγείς σπινθήρων σε αγροτικά μηχανήματα. Ο σχεδιασμός των κινητήρων περιλαμβάνει λεπτά φίλτρα καυσίμου. Ο σχεδιασμός τους επιτρέπει τον καθαρισμό και το ξέπλυμα χωρίς αποσυναρμολόγηση ή αποσυναρμολόγηση.

Ανάλογα με την περιοχή χρήσης και το σχεδιασμό των τροποποιήσεων, οι μονάδες ισχύος της μάρκας SMD χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες:

• τετρακύλινδρος, διάταξη κυλίνδρων - σε σειρά.
• εξακύλινδρος, σε σειρά.
• 6κύλινδρος, σχήματος U.

Κινητήρας ντίζελ SMD 18 N

Ο σχεδιασμός του κινητήρα περιλαμβάνει τέσσερις κυλίνδρους. Το καύσιμο παρέχεται στους κυλίνδρους χρησιμοποιώντας ένα ιδιόκτητο αντλία αντλίας έγχυσης"Motorpal" PP4M10P1F-4214 κατασκευής Τσεχίας.

1. Η έγχυση καυσίμου είναι άμεση.
2. Ο κινητήρας είναι εξοπλισμένος με υπερσυμπίεση.
3. Το σύστημα ψύξης είναι υγρό.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD 18N:

• ισχύς – 100 λίτρα. Με.;
• Ταχύτητα στροφαλοφόρου στο ρελαντί 600 – 1950 σ.α.λ.
• ειδική κατανάλωση καυσίμου ντίζελ 165 – 170 g/s. Με. h;
• βάρος κινητήρα από 735 έως 880 κιλά.

Κινητήρας SMD 60

Η μονάδα ισχύος SMD 60 έχει σχεδιαστεί για τρακτέρ T-150 που παράγονται από το εργοστάσιο KhTZ. Ο κινητήρας SMD 62 είναι για την τροχήλατη τροποποίηση του T-150K, αντίστοιχα.

Περιγραφή της συσκευής SMD-60/62:

1. Αριθμός κυλίνδρων – 6 τεμ.
2. Αριθμός κύκλων – 4.
3. Ισχύς – 150 λίτρα. Με.
4. Τύπος ψύξης - υγρό (το καλοκαίρι χύνεται νερό στο σύστημα, σε αρνητικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος - αντιψυκτικό).
5. Ο ψεκασμός καυσίμου ντίζελ είναι άμεσος.
6. Υπερσυμπίεση – διαθέσιμη.
7. Η διάταξη των κυλίνδρων έχει σχήμα y με μετατόπιση.
8. Η διαδρομή του εμβόλου είναι μικρότερη από τη διάμετρο του κυλίνδρου - μια έκδοση μικρής διαδρομής.

Ο κινητήρας περιλαμβάνει:

• αντλία ψεκασμού καυσίμου?
• χονδροειδή και λεπτά φίλτρα καυσίμου.
• Το λάδι κινητήρα καθαρίζεται χρησιμοποιώντας ειδική φυγόκεντρο.
• κυκλωνικός καθαριστής αέρα (η σκόνη αφαιρείται αυτόματα από αυτό).
• κινητήρας εκκίνησης P-350;
• συσκευή προθέρμανσης?
• εναλλάκτης,
• Ο στροβιλοσυμπιεστής του κινητήρα βρίσκεται στην καμπύλη του κυλίνδρου.

Η κύρια διαφορά μεταξύ του SMD 62 και του βασικού μοντέλου είναι η εξασφάλιση της μετάβασης σε αυξημένη ισχύςστους 165 ίππους Το πνευματικό σύστημα του τρακτέρ T-150K είναι εξοπλισμένο με ειδικό συμπιεστή έγχυσης.

Συντήρηση κινητήρων SMD 60/62

Ως λιπαντικά για μηχανές τρακτέρΓια αυτά τα μοντέλα, συνιστάται η χρήση ειδικών εμπορικών σημάτων. Το καλοκαίρι είναι λάδι κινητήρα M10G και το χειμώνα είναι M8G. Εάν δεν μπορείτε να αγοράσετε τα προτεινόμενα υγρά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε προσωρινά υποκατάστατα:

• καλοκαιρινό λιπαντικό κινητήρα – M 10B;
• χειμώνας ντίζελ– DS-8.

Προσοχή: Όταν χρησιμοποιείτε ανάλογα, πρέπει να αλλάξετε σε καύσιμο με μειωμένη περιεκτικότητα σε θείο (όχι περισσότερο από 0,5%).

Κινητήρας SMD 14

Ο τετρακύλινδρος κινητήρας ντίζελ SMD 14A περιλαμβάνεται στον τρακτέρ Kharkov T-74 και ο SMD-14B προορίζεται για τον σειριακό τρακτέρ DT-54V, που παράγεται στο εργοστάσιο τρακτέρ του Βόλγκογκραντ.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD 14

1. Ονομαστική ισχύς κινητήρα – 75 Ιπποδύναμη.
2. Αριθμός κυλίνδρων – 6 τεμάχια, διάμετρος – 130 mm.
3. Η διάταξη των κυλίνδρων είναι σχήματος U, με γωνία κάμπερ 90°.
4. Ταχύτητα στροφαλοφόρου άξονα 800 – 2180 rpm.
5. Το μήκος διαδρομής του εμβόλου είναι 115 mm.
6. Τύπος συστήματος ψύξης – νερό.
7. Ο εξαερισμός του συστήματος ψύξης είναι εξαναγκασμένος τύπος.
8. Το SMD-14 περιλαμβάνει ένα σύστημα εκκίνησης με κινητήρα P-350.

