Удивительно, но в автопромышленности есть определенные двигатели, которые устанавливаются на обычные автомобили серийного производства, объем которых может составлять менее 1 литра бутылки Кока-Колы.
Если вы сейчас подумаете, что подобные моторы в наше время редкость, то будете удивлены, на самом деле двигатели с небольшим объемом сегодня широко используются многими автомобильными компаниями производителями.
С постоянным ужесточением в мире экологических норм, чтоб уменьшить выбросы в атмосферу парниковых газов большинство автопроизводителей вынуждены уменьшать объем двигателей и количество цилиндров в автомобиле, но при этом пытаются сохранить определенный уровень адекватной мощности авто.
Таким образом, если кто-то вам говорит, что уменьшение объема двигателя обязательно приводит к потере его мощности, то они ошибаются. Предлагаем вам ознакомиться с Топ-10 моторов у которых по современным меркам довольно малый объем двигателя, но они как раз и доказывают и опровергают те неподтвержденные слухи, что тренд на уменьшение цилиндров в двигателе идет автомобилю во вред.
Турбированный трехцилиндровый двигатель Smart 0.9L
Представленный нами здесь Smart Fortwo является одним из самых маленьких автомобилей, который доступен на сегодняшний день для покупки на авторынке. Параметры этой машины таковы: Длина- 2,69 м, Ширина- 1,56 метра. Соответственно получается, что на такую мини-автомашину нет ни какой необходимости устанавливать большой и мощный мотор.
Под капотом микроавтомобиля расположился турбированный бензиновый двигатель объемом 0,9 литра и мощностью в 84 л.с. (максимальный крутящий момент 120 Нм). Этого вполне достаточно, чтобы с 0 до 100 км/час автомобиль мог разогнаться за 10,7 секунд.
Понятно всем, что автомобиль Smart Fortwo проиграет на автодороге любые гонки, но главное его преимущество в экономии топлива, в смешанном цикле автомобиль потребляет всего 4,9 л на 100 км пути.
Трехцилиндровый двигатель Ford 1.0L EcoBoost
Прошло уже несколько лет после того, как компания Форд представила свой первый турбированный трехцилиндровый двигатель. Уже сегодня в наше время этот силовой агрегат можно увидеть на многих автомобилях Американской марки.
Мощность такого мотора составляет 100 л.с. (в зависимости от модели машины), крутящий момент его турбодвигателя равен 170 Нм.
Благодаря своему небольшому объему трехцилиндрового двигателя а также системы Старт-стоп, двигатель авто в смешанном цикле потребляет всего 4,6 литра на 100 км.
Трехцилиндровый двигатель Mitsubishi 1.2L
Этот 1,2 литровый мотор мощностью в 78 л.с. устанавливается на автомобиль Mitsubishi Mirage, что позволяет ей расходовать в смешанном режиме около 5,2 литров на 100 км пути.
Такой расход топлива можно сравнивать с расходом горючего определенными гибридными автомобилями. Мощность у машины — менее 100 л.с., а максимальный крутящий момент составляет 100 Нм.
Четырехцилиндровый двигатель Fiat Chrysler 1.4L Turbo MultiAir
Этот четырехцилиндровый 1,4-литровый силовой агрегат используется на многих моделях марки Фиат, включая и модель «500». Турбомотор имеет мощность 135 л.с.
Размеры этого двигателя позволили инженерам компании установить его в компактный авто Фиат 500. Также, благодаря своим техническим характеристикам данный двигатель делает этот небольшой автомобиль достаточно высокопроизводительным.
Расход топлива в смешанном цикле тоже вполне адекватный — 7,8 литров на 100 км.
Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Turbo Ecotec
Компания General Motors вывела на рынок свой новый 1,4-литровый турбированный двигатель с четырьмя цилиндрами. Например, этот мотор также устанавливается и на новую модель 2016 года Chevrolet Cruze.
Мощность этого двигателя составляет 153 л.с. Средний расход топлива заявленный производителем составляет 6,7 литров на 100 км, что делает такой автомобиль согласитесь с нами, просто потрясающим.
Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Ecotec без турбины
Для тех, кто не очень любит турбированные моторы компания GM создала аналогичный четырехцилиндровый двигатель, но уже без турбины, объем которого соответственно равен 1,4 литра, а мощность составляет 98 л.с. Например, данный силовой агрегат устанавливается на автомобиль Chevrolet Spark с мощность мотора в 98 л.с. (128 Нм).
Четырехцилиндровый двигатель Volkswagen 1.4L турбо
В конце прошлого года компания Volkswagen представила на обозрение свой 1,4-литровый турбо двигатель с четырьмя цилиндрами. Кодовое обозначение мотора- EA211.
Этот двигатель был специально создан для модели авто VW Jetta. Его мощность составляет 150 л.с., а максимальный крутящий момент равен 240 Нм.
В смешанном режиме автомобиль с таким силовым агрегатом потребляет всего 6 литров на 100 километров пути.
Трехцилиндровый турбо двигатель MINI 1.5L
Этот мотор попал в 2015 году в Топ-10 самых лучших двигателей мира, по версии WardsAuto.
Этот 1,5- литровый двигатель Mini создан по технологии TwinPower Turbo, которая используется компанией БМВ при созданиина своих моторов. Мощность такого трехцилиндрового мотора Mini составляет 136 л.с.
