29Апр

Двигатель внутр сгорания: Двигатель внутреннего сгорания — урок. Физика, 8 класс.

Содержание

Двигатели внутреннего сгорания

Друзья, поговорим о бензиновых двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Именно создание этих устройств ускорило темп существования человечества, поскольку сразу возникла целая культура автомобилестроения, возрос прогресс в военном деле и во многих других отраслях.

Результатом работы двигателя внутреннего сгорания является механическое действие, полученное в результате преобразования энергии сгорания. Она, в свою очередь, получена при сгорании топливной смеси внутри двигателя, в рабочей камере. Существуют также двигатели внешнего сгорания, у которых продукты сгорания и рабочий механизм разделены, но их удельная мощность по сравнению с ДВС значительно ниже.

Разновидности двигателей внутреннего сгорания

КУПИТЬ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Сегодня мы наиболее часто встречаемся с поршневыми бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания. Вместо поршня могут быть использованы компрессоры, турбины — множество других решений, без которых не работали бы тракторы и самосвалы, тепловозы и суда, то есть вся техника, для которой нужны двигатели либо средней (более 5 кВт), либо высокой (более 100 кВт) мощности.

Несмотря на то, что новые технологии сейчас развиваются ускоренными темпами, и производители автомобилей внедряют масштабные планы по электрификации своего продукта, тем не менее, они не спешат отказываться от испытанных ДВС. Например, концерн Volkswagen, готовя обширную программу электрификации целой линейки своих двигателей, абсолютно не планирует отказываться от старых добрых ДВС. Тем более, что современные двигатели уже позволяют существенно экономить топливо на 20-30%.

Издавна существующие разработки таких моторов, несомненно, будут развиваться и дальше, благодаря надежности и дешевизне. Стремление производителей сегодня сосредоточено на улучшение технических характеристик ДВС и сведения к минимуму их влияния на атмосферу.

Типы ДВС и отличия систем питания

Двигатели внутреннего сгорания могут быть 2-х тактными и 4-х тактными. В настоящее время больше используются четырёхтактные двигатели, которым свойственны четыре этапа работы:

Схема работы 4-х тактного двигателя
  • нагнетание внутрь воздуха или топливно-воздушной смеси — выбор зависит от типа двигателя;
    сжатие смеси;
  • сгорание топлива — преобразование энергии сгорания в механическую для запуска коленвала;
  • выход отработанных газов из камеры сгорания через выпускной клапан.

Это принцип работы не только поршневых бензиновых, но и дизельных двигателей.

Схема принципа работы 2-х тактного двигателя

В двухтактных двигателях впуск и сжатие топливной смеси происходит одновременно, а затем также одновременно выполняется опускание поршня, на который давит топливо, и выход из коллектора продуктов сгорания.

Именно эти два типа двигателей внутреннего сгорания широко применяются в автомобилях и других современных технических устройствах.

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания

В наиболее распространенном поршневом бензиновом двигателе возгорание топливной смеси происходит с помощью электрической искры, то есть принудительно. А управление двигателем осуществляет электронная система, в которую включены входные датчики, измеряющие параметры работы мотора с последующим преобразованием их в электрический сигнал. Полученная информация — основа управления ДВС.

Конструкция поршневого бензинового двигателя внутреннего сгорания

Кроме датчиков к системе управления относятся электронный блок управления и все исполнительные системы двигателя, которые управляющая система объединяет, а именно:

  • система непосредственного впрыска, которая подает топливо в камеру сгорания.
    Сам момент впрыска, нужный вид топлива и его количество определяется режимом работы двигателя;
  • впускная система, состоящая из дроссельной заслонки с электроприводом и предусмотренных для каждого цилиндра впускных заслонок;
  • система турбонаддува — служит для повышения мощности бензинового двигателя;
  • система изменения фаз газораспределения, которая в зависимости от заданного режима работы ДВС регулирует показатели работы механизма распределения газа и обеспечивает повышение крутящего момента и мощности механизма;
  • электронная система зажигания для воспламенения воздушно-топливной смеси;
  • выпускная система с каталитическим нейтрализатором, который снижает токсичность отработанных выпускаемых газов;
  • система рециркуляции отработанных газов, уменьшающая в них оксид азота благодаря частичному их возврату во впускной коллектор.

