Обзор 10 новых двигателей внутреннего сгорания / Хабр
Подписывайтесь на каналы:
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla
Шествие двигателей внутреннего сгорания продолжается, при этом в них появляются инновации – от изменяемой степени сжатия до клапанов без кулачков.
Электрические силовые агрегаты в наши дни на пике моды, но эволюция двигателя внутреннего сгорания не замедлилась. На самом деле, новые изменения происходят быстрее, чем когда-либо.
Рассмотрим, например, этот краткий список последних инноваций двигателя: двигатель с турбонаддувом без кулачков; новый дизель с самым низким в мире коэффициентом сжатия; четырехцилиндровый двигатель с переменным коэффициентом сжатия; первый в мире бензиновый двигатель, использующий зажигание при сжатии.
Здесь мы собрали фотографии двигателей, предлагающих некоторые из последних инноваций в области силовых агрегатов.
2,2-литровый двигатель Mazda SkyActiv-D имеет самый низкий в мире коэффициент сжатия (14,1:1) среди всех дизельных двигателей, что, как сообщается, дает потребителям множество преимуществ. Более низкие показатели сжатия идут рука об руку с более низким давлением и пониженной температурой в верхней части поршня, что способствует лучшему смешению воздуха и топлива, а также уменьшает проблемы с оксидами азота и сажей, давно ассоциирующиеся с дизельным двигателем, говорит Mazda. Более того, более низкий коэффициент сжатия SkyActiv-D обеспечивает меньшее трение и меньший вес конструкции. На нью-йоркском автосалоне на прошлой неделе японский автопроизводитель объявил, что собирается изменить антидизельные настроения последнего времени, установив новый 2,2-литровый дизельный двигатель на компактный кроссовер CX-5 2019 года.
Представьте себе полноразмерный пикап, работающий всего на двух цилиндрах. Это то, на что способен Chevrolet Silverado, благодаря добавлению в новый 2,7-литровый турбодвигатель электромеханического регулируемого распределительного вала и функции активного управления подачей топлива (Active Fuel Management). В целом, двигатель предлагает 17 различных схем отключения цилиндров, что позволяет ему справиться практически с любой ситуацией при движении. «Это все равно, что иметь разные двигатели для работы на низких и высоких оборотах», — отметил главный инженер двигателя Том Саттер в пресс-релизе. «Профиль распределительного вала и синхронизация клапанов полностью отличаются на низких и высоких скоростях». Двигатель мощностью 310 л.с. и крутящим моментом 471.8 Нм заменяет 4,3-литровый V-6 на Silverado.
Производитель суперкаров Koenigsegg Automotive AB возлагает большие надежды на технологию бескулачкового двигателя, которую он представил на концептуальном автомобиле в 2016 году.
Известная как FreeValve, эта технология использует «пневмо-гидравлические-электронные» приводы для управления процессом сгорания в каждом цилиндре. Koenigsegg говорит, что с помощью этих приводов, вместо кулачковых валов, можно более точно управлять процессом сгорания в каждом цилиндре. FreeValve также позволяет люксовому автопроизводителю отказаться от других дорогостоящих автозапчастей, включая корпус дроссельной заслонки, кулачковый привод, ГРМ, выпускной клапан, предкаталитический преобразователь и систему непосредственного впрыска. По слухам, компания готовит технологию для установки на суперкар стоимостью 1,1 миллиона долларов, который будет выпущен в 2020 году. В интервью Top Gear основатель компании Кристиан фон Кёнигсегг (Christian von Koenigsegg) заявил, что FreeValve позволит ему построить автомобиль с нулевым уровнем выбросов и двигателем внутреннего сгорания. «Идея заключается в том, чтобы доказать миру, что даже двигатель внутреннего сгорания может быть полностью СО2-нейтральным», — сказал он.