Κινητήρες SMD-31

Οι εξακύλινδροι, τετράχρονοι κινητήρες ντίζελ είναι εξοπλισμένοι με υπερσυμπίεση.

Η ισχύς του SMD-31A είναι 235 ίπποι. Η κύρια εφαρμογή είναι ο συνδυασμός DON-1500.

Το SMD 31.16 δημιουργήθηκε για το Slavutich που παράγεται από την Kherson, η ισχύς του είναι 265 hp. Με.

SMD 31.20 – «Obriy», μια θεριζοαλωνιστική μηχανή σιτηρών που παράγεται στο εργοστάσιο Malyshev στο Kharkov. Ισχύς κινητήρα – 230 ίπποι. Με.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD 31:

• Ταχύτητα περιστροφής στροφαλοφόρου άξονα – 800 – 2130 rpm.
• κατανάλωση καυσίμου από 165 έως 172 g/l.h.
• το σύστημα εκκίνησης είναι εξοπλισμένο με ηλεκτρική μίζα 3212.3708, καθώς και ηλεκτρικό θερμαντήρα πυρσού EFP 8101500.
• Βάρος συναρμολογημένου κινητήρα – 1050 – 1100 kg.

Κινητήρας SMD 22

Αυτή η μονάδα ισχύος είναι εγκατεστημένη σε διάφορες μηχανές συγκομιδής σιτηρών εγχώρια παραγωγή: SKD-6 M, "Niva", "Yenisei".

Τεχνικά χαρακτηριστικά του SMD-22:

• Αριθμός κυλίνδρων - 4 τεμάχια.
• Ονομαστική ισχύς – 140 ίπποι.
• Αριθμός στροφών – 650 – 2130 rpm.
• Κατανάλωση καυσίμου – 171 g/hp. η.
• Μοντέλο κινητήρα εκκίνησης – P-10 UD.
• Το βάρος της μονάδας είναι 735 – 880 κιλά.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD 21:

• το πλήρες όνομα της τροποποίησης είναι SMD-21.07.02.
• εξοπλισμός - υπερσυμπίεση ·
• υγρή ψύξη?
• Motorpal αντλία ψεκασμού καυσίμου;
• αριθμός κυλίνδρων - 4 τεμ.
• αριθμός στροφών – 2400 rpm.
• ροπή στρέψης 610 N.m;
• σύστημα εκκίνησης – ηλεκτρική μίζα, 24 βολτ.
• η διάρκεια ζωής πριν από τη μεγάλη επισκευή είναι 10 χρόνια.

Σύντομη επισκόπηση των μοντέλων SMD

Οι κινητήρες SMD 15N και 14N δεν είναι εξοπλισμένοι με τουρμπίνες και ανήκουν στην κατηγορία των ατμοσφαιρικών κινητήρων. Χάρη στους δείκτες αυξημένης ισχύος (68 hp), έχουν βρει εφαρμογή σε τομείς όπως:

• τρακτέρ "Yumz"?
• οδικός εξοπλισμός (φορτωτές, ασφαλτοστρώσεις, οδοστρωτήρες).
• Μηχανήματα κατασκευής.

Εγκαθίστανται τετρακύλινδροι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες ντίζελ SMD-17N, 18N με ισχύ τουλάχιστον 100 ίππων:

• σε γεωργικά τρακτέρ Vg TZ, DT-75;
• τροποποιήσεις δασών LHT-55 "OTZ", TDT-55;
• Εκσκαφείς ΑΤΕΚ.

Το SMD-19 έχει ισχύ από 120 έως 145 ίππους. s., SMD-20 – 125 l. Με. Και τα δύο μοντέλα είναι 4κύλινδροι turbodiesel. Περιοχή χρήσης: μπροστινοί φορτωτές, τρακτέρ, θεριζοαλωνιστικές μηχανές κ.λπ.

Είναι δυνατός ο συντονισμός κινητήρων SMD;

Σύμφωνα με τους ειδικούς, οι μονάδες ισχύος που προορίζονται για γεωργικά μηχανήματα δεν υπόκεινται σε βελτιώσεις για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών ισχύος. Αυτό συμβαίνει επειδή οι μέθοδοι σχεδιασμού και κατασκευής τους έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν συγκεκριμένες εργασίες κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. Οποιαδήποτε παρέμβαση στις ρυθμίσεις, ρυθμίσεις και σχεδιασμό του SMD θα οδηγήσει σε διακοπή της ισορροπημένης λειτουργίας του κινητήρα και όχημαγενικά.

Έχει δημιουργηθεί ένα ευρύ φάσμα μοντέλων SMD, που διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά ισχύος. Διάφορα μηχανήματαΟ ειδικός εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με τον καταλληλότερο κινητήρα από τη μεγάλη γκάμα που διατίθεται.

Εάν θέλετε να μεταμορφώσετε την εμφάνιση του οχήματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ρύθμιση LED.