, а максимальный крутящий момент равен 220 Нм. Расход топлива в комбинированном режиме составляет 5,3 литров на 100 км пути.
Четырехцилиндровый турбо двигатель Honda 1.5L
Наконец-то компания Хонда представила свой турбированный 1,5-литровый двигатель, который в дальнейшем будет устанавливаться на новую модель 2016 Honda Civic. Есть много шансов, что этот силовой агрегат станет на мировом рынке самым популярным из всех представленных двигателей.
Турбированный двигатель авто Хонда имеет мощность 174 л.с., его максимальный крутящий момент составляет 220 Нм. В смешанном цикле с вариатором расход топлива у мотора составляет 6,7 литров на 100 км. С механической коробкой передач этот расход топлива существенно будет ниже.
Четырехцилиндровый двигатель Toyota 1.5L
Этот 1,5-литровый четырехцилиндровый мотор в отличие от двигателя на авто Хонда, не оснащен турбиной. Мощность этого двигателя составляет 106 л.с., а максимальный крутящий момент составляет всего 139 Нм. Но этого вполне достаточно и хватает, так как этот силовой агрегат преимущественно устанавливается на автомобиль Toyota Yaris. Расход топлива- 7,1 литров на 100 км.
Кстате, двигатели автомобилей Хонда и Тойота очень похожи друг с другом по своей конструкции. Единственное и значительное отличие у машин между собой, это наличие в моторе Хонда турбокомпрессора. При сравнивании мощности двух Японских двигателей можно заметить и отметить пользу турбины, которая автомобилю Хонда дает существенное преимущество.
Источник: http://www.1gai.ru/publ/516649-samye-malenkie-moschnye-dvigateli.html
Мини-двигатель как перспективный вариант развития ДВС + видео
Поскольку нефтепродукты постоянно растут в цене (ведь нефти свойственно заканчиваться), стремление к экономии на горючем вполне понятно, и мини-двигатель мог бы стать неплохим решением.
Как известно, ДВС делятся на бензиновые и дизельные, причем как первые, так и вторые сегодня претерпевают значительные изменения. Причиной модернизации, как самих механизмов, так и топлива, является значительно ухудшившаяся экология, на состояние которой влияют и выхлопы техники, работающей на жидком горючем.
Так, к примеру, появился эко-бензин, разведенный спиртом в пропорции от 8:2 до 2:8, то есть спирта в таком топливе может содержаться от 20 до 80 процентов. Но на этом модернизация и закончилась. Тенденция уменьшения бензиновых двигателей в объеме практически не наблюдается.
Самые маленькие образцы устанавливаются в авиамодели, более крупные используются на газонокосилках, лодочных моторах, снегоходах, скутерах и другой подобного рода технике.
Что же касается дизельных ДВС, сегодня действительно сделано немало для того, чтобы этот двигатель стал по-настоящему микроскопическим. В настоящее время концерном Toyota созданы самые маленькие микролитражки Corolla II, Corsa и Tercel, в них установлены дизельные двигатели 1N и 1NT объемом всего 1.5 литра.
Одна беда – срок службы таких механизмов чрезвычайно низкий, и причина тому – очень быстрая выработка ресурса цилиндро-поршневой группы. Существуют и совсем крошечные дизельные ДВС, объемом всего 0.21 литра. Их устанавливают на компактную мототехнику и строительные механизмы, но мощности большой ожидать не приходится, максимум, что они выдают – 3.25 л.с.
Впрочем, и расход топлива у таких моделей небольшой, о чем говорит объем топливного бака – 2.5 литра.
Обычный ДВС, действие которого основано на возвратно-поступательном движении поршня, теряет производительность по мере уменьшения рабочего объема. Все дело в значительной потере КПД при преобразовании этого самого движения ЦПГ во вращательное, столь необходимое для колес.
Однако еще до Второй Мировой Войны механик-самоучка Феликс Генрих Ванкель создал первый действующий образец роторно-поршневого ДВС, в котором все узлы только вращаются.
Логично, что данная конструкция, очень напоминающая электромотор, позволяет сократить количество деталей на 40 %, по сравнению со стандартными двигателями.
Несмотря на то, что до сегодняшнего дня не решены все проблемы данного механизма, срок службы, экономичность и экологичность соответствуют установленным мировым стандартам. Производительность же превосходит все мыслимые пределы. Роторно-поршневой ДВС с рабочим объемом 1.
3 литра позволяет развить мощность в 220 лошадиных сил. Установка же турбокомпрессора увеличивает этот показатель до 350 л.с., что очень даже существенно. Ну, а самый маленький двигатель внутреннего сгорания из серии «ванкелей», известный под маркой OSMG 1400, имеет объем всего 0.
005 литра, однако при этом выдает мощность в 1.27 л.с. при собственном весе 335 граммов.
Основное преимущество роторно-поршневых двигателей – отсутствие шумов, сопровождающих работу механизмов, благодаря низкой массе работающих узлов и точному балансу вала.
Самый маленький дизельный двигатель как источник энергии
Если говорить о полноценном цилиндро-поршневом механизме, то на сегодняшний день самые небольшие размеры имеет детище инженера Йесуса Уайлдера.