Говорят, что двигатель Nissan VC-Turbo является первым в мире готовым к производству двигателем с переменным коэффициентом сжатия. VC-Turbo разрабатывался более 20 лет, и он использует усовершенствованную многозвеньевую систему для изменения коэффициента сжатия. Во время работы угол наклона многозвеньевых рычагов варьируется, что приводит к регулировке верхней мертвой точки поршней. С изменением положения поршня меняется и степень сжатия. Результат — производительность по требованию. Высокий коэффициент сжатия обеспечивает большую эффективность, в то время как низкий коэффициент сжатия увеличивает мощность и крутящий момент. VC-Turbo доступен в Nissan Altima 2019.
3,6-литровый двигатель Pentastar от Fiat Chrysler Automobiles является примером внимательного отношения к деталям и политики постоянного совершенствования. Двигатель использует две ключевые особенности для повышения топливной экономичности и крутящего момента. Первая из них — это регулируемый подъем клапана (VVL).
VVL позволяет двигателю оставаться в режиме пониженного подъема до тех пор, пока водитель не потребует больше мощности. Затем он реагирует переключением в режим повышенного подъема для улучшения сгорания топлива. Вторая инновация — это рециркуляция отработавших газов с охлаждением, которая, как говорят, сокращает выбросы вредных веществ, снижает потери при прокачке и позволяет работать без стука при высоких нагрузках двигателя. Эти особенности обеспечивают Pentastar увеличение экономии топлива на 6%, при этом крутящий момент увеличивается на 14,9%. Fiat Chrysler также отмечает, что эти улучшения наблюдаются при оборотах двигателя ниже 3000 об/мин, когда повышенный крутящий момент необходим больше всего.
В наши дни производительность двигателя — это не только крутящий момент и лошадиные силы. Речь идет и об эффективности. Toyota доказала это в 2018 году, представив 2,5-литровый четырехцилиндровый двигатель Dynamic Force, который, по имеющимся данным, обладает тепловым КПД около 40%.
Это большой шаг вперед, учитывая, что большинство современных двигателей приближаются к 30%, что, в свою очередь, означает, что 70% энергии сгорания топлива теряется в виде тепла. Toyota добилась этого с помощью ряда современных усовершенствований, включая длинный ход, высокий коэффициент сжатия, форсунки с двойными распылителями, интеллектуальную регулировку синхронизации клапанов и непосредственный впрыск топлива. Результат: Экономия топлива на трассе 2018 Camry составляет 29 и 41 мг, что на 26% выше по сравнению с предыдущей моделью.
1,5-литровый двигатель EcoBoost от Ford заслуживает внимания, потому что это еще один пример «умного» маленького двигателя, способного управлять относительно большим автомобилем с помощью двух цилиндров. Рядный трехцилиндровый EcoBoost выполняет эту задачу при отключении цилиндра, который определяет ситуацию, когда один цилиндр не нужен, и поэтому автоматически отключает его. Система может отключить или активировать цилиндр всего за 14 миллисекунд для поддержания плавного хода.
Однако даже на трех цилиндрах она способна выдать 180 л.с. и 240 Нм крутящего момента (при сгорании 93-октанового топлива). Этот двигатель установлен в европейском Ford Fusion и американском внедорожнике Ford Escape, способном буксировать до 900 кг.
В 2018 году компания Cadillac еще больше увлеклась турбокомпрессорами, представив двигатель Twin Turbo V-8. Twin Turbo использует «горячую V-образную конфигурацию» — то есть устанавливает турбокомпрессоры в верхней части двигателя, в ложбине между головками. Таким образом, инженеры Cadillac утверждают, что они уменьшили общий размер конструкции двигателя и практически ликвидировали отставание турбокомпрессоров. Использованный на Cadillac CT6 V-Sport, новый двигатель выдает примерно 550 л.с. и обеспечивает потрясающий крутящий момент в 850.1 Нм.