Πηγή

Αντλία καυσίμου smd 62 yamz 236

SMD-62 Μοχάλοφ

1. Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD-62…………………….. ……4

Θερμικός υπολογισμός κινητήρα……………………………………………………………………………………………..6

2.1. Παράμετροι του ρευστού εργασίας…………………………………………………………………..…..………7

2.2.Περιβαλλοντικές παράμετροι και υπολειμματικά αέρια…………………………….………7

2.3.Διαδικασία πρόσληψης………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8

2.4.Διαδικασία συμπίεσης………………………………………………………………………………………………….8

2.5. Διαδικασία καύσης…………………………………………………………………………………..………….9

2.6.Διαδικασία επέκτασης……………………………………………………………………………………………..…….10

2.7.Ενδεικτικές παράμετροι του κύκλου λειτουργίας του κινητήρα……………….…………11

2.8. Απόδοση κινητήρα………………………………………………………….11

2.9 Διαστάσεις κύριου κυλίνδρου και ειδικές παράμετροι κινητήρα……..12

3. Κατασκευή γραφήματος δεικτών……………………………………………………………..14

4. Κινηματικός υπολογισμός του μηχανισμού στροφάλου……………….. …….17

5.Δυναμικός υπολογισμός του κινητήρα……………………………………………………………….…

5.1. Υπολογισμός δυναμικών μαζών…………………………………………………………………………………………………………………

5.2.Παράδειγμα υπολογισμού για τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου…….21

Λογοτεχνία………………………………………………………………………………………………………………… 25

Αιτήσεις…………………………………………………………………………………………………………………..26

1. Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD-62

Τύπος κινητήρα: υπερτροφοδοτούμενος diesel, τετράχρονος, σε σχήμα V.

1.Αριθμός κυλίνδρων: i=6.

2.Σειρά εργασίας: 1-4-2-5-3-6.

3.Διάμετρος κυλίνδρου: D=130 mm

4.Διαδρομή εμβόλου: S=115 mm

5. Κυβισμός κινητήρα: (Vh i) = 9,15 dm3.

6.Λόγος συμπίεσης: =18.

7. Ονομαστική ισχύς κινητήρα: Nн=121,36 kW

8. Ονομαστική ταχύτητα περιστροφής: nn=2100 min-1

9.Μέγιστη ροπή: Mk=890 N m σε ndv=1300 min-1

10.Συγκεκριμένος συντελεστής κατανάλωσης καυσίμου: ge=250

Αρχικό καύσιμο - καύσιμο πετρελαίου"L" (GOST 305-82) Για αυτόν:

1.Χαμηλότερο ειδική θερμότητακαύση καυσίμου:

2.Μέση στοιχειακή σύνθεση: C=0,857; Η=0,133; О=0,01

3. Μοριακό βάρος:

Ποσότητα φρέσκου φορτίου (μείγμα καυσίμου):

Δεχόμαστε την πίεση των υπολειμματικών αερίων: Δεχόμαστε τη θερμοκρασία των υπολειμματικών αερίων:

2.3.Διαδικασία πρόσληψης:

Δεχόμαστε τη θερμοκρασία θέρμανσης μιας νέας φόρτισης σε κανονική ταχύτητα.

Πυκνότητα φόρτισης εισόδου:

πού είναι η ειδική σταθερά αερίου για τον αέρα, .

Σύμφωνα με τη λειτουργία στροφών κινητήρα και την ποιότητα επεξεργασίας της εσωτερικής επιφάνειας του συστήματος εισαγωγής, δεχόμαστε

Απώλεια πίεσης εισόδου κινητήρα:

Πίεση στο τέλος της εισαγωγής:

Συντελεστής υπολειπόμενου αερίου:

Θερμοκρασία στο τέλος της εισαγωγής:

Συντελεστής πλήρωσης:

2.4.Διαδικασία συμπίεσης:

Λαμβάνοντας υπόψη τις χαρακτηριστικές τιμές, ο πολυτροπικός δείκτης συμπίεσης για τις δεδομένες παραμέτρους του κινητήρα είναι ίσος με

KR.11.TiA.02.PZ

Στη συνέχεια η πίεση στο τέλος της συμπίεσης:

Θερμοκρασία στο τέλος της συμπίεσης:

Μέση μοριακή θερμοχωρητικότητα για μια νέα φόρτιση στο τέλος της συμπίεσης (χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η επίδραση των υπολειμματικών αερίων):

Αριθμός γραμμομορίων υπολειμματικών αερίων:

Αριθμός γραμμομορίων αερίων στο τέλος της συμπίεσης πριν από την καύση:

2.5.Διαδικασία καύσης:

Μέση μοριακή θερμοχωρητικότητα σε σταθερό όγκο για προϊόντα καύσης υγρού καυσίμου στο ντίζελ:

Αριθμός γραμμομορίων αερίων μετά την καύση:

Υπολογιζόμενος συντελεστής μοριακής μεταβολής του μίγματος εργασίας:

Δεχόμαστε τον συντελεστή χρήσης θερμότητας.

KR.11.TiA.02.PZ

Η θερμοκρασία στο τέλος της καύσης προσδιορίζεται από την εξίσωση καύσης για έναν κινητήρα ντίζελ:

Μέγιστη πίεση στο τέλος της καύσης:

Βαθμός προεπέκτασης:

2.6.Διαδικασία επέκτασης:

Επακόλουθος ρυθμός επέκτασης:

Λαμβάνοντας υπόψη τις χαρακτηριστικές τιμές του πολυτροπικού δείκτη διαστολής για τις δεδομένες παραμέτρους του κινητήρα, δεχόμαστε n2 = 1,26. Επειτα:

Ας ελέγξουμε την ορθότητα της προηγουμένως αποδεκτής θερμοκρασίας των υπολειμματικών αερίων (Tr=800 K):

KR.11.TiA.02.PZ

Υπουργείο Γεωργίας της Ρωσικής Ομοσπονδίας

Ivanovo State Agricultural

Ακαδημία που πήρε το όνομά του από τον Ακαδημαϊκό D.K Belyaev

Τμήμα: Τρακτέρ και αγροτικά μηχανήματα

Εργασία μαθήματος

Θέμα: «Θερμικός, κινηματικός και δυναμικός υπολογισμός του κινητήρα SMD-62»

Ολοκληρώθηκε το:

4ο έτος φοιτητής, 5ο γκρουπ, Σχολή Γεωπονικής Μηχανοποίησης

Mochalov S.V. Έλεγχος: Chernov Yu.I.