Это 12-цилиндровый двигатель V-образного типа, полностью соответствующий ДВС Ferrari и Lamborghini.
Однако на деле механизм является бесполезной безделушкой, поскольку работает не на жидком топливе, а на сжатом воздухе, и при рабочем объеме в 12 кубических сантиметров имеет очень низкий КПД.
Другое дело – самый маленький дизельный двигатель, разработанный учеными Великобритании. Правда, в качестве горючего для него требуется не солярка, а особая самовозгорающаяся при увеличении давления смесь метанола с водородом.
При тактовом движении поршня в камере сгорания, объем которой не превышает одного кубического миллиметра, возникает вспышка, приводящая механизм в действие. Что любопытно, микроскопических размеров удалось добиться путем установки плоских деталей, в частности, те же поршни являются ультратонкими пластинами.
Уже сегодня в ДВС с габаритами 5х15х3 миллиметра крошечный вал вращается со скоростью 50.000 об/мин, вследствие чего производит мощность порядка 11,2 Ватта.
Пока перед учеными стоит ряд проблем, которые необходимо решить перед тем, как выпускать дизельные мини-двигатели на поточное производство.
В частности, это колоссальные теплопотери из-за чрезвычайно тонких стенок камеры сгорания и недолговечность материалов при воздействии высоких температур.
Однако, когда все-таки крошечные ДВС сойдут с конвейера, всего нескольких граммов топлива хватит, чтобы заставить механизм при КПД в 10 % работать в 20 раз дольше и эффективнее аккумуляторов таких же размеров.
Источник: https://carnovato.ru/samyj-malenkij-mini-dvigatel-vnutrennego-sgoranija/
Дизельные малолитражки
- 20 ноября 2015 16:26:31
- Просмотров: 9077
Какие преимущества есть у дизельных малолитражек? Низкий расход дизтоплива, компактность и высокий КПД мотора. Рекордсмены в плане экономичности – Фольксваген Поло 1,2 TDI, Смарт Фортво 0,8 CDI, Опель Корса 1,3 CDTI – потребляют менее 4 литров на сто километров в городском режиме. Но маленький дизель может таить в себе и скрытые проблемы. Что это за проблемы и как с ними бороться?
Ремонт дизельных моторов Фольксваген
Немецкая компания использует для своих малолитражек несколько дизельных двигателей: 1,2, 1,4, 1,6 и 1,9 TDI. Их же можно встретить на Шкода Фабиа. Самый экономичный в линейке – 1,2 TDI: австрийский гонщик установил рекорд на Фабиа с таким мотором, проехав на одном баке порядка 2000 км, итоговый расход – 2,21 л на сотню.
Так чего ждать от дизельного 75-сильного мотора на 1,2 л? Он комплектуется сажевым фильтром, который из-за низкого качества нашего топлива, быстро забивается.
Если самоочистка не срабатывает, включается аварийный режим – двигатель не развивает более 2000 оборотов в минуту. Приходится ехать в техцентр для замены или полного удаления фильтра.
Если вы решитесь на удаление сажевого фильтра, нормы токсичности ухудшатся.
Общий ресурс 1,2 TDI зависит от стандартных параметров: качество топлива и масла, периодичность ТО, нагрузки. При правильной обкатке, эксплуатации и обслуживании мотор ходит 200 тысяч и даже больше. Перед каждой поездкой, особенно при минусовых температурах, желательно прогревать машину в течение 5–10 минут.
Перейдем к старшему «собрату» – 1,4 TDI. Это трехцилиндровый агрегат, и этим все сказано. Силы инерции не уравновешивают друг друга, из-за чего возникают вибрации. Где-то к 200–250 тыс. км появляются эксплуатационные дисбалансы.
Из-за сильной вибронагруженности может выйти из строя коленчатый вал. Неприятные сюрпризы часто преподносят турбокомпрессор и клапан EGR.
Дизельный двигатель Фольксваген чувствителен к качеству масла, поэтому нужно строго придерживаться заводского регламента.
Среди популярных дизельных малолитражек Фольксваген почетное место отводится Гольфу. В период с 2003-го по 2007-й модель комплектовалась двухлитровым турбированным дизелем с огромным списком слабых мест: ГБЦ, маслонасос, двухмассовый маховик, привод ГРМ.
Как показывает практика, компактные дизельные моторы Фольксваген требуют частой замены масла, которое быстро «стареет» из-за малого объема масляной системы, наличия парафина, примесей, смол в топливе. При солидном пробеге наблюдается повышенная дымность, что свидетельствует о неполном сгорании топлива.
Чтобы очистить камеру сгорания и газоотводящий тракт от сажи, рекомендуем использовать каталитическую добавку FuelEXx. Она увеличит скорость горения, что приводит к повышению температуры и процессу окисления. В итоге повысится КПД двигателя и нормализуется расход топлива. А благодаря повышению цетанового показателя, топливной аппаратуре станет легче «переваривать» отечественное топливо.
Присадке FuelEXx не под силу устранить износ с поверхностей трения, снизить шумность и нормализовать компрессию. Для этого используются методики безразборного ремонта – геомодификатор трения RVS-Master. Он восстанавливает и модифицирует рабочие поверхности. Прочность новообразованного слоя в 2 раза выше, чем у гальванопокрытий хромом.
