2Апр

Простейший двигатель внутреннего сгорания: Oдноцилиндровый ДВС

Содержание

Oдноцилиндровый ДВС

Описание устройства простейшего двигателя

Чтобы сразу не смущать сложными терминами и громоздкими определениями, сначала рассмотрим простейший одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания (ДВС), работающий на бензине, устройство которого представлено на рисунке 4.1.

Состоит этот двигатель из блока с цилиндрическим отверстием внутри – гильзой цилиндра. В гильзе находится поршень, соединенный через шатун с коленчатым валом. Коленчатый вал, в свою очередь, связан с распределительным валом через цепь (эта связь постоянна и передаточное отношение (О том, что такое «передаточное отношение», будет рассказано в главе 5 «Трансмиссия») составляет 1 к 2, то есть распределительный вал делает один оборот за два оборота коленчатого вала).


Рисунок 4.1 Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания.


Рисунок 4.2 Разрез бензинового двигателя внутреннего сгорания.


Рисунок 4.4 Двигатель внутреннего сгорания с воздушным охлаждением.

Распределительный вал вместе с клапанами расположен в головке блока цилиндров, которая установлена соответственно на блок цилиндров.

Теперь разложим все по частям.

Блок цилиндра — литая деталь из чугуна или из алюминиевого сплава. Блок цилиндров образует картер. По сути, это корпус, внутри которого находятся основные элементы кривошипно-шатунного механизма (о котором речь пойдет ниже). Этот корпус имеет двойные стенки (именуемые рубашкой блока). В полостях между стенками течет охлаждающая жидкость, если двигатель с жидкостным охлаждением. Если двигатель с воздушным охлаждением, то блок имеет одну стенку с многочисленными ребрами для отвода тепла, как показано на рисунке 4.3.

В блоке имеются гильза и масляные каналы для подвода смазки к трущимся деталям. Рабочая поверхность гильзы, с которой соприкасается поршень, называется зеркалом цилиндра.

Поршень имеет вид перевернутого стакана, обычно отлит из алюминиевого сплава. В цилиндр поршень устанавливается с очень небольшим зазором (обычно сотые доли миллиметра). Чтобы газы, образовавшиеся при сгорании топлива, через этот зазор не прорвались в картер блока цилиндров, поршень уплотнен кольцами. Обычно устанавливают два компрессионных кольца (они воспринимают основную нагрузку при перемещении поршня) и одно маслосъемное (оно состоит из нескольких элементов), необходимое для снятия со стенок цилиндра моторного масла. Поршень, шарнирно, то есть через палец соединен с верхней головкой шатуна, а шатун, в свою очередь, шарнирно соединен с коленчатым валом. Шатун вместе с коленчатым валом и называют кривошипно-шатунным механизмом. Благодаря шатуну поступательное движение поршня вверх и вниз преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Примечание
Уважаемый читатель может подумать, что пропустил целый раздел, ведь на рисунке 4.1 отсутствует и палец, и верхняя головка шатуна, но это не так — вышеприведенное описание дано для общего представления о двигателе внутреннего сгорания, а вот устройство каждого из элементов подробно рассмотрено в разделе 4.7 «Блок цилиндров и кривошипно-шатунный механизм».

Головка блока цилиндра — по сути, это корпус (обычно из алюминиевого сплава), в котором, в зависимости от конструкции (Слова «в зависимости от конструкции» означают, что не всегда распределительный вал или валы располагают в головке блока. Об этом подробнее будет рассказано в главе 4.6 «Головка блока цилиндров»), находится распределительный вал (или валы), а также клапаны – впускной и выпускной. Распределительный вал и клапаны называют газораспределительным механизмом (ГРМ). Распределительный вал необходим для своевременного открытия впускных и выпускных клапанов. Клапаны плотно прилегают к головке блока цилиндра и прижимаются с помощью клапанных пружин.

Вот и весь четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Сложного ничего нет.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Четырехтактным двигатель называется потому, что полный рабочий процесс разбит на четыре промежутка – такта. Из этих тактов только один рабочий, то есть тот, во время которого происходит перемещение поршня под действием газов, выделяющихся при сгорании топливовоздушной смеси. Каждый такт приходится (приблизительно) на один полуоборот коленчатого вала.