Πηγή

TKR 11 N.1 ΚΑΙ SMD 62

Κινητήρες SMD: τεχνικά χαρακτηριστικά, συσκευή, κριτικές

Τα τρακτέρ T-150 και T-150K αναπτύχθηκαν από μηχανικούς του εργοστασίου τρακτέρ Kharkov. Αυτό το μοντέλο αντικατέστησε μια άλλη αρχική ανάπτυξη KhTZ - το T-125, η παραγωγή του οποίου διακόπηκε το 1967.

Το T-150 βρισκόταν σε ανάπτυξη για αρκετά χρόνια και μπήκε σε μαζική παραγωγή το 1971. Αρχικά ήταν ένα μοντέλο T-150K - ένα τρακτέρ σε μεταξόνιο. Από το 1974 ξεκίνησε η παραγωγή ενός τρακτέρ caterpillar με την ένδειξη T-150.

Η αρχή που έθεσαν οι μηχανικοί της KhTZ κατά την ανάπτυξη των T-150 και T-150 K ήταν η μέγιστη ενοποίηση αυτών των μοντέλων. Τα τροχοφόρα και ερπυστριοφόρα τρακτέρ έχουν όσο το δυνατόν παρόμοια σχεδίαση, λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορετικά συστήματα πρόωσης. Από αυτή την άποψη, τα περισσότερα ανταλλακτικά και συγκροτήματα φέρουν σήμανση για το T-150, αλλά εννοείται ότι είναι κατάλληλα και για τον τροχοφόρο τρακτέρ T-150K.

Κινητήρες εγκατεστημένοι στο τρακτέρ T-150

Οι κινητήρες των τρακτέρ T-150 και T-150K είναι τοποθετημένοι μπροστά. Ο συμπλέκτης και το κιβώτιο ταχυτήτων συνδέονται στη μονάδα μέσω του συμπλέκτη. Οι ακόλουθοι κινητήρες εγκαταστάθηκαν στους τροχοφόρους και ιχνηλάτες τρακτέρ T-150:

Κινητήρας T-150 SMD-60

Τα πρώτα τρακτέρ T-150 είχαν κινητήρα ντίζελ SMD-60. Ο κινητήρας είχε θεμελιωδώς διαφορετικό σχεδιασμό για εκείνη την εποχή και ήταν πολύ διαφορετικός από άλλες μονάδες ειδικού εξοπλισμού.

Ο κινητήρας T-150 SMD-60 είναι ένας τετράχρονος, βραχύχρονος κινητήρας. Διαθέτει έξι κυλίνδρους διατεταγμένους σε 2 σειρές. Ο κινητήρας είναι υπερτροφοδοτούμενος, διαθέτει συστήματα ψύξης υγρών και άμεσου ψεκασμού καυσίμου.

Ένα χαρακτηριστικό του κινητήρα του τρακτέρ T-150 SMD-60 είναι ότι οι κύλινδροι δεν βρίσκονται ο ένας απέναντι από τον άλλο, αλλά με μετατόπιση 3,6 cm Αυτό έγινε για να εγκατασταθούν οι ράβδοι σύνδεσης των αντίθετων κυλίνδρων σε έναν στρόφαλο ο στροφαλοφόρος άξονας.

Η διαμόρφωση του κινητήρα T-150 SMD-60 ήταν ριζικά διαφορετική από τη δομή άλλων κινητήρων τρακτέρ εκείνης της εποχής. Οι κύλινδροι του κινητήρα είχαν διάταξη σε σχήμα V, που τον έκανε πολύ πιο συμπαγή και ελαφρύτερο. Οι μηχανικοί τοποθέτησαν έναν στροβιλοσυμπιεστή και πολλαπλές εξάτμισης στην καμπίνα των κυλίνδρων. Η αντλία τροφοδοσίας ντίζελ ND-22/6B4 βρίσκεται στο πίσω μέρος.

Ο κινητήρας SMD-60 του T-150 είναι εξοπλισμένος με φυγόκεντρο πλήρους ροής για τον καθαρισμό του λαδιού κινητήρα. Ο κινητήρας έχει δύο φίλτρα καυσίμου:

1. προκαταρκτικός,
2. για λεπτό καθάρισμα.

Αντί για φίλτρο αέρα, το SMD-60 χρησιμοποιεί εγκατάσταση τύπου κυκλώνα. Το σύστημα καθαρισμού αέρα καθαρίζει αυτόματα τον κάδο σκόνης.

Χαρακτηριστικά του κινητήρα T-150 SMD-60

Στους τρακτέρ T-150 και T-150K με κινητήρα SMD-60, χρησιμοποιήθηκε ένας πρόσθετος βενζινοκινητήρας P-350. Αυτός ο κινητήρας εκκίνησης ήταν ένας μονοκύλινδρος, υδρόψυκτος κινητήρας τύπου καρμπυρατέρ που απέδιδε 13,5 ίππους. Το κύκλωμα ψύξης νερού του εκτοξευτή και του SMD-60 είναι το ίδιο. Το P-350, με τη σειρά του, ξεκίνησε από τον εκκινητή ST-352D.