Ремонт дизельных моторов Мерседес, Опель, Пежо
В городском цикле мини-Мерседес, Смарт Фортво с 799-кубовым двигателем CDI, расходует около 4 л на 100 км (по сервисной книжке – 3,4 л на 100 км). В качестве трансмиссии используется 5-ступенчатый «робот» Softouch.
Объем масла в двигателе – всего 3 литра. Удивительно, но такой «малыш» при корректном обслуживании, ходит около 200 тыс. км. Но экземпляр, прошедший капитальный ремонт, вряд ли набегает более 100 тыс. км.
Хотя все зависит от того, делалась ли проточка, замена поршней, колец, ремонт турбины и т. д.
Смарт Фортво, так же как Опель Корса 1,3 CDTI и Пежо 207 HDi, страдает из-за сильных специфических и температурных нагрузок, высокого давления внутри цилиндров. Процесс усугубляется, если постоянно перегружать автомобиль.
Чтобы улучшить динамические характеристики, производители используют турбонагнетатели и увеличивают подачу воздуха. Вместе с этим растет объем сгораемого топлива, что негативно сказывается на ресурсе. Прибавьте сюда низкосортную солярку, интенсивную эксплуатацию и нарушения в проведении ТО – и ремонт не заставит себя долго ждать.
Как RVS-Master защитит маленький дизель?
- Снизит расход на 7–15% (малолитражки оснащаются моторами малой мощности, поэтому при движении в городе часто приходится двигаться на пониженных передачах, из-за этого расход увеличивается на 1–3 л; RVS-Master минимизирует потребление солярки за счет снижения коэффициента трения рабочих поверхностей, оптимизации зазоров).
- Упрочнит рабочие узлы.
- Облегчит запуск в холодное время года.
- Продлит ресурс – до 120 тыс. км дополнительного пробега.
- Увеличит компрессию до заводских показателей.
Ремонт КПП Фольксваген
Механика, которая работает в паре с компактными дизельными двигателями 1,2 TDI, 1,4 TDI, 1,9 TDI, не вызывает нареканий. В редких случаях прихватывает муфту сцепления, наблюдаются проблемы с переключением, излишняя шумность. Но это скорее исключения, чем закономерность.
Куда больше проблем доставляет DSG. Среди слабых мест теплообменник, гидроблок, двухмассовый маховик, при высоких нагрузках быстро изнашиваются подшипники качения и вилка выбора передач.
Чтобы продлить ресурс трансмиссии в российских условиях, применяют РВС-технологию. Её суть сводится к восстановлению рабочей поверхности слоем металлокерамики и снижению коэффициента трения.
Возможность составов компенсировать износ зубчатых шестерен, восстанавливать их геометрию позволяет существенно снизить уровень шума кпп, сделать переключение передач более легким и плавным, и увеличить ресурс коробки передач Фольксваген.
Источник: https://rvsmaster.ru/articles-magazine/dizelnye-malolitrazhki/
Компактный дизельный двигатель: зачем нужен субкомпактный поршневой мотор
В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.
При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.
Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.
Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС
Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.
Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.
- Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.
Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.
Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя.
Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе.
В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.
- Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.
Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.
Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов.
Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс.
об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.
- Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.
Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.
Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.
Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.
Что в итоге
Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.
При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.
Дизельный оппозитный двигатель Субару (Subaru Boxer Diesel). Устройство и особенности оппозитного мотора, преимущества и недостатки указанного типа ДВС.
Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей «миллионников». Как увеличить ресурс современного ДВС.
Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-и клапанных моторов по сравнению с 16-и клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.
Особенности и отличия оппозитного двигателя от других поршневых ДВС. Преимущества оппозитного мотора, минусы данной конструкции, нюансы обслуживания.
Назначение и функции форкамеры в устройстве предкамерных бензиновых и дизельных двигателей. Внедрение предкамеры для повышения мощности и экономии топлива.
Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.
Источник: https://uaz-planeta-vostok.ru/2019-kompaktnyy-dizelnyy-dvigatel-zachem-nuzhen-subkompaktnyy-porshnevoy-motor.html
Перспективы развития двигателей внутреннего сгорания
Эра двигателей внутреннего сгорания (ДВС) еще далека от заката — такого мнения придерживается достаточно большое количество и специалистов, и простых автолюбителей. И для такого утверждения у них есть все основания.
По большому счету, существует только две серьезных претензии к ДВС — прожорливость и вредный выхлоп. Запасы нефти не безграничны, а автомобили являются одними из основных ее потребителей.
Выхлопные газы отравляют природу и людей и, накапливаясь в атмосфере, создают парниковый эффект. Парниковый эффект приводит к изменению климата и далее к другим экологическим бедам. Но не будем отвлекаться.
С обоими недостатками конструкторы и инженеры за последние десятилетия научились весьма эффективно бороться, доказав, что у ДВС есть еще неиспользованные резервы для развития и совершенствования.
Снижение расхода топлива
Существенное снижения расхода топлива было достигнуто благодаря внедрению в конструкцию ряда технических новшеств. Первым шагом стал переход от карбюраторных двигателей к впрысковым.
Современные системы впрыска обеспечивают подачу топлива в цилиндры под высоким давлением, в результате чего происходит его тонкое распыление и хорошее смешивание с воздухом. В ходе такта сжатия топливо впрыскивается в камеру сгорания точно дозированными порциями до 5-7 раз.
