Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Испытания

Испытания показали, что при отключении части цилиндров при работе на частичных нагрузках средние эксплуатационные расходы топлива снижаются на 25-30%.
При контроле за детонацией, осуществляемым при помощи вибродатчика, устанавливаемого в головке цилиндров, е можно повышать до границы детонации.
Для снижения расхода топлива при работе двигателя на частичных нагрузках в некоторых конструкциях используют системы, автоматически увеличивающие е на этих режимах вследствие изменения хода поршня. В результате этого обеспечивается оптимальная по экономичности степень сжатия при работе двигателя на любом режиме. Одновременно снижается и токсичность выпускных газов.
При работе двигателей с принудительным воспламенением на сильно обедненных смесях также повышается топливная экономичность и снижается токсичность выпускных газов. Однако работа двигателя в этом случае ограничивается верхним концентрационным пределом воспламенения смеси. Для работы двигателя на сильно обедненных смесях необходимо применение новых систем зажигания: электронных бесконтактных, транзисторных. Такие системы зажигания позволяют повысить точность выбора угла опережения зажигания и обеспечить стабильность процесса сгорания при эксплуатации двигателя без каких-либо регулировок.
Преимуществами системы впрыска бензина во впускные каналы по сравнению с карбюраторной системой питания являются более точное дозирование топлива на всех режимах, включая переходные, сокращение времени на подачу топлива в цилиндр, отсутствие топливной пленки на стенках впускного трубопровода, более равномерное распределение топливовоз-душной смеси по цилиндрам как по составу, так и по количеству. Эти преимущества обусловливают несколько лучшую экономичность двигателей с системами впрыска, меньшую токсичность, лучшую приемистость, возможность повышения 8. Однако эти системы питания имеют большую стоимость и менее надежны, чем карбюраторные.
Одним из возможных методов повышения экономичности двигателей с принудительным воспламенением является отключение части цилиндров при работе на частичных нагрузках. Это возможно при числе цилиндров свыше четырех и особенно эффективно в двигателях с V-образной компоновкой. Отключение цилиндров производится автоматически электронной системой, которая в то же время одновременно увеличивает подачу топлива в работающие цилиндры. Кроме того, эта система обеспечивает и изменение порядка зажигания в работающих цилиндрах, что уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала. Для исключения влияния насосных потерь в неработающих цилиндрах предусмотрено выключение из работы впускных и выпускных клапанов. Отключение цилиндров целесообразно при использовании непосредственного впрыскивания топлива во впускной трубопровод каждого цилиндра.
В настоящее время все большее внимание уделяется переводу бензиновых двигателей легковых автомобилей на газообразное топливо, в частности, на сжиженный и сжатый природный газ. Конструкция двигателя при этом практически не меняется, изменяется только система топливоподачи. Газовые двигатели лучше пускаются при низкой температуре, имеют более одно-
родную топливовоздушную смесь с расширенными пределами горючести, меньшие отложения на свечах и стенках камеры сгорания, что снижает стоимость эксплуатации и увеличивает долговечность двигателя.
При переводе бензинового двигателя на газообразное топливо для компенсации потери мощности, возникающей вследствие разной теплоты сгорания этих топлив, повышают степень сжатия до 11-13. Однако широкое использование газа в качестве топлива автомобильных двигателей ограничено трудностями организации сети заправочных станций и обслуживания.
Для автомобильных двигателей возможно также применение топлива, получаемого из возобновляемых источников: продуктов земледелия, лесоводства и др. В качестве такого топлива перспективны спирты-этанол и метанол. Однако используемые в чистом виде спирты обладают существенными недостатками-имеют высокую скрытую теплоту испарения, что затрудняет пуск холодного двигателя, пониженную теплоту сгорания, а также достаточно высокую стоимость. Тем не менее этанол нашел применение в некоторых странах (например, в Бразилии). Спирты используют и в виде добавки к бензину (например, газохол-смесь 90% бензина и 10% этанола).
В настоящее время проводятся исследования по изучению возможности использования водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, в том числе и для двигателей легковых автомобилей. Широкие пределы воспламеняемости водоро дно-воздушной смеси (а = 0,144-10) по сравнению с бензино-воздушной (а = 0,4-f-l,4) позволяют реализовать в двигателе с принудительным воспламенением качественное регулирование, что обеспечивает высокую топливную экономичность.
Большим резервом улучшения эксплуатационной экономичности и снижения токсичности выпускных газов является замена на легковых автомобилях двигателей с принудительным воспламенением дизелями. Учитывая массовый характер производства двигателей для легковых автомобилей, большинство автомобильных фирм для снижения стоимости производства создают дизели на базе существующих двигателей с принудительным воспламенением, унифицируя основные детали.
В основном на легковых автомобилях используют четырехцилиндровые четырехтактные дизели с рядным вертикальным расположением цилиндров. Реже применяют пяти- и шестицилиндровые конструкции. Блоки цилиндров, как правило, литые чугунные с рабочими цилиндрами, выполненными непосредственно в блоке. Реже используют вставные гильзы цилиндров как мокрые, так и сухие. Головку блока цилиндров чаще выполняют из алюминиевого сплава, реже из чугуна. В настоящее время применяют дизели только с разделенными и почти исключительно с вихревыми камерами сгорания. Однако уже имеются конструкции дизелей с непосредственным впрыскиванием, отличающиеся существенным улучшением экономичности.
Привод распределительного вала в дизелях осуществляется главным образом сдвоенной цепью или зубчатым ремнем. При этом одинаково часто встречается как нижнее, так и верхнее расположение распределительного вала. Топливные насосы вы-
В газовых двигателях значительно ниже, чем в бензиновых двигателях содержание в выпускных газах тяжелых углеводородов и окислов азота; причем большее снижение токсичности наблюдается на режимах пуска и прогрева.
Широкому использованию дизелей на легковых автомобилях способствует их более высокая экономичность по сравнению с двигателями с принудительным воспламенением: до 35% в условиях городского движения, до 15% в средних дорожных условиях и до 5% при движении на магистралях. При этом токсичность дизелей в несколько раз ниже токсичности двигателей с принудительным воспламенением.

1 2 3 4 5 6 7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.