Примечание
Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее положение поршня в верхней части цилиндра.
Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее положение поршня в нижней части цилиндра.
Расстояние от ВМТ до НМТ называется ходом поршня.

Наверняка, у каждого в детстве был велосипед. И, если спускала шина, то ее необходимо было подкачать насосом. Так вот, хотя и отдаленно, но этот насос для накачивания шин напоминает нам наш одноцилиндровый двигатель. Внутри цилиндрического корпуса насоса тоже есть клапаны и так же двигается поршень. Когда вы тяните ручку поршня на себя, через клапан в корпусе всасывается воздух, когда двигаете поршень вниз — клапан на впуске закрывается и воздух выходит через клапан на выпуске в трубку, попадая в шину колеса велосипеда. Теперь мысленно представим перевернутый насос, у которого мы начали перемещать поршень вниз, набирая при этом внутрь корпуса воздух, так же мысленно закрываем выпускное отверстие, например, пальцем, и начинаем перемещать поршень насоса вверх – воздух при этом начнет сжиматься, так как деваться ему некуда. Доведя поршень насоса до упора, мы возьми и подожги засыпанный до начала этого действа порох в корпусе. Сгорая, этот порох будет выделять большое количество газа, который, в свою очередь, повысит давление внутри корпуса и начнет перемещать поршень, только уже без нашего участия – самостоятельно. Когда порох полностью выгорит, а поршень дойдет до самой нижней точки, мы откроем выпускное отверстие, и начнем снова перемещать поршень вверх, выталкивая из корпуса насоса уже отработавшие свое газы. Вытолкнув продукты горения наружу, мы снова закрываем пальцем выпускное отверстие насоса и начинаем повторять все вышеперечисленное в той же последовательности. Вот так же приблизительно работает любой четырехтактный бензиновый двигатель. Поместите корпус насоса в блок, клапаны установите в головку, которую в свою очередь смонтируйте на блок, а поршень соедините через шатун с коленвалом и получите наш простейший одноцилиндровый двигатель.

Есть такое понятие, как «рабочий цикл». Это совокупность процессов, происходящих последовательно в цилиндре двигателя при вращении коленчатого вала на два полных оборота (720o). Рабочий цикл состоит из тактов.

Примечание
Читая далее описание процессов, вспомните о насосе, который был описан перед этим.

Собственно, ничего сложного. Практически все четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, использующие в качестве топлива бензин, работают по такому принципу.

Первый такт. Впуск воздуха, смешанного с топливом

Коленвал, вращаясь, перемещает поршень вниз из ВМТ. В этот момент открыт впускной клапан, через него в цилиндр всасывается воздух вперемешку с распыленным топливом (в виде очень мелких капелек). Далее поршень достигает НМТ, впускной клапан закрывается

Второй такт. Сжатие

Коленвал продолжает вращаться, а поршень начинает от НМТ перемещаться вверх, сжимая при этом топливовоздушную смесь, дополнительно более тщательно смешивая топливо с воздухом, чтобы смесь была максимально однородная. Оба клапана закрыты

Третий такт. Рабочий ход

Поршень в ВМТ, в камере сгорания сжатая и нагретая до высокой температуры смесь, в этот момент возникает разряд между электродами свечи, который поджигает топливо. Сгорая, топливовоздушная смесь выделяет газы, которые, к слову, разогреты до 800 градусов Цельсия, создается высокое давление, под действием которого поршень перемещается вниз, толкая коленчатый вал. Весь процесс протекает до НМТ

Четвертый такт. Выпуск

Газы свое дело сделали, теперь от них необходимо избавиться, чтобы подготовить цилиндр для следующей порции топливовоздушной смеси. После НМТ, открывается выпускной клапан, поршень под действием силы инерции поднимается вверх, выталкивая отработанные газы. После того, как поршень достигнет ВМТ и будут удалены все отработанные газы, весь процесс повторится заново.

Двигатель внутреннего сгорания

ДВС или двигатель внутреннего сгорания - это механизм, который принадлежит к тепловым машинам. Принцип действия двигателя внутреннего сгорания - преобразование тепловой энергии, получаемой от сгорания жидкого топлива, в механическую.