Использование наддува, увеличение числа клапанов, повышение степени сжатия также позволили более полно сжигать рабочую смесь. Оптимизация формы камеры сгорания, днища поршней, применение систем с регулируемыми фазами газораспределения способствовали улучшению процессов смесеобразования.
В результате двигатель может работать на более бедных смесях, экономя топливо и снижая выброс вредных веществ.
Широко применяется в современных автомобилях система старт-стоп, дающая заметную экономию топлива в городском режиме движения. Эта система автоматически выключает двигатель при остановке автомобиля. Запуск производится при нажатии на педаль сцепления (в автомобилях с механической коробкой передач) или при отпускании педали тормоза (в автомобилях с автоматической коробкой).
Система рекуперации энергии торможения, впервые появившаяся на гибридных автомобилях, постепенно перекочевала и на обычные. Кинетическая энергия замедляющегося автомобиля, которая раньше растрачивалась на нагрев деталей тормозной системы, сейчас преобразуется в электрическую и используется для подзарядки аккумулятора. Расход топлива снижается до 3%.
Важным обстоятельством является то, что улучшение технических характеристик двигателей происходит при неуклонном снижении их объема. Например, фольксвагеновский мотор 1,4 TSI, признанный лучшим двигателем 2010 года, при объеме 1390 куб.
см развивает мощность до 178 л.с. То есть, с каждого литра снимается 127 л.с.! Удельный расход топлива за прошедшие 20-30 лет был снижен почти в два раза.
А раз снижается потребление топлива, соответственно снижается и выброс вредных веществ, да и запасы нефти можно растянуть на больший срок.
Очистка выхлопных газов
Все вышеперечисленные меры снижают вредные выбросы, так сказать косвенно, за счет улучшения технических характеристик. Но есть ряд систем, назначение которых – непосредственно уменьшать количество вредных веществ в выхлопных газах.
Прежде всего это, конечно же, каталитический нейтрализатор и система рециркуляции выхлопных газов EGR. В нейтрализаторе вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах, вступают в химическую реакцию с веществами, нанесенными на его соты. В результате реакции вредные вещества разлагаются на безвредные составляющие.
Система EGR (Exhaust Gas Recirculation) имеет более «узкую» направленность.
Она предназначена для снижения содержания оксидов азота в выхлопных газах на режимах прогрева и резкого ускорения, когда двигатель работает на обогащенной смеси.
Принцип работы системы состоит в перенаправлении части выхлопных газов обратно в цилиндры. Это вызывает снижение температуры горения и, соответственно, концентрации оксидов азота.
При работе двигателя не все выхлопные газы попадают в выпускную систему. Часть их прорывается в картер. Для предотвращения попадания в атмосферу используется система вентиляции картера. Пары бензина так же, как и выхлопные газы, содержат вредные для человека вещества. Поэтому на автомобилях устанавливается система поглощения паров бензина.
Все вышеперечисленные системы универсальны, то есть используются как на бензиновых моторах, так и на дизельных. Однако выхлопные газы дизеля отличаются повышенной концентрацией оксидов азота и сажи. Поэтому в выпускной системе дизелей дополнительно устанавливается сажевый фильтр.
В некоторых конструкциях может использоваться система SCR (Selective catalytic reduction) или, в вольном русском переводе, впрыск мочевины. Принцип работы: водный раствор мочевины впрыскивается в выхлопную систему перед катализатором.
В результате химической реакции почти половина высокотоксичных оксидов азота превращается в обычный безвредный азот.
К слову говоря, успехи в совершенствовании дизельных моторов впечатляют. Не будем далеко ходить за примерами. Взгляните на таблицу: в ней представлены победители двух самых престижных мировых наград World Green Car of the Year (Зеленый автомобиль года в мире) и Green Car of the Year (Зеленый автомобиль года).
| 2006 | Honda Civic Hybrid (гибрид) | Mercury Mariner Hybrid (гибрид) |
| 2007 | Mercedes-Benz E320 Bluetec (дизель) | Toyota Camry Hybrid (гибрид) |
| 2008 | BMW 118d with Efficient Dynamics (дизель) | Chevrolet Tahoe Hybrid (гибрид) |
| 2009 | Honda FCX (топливные элементы) | Volkswagen Jetta TDI Clean Diese (дизель) |
| 2010 | Volkswagen Polo BlueMotion (дизель) | Audi A3 TDI Clean Diesel (дизель) |
| 2011 | Chevrolet Volt (гибрид) | Chevrolet Volt (гибрид) |
| 2012 | Mercedes S250 CDI BlueEfficiency (дизель) | Honda Civic Natural Gas (газ) |
| 2013 | Tesla Model S (электромобиль) | Ford Fusion (бензин EcoBoost) |
| 2014 | BMW i3 (электромобиль) | Honda Accord (бензин, гибрид) |
Видите? В одном конкурсе четыре раза побеждали дизели, в другом – дважды.
Перспективы ДВС
Суммируя сказанное можно утверждать, что в ближайшие десятилетия мы будем сосуществовать с двигателями внутреннего сгорания. Для этого есть весомые технические и экономические причины. Отлаженность технологии производства ДВС обеспечивает их сравнительно низкую стоимость. Совершенствование рабочего процесса позволило получить высокие характеристики и снизить вредные выбросы.
Рост продаж «зеленых» автомобилей во многом стимулирован правительственной поддержкой. Как только государство свертывает программу скидок на экологичные автомобили, спрос на них стремительно падает.
Многочисленные попытки создать достойную альтернативу ДВС пока не увенчались успехом. Если же даже принципиально новый двигатель вскоре появится, то для его внедрения в серийное производство понадобятся громадные капиталовложения и длительный промежуток времени.
Что выбрать: бензин или дизель?
Этот вопрос вызывает нескончаемые споры в среде автомобилистов. В помощь им специалисты Bosch разработали наглядную схему, демонстрирующую преимущества обеих типов ДВС и условия, при которых тот или иной из них предпочтительнее.
Дизельный автомобиль потребляет до 25% меньше топлива и меньше загрязняет окружающую среду, зато бензиновый имеет меньшую стоимость, его страхование и эксплуатация обходятся дешевле. Однако если годовой пробег превышает 15000 километров, покупать дизель выгоднее.
Выбор подходящего типа двигателя зависит также от класса автомобиля.
Современные бензиновые силовые агрегаты весьма эффективны в компактных автомобилях, а нынешние дизеля позволяют достигать низкого расхода топлива и дают удовольствие от вождения в больших универсалах.
Бензиновые моторы обеспечивают завидную приемистость и динамику «горячим» спортивным автомобилям, а высокий крутящий момент дизелей как нельзя кстати подходит большим внедорожникам.
Источник: https://avtonov.info/perspektivy-dvs
Что спасет дизель от вымирания?
1 сентября 2017 годаДля многих автомобиль стал вторым домом. Но пока — только по количеству проводимого в нем времени. Компания Bosch собирается подтянуть и уровень комфорта. Его должен обеспечить в первую очередь автопилот, но им дело не ограничится — боюсь, придет черед дивана, телевизора и тапочек в комплекте.Для многих автомобиль стал вторым домом. Но пока — только по количеству проводимого в нем времени. Компания Bosch собирается подтянуть и уровень комфорта. Его должен обеспечить в первую очередь автопилот, но им дело не ограничится — боюсь, придет черед дивана, телевизора и тапочек в комплекте.
Еще пару лет назад о запрете бензиновых и дизельных двигателей никто и не помышлял, но после дизельгейта экологи расправили крылья, и производители уловили новый тренд. Например, фирма Volvo заявила о нерентабельности разработки новых дизелей.
А вот в компании Bosch уверены, что дизели хоронить рано! Дальнейшая оптимизация систем питания и очистки отработавших газов позволит уложиться в перспективные экологические нормы.
Плюс электрификация: большие перспективы имеют «мягкие» гибриды с дополнительной бортовой сетью напряжением 48 В — например, такая система установлена на новом Audi A8.
Оптимизм, с каким инженеры говорили о дальнейшем развитии турбодизелей, внушает уверенность, что радикальные заявления политиков и экологов пока останутся нереализованными.
Обеспокоенность компании Bosch понятна — это один из крупнейших производителей автокомпонентов, а резкий отказ от дизелей или ДВС, в целом, потребует перестройки бизнеса и больших инвестиций. Поэтому немцы намерены всеми силами отстаивать существующий порядок вещей и предлагают варианты его оптимизации.
Компания Bosch приложила руки к проектам краткосрочной аренды электрических скутеров в Париже и Берлине. В зависимости от исполнения «табуретка» имеет запас хода от 70 до 125 км и максималку 45 или 100 км/ч. Весит аппарат около 150 кг. Я прокатился: шустро, но уж слишком по-европейски, не для нашего движения. Да и в Европе вряд ли такой «шеринг» получит большое распространение — уже не велосипед, еще не автомобиль.Компания Bosch приложила руки к проектам краткосрочной аренды электрических скутеров в Париже и Берлине. В зависимости от исполнения «табуретка» имеет запас хода от 70 до 125 км и максималку 45 или 100 км/ч. Весит аппарат около 150 кг. Я прокатился: шустро, но уж слишком по-европейски, не для нашего движения. Да и в Европе вряд ли такой «шеринг» получит большое распространение — уже не велосипед, еще не автомобиль.
Тест на токсичность автомобилей: выход в город
Bosch активно готовится к внедрению сертификационного теста RDE (Real Driving Emissions). Как следует из названия, это измерение выбросов оксидов азота (NOx) в режиме реальной езды.
В программу входит три режима движения: городской со скоростью до 60 км/ч, пригородный в диапазоне 60–90 км/ч и трассовый с разгоном до 145 км/ч. Общее время теста составляет от 90 до 120 минут, на каждую из трех секций должно приходиться не менее 16 км.
Такие испытания дают картину, максимально приближенную к обычной жизни. Из-за этого и объем выбросов оказывается гораздо выше, чем в нынешнем «овощном» цикле NEDC, будто бы специально заточенном под получение фантастических результатов расхода топлива.
Это не означает, что машины станут «грязнее», просто результаты, полученные по новой методике, гораздо ближе к реальным.
Более того, даже в рамках одного цикла RDE показать одинаковые результаты в лаборатории и на дорогах общего пользования невозможно. В первом случае, несмотря на более жесткую программу, укладываться в существующие нормы Евро‑6 всё же придется.
Кто-то сумеет сделать это и с существующими моторами, другим потребуется раскошелиться на доработки. А вот реальные дороги — другое дело. Тут в игру вступают рельеф, погода, трафик и другие факторы. Поэтому вводится повышающий коэффициент относительно прописанных в законодательстве норм.
С 1 сентября 2017 года, когда RDE вступит в силу, коэффициент будет равен 2,0, а с 2021 года — 1,5. Это означает, что на «открытом воздухе» автомобилям позволят выбрасывать оксидов азота NOx в полтора-два раза больше, чем в лаборатории. Но со временем от производителей потребуют сократить разницу.
Напомним, что ныне действующими нормами Евро‑6 установлен лимит 0,08 г/км для дизельных двигателей и 0,06 г/км для бензиновых.
Экологи негодуют: власти разрешили машинам «чадить» вдвое больше! Словно никто не в курсе, каким образом достигались красивые результаты прошлых лет. На махинациях с выбросами спалился не только Volkswagen — вот и Daimler отзывает три миллиона дизельных Мерседесов. Трясут и других производителей.
Тест RDE появился не в одночасье. Еще в 2015 году немецкий клуб ADAC испытал 69 автомобилей на соответствие экологическим требованиям Евро‑6, прогнав их по этому перспективному циклу. Три десятка машин в отведенные рамки не уложились. Но остальные-то сумели или были максимально близки к этому! Значит, не все так безнадежно?
Изменения в методике замеров вредных выбросов грядут во всем мире. На смену региональным ездовым циклам, включая европейский NEDC, идет методика WLTC — Worldwide harmonized light vehicles test cycle, «Всемирный гармонизированный (что означает — согласно техническому регламенту) тестовый цикл для легковых автомобилей».
Она отличается меньшей продолжительностью простоев (13,4%), более интенсивными разгонами (ускорения до 1,58 м/с²), самой высокой средней и максимальной скоростями (53,8 и 131,3 км/ч соответственно) — иными словами, ближе к реальной жизни. А нормы выбросов Евро‑6 остаются прежними.
И тест RDE на выбросы NOx станет довеском к циклу WLTC.
Для дорожных тестов разработана портативная система измерения выбросов (PEMS). Она крепится на стандартный фаркоп. Точная аппаратура в компактном формате дешевой не бывает: этот «хвост» стоит хорошо за 100 тысяч евро.Для дорожных тестов разработана портативная система измерения выбросов (PEMS). Она крепится на стандартный фаркоп. Точная аппаратура в компактном формате дешевой не бывает: этот «хвост» стоит хорошо за 100 тысяч евро.
Чем богаты?
В последние годы все реже встречаются революционные разработки. Инженеры и программисты «допиливают» существующие системы, обогащая их новыми функциями.
Так, компания Bosch похвасталась системой распознавания препятствий и экстренного торможения, которая теперь отслеживает велосипедистов.
Ведь скоро для получения высшего балла в краш-тестах по методике EuroNCAP будет недостаточно распознавать только автомобили и пешеходов.
Штатная мультимедиасистема выходит на пугающий уровень осведомленности.
Автоматически синхронизируясь со смартфоном владельца, она напоминает о встречах из календаря, прокладывает до них путь и даже анализирует предпочтения хозяина по части музыки, развлечений и выбираемых маршрутов.
Полагаю, что беспокоиться о будущем своей профессии нужно не только водителям, но и сыщикам: с такими помощниками любое расследование займет не более часа.
В создаваемую систему общения Bosch собирается включить не только автомобили и элементы дорожной инфраструктуры, но и мотоциклы. Это станет возможным благодаря шлемам с функцией дополненной реальности.
А еще немцы представили концепцию поиска свободных парковочных мест через облачный сервис. Суть в том, что Bosch заставит работать постоянно парковочные датчики автомобилей, которые смогут мониторить обочины даже на скорости 50 км/ч и выше.
Обнаружив достаточный интервал, они отправят его координаты в облако, откуда те будут разосланы во все подключенные машины в этом районе — и каждый водитель сможет узнать о доступных местах в окрестностях и в одно касание экрана построить к ним маршрут.
Хотя в центре мегаполиса, где карман остается незанятым не дольше нескольких минут, эта функция вряд ли окажется по-настоящему полезной.
| На одном стенде я увидел очень актуальную для России разработку — комплекс eCall (аналог нашей ЭРА-ГЛОНАСС) для старых автомобилей. Компактный гаджет вставляется в разъем прикуривателя, внутри него скрыт акселерометр, измеряющий продольные и поперечные ускорения, и модуль Bluetooth для синхронизации со смартфоном. При первом включении устройство надо зарегистрировать в системе, указав свои данные и данные автомобиля, а также номер привязанного телефона.По алгоритму, используемому в системе подушек безопасности, прибор понимает, что произошла авария, и поднимает тревогу. Сам никуда не позвонит, это сделает смартфон водителя. Конечно, есть риск, что смартфон не переживет столкновение или головное устройство не удержится в гнезде прикуривателя. Но бюджетный альтернативный вариант по определению подразумевает ряд оговорок. И лучше уж так, чем вовсе без защиты.Выдается гаджет бесплатно, абонентская плата — всего 10 евро (700 рублей) в год. Напомнить, сколько стоит установка терминала ЭРА-ГЛОНАСС в подержанную машину под ключ? Тридцать тысяч рублей и более! Причем акселерометра в нем нет, а чтобы вызвать экстренные службы, нужно нажать на кнопку. Пожалуй, шансов выжить в серьезной аварии с европейской системой больше. |
Что спасет дизель от вымирания?Что спасет дизель от вымирания?Что спасет дизель от вымирания?Что спасет дизель от вымирания?Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter
Источник: https://www.zr.ru/content/articles/908031-kak-spasti-dizel/
12 преимуществ дизельного двигателя
Задумывались ли вы почему экономные Европейцы чаще всего приобретают дизельные автомобили? Ведь уровень жизни и доходы населения в Европе позволяет людям не задумываться о топливе. Но несмотря на благосостояние, население Европы все равно чаще покупает автомобили с дизельными моторами. И причина здесь не только в экономии топлива. Европейцы из-за одной только экономии никогда бы не стали массово скупать дизельные автомобили. На самом деле популярность дизельных двигателей в Евросоюзе связана с рядом преимуществ, которые имеют дизельные транспортные средства по сравнению с их бензиновыми аналогами. Давайте узнаем какие-же, помимо экономии топлива, есть преимущества у дизельных двигателей.
1. Дизельные двигатели более экономичные
Как уже известно самое главное и существенное преимущество любого дизельного мотора по сравнению с бензиновыми аналогами это значительно меньший расход топлива. Низкий расход дизельного мотора связан с особенностью преобразования дизельного топлива в энергию.
Так, например, дизельный силовой агрегат более эффективно сжигает топливо, что позволяет ему получать от одного объема соженного топлива около 45-50 процентов энергии. Бензиновый же мотор получает приблизительно 30 процентов энергии.
То есть 70 процентов бензина сгорает впустую!!!
Кроме того, дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия чем бензиновые. Так как на степень сжатия влияет время воспламенения топлива, то соответственно, чем выше степень сжатия, тем двигатель имеет больший КПД.
Это интересно: На чем мы будем ездить в будущем
Также современные дизельные моторы более эффективны из-за отсутствия дроссельной заслонки на впускном коллекторе, которая как правило используется в бензиновых автомобилях. Это позволяет дизелям избегать потери энергии связанной с всасыванием воздуха, который необходим для воспламенения топлива в бензиновых двигателях.
2. Дизельные двигатели надежнее чем бензиновые
За последние более чем 50 лет дизельные моторы зарекомендовали себя надежнее чем их бензиновые конкуренты.
Главной особенностью дизельного мотора является отсутствие в дизельной машине системы зажигания, работающей от высокого напряжения.
В итоге в дизельной машине отсутствуют радиочастотные помехи от линии высокого напряжения, которые часто становятся виновниками проблем с электроникой автомобиля.
Также считается что большинство внутренних компонентов дизельного двигателя имеют более долгий срок службы. И это действительно так, поскольку из-за более высокой степени сжатия компоненты дизельного силового агрегата изначально более долговечны.
Именно поэтому в мире очень много дизельных автомобилей с пробегом около 1 млн. километров и немного бензиновых с таким же пробегом.
Есть правда один минус дизельных моторов, который раньше не давал покоя поклонникам мощных автомобилей. Дело в том, что у дизельных двигателей старых поколений на каждый литр объема мотора была очень маленькая мощность. Но к счастью инженеры решили эту проблему с появлением на рынке турбин.
В итоге почти все современные дизельные моторы оснащаются турбинами, которые позволили им сравняться по мощности (а порой даже превзойти) с бензиновыми аналогами.
В том числе с развитием технологий в современных дизелях удалось минимизировать практически все недостатки, которые преследовали дизельные моторы долгое время.
3. Дизельный двигатель автоматически сжигает топливо
Еще одно главное преимущество дизельных моторов в том, что дизельные автомобили автоматически сжигают топливо, фактически не затрачивая энергии для этого.
Напомним, что несмотря на то что дизельный двигатель использует четырехтактный цикл (впуск, сжатие, сгорание и выхлоп) сжигание дизельного топлива происходит самопроизвольно внутри двигателя от большой степени сжатия.
В бензиновых моторах для сжигания топлива нужны свечи зажигания, которые постоянно находятся под высоким напряжением чтобы выдавать искру воспламеняющая бензин в камере сгорания.
В итоге в дизельных двигателях нет необходимости в свечах зажигания, в высоковольтных проводах и т.п. В итоге затраты на содержания автомобиля значительно снижаются по сравнению с бензиновыми автомобилями, в которых нужно периодически менять свечи зажигания, высоковольтные провода и связанные с ними компоненты.
4. Стоимость дизельного топлива сопоставима со стоимостью бензина или даже ниже
Несмотря на то что в нашей стране стоимость дизельного топлива находится на том же уровне, что и бензин, нужно отметить что во многих странах мира (в том числе и в странах Европы) стоимость дизельного топлива ниже, чем бензин. То есть помимо низкого расхода топлива владельцы дизельных автомобилей во многих странах тратят на топливо гораздо меньше чем владельцы бензиновых транспортных средств.
Источник: https://zabarankoi.mirtesen.ru/blog/43186490851/prev
Загрузка...