Как видим, работа всех систем ДВС направлена на повышение мощности двигателя, снижение потребления топлива и токсичности выделяемых газов.

Одни из самых узнаваемых марок ДВС — бензиновые моторы компании Champion. Бренд принадлежит американской компании разработчику, которая расширяет свои мощности за счет сборки продукции в Китае и поставляет качественную технику по доступной цене во многие уголки мира, в том числе нашу страну.

Модель ДВС CHAMPION G200 VK-1-1

Сегодня компания выпускает кроме стандартных двигателей ещё и модели с вертикальным валом, такие как CHAMPION G200 VK/1-1. Это четырёхтактный ДВС для cадовой и строительной техники. Двухтактные моторы обычно поставляются для бензокос (триммеров).

Все двигатели CHAMPION экономичные, имеют усиленную поршневую группу, обладают высоким ресурсом и совместимостью с моторами таких производителей, как Honda, Lifan, Subaru и другие. Это возможно благодаря идентичным размерам крепления и приводного вала двигателей, если объем камеры сгорания и мощности мотора одинаковые.

Модель ДВС CARVER 190 FL 15,0 л.с

В России также хорошо известен отечественный бренд CARVER. Примером двигателей, разработанных под сельскохозяйственную и строительную технику, выпущенных этой компанией, может послужить модель CARVER 190 FL 15,0 л.с. для совместной эксплуатации с мотоблоками или культиваторами. Конструкция предусматривает верхнее расположение клапана и воздушное охлаждение.

В чем отличие бензиновых и дизельных ДВС

Чтобы сравнить дизельные и бензиновые двигатели, нельзя оценивать их однозначно, нужно рассмотреть несколько характеристик:

  • КПД двигателей и мощность: КПД бензинового двигателя ниже чем у дизельного, зато он характеризуется большей мощностью, но и большим расходом топлива, примерно на 20%;
  • длительность эксплуатации: конструктивно дизельный двигатель более долговечен, благодаря прочности составляющих узлов и деталей, но, в зависимости от условий и качества топлива, он может уступать бензиновому двигателю в этой характеристике. Он не приемлет слишком низких температур, долго прогревается, а бензиновый запускается даже при значительном минусе. Однако во влажном климате лучше использовать кроссоверы и внедорожники с дизельными двигателями;
  • ключевое различие: вид топлива и разница в формировании топливной смеси. В цилиндры дизельных двигателей подается топливо и воздух отдельно, а у бензиновых ДВС — вместе.

(фото №7)

Отсюда можно сделать вывод: техника на бензиновом двигателе уверенно запускается в зимнее время, обладает меньшим уровнем шума, доступна по цене. Преимущество же дизельных мотоблоков в том, что при большом тяговом усилии они экономичнее в расходе топлива, дольше работают без перерыва, обладают большим ресурсом. Особенно модификации с водяным охлаждением.

Таким образом, выбирайте дизельные моторы для тяжелой техники, которая длительно эксплуатируется. Во всех остальных случаях более целесообразны бензиновые ДВС, которые проще в эксплуатации, доступнее по стоимости. А разница в количестве топлива при умеренных объемах работ несущественна.

Удачного выбора!

Ваш Кузьмич.

Двигатель внутреннего сгорания поссорил Европу

Совет министров Евросоюза под председательством Швеции отложил утверждение новых правил, предусматривающих запрет на двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с 2035 года. Голосование, которое было запланировано на 7 марта и первоначально считалось формальностью, перенесено на неопределённый срок. Причиной стала позиция Германии, которая отказалась голосовать за закон в его нынешнем виде.

Декарбонизация транспорта считается ключевым элементом амбициозной программы борьбы с изменением климата, продвигаемой Еврокомиссией. В рамках этой программы планируется снизить к 2030 году выбросы углерода минимум на 55 процентов от уровня 1990 года, а к середине века перейти к климатической нейтральности.

В июне 2022 года за полный запрет в Евросоюзе продаж новых бензиновых и дизельных автомобилей с 2035 года проголосовал Европарламент. В конце октября закон был согласован с Еврокомиссией и главами европейских государств, оставалось получить одобрение совета министров.

Однако в последнюю минуту поддержать запрет на продажу новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания отказалась Германия. Незадолго до голосования министр транспорта Германии

Фолькер Виссинг заявил, что в таком виде правила одобрены не будут.

Министр финансов Германии Кристиан Линднер, лидер Свободной демократической партии (СвДП) тоже был крайне конкретен: «Наша цель – разрешить регистрацию новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания после 2035 года».

«Проблема не в самом двигателе внутреннего сгорания, а в ископаемом топливе, на котором он работает, – написал Виссинг в Twitter. – Климатическая нейтральность – это цель и одновременно возможность для новых технологий. Чтобы достичь этого, мы должны быть открыты для различных решений».

Линднер и Виссинг, который также входит в СвДП, требуют, чтобы Еврокомиссия предоставила исключение для автомобилей, работающих на электротопливе. Это, по сути, синтетическое топливо имеет те же свойства, что и ископаемое.

Его сторонники утверждают, что это возобновляемая электроэнергия, преобразованная в горючее жидкое топливо. Для его производства используются водород и уловленный в воздухе углерод. При сгорании в двигателе электротопливо образует углекислый газ, но поскольку он сделан из ранее уловленного CO2, считается, что он нейтрален для климата.

Использование такого топлива позволит продолжать выпускать автомобили с двигателем внутреннего сгорания, а не переходить на аккумуляторы, что имеет решающее значение для автомобильных держав.

Автопром не бросают под колеса

Упорство немецких министров объяснимо: для страны автомобильная отрасль имеет огромное значение. В Германии в автомобильной промышленности занято около 800 тысяч человек, она ежегодно приносит около 411 млрд евро, что делает её крупнейшим сегментом экономики. Очевидно, что, пожертвовав во имя европейской солидарности российским газом, убивать свой автопром страна не готова.

В июне 2022 года за полный запрет в ЕС продаж новых бензиновых и дизельных автомобилей с 2035 года проголосовал Европарламент. Фото: Hongtao Cai/Unsplash

Летом прошлого года Германии удалось вставить упоминание о электротопливе в закон о снижении выбросов к 2035 году, но затем оно оказалось не в основном тексте, а в дополнении, которое не носит обязательного характера. Во многом это стало результатом лоббирования групп зелёных, которые скептически относятся как к затратам на производство электронного топлива, так и к его воздействию на окружающую среду. Зелёные требуют, чтобы новые автомобили и фургоны не имели выбросов выхлопных газов после 2035 года. В результате германские министры не без основания решили, что их обманули.

«Мы запрашиваем правовое регулирование у Еврокомиссии, Еврокомиссия обещает нам это, затем не делает этого и совершенно удивлена, что мы не соглашаемся».

Фолькер Виссинг
министр транспорта Германии

По его словам, Германия намерена добиться от главы Еврокомиссии Урсулы фон дер Ляйен публичного обязательства в отношении использования электротоплива.

Для фон дер Ляйен позиция немецких министров стала сюрпризом. Через два дня после отмены голосования по новым правилам она вылетела в Берлин для встречи с немецким канцлером Олафом Шольцем. Как сообщила пресса, «канцлер выразил оптимизм в отношении того, что договорённость может быть достигнута», и сказал, что обсуждения продолжатся в ближайшие дни. То есть пока всё находится в стадии обсуждения.

Сторонники ДВС готовы к блокировке

За ходом переговоров внимательно наблюдают в Риме, Варшаве и Софии. Италия так же, как и Германия, возражает против закона в его нынешнем виде, а министр транспорта Маттео Сальвини сделал отказ от автомобиля с нулевым уровнем выбросов 2035 года ключевой частью своей политической повестки. Он утверждает, что закон отдаст автомобильный рынок блока Китаю, который является лидером по производству электромобилей, а сотни европейцев лишатся рабочих мест.

Премьер-министр Италии Джорджа Мелони также пообещала решительно выступить против планов запрета автомобилей, утверждая, что они «наносят серьёзный ущерб нашему производственному сектору». Её отказ был поддержан бывшим президентом Еврокомиссии Романо Проди. Министр окружающей среды Италии Хильберто Пичетто назвал реформу «слишком идеологической».

По мнению министра транспорта Италии Маттео Сальвини, новый закон отдаст весь автомобильный рынок Китаю, а сотни европейцев останутся без работы.Фото: FILIP SINGER/EPA/TASS

Польша и Болгария тоже недовольны законом. Вместе четыре страны представляют около 42 процентов населения Евросоюза, что значительно превышает 35-процентный порог, необходимый для блокирования законодательства.

Евробюрократы пытаются оказать давление на Берлин, опасаясь, что если они уступят в вопросе электронного топлива, у заинтересованных стран возникнет искушение пересмотреть ещё какие-то пункты климатической повестки.

Известно, что Брюссель категорически отказывается замечать возражения отраслевых групп, которые указывают на неготовность европейской инфраструктуры к отказу от ДВС и на отсутствие в достаточном количестве зарядок для электромобилей. Одновременно Еврокомиссия сделала исключение из новых правил для эксклюзивных и дорогих автопроизводителей Европы: Ferrari, McLaren, Koenigsegg и Pagani смогут и после 2035 года использовать ДВС в течение неопределённого срока.

Электронное топливо может позволить автомобилям с двигателями внутреннего сгорания ездить по дорогам ЕС после крайнего климатического срока 2035 года

Перейти к основному содержанию

The VergeThe Verge logo.

Домашняя страница The Verge

The VergeЛоготип Verge.
  • Климат/
  • Транспорт/
  • Окружающая среда

/

ЕС завершил свой план по поэтапному отказу от загрязняющих окружающую среду автомобилей и фургонов, но сделал исключение для транспортных средств, работающих на электронном топливе.

Жюстин Кальма / @justcalma

|

Поделиться этой историей

Посетитель церемонии, посвященной запуску исследовательского завода, держит в руке бутылку электронного топлива в Технологическом институте Карлсруэ (KIT). Изображение: Marijan Murat/picture Alliance через Getty Images

Стремление производителей роскошных автомобилей к синтетическому электронному топливу ослабило план Европейского Союза по прекращению использования двигателей внутреннего сгорания в будущем. После нескольких недель задержки Совет Европейского Союза сегодня принял постановления по устранению выбросов углекислого газа из новых автомобилей и фургонов к 2035 году. Это означало бы фактический запрет на автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), если бы не последний закон. минутное обновление, которое делает исключение для автомобилей с ДВС, которые заменяют бензин на электронное топливо.

Электронное топливо — синтетическая альтернатива, которую можно производить из воздуха и воды с использованием электричества. Хотя работа на электронном топливе вместо бензина может снизить выбросы углекислого газа, это по-прежнему дорого и неэффективно. И некоторые эксперты обеспокоены тем, что выделение места для электронного топлива в планах по переходу на чистую энергию только удерживает на дорогах больше автомобилей, потребляющих бензин.

«Мы боимся, что это тупиковый метод, чтобы попытаться спасти двигатель внутреннего сгорания и создать для него будущее».

«Мы опасаемся, что попытки спасти двигатель внутреннего сгорания и создать для него будущее — это тупиковый метод», — заявила ранее Стефани Сирл, директор топливной программы некоммерческой исследовательской группы Международного совета по чистому транспорту (ICCT). The Verge , поскольку ЕС все еще обсуждал свои новые правила.

Правила, принятые сегодня ЕС, ставят цель сократить к 2035 году выбросы двуокиси углерода от автомобилей и фургонов, нагревающих планету, на 100 процентов. Автомобиль, работающий на бензине, никак не может достичь этой цели, поэтому он мог создать фактический запрет на продажу новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Ожидалось, что правило будет окончательно доработано в начале месяца, но Германия фактически воздержалась от голосования до тех пор, пока правила не будут пересмотрены, чтобы прямо разрешить традиционным автомобилям работать на электронном топливе.

Топливо для электромобилей можно получить путем извлечения углекислого газа из воздуха и водорода из воды. Эти молекулы объединяются для создания нового синтетического топлива. Существует новая технология, называемая прямым улавливанием воздуха, которая позволяет извлекать этот CO2 из атмосферы, поэтому электронное топливо, произведенное с использованием возобновляемых источников энергии, можно считать «углеродно-нейтральным». Сжигание электронного топлива по-прежнему приводит к загрязнению углекислым газом, но идея состоит в том, что удаление CO2 из атмосферы для производства топлива компенсирует эти выбросы.

Немецкий автопроизводитель Porsche продвигает электронное топливо как способ решения проблемы изменения климата, продолжая при этом производить легкие автомобили с двигателем внутреннего сгорания, в отличие от электромобилей, которые обычно тяжелее традиционных автомобилей из-за аккумулятора. Porsche инвестировала более 100 миллионов долларов в разработку электронного топлива, в том числе 75 миллионов долларов в компанию, управляющую небольшим заводом по производству электронного топлива в Чили.

Но на пути внедрения электронного топлива в планах ЕС по борьбе с изменением климата могут возникнуть серьезные препятствия. Сегодня нет коммерческих поставок этого альтернативного топлива, и его производство было бы очень дорогим — около 7 долларов за литр (более 25 долларов за галлон), по оценкам ICCT. По данным ICCT, извлечение молекул из воздуха и воды также требует больших затрат энергии, что делает использование возобновляемой электроэнергии для зарядки аккумулятора электромобиля в четыре раза более эффективным, чем использование ее для производства электронного топлива для автомобиля. ( The Verge содержит более подробную информацию о том, как производится электронное топливо, и о возникающих здесь проблемах). на самом деле работает на электронном топливе, а не на старом добром бензине. С принятыми сегодня правилами пока не совсем понятно. В дальнейшем ЕС заявляет, что «Комиссия внесет предложение о регистрации транспортных средств, работающих исключительно на топливе с нейтральным выбросом CO2».

Самый популярный

  1. Генератор изображений с искусственным интеллектом Midjourney прекращает бесплатные пробные версии, но говорит, что виноват приток новых пользователей был отменен


  2. Все, этот ноутбук — это слишком


  3. Amazon только что открыла свою сеть Sidewalk для всех, кто может создавать подключенные гаджеты на


  • Гонка за большим количеством материалов для аккумуляторов может привести к «необратимому» ущербу под водой

Совместное предприятие Renault и Geely по двигателям с двигателями внутреннего сгорания задействует 8 заводов в Китае

Renault и Geely планируют производить 5 миллионов двигателей внутреннего сгорания ежегодно

Брэд Андерсон

18 часов назад

Брэд Андерсон

Появились дополнительные подробности о совместном предприятии по производству двигателей между Geely, Renault и Saudi Aramco, согласно которым девять заводов, которые будут использоваться этим предприятием, будут принадлежать Geely.

Неназванные источники сообщили, что из 17 заводов, которые будет использовать совместное предприятие, восемь будут принадлежать Renault в Латинской Америке, Европе и Турции, а остальные девять — Geely. Из них восемь будут расположены в Китае, а девятый — в Шковде, Швеция. В настоящее время им управляет подразделение двигателей внутреннего сгорания Volvo Cars, получившее название Aurobay.

Кроме того, стало известно, что совместное предприятие будет иметь два центра исследований и разработок Geely-Aurobay. Один будет расположен в Гётеборге, Швеция, а другой — в заливе Ханчжоу, Китай. Как сообщает Reuters, Renault будет использовать для создания совместного предприятия три своих научно-исследовательских центра, расположенных в Латинской Америке и Европе.

Совместное предприятие Renault и Geely сосредоточится на разработке, производстве и поставке гибридных силовых агрегатов и эффективных двигателей внутреннего сгорания. В совместном предприятии будет работать около 19 сотрудников. 000 сотрудников в более чем 130 странах. Он будет работать как самостоятельный глобальный поставщик и сможет производить до 5 миллионов двигателей внутреннего сгорания, гибридных и сменных гибридных двигателей и трансмиссий в год.

Совместное предприятие позволит автопроизводителям обслуживать важные рынки с недостаточно развитой электрической инфраструктурой.

Читайте: Aramco подписывает письмо о намерениях присоединиться к Geely и Renault Powertrain Company

объявление прокрутите, чтобы продолжить

В начале марта стало известно, что Saudi Aramco подписала письмо о намерениях стать потенциальным миноритарным акционером совместного предприятия. Неясно, насколько велика будет доля Aramco в компании, но в некоторых сообщениях предполагалось, что она может получить 20-процентную долю, а это означает, что и Geely, и Renault будут владеть по 40 процентов акций.

«Это партнерство с Aramco поднимет нашу совместную компанию по производству силовых агрегатов вместе с Geely Group на новый уровень и даст ей преимущество в гонке за технологию силовых агрегатов с двигателем внутреннего сгорания со сверхнизким уровнем выбросов», — заявил глава Renault Group Лука де Мео.