Για να διευκολυνθεί η εκκίνηση το χειμώνα (κάτω από 5 μοίρες), ο κινητήρας SMD-60 ήταν εξοπλισμένος με προθερμαντήρα PZHB-10.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD-60 στο T-150/T-150K

Κινητήρας T-150 SMD-62

Μία από τις πρώτες τροποποιήσεις του τρακτέρ T-150 ήταν ο κινητήρας SMD-62. Αναπτύχθηκε με βάση τον κινητήρα SMD-60 και είχε σε μεγάλο βαθμό παρόμοιο σχεδιασμό με αυτόν. Η κύρια διαφορά ήταν η εγκατάσταση ενός συμπιεστή σε ένα πνευματικό σύστημα. Επίσης, η ισχύς του κινητήρα SMD-62 στο T-150 αυξήθηκε στους 165 ίππους. και τον αριθμό των περιστροφών.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα SMD-62 στο T-150/T-150K

Κινητήρας T-150 YaMZ 236

Μια πιο σύγχρονη τροποποίηση είναι το τρακτέρ T-150 με τον κινητήρα YaMZ 236 Ειδικός εξοπλισμός με τον κινητήρα YaMZ-236M2-59 εξακολουθεί να παράγεται μέχρι σήμερα.

Η ανάγκη αντικατάστασης της μονάδας ισχύος υπήρχε εδώ και χρόνια - η ισχύς του αρχικού κινητήρα SMD-60 και του διαδόχου του SMD-62 απλά δεν ήταν αρκετή σε ορισμένες περιπτώσεις. Η επιλογή έπεσε σε έναν πιο παραγωγικό και οικονομικό κινητήρα ντίζελ που παράγεται από το εργοστάσιο αυτοκινήτων Yaroslavl.

Αυτή η εγκατάσταση τέθηκε για πρώτη φορά σε ευρεία παραγωγή το 1961, αλλά το έργο και τα πρωτότυπα υπάρχουν από τη δεκαετία του '50 και έχουν αποδειχθεί αρκετά καλά. Για πολύ καιρό, ο κινητήρας YaMZ 236 παρέμεινε ένας από τους καλύτερους κινητήρες ντίζελ στον κόσμο. Παρά το γεγονός ότι έχουν περάσει σχεδόν 70 χρόνια από την ανάπτυξη του σχεδίου, παραμένει επίκαιρο μέχρι σήμερα και χρησιμοποιείται επίσης σε νέα σύγχρονα τρακτέρ.

Χαρακτηριστικά του κινητήρα YaMZ-236 στο T-150

Το τρακτέρ T-150 με τον κινητήρα YaMZ-236 παρήχθη μαζικά σε διάφορες τροποποιήσεις. Κάποτε, εγκαταστάθηκαν τόσο ατμοσφαιρικοί όσο και υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες. Σε ποσοτικούς όρους, η πιο δημοφιλής έκδοση ήταν η T-150 με τον κινητήρα YaMZ-236 DZ - ατμοσφαιρικός κινητήρας με κυβισμό 11,15 λίτρων, ροπή 667 Nm και ισχύ 175 ίππων, ο οποίος ξεκίνησε με ηλεκτρική μίζα .

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα YaMZ-236D3 στο T-150/T-150K

Κινητήρας YaMZ-236 στο σύγχρονο T-150

Ο κινητήρας YaMZ-236 M2-59 είναι εγκατεστημένος στα νέα τρακτέρ T-150 με τροχούς και τροχούς. Αυτός ο κινητήρας είναι ενωμένος με το YaMZ-236, το οποίο κατασκευαζόταν μέχρι το 1985, και το YaMZ-236M, η παραγωγή του οποίου σταμάτησε το 1988.

Ο κινητήρας YaMZ-236M2-59 είναι ένας ατμοσφαιρικός κινητήρας ντίζελ με άμεσο ψεκασμό καυσίμου και ψύξη νερού. Ο κινητήρας έχει έξι κυλίνδρους διατεταγμένους σε σχήμα V.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα YaMZ-236M2-59 στο T-150/T-150K

Επανεξοπλισμός τρακτέρ Τ-150: εγκατάσταση μη αυθεντικών κινητήρων

Ένας από τους λόγους για τους οποίους τα τρακτέρ T-150 και T-150K έχουν γίνει τόσο δημοφιλή είναι η υψηλή τους δυνατότητα συντήρησης και η ευκολία συντήρησης. Τα μηχανήματα μπορούν εύκολα να μετατραπούν και να εγκατασταθούν άλλος, μη εγγενής εξοπλισμός, ο οποίος θα ήταν πιο αποτελεσματικός για την εκτέλεση συγκεκριμένων εργασιών.

Ένας από τους τομείς του επανεξοπλισμού του τρακτέρ T-150 είναι η αντικατάσταση του κινητήρα. Οι κινητήρες SMD-60 και SMD-62 έχουν την ίδια γεωμετρία και μεθόδους σύνδεσης, επομένως η εγκατάσταση ενός άλλου αντί για έναν κινητήρα δεν είναι δύσκολη.

Επανεξοπλισμός του τρακτέρ T-150 με τον κινητήρα YaMZ-236 ή YaMZ-238 ( τελευταίο μοτέρσυχνά τοποθετούνται ανεξάρτητα σε μηχανές) είναι πιο δύσκολο έργο. Ο ευκολότερος τρόπος εκσυγχρονισμού ενός τρακτέρ είναι με ένα ειδικό κιτ μετατροπής. Κοστίζει περίπου 50 χιλιάδες ρούβλια και είναι ένα σύνολο προσαρμογέων για γρήγορη εγκατάσταση ενός νέου κινητήρα. Φυσικά, μιλάμε για εκσυγχρονισμό του τρακτέρ T-150 με κινητήρα SMD-60 ή SMD-62. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι δυνατή η αντικατάσταση των κινητήρων YaMZ μιας έκδοσης με μια άλλη χωρίς ιδιαίτερες δυσκολίες.

Επίσης σε ζήτηση είναι ο εκσυγχρονισμός της εγκατάστασης κινητήρα MAZ στο T-150. Δομικά, αυτό είναι το πιο δύσκολο έργο, καθώς θα πρέπει να προσαρμοστούν όλα τα στοιχεία στερέωσης, το πλαίσιο και το κιβώτιο ταχυτήτων.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει:

Hitachi ZW80 Wheel Loader: Ενημερώσεις και 10% εξοικονόμηση καυσίμου

Η JCB σημειώνει ρεκόρ ταχύτητας για τρακτέρ

Φορτηγό DIY από την Tesla 3

Μπουλντόζα ερπυστριοφόρου: πώς να επιλέξετε αξιόπιστο εξοπλισμό

Τι είδη τρακτέρ υπάρχουν: φωτογραφίες, ταξινόμηση και τύποι

Το Ναυτικό των ΗΠΑ σχεδιάζει να εκσυγχρονίσει τα συστήματα πρόωσης αεριοστροβίλων που είναι εγκατεστημένα επί του παρόντος στα αεροσκάφη και τα πλοία του στο μέλλον, αντικαθιστώντας τους συμβατικούς κινητήρες κύκλου Brayton με περιστροφικούς κινητήρες έκρηξης. Αυτό αναμένεται να οδηγήσει σε εξοικονόμηση καυσίμων περίπου 400 εκατομμυρίων δολαρίων ετησίως. Ωστόσο, η σειριακή χρήση νέων τεχνολογιών είναι δυνατή, σύμφωνα με τους ειδικούς, όχι νωρίτερα από μια δεκαετία.

Η ανάπτυξη περιστροφικών ή περιστροφικών κινητήρων στην Αμερική πραγματοποιείται από το Εργαστήριο Έρευνας Στόλου των ΗΠΑ. Σύμφωνα με τις πρώτες εκτιμήσεις, οι νέοι κινητήρες θα έχουν μεγαλύτερη ισχύ και επίσης θα είναι περίπου ένα τέταρτο πιο οικονομικοί συμβατικούς κινητήρες. Ταυτόχρονα, οι βασικές αρχές λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής θα παραμείνουν ίδιες - αέρια από το καύσιμο καύσιμο θα εισέλθουν στον αεριοστρόβιλο, περιστρέφοντας τα πτερύγια του. Σύμφωνα με το Εργαστήριο Ναυτικού των ΗΠΑ, ακόμη και στο σχετικά μακρινό μέλλον, όταν ολόκληρος ο στόλος των ΗΠΑ τροφοδοτείται από ηλεκτρική ενέργεια, οι αεριοστρόβιλοι, τροποποιημένοι σε κάποιο βαθμό, θα εξακολουθούν να είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή ενέργειας.

Ας θυμηθούμε ότι η εφεύρεση της παλλόμενης μηχανής που αναπνέει αέρα χρονολογείται από τα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα. Ο συγγραφέας της εφεύρεσης ήταν ο Σουηδός μηχανικός Martin Wiberg. Οι νέοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής έγιναν ευρέως διαδεδομένοι κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, αν και ήταν σημαντικά κατώτεροι σε σχέση με τους τεχνικές προδιαγραφέςκινητήρες αεροσκαφών που υπήρχαν εκείνη την εποχή.

Πρέπει να σημειωθεί ότι στις αυτή τη στιγμήΕκείνη την εποχή, ο αμερικανικός στόλος είχε 129 πλοία, τα οποία χρησιμοποιούν 430 κινητήρας αεριοστροβίλου. Κάθε χρόνο, το κόστος παροχής καυσίμων τους είναι περίπου 2 δισεκατομμύρια δολάρια. Στο μέλλον, όταν οι σύγχρονοι κινητήρες αντικατασταθούν από νέους, θα αλλάξει και το κόστος των καυσίμων.

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή λειτουργούν στον κύκλο Brayton. Εάν ορίσουμε την ουσία αυτής της έννοιας με λίγα λόγια, τότε όλα καταλήγουν στη διαδοχική ανάμειξη του οξειδωτικού και του καυσίμου, περαιτέρω συμπίεση του προκύπτοντος μείγματος, στη συνέχεια ανάφλεξη και καύση με διαστολή των προϊόντων καύσης. Αυτή η διαστολή χρησιμοποιείται ακριβώς για την κίνηση, την κίνηση εμβόλων, την περιστροφή του στροβίλου, δηλαδή την εκτέλεση μηχανικών ενεργειών, παρέχοντας σταθερή πίεση. Η διαδικασία καύσης του μείγματος καυσίμου κινείται με υποηχητική ταχύτητα - αυτή η διαδικασία ονομάζεται daflagration.

Όσον αφορά τους νέους κινητήρες, οι επιστήμονες σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν εκρηκτική καύση σε αυτούς, δηλαδή έκρηξη στην οποία η καύση γίνεται με υπερηχητική ταχύτητα. Και παρόλο που προς το παρόν το φαινόμενο της έκρηξης δεν έχει ακόμη πλήρως μελετηθεί, είναι γνωστό ότι με αυτόν τον τύπο καύσης εμφανίζεται ένα κρουστικό κύμα, το οποίο, διαδίδοντας μέσω του μείγματος καυσίμου και αέρα, προκαλεί μια χημική αντίδραση, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση μιας αρκετά μεγάλης ποσότητας θερμικής ενέργειας. Όταν το κρουστικό κύμα διέρχεται από το μείγμα, θερμαίνεται, γεγονός που οδηγεί σε έκρηξη.

Στην ανάπτυξη του νέου κινητήρα, σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθούν ορισμένες εξελίξεις που προέκυψαν κατά την ανάπτυξη του παλμικού κινητήρα έκρηξης. Η αρχή λειτουργίας του είναι ότι ένα προσυμπιεσμένο μίγμα καυσίμου τροφοδοτείται στον θάλαμο καύσης, όπου αναφλέγεται και πυροδοτείται. Τα προϊόντα καύσης διαστέλλονται στο ακροφύσιο, εκτελώντας μηχανικές ενέργειες. Στη συνέχεια, ολόκληρος ο κύκλος επαναλαμβάνεται από την αρχή. Αλλά το μειονέκτημα των παλλόμενων κινητήρων είναι ότι ο ρυθμός επανάληψης του κύκλου είναι πολύ χαμηλός. Επιπλέον, ο σχεδιασμός των ίδιων αυτών των κινητήρων γίνεται πιο περίπλοκος όσο αυξάνεται ο αριθμός των παλμών. Αυτό εξηγείται από την ανάγκη συγχρονισμού της λειτουργίας των βαλβίδων που είναι υπεύθυνες για την τροφοδοσία του μείγματος καυσίμου, καθώς και απευθείας από τους ίδιους τους κύκλους έκρηξης. Οι παλλόμενοι κινητήρες είναι επίσης πολύ θορυβώδεις, απαιτούν μεγάλη ποσότητα καυσίμου για να λειτουργήσουν και η λειτουργία είναι δυνατή μόνο με σταθερή έγχυση καυσίμου.

Εάν συγκρίνουμε τους περιστροφικούς κινητήρες έκρηξης με τους παλλόμενους, η αρχή της λειτουργίας τους είναι ελαφρώς διαφορετική. Έτσι, ειδικότερα, οι νέοι κινητήρες παρέχουν συνεχή έκρηξη καυσίμου χωρίς απόσβεση στο θάλαμο καύσης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπιν ή περιστροφική έκρηξη. Περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1956 από τον Σοβιετικό επιστήμονα Bogdan Voitsekhovsky. Αλλά αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε πολύ νωρίτερα, το 1926. Οι πρωτοπόροι ήταν οι Βρετανοί, οι οποίοι παρατήρησαν ότι σε ορισμένα συστήματα εμφανιζόταν ένα φωτεινό λαμπερό «κεφάλι» που κινούνταν σε σπείρα, αντί για ένα κύμα έκρηξης που είχε επίπεδο σχήμα.

Ο Woitsekhovsky, χρησιμοποιώντας μια συσκευή εγγραφής φωτογραφιών που σχεδίασε ο ίδιος, φωτογράφισε το μέτωπο του κύματος που κινούνταν στον δακτυλιοειδή θάλαμο καύσης στο μείγμα καυσίμου. Η έκρηξη περιστροφής διαφέρει από την επίπεδη έκρηξη στο ότι δημιουργείται ένα μόνο εγκάρσιο κρουστικό κύμα, ακολουθούμενο από ένα θερμαινόμενο αέριο που δεν έχει αντιδράσει και πίσω από αυτό το στρώμα υπάρχει μια ζώνη χημικής αντίδρασης. Και είναι ακριβώς αυτό το κύμα που εμποδίζει την καύση του ίδιου του θαλάμου, τον οποίο ο Marlen Topchiyan ονόμασε «πεπλατυσμένο ντόνατ».

Ας σημειωθεί ότι στο παρελθόν εκρηκτικών μηχανώνέχουν ήδη χρησιμοποιηθεί. Συγκεκριμένα, μιλάμε για παλλόμενο μηχανή αεροπλάνου, που χρησιμοποιήθηκε από τους Γερμανούς στο τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου σε πυραύλους κρουζ V-1. Η παραγωγή του ήταν αρκετά απλή, η χρήση του ήταν αρκετά εύκολη, αλλά ταυτόχρονα αυτός ο κινητήρας δεν ήταν πολύ αξιόπιστος για την επίλυση σημαντικών εργασιών.

Στη συνέχεια, το 2008, απογειώθηκε το Rutang Long-EZ, ένα πειραματικό αεροσκάφος εξοπλισμένο με παλμικό κινητήρα έκρηξης. Η πτήση διήρκεσε μόλις δέκα δευτερόλεπτα σε ύψος τριάντα μέτρων. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας ανέπτυξε μια ώθηση περίπου 890 newton.

Ένα πειραματικό μοντέλο κινητήρα που παρουσιάστηκε από το Εργαστήριο Ναυτικού των ΗΠΑ είναι ένας δακτυλιοειδής θάλαμος καύσης σε σχήμα κώνου με διάμετρο 14 εκατοστών στην πλευρά παροχής καυσίμου και 16 εκατοστών στην πλευρά του ακροφυσίου. Η απόσταση μεταξύ των τοιχωμάτων του θαλάμου είναι 1 εκατοστό, ενώ ο «σωλήνας» έχει μήκος 17,7 εκατοστά.

Ένα μείγμα αέρα και υδρογόνου χρησιμοποιείται ως μίγμα καυσίμου, το οποίο τροφοδοτείται υπό πίεση 10 ατμοσφαιρών στον θάλαμο καύσης. Η θερμοκρασία του μείγματος είναι 27,9 βαθμοί. Σημειώστε ότι αυτό το μείγμα αναγνωρίζεται ως το πιο βολικό για τη μελέτη του φαινομένου της έκρηξης με περιστροφή. Όμως, σύμφωνα με τους επιστήμονες, στους νέους κινητήρες θα είναι δυνατή η χρήση ενός μείγματος καυσίμου που αποτελείται όχι μόνο από υδρογόνο αλλά και από άλλα εύφλεκτα συστατικά και αέρα.

Πειραματικές μελέτες του περιστροφικού κινητήρα έχουν δείξει τη μεγαλύτερη απόδοση και ισχύ του σε σύγκριση με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η σημαντική εξοικονόμηση καυσίμου. Ταυτόχρονα, κατά τη διάρκεια του πειράματος αποκαλύφθηκε ότι η καύση του μείγματος καυσίμου σε έναν περιστροφικό «δοκιμαστικό» κινητήρα δεν είναι ομοιόμορφη, επομένως είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί ο σχεδιασμός του κινητήρα.

Τα προϊόντα καύσης που διαστέλλονται στο ακροφύσιο μπορούν να συλλεχθούν σε έναν πίδακα αερίου χρησιμοποιώντας έναν κώνο (αυτό είναι το λεγόμενο φαινόμενο Coanda) και στη συνέχεια αυτός ο πίδακας αποστέλλεται στον στρόβιλο. Υπό την επίδραση αυτών των αερίων, ο στρόβιλος θα περιστραφεί. Έτσι, μέρος της εργασίας του στροβίλου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προώθηση πλοίων και εν μέρει για την παραγωγή ενέργειας, η οποία είναι απαραίτητη για τον εξοπλισμό του πλοίου και τα διάφορα συστήματα.

Οι ίδιοι οι κινητήρες μπορούν να παραχθούν χωρίς κινούμενα μέρη, γεγονός που θα απλοποιήσει σημαντικά τη σχεδίασή τους, γεγονός που, με τη σειρά του, θα μειώσει το κόστος του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής στο σύνολό του. Αλλά αυτό είναι μόνο στο μέλλον. Πριν από τη μαζική παραγωγή νέων κινητήρων, είναι απαραίτητο να λυθούν πολλά δύσκολα προβλήματα, ένα από τα οποία είναι η επιλογή ανθεκτικών στη θερμότητα υλικών.

Σημειώστε ότι αυτή τη στιγμή, οι περιστροφικοί κινητήρες έκρηξης θεωρούνται ένας από τους πιο υποσχόμενους κινητήρες. Αναπτύσσονται επίσης από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Άρλινγκτον. Power point, που δημιούργησαν, ονομάστηκε «μηχανή συνεχής έκρηξη" Στο ίδιο πανεπιστήμιο διεξάγεται έρευνα για την επιλογή διαφορετικών διαμέτρων δακτυλιοειδών θαλάμων και διαφόρων μιγμάτων καυσίμων, που περιλαμβάνουν υδρογόνο και αέρα ή οξυγόνο σε διάφορες αναλογίες.

Εξελίξεις προς αυτή την κατεύθυνση βρίσκονται σε εξέλιξη και στη Ρωσία. Έτσι, το 2011, σύμφωνα με τον διευθύνοντα σύμβουλο της ένωσης έρευνας και παραγωγής Saturn I. Fedorov, η ανάπτυξη ενός παλλόμενου κινητήρα αεριωθούμενου αέρα πραγματοποιείται από επιστήμονες στο Επιστημονικό και Τεχνικό Κέντρο Lyulka. Το έργο εκτελείται παράλληλα με την ανάπτυξη ενός πολλά υποσχόμενου κινητήρα, που ονομάζεται «Product 129» για το T-50. Επιπλέον, ο Fedorov είπε επίσης ότι η ένωση διεξάγει έρευνα για τη δημιουργία πολλά υποσχόμενων αεροσκαφών επόμενου σταδίου, τα οποία αναμένεται να είναι μη επανδρωμένα.

Ταυτόχρονα, ο διευθυντής δεν διευκρίνισε τι είδους παλλόμενο ο κινητήρας λειτουργείομιλία. Προς το παρόν, είναι γνωστοί τρεις τύποι τέτοιων κινητήρων - χωρίς βαλβίδες, βαλβίδα και έκρηξη. Είναι γενικά αποδεκτό, ωστόσο, ότι οι παλλόμενοι κινητήρες είναι οι απλούστεροι και φθηνότεροι στην παραγωγή.

Σήμερα, πολλές μεγάλες αμυντικές εταιρείες διεξάγουν έρευνα για τη δημιουργία παλλόμενων, υψηλής απόδοσης κινητήρων τζετ. Μεταξύ αυτών των εταιρειών είναι η αμερικανική Pratt & Whitney και General Electricκαι η γαλλική SNECMA.

Έτσι, μπορούν να εξαχθούν ορισμένα συμπεράσματα: η δημιουργία ενός νέου πολλά υποσχόμενου κινητήρα έχει ορισμένες δυσκολίες. Το κύριο πρόβλημα αυτή τη στιγμή βρίσκεται στη θεωρία: τι ακριβώς συμβαίνει όταν ένα κύμα έκρηξης κινείται σε κύκλο είναι γνωστό μόνο σε γενικό περίγραμμα, και αυτό περιπλέκει πολύ τη διαδικασία βελτιστοποίησης των εξελίξεων. Επομένως, η νέα τεχνολογία, αν και πολύ ελκυστική, είναι ελάχιστα εφικτή στην κλίμακα της βιομηχανικής παραγωγής.

Ωστόσο, εάν οι ερευνητές καταφέρουν να λύσουν τα θεωρητικά ζητήματα, θα είναι δυνατό να μιλήσουμε για μια πραγματική ανακάλυψη. Άλλωστε, οι τουρμπίνες χρησιμοποιούνται όχι μόνο στις μεταφορές, αλλά και στον ενεργειακό τομέα, στον οποίο η αύξηση της απόδοσης μπορεί να έχει ακόμη πιο ισχυρό αποτέλεσμα.

Υλικά που χρησιμοποιούνται:
http://science.compulenta.ru/719064/
http://lenta.ru/articles/2012/11/08/detonation/