Для тех, у кого есть страсть к старомодным лошадиным силам и крутящему моменту, у Dodge есть ответ в виде 6,2-литрового высокомощного двигателя HEMI V-8. Двигатель, выдающий 797 л.
Поговорим о другой крупной инновации в двигателе 2018 года: Mazda выпустила двигатель SkyActiv-X, который, как говорят, является первым в мире бензиновым двигателем, использующим воспламенение при сжатии. Соединив две классические технологии, инженеры Mazda утверждают, что они объединили высокую тягу бензинового двигателя с эффективностью, крутящим моментом и реакцией дизеля.
Подписывайтесь на каналы:
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
О компании ИТЭЛМА
Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.
Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.
У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.
Читать еще полезные статьи:
- [Прогноз] Транспорт будущего (краткосрочный, среднесрочный, долгосрочный горизонты)
- Лучшие материалы по взлому автомобилей с DEF CON 2018-2019 года
- [Прогноз] Motornet — сеть обмена данными для роботизированного транспорта
- Компании потратили 16 миллиардов долларов на беспилотные автомобили, чтобы захватить рынок в 8 триллионов
- Камеры или лазеры
- Автономные автомобили на open source
- McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive
- Очередная война операционок уже идет под капотом автомобилей
- Программный код в автомобиле
- В современном автомобиле строк кода больше чем…
Двигатели внутреннего сгорания
DLE 20RA Двухтактный бензиновый двигатель
31 597,22 Р
Нет в наличии
DLE 30 Двухтактный бензиновый двигатель
32 679,75 Р
Нет в наличии
DLE 40 Двухтактный бензиновый двигатель
50 000 Р
Нет в наличии
DLE 60 Двухтактный бензиновый двигатель
72 337,96 Р
Нет в наличии
DLE 55RA Двухтактный бензиновый двигатель
49 019,63 Р
Нет в наличии
DLE 61 Двухтактный бензиновый двигатель
0 Р
Нет в наличии
DLE 85 Двухтактный бензиновый двигатель
55 555,56 Р
Нет в наличии
DLE 111 Двухтактный бензиновый двигатель
70 601,85 Р
Нет в наличии
DLE 130 Двухтактный бензиновый двигатель
0 Р
Нет в наличии
DLE 170 Двухтактный бензиновый двигатель
125 000 Р
Нет в наличии
org/Product»>DLE 20 Двухтактный бензиновый двигатель
28 009,26 Р
Нет в наличии
org/Product»>DLE 35RA Двухтактный бензиновый двигатель
39 236,11 Р
Нет в наличии
org/Product»>DLE 55 Двухтактный бензиновый двигатель
42 824,07 Р
Нет в наличии
org/Product»>DLE 65 Двухтактный бензиновый двигатель
0 Р
Нет в наличии
org/Product»>DLE 120 Двухтактный бензиновый двигатель
81 699,38 Р
Нет в наличии
org/Product»>DLE 222 Двухтактный бензиновый двигатель
0 Р
Нет в наличии
Наши партнеры
Бензиновый двигатель | Эксплуатация, топливо и факты
V-образный двигатель
См. все СМИ
- Ключевые сотрудники:
- Зигфрид Маркус Готлиб Даймлер Карл Бенц
- Похожие темы:
- Г-образный двигатель двигатель Отто двигатель с верхним расположением клапанов рядный двигатель двигатель Ленуара
Просмотреть весь связанный контент →
бензиновый двигатель , любой из класса двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой.
Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого мыслимого применения силовых установок, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, небольшие грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и небольшие внутренние морские установки, стационарные насосные станции среднего размера, осветительные установки, станки, электроинструменты. Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели менее распространены, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих ручных садовых инструментах, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.
Типы двигателей
Бензиновые двигатели можно разделить на несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, ходы за цикл, систему охлаждения и клапан тип и расположение.
В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых и цилиндровых двигателей и роторных двигателей. В поршне-цилиндровом двигателе давление, создаваемое сгоранием бензина, создает силу на головке поршня, которая совершает возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение по всей длине цилиндра. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и совершает работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров с возвратно-поступательными поршнями. Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.
Большинство бензиновых двигателей представляют собой поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением. Основные узлы поршневого двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают либо по четырехтактному, либо по двухтактному циклу.
Четырехтактный цикл
Из различных методов извлечения энергии из процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция которого впервые была разработана в конце 19 века.
Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха всасывается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума. Смесь сжимается по мере того, как поршень поднимается в такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий такт, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа из-за расширения сгоревшего газа давит на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработавшие продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, для каждого цикла требуется четыре хода поршня — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск — и два оборота коленчатого вала.
Недостаток четырехтактного цикла заключается в том, что выполняется только половина рабочих тактов по сравнению с двухтактным циклом ( см. ниже ), и только вдвое меньше мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость.
Однако четырехтактный цикл обеспечивает более надежную очистку от выхлопных газов (продувку) и перезагрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопных газах.
Насколько эффективен двигатель вашего автомобиля
AAA Auto Repair Статья
От AAA Automotive
Поиск авторемонтных мастерских, одобренных AAA
Поиск авторемонтных мастерских, одобренных AAA, — это мощный инструмент поиска, который дает вам легкий доступ к информации о более чем 7000 авторемонтных мастерских, одобренных AAA, по всей Северной Америке.
Поиск
Это стало рутиной. Вы садитесь в машину, поворачиваете ключ, включаете передачу, жмете на газ и вперед. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что нужно, чтобы ваша машина завелась? Приведение в действие транспортного средства на дороге требует, чтобы тысячи деталей работали вместе. В ответ на ваши инструкции они управляют непрерывным потоком энергии, когда автомобиль ускоряется, движется и тормозит, обеспечивая при этом оптимальную эффективность и экономию топлива.
(изображение ААА)
При обсуждении автомобильных двигателей эффективность измеряется тем, сколько энергии в бензине фактически преобразуется в мощность, которая двигает автомобиль по дороге. К сожалению, даже при регулярном техническом обслуживании автомобиля, таком как тюнинг или замена масла, современные бензиновые двигатели эффективны всего на 30-35 процентов, что означает, что примерно 65 центов из каждого доллара, который вы тратите на бензин, тратится впустую. Чтобы решить эту проблему, автопроизводители и их поставщики вкладывают огромные ресурсы в повышение эффективности двигателя, соответствие стандартам экономии топлива Агентства по охране окружающей среды и сокращение выбросов выхлопных газов.
Будущее топливной экономичности автомобилей
Несколько типов гибридных силовых агрегатов и новых конструкций трансмиссии внедряются или совершенствуются для повышения экономии топлива. Недавним примером являются системы «стоп-старт», которые повышают эффективность за счет временного отключения двигателя, когда автомобиль стоит в пробке.
Другие ключевые технологические разработки, которые изучаются, включают:
• Усовершенствования механической работы двигателя
• Улучшения процесса сгорания
• Инновации, отключающие некоторые цилиндры, когда их питание не требуется
Несколько отраслевых групп также лоббируют использование бензина с более высоким октановым числом, что позволит в будущем производить дополнительные модификации двигателей для повышения эффективности.
Влияние стиля вождения на расход топлива
Сегодня наиболее эффективные автомобили, как правило, имеют самые высокие оценки экономии топлива в своем классе по оценке Агентства по охране окружающей среды. При поиске оптимальной эффективности не забывайте о собственном стиле вождения, который оказывает большое влияние на расход топлива. Проверенные методы, которые существенно влияют на экономию топлива, включают умеренное ускорение, раннее переключение на более высокую передачу, соблюдение ограничений скорости, движение накатом до остановившегося транспорта, «синхронизацию» светофоров и «движение вперед», чтобы исключить ненужное торможение и ускорение.