Поршни и шатуны

Простейший ДВС состоит из блока двигателя - чугунной или алюминиевой детали, в которой вырезается рабочий цилиндр. По цилиндру, совершая возвратно-поступательные движения движется поршень. Поршень, как правило, сделан из легкого и прочного сплава, поскольку должен длительное время выдерживать значительные нагрузки и температуры, при этом не разрушаясь и не деформируясь.

С одной стороны поршень соединен с шатуном. Это узел, обеспечивающий связь поршня с коленчатым валом. Представляет из себя цельнолитую деталь со сквозным неразъемным отверстием со стороны поршня и сквозным разъемным кольцом со стороны коленчатого вала. Шатун, соединенный с поршнем называется поршневой группой, поскольку сами по себе они практически бесполезны.

Коленчатый вал

Коленчатый вал - это вторая по массивности деталь двигателя. Представляет собой сложный вал, разбитый на условные сектора, некоторые из которых смещены относительно центра вращения вала. Каждый такой сектор отполирован до зеркальной поверхности и называется шейкой. Каждая шейка коленчатого вала - создана для того, чтобы работать в скользящей паре "шейка - шатун" или "шейка - опорный подшипник". Подшипники, на которых лежит коленвал, как правило скольжения. Он отполирован до зеркального состояния. На противоположной стороне колена, называемого шейкой, обычно делается наплыв для балансировки вала. Такая система называется кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Вал, соединенный с поршнем через шатун, создает жесткую структуру, которая обеспечивает преобразование вращательных движений коленвала в возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре и наоборот.

Сверху блок цилиндров закрывается головкой двигателя, в которой находится распределительнй вал, клапана и каналы впуска-выпуска. Распредвал жестко связан с коленвалом посредством цепной или ременной передачи. Распредвал открывает и закрывает впускные и выпускные клапана. Такая конструкция применяется в четырехтактном двигателе Отто. Этот механизм ДВС называется газораспределительный механизм (ГРМ). Он обеспечивает отвод выхлопных газов из цилиндра, впуск топливовоздушной смеси в цилиндр перед тактом сжатия, обеспечивает герметичность камеры во время сжатия и сгорания топливной смеси.

Система запускается с помощью стартера. Стартер представляет собой либо механический привод, например педаль в мопедах и некоторых мотоциклах, или шнур в мотопилах или газонокосилках. В четырехтактных двс используется, как правило электрический стартер, который приводится в движение с помощью аккумуляторной батареи.

Двигатель внутреннего сгорания может быть двух, четырех и даже шести тактным.

Такты ДВС

Каждый такт поршневого двигателя внутреннего сгорания обозначает завершенное действие. Например в двухтактном двигателе тактов два - первый - рабочий, когда топливо засасывается, одновременно с выходом наружу отработанных газов, второй - когда топливо сжимается и происходит его сгорание. В двухтактном двигателя каналы впуска и выпуска входят прямо в цилиндр, но расположены на разному ровне, что позволяет отработанным газам выходить раньше, чем поршень открывает второй, впускной канал.

Четырехтактный двигатель, соответственно, имеет четыре этапа действия.

Первый - поршень идет вниз, при этом открыт впускной клапан открыт - в рабочий объем засасывается порция топливно-воздушной смеси (ТВС).

Второй такт - оба клапана закрыты, поршень идет вверх, сжимая ТВС. Когда поршень доходит до верхней мертвой точки (ВМТ), второй такт заканчивается.

Начинается третий такт - поршень проходит ВМТ, коленвал при этом поворачивается примерно на два-три градуса и происходит запал ТВС путем мощной искры из свечи зажигания. ТВС воспламеняется и начинает расширяться, активно сгорая. Поршень уходит вниз. В нижней мертвой точке НМТ, заканчивается третий такт.

Четвертый такт - поршень идет вверх, открывается выпускной клапан цилиндра - отработанные газы выходят в выхлопной коллектор.

Преимуществом четырехтактного двигателя является высокий коэффициент наполнения во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала, низкая чувствительность к падению давления в выпускной системе, возможность управления кривой наполнения путем подбора фаз газораспределения и конструкцией впускной системы. Почти все автомобильные двигатели это четырехтактные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Они обладают множеством характеристик – такие как крутящий момент, мощность, степень сжатия, расход топлива, выброс вредных веществ и т. д., которые во многом зависят от их конструктивных особенностей.

Любой ДВС - это по сути насос, который способен черпать энергию из прокачиваемого топлива, сгораемого в нем в процессе прокачки.

Из чего состоит двигатель?

Простой многотопливный мотор вытеснит привычный двигатель внутреннего сгорания

+ A -

Новый многотопливный двигатель готов к массовому производству. При той же мощности, новый двигатель более чем в 2 раза легче ДВС

Компания Cyclone Power Technologies объявила о завершении разработки и тестирования многотопливного двигателя нового типа. В настоящее время начался этап коммерциализации новинки, а также ее сертификации для автомобильной промышленности. Новый тип двигателя под названием Waste Heat Engine (WHE) является устройством для превращения тепловой энергии сгорающего топлива в механическую работу. Собственно, то же самое делает и двигатель внутреннего сгорания (ДВС), но в отличие от него WHE – это двигатель внешнего сгорания.

Принцип работы WHE очень прост: во внешней камере сгорания происходит нагрев теплоносителя, деионизированной воды, которая в свою очередь толкает поршни или крутит турбину. КПД WHE не превышает таковой у дизельного двигателя, однако двигатель внешнего сгорания имеет несколько преимуществ.

Прежде всего, WHE может потреблять любое топливо: жидкое или газообразное. Это может быть этанол, дизельное топливо, бензин, уголь, биомасса или их смеси – в общем, все что угодно, включая тепло солнечного света, отработанного пара и т.д. Например в первоначальных тестах использовалось топливо, получаемое из кожуры апельсина, пальмового или хлопкового масла, куриного жира. При этом биотопливо можно не разбавлять нефтяным, а значит выброс двигателя WHE может быть более чистым. Поскольку WHE способен работать при относительно низкой температуре в 225 градусов Цельсия, он может использовать для работы самые разные источники тепла.

Одно из главных преимуществ WHE – меньшее количество деталей и более простое устройство, чем у ДВС, рассказывает cnews.ru. Внешнее сгорание не требует сложной системы клапанов и газораспределительного механизма, хотя из-за высокого давления необходимо применять высокопрочные материалы. В целом, WHE-DR намного легче традиционного ДВС. Так, типичный 4-цилиндровый блок цилиндров ДВС весит около 90 кг, в то время, как аналогичный алюминиевый блок цилиндров WHE весит около 35 кг.

Стоимость изготовления WHE должна быть не выше, чем стоимостьизготовления аналогичного по мощности ДВС, но при этом новый двигатель будет легче и сможет использовать самые дешевые виды топлива.

Небольшое автомобильное шасси с двигателем WHE мощностью 330 л.с. В центре баки для различных видов топлива: угольный порошок, сжиженный газ (водород, метан и т.д.), жидкое топливо (бензин, биотопливо и т.д.).

Двигатели WHE можно использовать во всем диапазоне мощностей. В частности, небольшие электрогенераторы мощностью от 1 кВт до 10 кВт будут иметь небольшие размеры и смогут питаться любым видом топлива, что крайне важно для аварийных источников энергии. Такие же двигатели можно использовать для небольшой техники, вроде газонокосилок, или составить их в пакеты для применения в промышленности, на морских судах и т.д.

Двигатели WHE среднего размера мощностью 100-400 л.с. идеально подойдут для автомобилей и небольших лодок, а большие двигатели мощностью от 400 до 1000 л.с. – для кораблей.

Благодаря отсутствию дыма, вибрации, меньшему шуму при работе и более экологичному выхлопу, двигатели внешнего сгорания могут использоваться для энергоснабжения городских поездов и других видов общественного транспорта.

Перышкин Физика ГДЗ § 22. – Рамблер/класс

Хай, там же в параграфе все написано, как вы читаете? или ленитесь? 
§ 22. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1. Двигатель внутреннего сгорания - это тепловой двигатель, топливо в котором сгорает прямо в цилиндре внутри самого двигателя. 
2. Простейший двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный внизу шатуном с коленчатым валом. Два клапана в верхней части цилиндра открываются и закрываются автоматически в нужные моменты. Один клапан служит для подачи в цилиндр горючей смеси, воспламеняющейся от свечи, другой клапан выпускает отработавшие газы.
3. При сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания сначала значительно повышается температура до 1600°C-l800°C и давление на поршень возрастает, газы, расширяясь, толкают поршень и коленчатый вал, совершая механиче­скую работу. Газы при этом охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую энергию.
4. Рабочий цикл двигателя происходит за четыре хода (такта) поршня, при этом коленчатый вал делает два оборота.
5. Такты поршня имеют названия в соответствии с происходящими в них процессами: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Впуск - поршень движется вниз, в цилиндре создается разряжение, открывается клапан и в цилиндр поступает горючая смесь, клапан закрывается, коленчатый вал совершает пол-оборота. Сжатие - коленчатый вал продолжает поворот, поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, она воспламеняется от искры и быстро сгорает. Рабочий ход - поршень под давлением газов опускается вниз, передавая толчок шатуну и коленчатому валу с маховиком при закрытых клапанах. В конце третьего такта открывается другой клапан для выпуска продуктов сгорания в атмосферу. Выпуск - поршень движется вверх, продукты сгорания выходят через клапан, в конце такта клапан закрывается.
6. Маховик, обладая значительной инерционностью, необходим для передачи движения поршню в следующих тактах.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: дизель, бензин

Несмотря на постоянно появляющуюся информацию об изобретении новых, современных, более экономичных и экологичных, видов силовых агрегатов, двигатель внутреннего сгорания еще долго не сдаст свои позиции основной «рабочей лошадки» мирового автопрома.  Вот уже более сотни лет именно двигатель внутреннего сгорания работает, приводя в движение миллионы как легковых, так и грузовых автомобилей по всему миру

Уникальное изобретение

Если задать в поисковик вопрос о том, кто является изобретателем ДВС, можно получить добрый десяток имен. Действительно, на заре автомобилестроение над созданием практичного мотора бились десятки пытливых умов. И не столь важно, кто оформил патент первым, а кто опоздал на пару месяцев. Главное – результат вышел на славу.

Компактный, простой в конструкции но в то же время обладающий хорошим КПД, ДВС оставил далеко позади остальных «конкурентов»  в праве именоваться двигателем прогресса нового столетия.

Что такое двигатель внутреннего сгорания

Предназначение любого теплового силового агрегата – превратить энергию топлива в полезную механическую работу. В ДВС сгорают жидкие или газообразные углеводороды: бензин, дизельное топливо или природный газ. 

Как это происходит? В специальных «отверстиях» в корпусе (цилиндрах) расположены поршни – металлические «стаканы». Днище детали ориентировано вверх, а снизу, через кривошипно-шатунный механизм, она соединена с коленвалом.

Герметичность достигается поршневыми кольцами, не допускающими проникновение газов между стенками цилиндра и поршнем.

Все двигатели внутреннего сгорания имеют одинаковые этапы работы:

  • впуска;
  • сжатия;
  • горение;
  • расширения;
  • выпуска.

Для того, чтобы разобраться в процессе, стоит рассмотреть  как работает бензиновый двигатель – самый распространенный в автомобилях.

Как работает бензиновый двигатель

Перемещение поршня в цилиндре ограничивается двумя крайними положениями – верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ).

Первый такт начинается с того, что при движении поршня вниз открывается впускной клапан, в который подается приготовленная карбюратором (вариант – в инжекторе) воздушно-бензиновая смесь.

Во время обратного хода  топливо сжимается, а когда снова начинается движение вниз, смесь зажигается высоковольтной искрой. Взрыв отталкивает поршень вниз, в результате чего проворачивается коленвал.  

Во время последнего такта отработавшиеся газы удаляются через открывшийся выпускной клапан.

Такой двигатель называют четырехтактных – по числу перемещений. Автомобильный двигатель работает непрерывно, поэтому содержит как минимум четыре цилиндра. Вспомогательные ходы в одних обеспечиваются рабочими тактами в других.  

Как открываются клапаны

Для обеспечения процесса важно точное открывание и закрывание впускных и выпускных клапанов. За эту работу отвечает газораспределительный механизм.

Через шкив ГРМ «синхронизирован» с  коленвалом, что позволяет открывать каналы в нужные такты (при определенном положении поршней).

При вращении кулачок распредвала давит на коромысло, которое открывает клапан. