Milyen szempontok számítanak kulcsfontosságúnak a „legjobb” kiválasztásánál? Vannak alapvető különbségek a tervezés megközelítésében a különböző kontinenseken? Próbáljunk választ találni ezekre a kérdésekre.

EURÓPA: GAZDASÁGOS MÓDBAN

A Peugeot-Citroen konszern vezetője, Jean-Martin Foltz sokak számára váratlanul arról beszélt egy legutóbbi londoni sajtótájékoztatón. hibrid autók: "Nézz körül: Európában kevesebb mint 1%-a van ilyen autóknak, míg a dízelek aránya eléri a felét." Foltz úr szerint a modern dízel előállítása sokkal olcsóbb, ugyanakkor nem kevésbé gazdaságos és környezetbarát.

Azok az idők, amikor a dízelmotorok fekete nyomot hagytak maguk mögött, dübörögtek az utcán, és literes teljesítményükben érezhetően alulmaradtak a benzinmotoroknál. Ma a dízelmotorok részesedése Európában 52%, és folyamatosan növekszik. A lendületet például a környezetvédelmi bónuszok adócsökkentés formájában, de mindenekelőtt a benzin magas ára adják.

Az áttörés a dízel fronton a 90-es évek vége felé következett be, amikor az első „common rail” - közös üzemanyag-elosztócsővel - ellátott motorok gyártásba kerültek. Azóta a nyomás folyamatosan nő benne. BAN BEN a legújabb motorok eléri az 1800 atmoszférát, és egészen a közelmúltig az 1300 atmoszférát tartották kiemelkedő mutatónak.

A sorban következnek a dupla befecskendezési nyomásnövelő rendszerek. Először is a szivattyú üzemanyagot pumpál a tárolótartályba 1350 atm-ig. Ezután a nyomást 2200 atm-re emelik, amely alatt belép a fúvókákba. Ezen a nyomáson az üzemanyagot kisebb átmérőjű lyukakon keresztül fecskendezik be. Ez javítja a permetezés minőségét és növeli az adagolás pontosságát. Ezért a hatékonyság és a teljesítmény növekedése.

A pilóta befecskendezést már több éve alkalmazzák: az első „adag” üzemanyag a főadagnál valamivel korábban kerül a hengerekbe, ami lágyabb motorműködést és tisztább kipufogógázt eredményez.

A közös nyomócsövön kívül vannak más műszaki megoldás hogy a befecskendezési nyomást soha nem látott magasságokba emelje. A szivattyú befecskendező szelepeit a teherautó motorjaiból áthelyezték a személyszállító dízelek. A Volkswagen különösen elkötelezett irántuk, egészséges versenyt biztosítva az „általános rámpa” számára.

A dízel útjának egyik buktatója mindig is a környezetvédelem volt. Ha a benzinmotorokat a kipufogógázban lévő szén-monoxid, nitrogén-oxidok és szénhidrogének miatt kritizálták, akkor a dízelmotorokat a nitrogénvegyületek és a koromrészecskék miatt. Az Euro IV szabványok tavalyi bevezetése nem volt egyszerű. A nitrogén-oxidokat semlegesítővel kezelték, de egy speciális szűrő felfogja a kormot. 150 ezer km-ig bírja, utána vagy cserélik, vagy „kalcinálják”. A vezérlő elektronika parancsára a recirkulációs rendszer kipufogógázai és nagy adag üzemanyag kerül a hengerbe. A kipufogógáz hőmérséklete emelkedik, és a korom kiég.

Figyelemre méltó, hogy az új dízelmotorok többsége biodízel üzemanyaggal is üzemelhet: növényi olajokon alapul, nem kőolajtermékeken. Ez az üzemanyag kevésbé agresszív a környezetre, így tömeges részesedése az európai piacon 2010-re eléri a 30%-ot.

Mindeközben a szakértők megjegyzik közös fejlesztés A General Motors és a FIAT a 2005-ös év egyik motorja. Az elektronikának köszönhetően a kis lökettérfogatú dízelmotor képes gyorsan megváltoztatni a befecskendezési paramétereket, ezáltal nagyobb nyomatékot és gyorsabb motorindítást biztosít. Az alumínium széles körben elterjedt használata, amely jelentősen csökkentette a súlyt és a méretet, együtt elegendő teljesítmény 70 LE és a jelentős, 170 Nm-es nyomaték lehetővé tette, hogy az 1,3 literes motor nagy számú szavazatot szerezzen.

Figyelembe véve a dízel fronton elért eredményeket, nyugodtan kijelenthetjük, hogy Európa közeljövője ezekben a motorokban van. Erősebbé, csendesebbé és kényelmesebbé válnak a mindennapi vezetés során. A jelenlegi olajárakat figyelembe véve az Óvilágban egyikük sem képes kiszorítani őket. létező típusok motorok.

ÁZSIA: TÖBB TELJESÍTMÉNY literenként

A japán motormérnökök fő eredménye az elmúlt tíz évben a nagy literteljesítmény. A jogszabályok által szűk keretek közé szorítva a mérnököknek sikerül a legtöbb kiváló eredményt elérniük különböző utak. Feltűnő példa- Változtatható szelepvezérlés. A 80-as évek végén a japán Honda a maga VTEC rendszer igazi forradalmat csinált.

A fázisok váltogatásának szükségességét a különböző vezetési módok diktálják: városban alacsony sebességnél a hatékonyság és a nyomaték a legfontosabb, autópályán - nagy sebességnél. A vásárlók kívánságai is eltérőek a különböző országokban. Korábban a motorbeállítások állandóak voltak, de most lehetővé vált, hogy szó szerint módosítsák őket menet közben.

A modern Honda motorok többféle VTEC-vel vannak felszerelve, köztük egy háromfokozatú eszközzel. Itt a paraméterek nem csak alacsony és Magassebesség, hanem átlagosan is. Így kombinálható a nem kompatibilis: nagy fajlagos teljesítmény (akár 100 LE/l), fogyasztás 60-70 km/h üzemmódban 4 liter/száznál és nagy nyomaték 2000-6000 ford/perc tartományban.

Ennek eredményeként a japánok sikeresen forgatnak nagy teljesítményű igen szerény kötetekből. Ennek a mutatónak a rekordere zsinórban egy éve továbbra is a Honda S2000 roadster, szívó 2 literes, 250 LE-s motorral. Annak ellenére, hogy a motor 1999-ben jelent meg, még mindig a legjobbak között van - 1,8–2,0 literes űrtartalommal a 2005-ös versenyzők között a második helyen. A japánok második vitathatatlan vívmánya az hibrid telepítések. A Toyota által gyártott „Hybrid Synergy Drive” nem egyszer került a nyertesek közé, és a „gazdaságos motor” kategóriában szerezte meg a legtöbb pontot. A megadott 4,2 l/100 km-es adat egy olyan meglehetősen nagy autónál, mint a Toyota Prius, minden bizonnyal jó. A Synergy Drive teljesítménye eléri a 110 LE-t, a benzin-elektromos rendszer teljes nyomatéka pedig kiemelkedő - 478 Nm!

Az üzemanyag-hatékonyság mellett a környezetvédelmi szempont is hangsúlyos: a motor szénhidrogén- és nitrogén-oxid-kibocsátása 80, illetve 87,5%-kal alacsonyabb a benzinmotoroknál az Euro IV-es szabványok által előírtnál, és 96%-kal a dízelmotoroknál előírtnál. Így a Synergy Drive a világ legszigorúbb keretébe illeszkedik - a kaliforniai bevezetésre tervezett ZLEV-be.

BAN BEN utóbbi évekérdekes tendencia rajzolódott ki: a hibridekkel kapcsolatban egyre kevesebbet beszélünk abszolút rekordok hatékonyság. Vegyük a Lexus RX 400h-t. Ez az autó teljesen normális 10 litert fogyaszt városi ciklusban. Egy figyelmeztetéssel - ez nagyon kevés, tekintve, hogy a fő motor teljesítménye 272 LE. és 288 N.m nyomaték!

Ha Japán cégek, elsősorban a Toyota és a Honda a következő 5-10 évben nagyságrendekkel megugrhat a hibridek eladási költsége.

AMERIKA: OLCSÓ ÉS OLCSÓ

Az „Év motorja” verseny utáni amerikai autófórumokon óhatatlanul viták bontakoznak ki: hogy van az, hogy egyetlen a mi tervezésű motorunk sincs a nyertesek között! Egyszerű: az amerikaiak, a folyamat ellenére üzemanyag-válság, nem jártak túl sikeresen a benzin megtakarításában, és hallani sem akarnak a gázolajról! De ez nem jelenti azt, hogy nincs mivel dicsekedniük.

Például a Hemi sorozat Chrysler motorjai, amelyek az 50-es években erős modelleken tündököltek (az USA-ban hagyományosan „olajautóknak” nevezik őket). Nevük az angol hemispherical - hemispherical szóból származik. Természetesen sok minden megváltozott fél évszázad alatt, de mint korábban, a modern Hemi autók is félgömb alakú égésterekkel rendelkeznek.

Hagyományosan a motorok sorát az európai szabványok szerint illetlen lökettérfogatú egységek vezetik - 6,1 literig. Miután kinyitotta a tájékoztatót, felkelti a szemét a tervezési megközelítések közötti különbség. „Osztályelső erő”, „leggyorsabb gyorsulás”, „alacsony zajszint”... az üzemanyag-fogyasztást mellékesen említik. Bár természetesen nem közömbös a mérnökök iránt. Csak a prioritások kicsit mások... dinamikus jellemzőkés... az egység alacsony költsége.

A Hemi motorok nem rendelkeznek változó fázisokkal. Nem annyira erőltetettek, és literteljesítményben meg sem közelíthetik a legjobb japán egységeket. De okos MDS rendszert használnak (Multi Displacement System - több kötetből álló rendszer). Amint a név is sugallja, jelentése a motor nyolc hengeréből négy leállításában rejlik, amikor például egy 5,7 literes motornál nem szükséges mind a 335 „ló” és az 500 Nm nyomaték használata. A kikapcsoláshoz mindössze 40 ezredmásodperc szükséges. A GM már használt hasonló rendszereket, a Chryslernek ez az első tapasztalata. A cég szerint az MDS vezetési stílusától függően akár 20%-os üzemanyag-megtakarítást is lehetővé tesz. Bob Lee, a Chrysler motorrészlegének alelnöke nagyon büszke az új motorra: „A hengerek kikapcsolása elegáns és egyszerű... az előnyök a megbízhatóság és az alacsony ár.”

Természetesen az amerikai mérnökök nem korlátozzák magukat a kapcsolható hengerekre. Egészen más fejlesztésekkel is készülnek például erőművek az üzemanyagcellákon. Abból ítélve, hogy egyre több új, éppen ilyen motorral szerelt koncepcióautó jelenik meg, jövőjük rózsás árnyalatú.

Természetesen a „nemzeti motorépítésnek” csak a legszembetűnőbb tulajdonságait vettük észre. A modern világ túl kicsi ahhoz, hogy alapvetően különböző kultúrák létezzenek egymás mellett anélkül, hogy befolyásolnák egymást. Talán egy nap kitalálnak egy ideális „globális” motor receptjét? Egyelőre mindenki inkább a saját útját járja: Európa arra készül, hogy flottája csaknem felét repceolajra állítja át; Amerika, bár igyekszik nem észrevenni a világban zajló változásokat, fokozatosan leszoktatja magát a falánk mastodonokról, és fontolgatja, hogy az egész ország infrastruktúráját hidrogén-üzemanyagra állítja át; Nos, Japán... mint mindig, most is magas technológiaés végrehajtásuk lenyűgöző gyorsasága.

"PSA-FORD" DÍZEL

A közeljövőben két új motor gyártása kezdődik meg, amelyeket a Peugeot-Citroen konszern és a Ford közösen fejlesztett ki (a Ford mérnöke, Phil Lake mutatja be őket az újságíróknak). A 2,2 literes dízelmotorok kereskedelmi és személygépkocsikhoz készültek. A közös nyomócsöves rendszer most 1800 atm nyomáson működik. Az üzemanyagot hét 135 mikronos piezoelektromos befecskendező nyíláson keresztül fecskendezik be az égéstérbe (korábban öt volt). Mostantól forgattyústengely-fordulatonként akár hatszor is befecskendezhető az üzemanyag. Az eredmény tisztább kipufogógáz, üzemanyag-takarékosság és csökkentett vibráció.

Két kompakt, alacsony tehetetlenségi nyomatékú turbófeltöltőt használtak. Az első kizárólag az „alsó végért” felelős, a második 2700 ford./perc után aktiválódik, sima nyomatékgörbét biztosítva, amely 1750 ford./percnél eléri a 400 Nm-t és 125 LE teljesítményt. 4000 ford./percnél. A motor tömege ehhez képest előző generáció 12 kg-mal csökkentve az új hengerblokk architektúrának köszönhetően.

A motorgyártás fejlődésének a különböző országokban megvannak a maga sajátosságai, amelyeket az ipari potenciál eltérő szintje, az üzemanyag-források állapota, a hagyományok és a kereslet határoznak meg. A keresések fő irányai azonban továbbra is közösek maradnak. A szakemberek mai erőfeszítései elsősorban a fejlesztésre és a gyártásra irányulnak modern tüdő valamint kompakt, erős és gazdaságos motorok, amelyek kipufogógázai minimális mérgező anyagokat tartalmaznának. Az utóbbi időben jelentősen megemelkedtek a zaj- és rezgésszintre vonatkozó követelmények. Ez az ökológia sürgető követelménye.

Külföldön megjegyzik, hogy még intenzív kutatások és kutatások mellett is új típusú, gyakran nagyon szokatlan, dugattyús motorok létrehozásához vezettek. belső égés marad a fő típus szállítómotorok XX-ben és ben is eleje XXI század. A szilárdságuk ellenére belső égésű motorok története(a benzinmotor nemrég ünnepelte századik évfordulóját), a gépészet folyamatosan talál valami újat, vagy akár visszatér az elfeledett régiekhez.

Hogyan csökkenthető a súrlódás

A mechanikai hatásfok növelésének módjainak keresése mindenekelőtt a súrlódó felületek minimálisra csökkentésére, a segédmechanizmusok meghajtására és használatára vonatkozó energiafogyasztás csökkentésére vezetett. kenőolajok csökkentett viszkozitású és bizonyos adalékokkal.

Számos vezető cég fejleszt és gyárt motorokat Jármű, vizsgálja meg a feldolgozási minőség javításának lehetőségeit belső felületek hengerek és villámló mozgó alkatrészek. Ez utóbbi a tehetetlenségi erők csökkenéséhez vezet, ami lehetővé teszi a főtengely-csapok átmérőjének csökkentését, és ennek megfelelően a súrlódási veszteségek csökkentését a siklócsapágyakban.

Kísérletek folynak a súrlódás csökkentésére a henger-dugattyú párban. Például olyan dugattyúk gyártását javasolják, amelyek súrlódási területei 25 mikronnal kinyúlnak a dugattyúvezető felülete fölé. Két ilyen platform van az alsó dugattyúgyűrű alatt az átmérő ellentétes oldalán, és egy a szoknya alsó részén, szimmetrikusan a hajtórúd lengéssíkjával. A dugattyú teljes súrlódási felülete a hengerfalakon 40-70%-kal csökken (a dugattyúszoknya hosszától függően) a hagyományos kialakítású dugattyúkhoz képest. Az alkotáshoz jobb feltételeket hidrodinamikus kenés és stabil olajék fenntartása a dörzsölő felületek között, ezen érintkezőbetétek élei 1°-os szögben le voltak ferdítve.

A próbapadi tesztek kimutatták, hogy az ilyen módosított dugattyús benzinmotorokban és dízelmotorokban a súrlódási veszteségek 7-11%-kal csökkennek, teljes terhelés mellett 0,7-1,5%-kal üzemanyag-megtakarítás érhető el, a effektív teljesítmény pedig 1,5-2%-kal nő. .

Nemcsak a súrlódási veszteségek csökkentése fontos, hanem a dörzsölő párok megbízhatóságának növelése is. A modern technológia széles lehetőségeket nyit meg: kopásálló és korróziógátló bevonatok, termomechanikus felületkezelés, porított keményötvözetek plazmaszórása és még sok más.

A jövő anyagai

A motorgyártás jövője egyre inkább a könnyűötvözetek, a kompozit és műanyagok, valamint a kerámiák használatához kötődik.

Így tavaly a nyugati vállalatok által gyártott motorok alumíniumötvözetből készült hengerblokkokkal elérte a teljes termelés 50% -át, és a könnyűötvözetekből készült hengerfejek 75% -át. Szinte minden kis és közepes lökettérfogatú nagy sebességű motor alumíniumötvözetből készült dugattyúkkal van felszerelve.

japán autógyártó cégek A sorozatgyártású motorokon alumíniumötvözetből és titánból készült blokkfejeket használnak.

Az Egyesült Államokban alacsony szén-dioxid-kibocsátású, mindössze 2,3 mm vastagságú acélból sajtolt tömbök gyártása folyik. Ez csökkenti az előállítási költségeket és súlymegtakarítást biztosít az öntöttvas blokkhoz képest (a sajtolt acéltömb súlya nem haladja meg az alumíniumötvözetből öntött blokk tömegét). A nagy hőmérséklet-különbségek mellett működő motoralkatrészek esetében az alumíniumötvözetek bórszálakkal történő megerősítésével kapcsolatos kísérleteket végeznek.

Németországban megkezdődtek a motoralkatrészek szálerősítésű kompozit anyagokból (főleg hajtórudak és dugattyúcsapok) előállítására. Az előzetes tesztek során a hajtórudak 10 millió nyomó-feszítési ciklust bírtak ki tönkremenetel nélkül. Ezek az összekötő rudak 54%-kal könnyebbek, mint a hagyományos acélok. Jelenleg valós motorműködési körülmények között tesztelik őket.

Két amerikai cég közös „műanyagmotoros” program keretében 4 hengeres, 2,3 literes lökettérfogatú motort fejlesztett ki, amely két vezérműtengellyel és tizenhat szelepes hengerfejjel rendelkezik (hengerenként 4 szelep). A hengerblokk és a fej, a dugattyúk (hőálló bevonattal), a hajtórudak, a gázelosztó alkatrészek és a serpenyő szálas műanyagból készült. Ezzel lehetővé vált a motor fajsúlyának csökkentése 2,25-ről 0,70 kg/kW-ra, a zajszint pedig 30%-kal csökkent.

A motor effektív teljesítménye 240 kW, tömege pedig 76,4 kg (versenyváltozatban). Egy hasonló acélból és öntöttvasból készült motor tömege 159 kg. A műanyag alkatrészek teljes részesedése 63%.

Ezt a „műanyag” motort használja szabványos rendszer kenőanyagok és hagyományos víz rendszer hűtés. A legnagyobb rész - a hengerblokk - kompozit anyagból (grafitszálas epoxigyanta) készült. A motor széles körben használ kiváló minőségű hőre lágyuló Torlont, amely kémiai összetétel hasonló a poliamidhoz. A becslések szerint ennek a hőre lágyuló műanyagnak a széles körű alkalmazása 10 éven belül megkezdődhet.

Mire képes a kerámia

A modern benzin- és dízelmotorok az üzemanyag elégetésével nyert energia csupán egyharmadát alakítják mechanikai energiává. A többi a hőcserére megy, és a kipufogógázokkal együtt elvész. Növelje a motor termikus hatásfokát, annak üzemanyag-hatékonyságés a mérgező anyagok légkörbe történő kibocsátásának csökkentése az égéstérben zajló folyamat hőmérsékletének növelésével lehetséges. Ehhez olyan alkatrészekre van szükség, amelyek ellenállnak a durvább hőmérsékletnek. A kerámia valóban „forradalmi” anyagnak bizonyult a motorok számára.

Nincs azonban egyetértés a széles körű használat célszerűségéről. Ezeknek az anyagoknak a szerkezeti tulajdonságait még nem sikerült tökéletesíteni. A kerámia anyagok árai magasak. Feldolgozásuk technológiája, beleértve például a gyémántcsiszolást is, bonyolult és drága. A kerámia alkatrészek feldolgozása nehézkes a belső hibákra való érzékenységük miatt. A kerámia alkatrészek nem fokozatosan, hanem azonnal és teljesen tönkremennek. Mindez azonban nem jelenti azt, hogy a kerámiát el kellene hagyni. Az új anyag nagyon érdekes és ígéretes: lehetővé teszi a növekedést Üzemi hőmérséklet belső égésű motorok 700°-ról 1100°C-ra, és hozzon létre egy dízelmotort, amelynek termikus hatásfoka ≈48% (emlékezzünk rá, hogy a hagyományos dízelmotoroknál ez ≈36%).

Az USA-ban például egy 6 hengeres, hagyományos hűtőrendszer nélküli dízelmotort terveztek, gyártottak és teszteltek, számos alkatrészt hőálló cirkónium-oxid bevonattal. Ezt a 170 kW-os, 14 literes lökettérfogatú motort egy 4,5 tonnás teherautóra szerelték fel. 10 000 km-es futás alatt átlagos fajlagos üzemanyag-fogyasztása 30-50%-kal kevesebb, mint rendes autók ez az osztály.

A japán cégek, amelyek a legnagyobb mennyiségű kutatási munkát végeznek kerámia anyagokkal kapcsolatban, és már mintegy 60 millió dollárt költöttek el 10 évnyi kísérletezés során, optimistábbak. A dízelmotorok „rögzített” kerámia alkatrészeit az idei évtől kezdődően, a kerámiaalkatrészek teljes kínálatát pedig 1990-re állítják tömeggyártásba. A kerámiaanyagok aránya a motoralkatrészekben 2000-re 5-30% lesz. .

A kerámia mindig is törékeny volt és az is marad. A kérdés az, hogy a legújabbat használjuk technológiai folyamatok növelje szilárdságát és tartósságát olyan értékekre, amelyek biztosítják a motor teljesítményét. A tudósok szerint a nagy szilárdságú kerámiák használatának fő sikereit nem új anyagok megjelenése után érik el, hanem új progresszív technológiai technikák és módszerek kifejlesztésével és bevezetésével az előre meghatározott tulajdonságokkal rendelkező anyagok kialakítására.

A kifejlesztett kerámia bevonatok az égésterekhez és a csapágyakhoz fontos lépést jelenthetnek a teljes egészében kerámiából készült „monolit” alkatrészek létrehozása felé. A nagy hatékonyságú kerámia anyagok létrehozásának egyik legígéretesebb területe a lézerek alkalmazása azonos méretű anyagszemcsék kialakítására (a különböző méretű részecskéket tartalmazó formázóporok élesen csökkentik a kerámia alkatrészek szilárdsági tulajdonságait). Az összes „kerámia” probléma sikeres megoldása jelentős hatással lesz a motorgyártás gazdaságosságára. A belső égésű motorok költsége nemcsak azért csökkenthető, mert olcsóbbak lesznek az alapanyagok és csökkennek a gyártási költségek, hanem az is, hogy a motorok tervezése egyszerűbbé válik. A radiátorok (hűtőszekrények), vízszivattyúk, hajtásaik és a hengerblokk vízköpenyének megtagadása jelentősen csökkenti a motorok tömegét és méreteit.

Ezenkívül lehetőség nyílik a szokásos kenőanyagok elhagyására. Lehetséges, hogy új kenőanyagok szilárd vagy akár gáz halmazállapotúak lesznek, magas hőmérsékleten használhatók.

Mi a turbófeltöltés és hogyan történik?

Közös fejlődési irány mindenki számára dugattyús belső égésű motorok(benzin, dízel, forgódugattyús stb.) a kompresszoros feltöltés elterjedt alkalmazása.

A feltöltés, mint a literteljesítmény növelésének hatékony eszköze régóta ismert. Először a repülésben jelent meg az 1920-as években, majd tovább versenyautók. Ezek mechanikus hajtású rotációs feltöltők voltak (a leggyakrabban használt feltöltő a „Rute” típusú volt, két két- vagy háromlapátos rotorral). Aztán áttértek a teherautómotorokra. Ezt a fajta feltöltőt több évtizede használják hazai és külföldi tengeri motorgyártásban egyaránt. Az elmúlt években megkezdték a gázturbinás hajtású feltöltők - turbókompresszorok (TC) - használatát; Ezért most a kis és közepes lökettérfogatú, tömegesen gyártott autómotorokban kizárólag TC-t használnak feltöltő egységként. Széleskörű alkalmazását viszonylag alacsony költsége, gyárthatósága, tömörsége és ellátottsága segítette elő nagy teljesítményű motor. A TC különösen kényelmes csónakok, traktorok és álló egységek motorjaihoz, amelyek hosszú ideig működnek a motortengely állandó fordulatszámán.

A boost bevezetése és a lökettérfogat egyidejű csökkentése lehetővé teszi a szükséges teljesítmény eltávolítását nagyobb fojtószelep-nyílásnál, így a motor az idő jelentős részében a legalacsonyabb fajlagos üzemanyag-fogyasztásnak megfelelő üzemmódok tartományában működik. A gyorsítási és a kényszerített üzemmódok teljesítménytartalékát a szupertöltés biztosítja.

Miben segít a boost? A töltet égési előkészítése javul, mivel a friss töltet sűrűsége megnövekedett; nő a tömegsebesség a henger bejáratánál, javulnak a gyújtás előtti üzemanyag-töltés paraméterei. Emiatt megnő a tömeges égési sebesség, maximális értékeket nyomás és üzemi hőmérséklet.

A világon a motorok túlnyomó többségét olyan autókhoz gyártják, amelyek gyakori gyorsítással és lassítással közlekednek (különösen a városokban), ezért a motorokat és üzemanyag-alkatrészeket gyártó cégek új (vagy elfelejtett régi, de új anyagok felhasználásával) kutatásába kezdtek. kompresszorok típusai. Ez azzal magyarázható, hogy a kipufogógázokkal meghajtott gázturbinából és egy feltöltőből álló radiális-axiális belső égésű motornak (mindkét kerék ugyanazon a tengelyen van konzolos) alapvető hátrányai vannak: tehetetlensége és függősége. a kipufogógázok energiáján (EG). Ez a tehetetlenség magyarázza a maximális nyomaték és a maximális teljesítmény elérésének késését a motor fordulatszámához képest. A probléma megoldható akár további vezérlőberendezések létrehozásával, akár a mechanikus hajtású feltöltőkhöz való visszatéréssel.

Például Japánban egy TC-t fejlesztettek ki változó geometria fúvókák 2 literes lökettérfogatú motorhoz. Az új egység javítja a motor dinamikus jellemzőit, 12%-kal növeli a nyomatékot, és csökkenti a maximális töltőnyomás elérésének idejét. A fúvóka bemenetének átmérője egy csappantyúval változtatható elektronikusan vezérelhető a bemenő levegő áramlásának megfelelően. A TC bemenő levegő áramlása egyenesen arányos a kipufogógáz kimeneti áramlásával; így a bemenet megváltoztatása növeli a turbinaegység hatékonyságát alacsony és magas frekvenciák forgás.

A mechanikus hajtású feltöltők kisebb tehetetlenséggel rendelkeznek, és a motor fordulatszámával szinkronban növelik a nyomatékot. A meghajtó feltöltők hátrányai közé tartozik a jelentős tömeg és méretek, valamint a hasonló TC-khez képest alacsonyabb hatásfok, valamint a megnövekedett zajszint. A mechanikus hajtású feltöltők nagy pontosságú gyártást igényelnek; hogy magas töltőnyomást érjünk el magas hatásfok A feltöltő a rotorok belső hűtését igényli. Költségük magasabb, mint a TC költsége.

Fejlesztés alatt állnak az ékszíjhajtású, állítható bemeneti keresztmetszetű lapátos forgófúvók; Folyton változó variátoron keresztül mechanikus hajtású centrifugális kompresszorok alkalmazásának lehetőségét vizsgálják, hogy a teljesítményt a motor jellemzőihez igazítsák.

Az egyik új és nagyon ígéretes kivitel a „Kompreks” típusú hullámnyomás-cserélők (WPE), amelyek gázturbinás és mechanikus hajtást is használnak. A motor teljesítményének körülbelül 1,0%-át használja fel az egység hajtására. A VOD használatával történő feltöltés jelentősen megnöveli a motor teljesítményét az üzemmód zónában. Például egy 4 hengeres, 1,7 literes üzemi térfogatú belső égésű motor esetében a Kompreks VOD használata a teljesítményt egy 2,5 literes belső égésű motor teljesítményével egyenértékű értékre növelte. A 232 kW teljesítményű Saurer motoron a teljesítménynövekedés 50%, a nyomaték 30-50% volt.

A feltöltők (bármilyen típusú) használatához léghűtőket, más néven intercoolereket kellett kifejleszteni, mivel a levegő összenyomásakor felmelegszik. A hűtők növelik a motor hatékonyságát és teljesítményét azáltal, hogy növelik az égésterekbe belépő levegő sűrűségét. A levegő hőmérséklete a kimenetnél eléri a 120°C-ot, a szívócső bemeneténél a levegő hőmérsékletének 38-60°C tartományban kell lennie. A dízelmotorok optimális hőmérséklete körülbelül 50°C. Ha a töltőlevegőt alacsonyabb hőmérsékletre hűtjük, akkor a töltéssűrűség növekedése ellenére a teljesítmény csökken, mivel az égési folyamat romlik. A közbenső levegő hőmérsékletének pontos szabályozása 10%-kal növeli a teljesítményt.

Jelenleg a munkafolyamatok javítása a belső égésű motorok hatékonyságának növelése és a kipufogógáz toxicitás csökkentése érdekében elsősorban a elszegényedettüzemanyag-levegő keverékek, azaz csökkentett benzintartalmú keverékek. A legújabb kísérletben belső égésű motorok kialakítása ez lehetővé tette az üzemanyag-fogyasztás 25-28%-os csökkentését.

Mint tudják, 1 kg benzin elégetéséhez 15 kg levegőre van szükség. Így a normál üzemanyag-levegő keverék összetétele 15:1. A keverék összetételét általában a légfelesleg együttható jellemzi a. amely az adott keverékben lévő 1 kg tüzelőanyagra jutó levegő mennyiségének aránya az ezen üzemanyagrész teljes elégetéséhez elméletileg szükséges mennyiséghez. Normál keverék esetén α=1,0; α>1 - sovány és sovány keveréknek felel meg; α
A sovány keverékek alkalmazásának, valamint a főtengely fordulatszámának további növelésének akadálya, hogy a hengerbe kerülő töltet égési ideje jelentősen megnő. Ismeretes például, hogy α=1,67-nél az égési idő 5-ször hosszabb, mint α=1,00-nál. Végül a néhány kritikus értéknél a sovány keverék begyújtása lamináris (rendezett, rétegek keverése nélkül) áramlás normál körülményei között teljesen lehetetlenné válik.

Ennek az akadálynak a megkerüléséhez speciális eszközöket és rendszereket kellett kifejleszteni, amelyek biztosítják a keverék aktív keverését - turbulizáció, azaz lamináris áramlásának turbulenssé (örvényszerűvé) való átalakulását, és az ún. rétegenkénti töltéseloszlás.

Az égéstérben (CC) a rétegenkénti töltéseloszlás lényege, hogy a keverék bejövő részét különböző α értékű - dúsított és még inkább kimerült - rétegekre osztják. A töltés dúsított része a gyújtógyertya kigyulladásának pillanatában az elektródáinál található. Könnyen meggyullad, és biztosítja a maradék sovány keverék gyors meggyulladását.

A munkafolyamatok javításának módjai

Az úgynevezett „squish-effektus” a keverék áramlásának turbulizálásának hatékony eszközévé vált. Erőteljes axiális örvény szerveződik a töltés bejutásának pillanatában, majd sugárirányban irányított áramlások, amelyek jól összekeverik a keveréket az égési folyamat végén.

Az ilyen eszközök kezdeti verzióiban volt jelentős hátránya- 20%-kal csökkentette a munkakeverék áramlását. Kiterjedt kísérleti munka eredményeként sikerült az áramlási sebesség csökkenését 10% -ra csökkenteni, ami meglehetősen elfogadhatónak tekinthető, és kompenzálja a fő folyamat hatékonyságának növekedését.

Kifejlesztettek egy speciális „Sekon” örvényképző berendezést, amely két ellentétes irányú axiális örvényt hoz létre a motor hengerében. A szükséges hatást a nyeregen kialakított, meglehetősen összetett formájú többprofilú kiemelkedések biztosítják szívószelep. Ennek az eszköznek a Suzuki motorkerékpár motoron való használata 6,5-14,0%-kal csökkenti az üzemanyag-fogyasztást, rendkívül enyhe teljesítménycsökkenés mellett.

BAN BEN modern belső égésű motorok A keverékáram hengertengelye felé irányuló radiális mozgásának (a kompressziós löket végén) megszervezésére egyre több lehetőséget alkalmaznak. Ez úgy történik, hogy a dugattyú alján és a hengerfejen, azaz az égéstér (CC) területén valamilyen elmozduló felületet alakítanak ki. A legfejlettebb a May Fairball rendszer, amelyet az 5,3 literes Jaguar motorokhoz használnak 11,5-ös kompressziós aránnyal. Részterhelésnél ez a motor stabilan működik 1,5-ig terjedő értékeken, mivel a keverék áramlása a szívószelepen keresztül történő belépés után csavarodik, örvényszerű mozgással összenyomódik, és kompresszió során a leggazdagabb része a gyújtógyertyánál koncentrálódik.

A sovány keverékek meggyújtásához különösen megbízható és erős gyújtórendszerekre van szükség. Különösen hengerenként két gyújtógyertyát, hosszabb és erősebb kisülésű speciális gyújtógyertyákat használnak.

A Bosch (Németország) egy alapvetően új kialakítású gyújtógyertyát fejlesztett ki beépített örvénykamrával. Működésének elve az, hogy magában a gyújtógyertyában van egy kis üreg - egy kamra, amelyben a hengerbe belépő töltet speciálisan előkészített része meggyullad. A gyújtógyertya testében lévő négy érintő csatorna intenzív turbulenciát biztosít a töltés ezen részén, és eldobják (a művelet miatt centrifugális erők) legdúsabb rétegét a gyújtógyertya elektródákhoz. Begyújtás után széles lángú fáklyákat lövellnek ki a gyújtógyertya kamrából a hengerbe ugyanazon a tangenciális és központi axiális csatornákon keresztül, amelyek azonnal lefedik a fő töltet nagy mennyiségét.

A munkafolyamatok javításának új módjaira irányuló további keresések olyan motorok létrehozásához vezettek, amelyekben rétegenkénti töltéseloszlás(néha a „rétegtöltetű belső égésű motor” kifejezést használják). Az ilyen motorok alacsony oktánszámú benzinnel működhetnek, gazdaságilag összehasonlíthatók a dízelmotorokkal, és alacsony a mérgező kibocsátásuk; gyártott modellek alapján gyárthatók.

Ebben az irányban a legnagyobb előrelépést a Ford (USA), amely megalkotta a PROCO motort (a programozott égés - programozott égés szavakból), és a Honda (Japán) tette.

A 11-es sűrítési arányú PROKO motort az jellemzi, hogy rendszert használ közvetlen befecskendezés benzint az égéstérbe egy fúvóka segítségével. Az üzemanyagot egy speciális szivattyú biztosítja. Nincs karburátor. A levegő külön és közvetlenül a hengerbe jut a szívócsonkon keresztül, melynek bemeneténél van fojtószelep, és szívószelepek. Mind a minőségi (alfa) összetétel, mind a hengerben képződő keverék mennyisége automatikusan szabályozódik (a terheléstől és a gázpedál helyzetétől függően). A teljesítmény- és gyújtásrendszerek teljes működését (minden hengerhez két gyújtógyertya felszerelésével) egy elektronikus egység vezérli egy speciális program szerint.

A dugattyú speciális formájának köszönhetően az alján kamrával és az áramlást turbulizáló bemeneti csatornával, a jó keverékképzés, a keverék rétegenkénti eloszlása ​​és teljes égése biztosított. A kialakítás hátránya a felhasznált motorberendezések és különösen a befecskendezők bonyolultsága, amelyek kivételes gyártási pontosságot igényelnek.

A CVCC rendszert (CVCC - Compound Vortex Controlled Combustion - Controlled vortex égetési folyamat) már használják a sorozatgyártású Honda motorokon.

Ennek a legfontosabb jellemzője kizárólag érdekes motor A "Honda KVKK" formatervezési mintáját több mint 230 szabadalom védi, abban rejlik, hogy az ún. előkamra-fáklyás gyújtás. Lényegében ez az egyetlen sorozatgyártású benzinmotor, amely ugyanazon a működési elven működik, mint a dízelmotorok.

Az égéskamra két részre oszlik, a fő részre (a teljes térfogat 89% -a) és a kicsire (11%) - maga az előkamra vagy az előkamra, amelybe a gyújtógyertya be van szerelve. A kipufogógázokkal intenzíven fűtött előkamrában a „pilotöltet”, az üzemanyag-levegő keverék speciálisan elkészített dúsított része felmelegszik és meggyújtjuk. Ugyanakkor a számunkra már ismert „rétegződés” gondolata - a keverék felosztása dúsított és kimerült - teljesen más formát kapott a KVKK kialakításában. A töltet dúsított "gyújtó" része nem a motor hengerében szabadul fel, hanem a kezdetektől fogva külön elkészítve. A keverékképződés egy speciális háromkamrás karburátorban történik, amelynek egy kis kamrája gazdag keverékkel látja el az előkamrát, két nagy kamra pedig a főhengereket sovány keverékkel.

Jelenleg az ún. „KVKK” folyamat vált széles körben ismertté. A több mint 25 éves fejlesztési időszak során a motorok számos fejlesztésen estek át, amelyek lehetővé tették a kompressziós arány 9-ről 11-re történő növelését azonos oktánszámú benzinnel, és 7%-kal csökkentették a fajlagos fogyasztást. . Az átlagos érték α=1,3, ami megfelel a munkakeverék effektív kimerülési határának.

A kompressziós arány és a szelep időzítésének beállítása

A közelmúltban a munka egy másik érdekes iránya is felerősödött teljesítmény jellemzők JÉG.
Elméletileg régóta ismert, hogy az állandó kompressziós arányok és a szelep időzítése bármely (névleges) üzemmódhoz kiválasztva a terhelés változása esetén szuboptimálisnak bizonyul. Mostantól valóra vált a kompressziós arány szabályozása a motor működése közben – ezt az irányt követi a Volkswagenwerk AG – és a szelepvezérlés is – ezt a munkát a Ford Europe végzi.

A Volkswagen változtatható sűrítési arányú belső égésű motorjának termikus hatásfoka várhatóan megnövekszik, különösen részterheléseknél. Hatékonysága részterhelésnél 12%-kal magasabb, mint a hagyományos motor, mivel a tömörítési arány jelentős növekedése miatt lehetséges munka nagyon gyenge keverékeken.

Az égéstér térfogatát egy további „dugattyú” segítségével változtatják, amelynek belsejében egy gyújtógyertya található. Csökkentett terhelés mellett a „dugattyú” leereszkedik, az égéstér térfogata csökken, és a kompressziós arány ennek megfelelően 15,0-ig nő. A belső égésű motor gyújtásrendszerét számítógép vezérli.

A legtöbb hagyományos sorozatgyártású belső égésű motor tervezése egyetlen vezérműtengelyt használ a szívó- és kipufogószelepek meghajtására. Ugyanakkor kizárt a szelep időzítésének külön-külön történő szabályozása a fordulatszám vagy a terhelési mód szerint, ahogyan ez a gyújtás időzítésénél és az üzemanyag-ellátásnál történik.

Ezért a tervezők mindeddig kénytelenek voltak kompromisszumos döntéseket hozni a felső és a megfelelő mutatók között. alsó határok sebesség vagy terhelési tartományok.

A Ford Europe szakemberei úgy oldották meg a problémát, hogy két külön vezérműtengelyt használtak (az egyik a szívó-, a másik a kipufogószelepeket hajtja), és a motor járása közben el tudják forgatni az egyiket a másikhoz képest. A tengelyeket a elektronikus rendszer"Ford EKK-IV", minden terhelési körülményhez optimális szelepidőzítésre programozva.

A szelep átfedésének mértékét szabályozó mechanizmus egy áthajtott központi spirális fogaskerékből áll közbenső tengely a főtengelyről, és két csavarkerekes fogaskerék, amelyek a tengelyek mentén hornyok mentén mozoghatnak vezérműtengelyek. Ez az axiális mozgás megváltoztatja a szöghelyzetüket egymáshoz és a főtengelyhez képest. Az axiális mozgást fogaskerekes tengelykapcsolók és villanymotorral hajtott hajtómű biztosítják. A szelepek átfedésének teljes változása 10°-ról 90°-ra mindössze 0,25 másodperc alatt következik be.

A vállalat által végzett kísérletek azt mutatták, hogy a szelepek átfedési értékének megváltoztatása a belső égésű motorok működése közben akár 5%-os üzemanyag-megtakarítást eredményez a közepes teljesítményű motoroknál és a motoroknál. nagy teljesítményű- 10%-ra. Ezenkívül csökkenteni lehetett az istálló minimális fordulatszámát üresjárat 500 ford./percig, míg a hagyományos belső égésű motoroknál ez az érték nem alacsonyabb 800 ford./percnél. Ez további megtakarítást jelent a belső égésű motor működése során.

A szelepek számának növelése

Az elmúlt éveket a megjelenés jellemezte, főleg Japán és Nyugat-Európa, három- és négyszelepes hengerfejes sorozatmotorok (ilyen fejeket egyébként 1912 óta használnak versenyautókon). A „rekordokat” japán cégek döntik el: a Yamaha ötszelepes (három bemeneti, két kipufogó) négyhengeres motort gyárt, és kifejlesztett egy hatszelepes motort, a Suzuki pedig egy nyolcszelepes motort.

Mi okozta ezt a szelepszám-növekedést a szokásoshoz képest (egy szívó és egy kipufogó)?

Maximum üzem esetén sebességhatár- a főtengely maximális fordulatszámánál - a motor "fulladni" kezd - a hengernek nincs ideje teljesen megtölteni az üzemanyag-levegő keverékkel. A csatorna korlátozó láncszeme a szívószelep áramlási területe lesz. Ennek a szelepnek az átmérőjének és löketének növelését az égéstér kis méreteivel a tervezési nehézségek nehezítik. Az egyetlen hatékony módon van a szelepek számának növelése.

Ennek a módszernek az alkalmazását és elterjedését sokáig pusztán gazdasági megfontolások nehezítik. Mivel a gázelosztó mechanizmus alkatrészeinek száma többszörösére nőtt, a beállítási munka bonyolultsága, a motor tömege és költsége ennek megfelelően nőtt. A modern technológia sikerei, amelyek lehetővé tették az egyre bonyolultabb belső égésű motorok előállításának összköltségét az automatizálási eszközök alkalmazásával, lehetővé tették egy régóta ismert módszer megvalósítását. Mindazonáltal a legbonyolultabb tervek széles körben elterjedt alkalmazása nem valószínű. Ma már csak a háromszelepes belsőégésű motorok terjedtek el: külföldön 15 ilyen motort gyártanak sorozatban.

Miért használtak háromszelepes, nem pedig négyszelepes kialakítást a sorozatgyártású belső égésű motorokban? A válasz egyszerű. A háromszelepes áramkört egyről hajtják vezérműtengely, a négyszelepes pedig két vezérműtengely beépítését igényli.

Mellékesen megjegyezzük, hogy többszelepes motorokban fontos különféle rendszereket szerezni automatikus szabályozás a gázelosztó rendszer paraméterei. Különösen egyre gyakrabban használnak olyan eszközöket, amelyek automatikusan kompenzálják a hézagok méretét, amelyek akkor változnak, amikor a szelepek felmelegednek. belső égésű motor működése. A gázelosztó rendszerek hidraulikus tolókkal vagy változtathatóak szabadonfutás a szelephajtásban, ami a szelepemelés működési magasságának megváltoztatásához vezet, és ennek megfelelően szabályozza a szelep időzítését; ismert rendszerek automatikus kikapcsolás hengerek részei kis terhelés alatt.

A modern belső égésű motorok tervezésekor a többszelepes áramkörök fontos tervezési intézkedésnek számítanak az égési folyamat javítása, a kopogásgátló tulajdonságok javítása és a kipufogógázok toxicitásának csökkentése érdekében.

A belső égésű motorok tervezésének és gyártásának széles körű egységesítése, automatizálása

Külföldi szakértők úgy vélik, hogy nemcsak jelenleg, hanem a jövőben is egészen 2000-ig a gyártott belső égésű motorok nagy része benzinmotorok kicsi munkatérfogat. Következtében sikeres munka az ilyen motorok hatékonyságának javítása érdekében csökkent az érdeklődés a dízelflotta iránt személygépkocsik. Sikerült az átlagos fajlagos benzinfogyasztást 312-ről 245 g/kWh-ra csökkenteni, ami az effektív hatásfok 28-ról 35%-ra történő növelésének felel meg.

Világszerte növekszik a legújabb progresszív technológia alkalmazása, amely a korábbinál jóval nagyobb precizitást biztosít az alkatrészek gyártásában. Bevezetik a „családok” fejlesztésének elvét benzines belső égésű motorok az alkatrészek nagyfokú egyesítésével, amelyet régóta használnak a dízeliparban. Példa erre különösen a Volkswagen alkotása ICE sorozat 29, 40 és 55 kW effektív teljesítménnyel, 220 szabványos alkatrészrel, beleértve a forgattyúházat különféle rögzítőelemekkel a hengerfejekhez.

A belső égésű motorok új generációinak nagyüzemi gyártás megszervezésének fő iránya a bevezetés automatizált gyártósorok alkatrészek gyártása és motorok összeszerelése.

Példa egy modern, erre tervezett automatizált gyártás Az ICE lehet a Fire-1000 motor, amelyet a Fiat (Olaszország) és a Peugeot (Franciaország) közösen készített. széleskörű használat SZÁMÍTÓGÉP. A számítógép használata tette lehetővé a motor kialakításának jelentős könnyítését, egyszerűsítését és fejlesztését, a lehető legnagyobb mértékben figyelembe véve a robotokat használó technológia követelményeit. A Fire-1000 fejlesztése során 120 prototípust készítettek és teszteltek, különböző kivitelben, hengerszámban és alkalmazott munkafolyamatokban.

Az új motor üzemi térfogata 999 cm3. Teljesítmény - 33 kW 5000 ford./perc főtengely-fordulatszámon. Súly - 69,3 kg, ami 2,1 kg/kW fajlagos mutatónak felel meg. A motor tömegét csökkentették a hengerblokk magasságának és a falvastagságnak 6-ról 4 mm-re való csökkentésével, a hengerközi hidak szűkítésével, valamint a fő csapágyfalak jelentős könnyítésével. A hűtőköpeny csak a hengerek felső részét takarja. A blokkon nincsenek bordák, az oldalfalak követik a hengerek kontúrját, csökkentve a hűtőfolyadék mennyiségét. A hengerblokk súlya mindössze 18 kg. Köztudott, hogy a lapos-ovális alakú égésterét még meg sem dolgozzák, mivel automatizált, rendkívül precíz öntési eljárást alkalmaznak. A blokk fejében található vízszivattyút és a vezérműtengelyt fogazott szíj hajtja. A belső hajtóműolaj-szivattyú a blokkban található, és a főtengely hajtja. Érintésmentes adagoló tranzisztoros rendszer A gyújtószelep a bütykös tengely végére van felszerelve.

Akár 100 ezer km-es futásteljesítménnyel a motor nem igényel karbantartást.

Következtetés

Vezető külföldi szakértők szerint a tervezésben és működési elvben alapvetően új belső égésű motorok széles körű elterjedése a közeljövőben nem várható.

A legelterjedtebb, kis és közepes lökettérfogatú benzines belsőégésű motorok fejlesztésének fő irányai a jövőben továbbra is a mechanikai hatásfok és a gazdaságossági mutatók további növelése, valamint a kipufogógázok toxicitásának csökkentése marad. Folytatódik az új anyagok és technológiák keresése, a feltöltőrendszerek és az új működési eljárások fejlesztése. Mindezen területeken a számítógépek és a kísérletek során nyert adatok felhasználásával összeállított programok egyre elterjedtebb használatával folyik a kutatómunka.

Az elmúlt 20 év során a benzines belső égésű motorok fejlesztése már átlagosan több mint 20%-os fajlagos üzemanyag-fogyasztás-csökkenést ért el, miközben teljesíti az egyre szigorúbb károsanyag-kibocsátási előírásokat. Eszközöket találtak a hatékonyabb, alacsony toxikus égési folyamat megszervezésére fokozott fok a tömörítés és a sovány üzemanyag-levegő keverék használata. Külön fejlesztések kerültek bevezetésre a szokásos kivitelű soros belsőégésű motorok, valamint az egyre elterjedtebb és jobban alkalmazkodó, három- és négyszelepes hengerfejes belsőégésű motoroknál.

A kiváló minőségű égésszabályozás hatókörének bővítése és a gázcsere-veszteségek csökkentése érdekében különféle sémákat fejlesztettek ki egy henger (vagy hengercsoportok) leállítására a részterhelések munkatérfogatának csökkentésére. Ugyanezt az ötletet valósítják meg a sorozatgyártású belső égésű motorokban is, amelyek csökkentett lökettérfogattal és teljes terhelésnél kompenzálják a teljesítményjelzőket a kompresszor bevezetésével.

Kísérleti kutatások szintjén a belső égésű motor működése során a kompresszióviszony és a szelepvezérlés szabályozási lehetőségeit veszik figyelembe.

A technológia egyszerűsítése, a súlycsökkentés, a mechanikai és hőterhelések, zaj- és rezgésszintek csökkentése érdekében folytatódik a munka a műanyag alapú kompozit anyagok felhasználásán. A kerámia anyagok fizikai-kémiai tulajdonságainak jelentős javulása lehetővé tette a valódi belsőégésű motorok kivitelezésében való felhasználásukat is.

Megjegyzések

1. A feltöltést a belső égésű motor hengereibe szállított levegő nyomásának és tömegsűrűségének növelésére hajtják végre kompresszor - kompresszor segítségével.

A belső égésű motorok (ICE) korszaka még mindig messze van a napnyugtától - ezt a véleményt meglehetősen sok szakember és hétköznapi autórajongó osztja. És minden okuk megvan egy ilyen kijelentésre. Összességében csak két komoly panasz van a belső égésű motorral kapcsolatban - a falánkság és a káros kipufogógáz. Az olajkészletek nem korlátlanok, és az autók az egyik fő fogyasztói. A kipufogógázok megmérgezik a természetet és az embereket, és a légkörben felhalmozódva üvegházhatást keltenek. Az üvegházhatás éghajlatváltozáshoz és további környezeti katasztrófákhoz vezet. De ne tereljük el a figyelmünket Az elmúlt évtizedekben a tervezők és a mérnökök megtanulták nagyon hatékonyan kezelni mindkét hiányosságot, ami azt bizonyítja, hogy a belső égésű motorokban még mindig vannak kiaknázatlan fejlesztési és fejlesztési tartalékok.

Az üzemanyag-fogyasztás jelentős csökkentését számos műszaki újítás bevezetésével sikerült elérni a tervezésben. Az első lépés az volt transzfer innen karburátoros motorok injekcióhoz. A modern befecskendező rendszerek nagy nyomás alatt szállítják az üzemanyagot a hengerekbe, ami finom porlasztást és jó keveredést eredményez a levegővel. A kompressziós löket során az üzemanyagot pontosan adagolt adagokban, akár 5-7 alkalommal fecskendezik be az égéstérbe. A boost alkalmazása, a szelepek számának növelése és a kompressziós arány növelése lehetővé tette a munkakeverék teljesebb elégetését is. Az égéstér alakjának optimalizálása, a dugattyúkoronák, valamint a változó szelepvezérlésű rendszerek alkalmazása hozzájárult a keverékképzési folyamatok javításához. Ennek eredményeként a motor soványabb keverékekkel tud működni, így üzemanyagot takarít meg és csökkenti a káros anyagok kibocsátását.

Széles körben használják modern autók start-stop rendszer, érezhető üzemanyag-megtakarítást biztosít a városi vezetés során. Ez a rendszer automatikusan leállítja a motort, ha a jármű leáll. Az indítás akkor következik be, amikor lenyomja a tengelykapcsoló-pedált (kézi sebességváltós autókban), vagy amikor elengedi a fékpedált (automata sebességváltóval rendelkező autókban).

Fékenergia-visszanyerő rendszer, amely először a hibrid autókon jelent meg, fokozatosan áttért a hagyományos autókra. Egy lassuló autó mozgási energiája, amit korábban az alkatrészek fűtésére pazaroltak fékrendszer, most elektromos energiává alakítják, és az akkumulátor újratöltésére használják. Az üzemanyag-fogyasztás akár 3%-kal is csökken.

Fontos körülmény, hogy a motorok műszaki jellemzői folyamatosan javulnak hangerejük csökkentése. Például a 2010 legjobb motorjának elismert Volkswagen 1.4 TSI motor 1390 köbcentiméteres térfogatával 178 lóerőt fejleszt. Vagyis minden literből 127 LE-t távolítanak el! A fajlagos üzemanyag-fogyasztás csaknem felére csökkent az elmúlt 20-30 évben. És mivel az üzemanyag-fogyasztás csökken, a káros anyagok kibocsátása ennek megfelelően csökken, és az olajtartalékok hosszabb időre bővíthetők.

Kipufogógáz tisztítás

A fenti intézkedések mindegyike csökkenti a káros kibocsátást, közvetve, úgymond a műszaki jellemzők javításával. De számos olyan rendszer létezik, amelyek célja a káros anyagok mennyiségének közvetlen csökkentése a kipufogógázokban.

Először is ez természetesen katalizátorés egy EGR kipufogógáz-visszavezető rendszer. A semlegesítőben káros anyagok, amelyet a kipufogógázok tartalmaznak, kémiai reakcióba lépnek a méhsejtjeire alkalmazott anyagokkal. A reakció eredményeként a káros anyagok ártalmatlan komponensekre bomlanak.

EGR rendszer(kipufogógáz-visszavezetés) „szűkebb” fókuszú. Úgy tervezték, hogy csökkentse a kipufogógázok nitrogén-oxid-tartalmát a felmelegedés és a hirtelen gyorsítás során, amikor a motor gazdag keveréken működik. A rendszer működési elve a kipufogógázok egy részének visszavezetése a hengerekbe. Ez az égési hőmérséklet és ennek megfelelően a nitrogén-oxidok koncentrációjának csökkenését okozza.

Amikor a motor jár, nem minden kipufogógáz jut be a kipufogórendszerbe. Néhányan betörnek a forgattyúházba. A légkörbe jutás megakadályozására használják forgattyúház szellőző rendszer. A benzingőzök a kipufogógázokhoz hasonlóan emberre káros anyagokat tartalmaznak. Ezért az autókra telepítve van benzingőz-elnyelő rendszer.

A fenti rendszerek mindegyike univerzális, azaz benzin- és dízelmotorokon egyaránt használható. A dízel kipufogógázokat azonban a nitrogén-oxidok és a korom fokozott koncentrációja jellemzi. Ezért a dízelmotorok kipufogórendszerében kiegészítőleg be van szerelve részecske szűrő. Egyes kivitelekben használható SCR rendszer(szelektív katalitikus redukció), vagy szabad orosz fordításban karbamid injekció. Működési elv: vizes karbamid oldatot fecskendeznek be kipufogórendszer a katalizátor előtt. Ennek eredményeként kémiai reakció A rendkívül mérgező nitrogén-oxidok csaknem fele normál ártalmatlan nitrogénné alakul.

Mellesleg a dízelmotorok fejlesztése terén elért haladás lenyűgöző. Ne keressük messzire a példákat. Vessen egy pillantást a táblázatra: a világ két legrangosabb World Green Car of the Year díjának nyerteseit mutatja ( Zöld autó a világ Éve) és az Év Zöld Autója.

Látod? A dízelek négyszer nyertek egy versenyen, kétszer egy másikon.

A belső égésű motorok kilátásai

Az elmondottakat összegezve elmondható, hogy a következő évtizedekben együtt élünk majd a belső égésű motorokkal. Jelentős műszaki és gazdasági okokból. A jól bevált belsőégésű motorok gyártási technológiája biztosítja, hogy viszonylagos alacsony költségű. A munkafolyamat javítása lehetővé tette a megszerzését nagy teljesítményűés csökkenti a káros kibocsátást.

A „zöld” autók eladásának növekedését nagymértékben az állami támogatás ösztönzi. Amint az állam leállítja a kedvezményprogramot öko autók, gyorsan csökken irántuk a kereslet.

Egy dízel autó akár 25%-kal kevesebb üzemanyagot fogyaszt és kevésbé szennyez, de a benzines autó költsége alacsonyabb, a biztosítása és az üzemeltetése olcsóbb. Ha azonban az éves futásteljesítmény meghaladja a 15 000 kilométert, akkor kifizetődőbb gázolajat vásárolni.

A megfelelő motortípus kiválasztása az autó osztályától is függ. A modern benzines hajtásláncok nagyon hatékonyak a kompakt autókban, a mai dízelmotorok pedig alacsony üzemanyag-fogyasztást és vezetési élményt nyújtanak. nagy kombi. A benzinmotorok irigylésre méltó gázreakciót és dinamikát biztosítanak a „forró” sportautóknak, a dízelmotorok nagy nyomatéka pedig ideális a nagy SUV-okhoz.

T-150 traktormotor: márkák, telepítés, átalakítás

A T-150 és T-150K traktorokat harkovi mérnökök fejlesztették ki traktor üzem. Ez a modell egy másik eredeti KhTZ fejlesztést váltott fel - a T-125-öt, amelynek gyártását 1967-ben leállították.

A T-150-et több évig fejlesztették, és 1971-ben került tömeggyártásba. Kezdetben egy T-150K modell volt - egy tengelytávú traktor. 1974 óta megkezdődött a T-150-es lánctalpas traktor gyártása.

A KhTZ mérnökei által a T-150 és T-150 K fejlesztése során lefektetett elv a modellek maximális egyesítése volt. A kerekes és lánctalpas traktorok a lehető leghasonlóbb kialakításúak, figyelembe véve a különböző meghajtási rendszereket. Ebben a tekintetben a legtöbb pótalkatrész és szerelvény a T-150-hez van címkézve, de feltételezhető, hogy megfelelőek és kerekes traktor T-150K.

A T-150 traktorra szerelt motorok

A T-150 és T-150K traktorok motorjai elöl vannak szerelve. A tengelykapcsoló és a sebességváltó tengelykapcsolón keresztül csatlakozik az egységhez. A következő motorokat szerelték fel a T-150 kerekes és lánctalpas traktorokra:

• SMD-60,
• SMD-62,
• YaMZ-236.

T-150 SMD-60 motor

Az első T-150-es traktorok rendelkeztek dízel motor SMD-60. A motor abban az időben alapvetően eltérő kialakítású volt, és nagyon különbözött a speciális berendezésekhez készült többi egységtől.

A T-150 SMD-60 motor egy négyütemű, rövid ütemű motor. Hat hengere van, 2 sorban elhelyezve. A motor turbófeltöltésű, folyadékhűtéssel és közvetlen üzemanyag-befecskendező rendszerrel rendelkezik.

A T-150 SMD-60 traktor motorjának sajátossága, hogy a hengerek nem egymással szemben helyezkednek el, hanem 3,6 cm-es eltolással. Ezt azért tették, hogy az ellentétes hengerek hajtórudait az egyik forgattyús csapra szereljék a főtengely.

A T-150 SMD-60 motor konfigurációja gyökeresen különbözött az akkori többi traktormotor felépítésétől. A motorhengerek V-alakú elrendezésűek voltak, ami sokkal kompaktabbá és könnyebbé tette. A mérnökök turbófeltöltőt és kipufogócsonkokat helyeztek el a hengerek dőlésszögében. Az ND-22/6B4 dízel ellátó szivattyú hátul található.

A T-150 SMD-60 motorja teljes áramlású centrifugával van felszerelve a tisztításhoz motorolaj. Üzemanyagszűrők a motornak kettő van:

1. előzetes,
2. finom tisztításhoz.

Ahelyett légszűrő az SMD-60 ciklon típusú telepítést használ. A levegőtisztító rendszer automatikusan kitisztítja a portartályt.

A T-150 SMD-60 motor jellemzői

Az SMD-60 motorral szerelt T-150 és T-150K traktorokon további P-350 benzinmotort használtak. Ez az indítómotor egy karburátor típusú, egyhengeres, vízhűtéses motor volt, amely 13,5 lóerőt termelt. Az indító és az SMD-60 vízhűtő áramköre megegyezik. A P-350-et pedig az ST-352D indító indította el.

A téli (5 fok alatti) indítás megkönnyítése érdekében az SMD-60 motort PZHB-10 előmelegítővel szerelték fel.

Az SMD-60 motor műszaki jellemzői a T-150/T-150K-n

motor típusa	dízel belső égésű motor
A rudak száma
Hengerek száma
A henger működési sorrendje
Keverési képződés	közvetlen befecskendezés
Turbófeltöltés
Hűtőrendszer	folyékony
Motorkapacitás
Erő
Tömörítési arány
A motor tömege
Átlagos fogyasztás

T-150 SMD-62 motor

A T-150 traktor egyik első módosítása az SMD-62 motor volt. Az SMD-60-as motor alapján fejlesztették ki, és nagyjából hasonló kialakítású volt. A fő különbség a kompresszor pneumatikus rendszerre történő felszerelése volt. Ezenkívül a T-150 SMD-62 motorjának teljesítménye 165 LE-re nőtt. és a fordulatok száma.

Az SMD-62 motor műszaki jellemzői a T-150/T-150K-n

motor típusa	dízel belső égésű motor
A rudak száma
Hengerek száma
A henger működési sorrendje
Keverési képződés	közvetlen befecskendezés
Turbófeltöltés
Hűtőrendszer	folyékony
Motorkapacitás
Erő
Tömörítési arány
A motor tömege
Átlagos fogyasztás

T-150 YaMZ 236 motor

Egy modernebb módosítás a YaMZ 236 motorral szerelt T-150 traktor A YaMZ-236M2-59 motorral ellátott speciális felszerelést a mai napig gyártják.

A tápegység cseréjének szükségessége már évek óta felmerült – az eredeti SMD-60 motor és az utódja, az SMD-62 teljesítménye bizonyos helyzetekben egyszerűen nem volt elegendő. A választás a termelékenyebb és gazdaságosabbra esett dízel motor a jaroszlavli motorgyár gyártja.

Ezt az installációt először 1961-ben kezdték széles körben gyártani, de a projekt és a prototípusok az 50-es évek óta léteznek, és elég jól beváltak. Hosszú ideje YaMZ motor A 236-os továbbra is az egyik legjobb dízel a világon. Annak ellenére, hogy közel 70 év telt el a tervezés óta, a mai napig releváns, és új, modern traktorokban is használják.

A YaMZ-236 motor jellemzői a T-150-en

A YaMZ-236 motorral szerelt T-150-es traktort tömegesen gyártották különféle módosításokkal. Egy időben szívó- és turbófeltöltős motorokat is telepítettek. Mennyiségi szempontból a legnépszerűbb változat a YaMZ-236 DZ motorral szerelt T-150 volt - 11,15 literes lökettérfogatú, 667 Nm nyomatékú és 175 LE teljesítményű szívómotor, amelyet elektromos indító indított el. .

A YaMZ-236D3 motor műszaki jellemzői a T-150/T-150K-n

motor típusa	dízel belső égésű motor
A rudak száma
Hengerek száma
Keverési képződés	közvetlen befecskendezés
Turbófeltöltés
Hűtőrendszer	folyékony
Motorkapacitás
Erő
A motor tömege
Átlagos fogyasztás

YaMZ-236 motor a modern T-150-en

A YaMZ-236 M2-59 motort az új T-150 kerekes és lánctalpas traktorokra szerelték fel. Ez a motor egyesül a YaMZ-236-tal, amelyet 1985-ig gyártottak, és a YaMZ-236M-mel, amelynek gyártása 1988-ban szűnt meg.

A YaMZ-236M2-59 motor egy dízel atmoszférikus motor, közvetlen befecskendezésüzemanyag- és vízhűtés. A motor hat hengerrel rendelkezik, amelyek V alakban vannak elrendezve.

A YaMZ-236M2-59 motor műszaki jellemzői a T-150/T-150K-n

motor típusa	dízel belső égésű motor
A rudak száma
Hengerek száma
Keverési képződés	közvetlen befecskendezés
Turbófeltöltés
Hűtőrendszer	folyékony
Motorkapacitás
Erő
A motor tömege
Átlagos fogyasztás

T-150-es traktorok újbóli felszerelése: nem eredeti motorok beszerelése

Az egyik oka annak, hogy a T-150 és T-150K traktorok olyan népszerűvé váltak, a magas karbantarthatóságuk és a könnyű karbantartásuk. A gépek könnyen átalakíthatók és beépíthetők más, nem natív berendezésekkel, amelyek hatékonyabban lennének képesek konkrét feladatok ellátására.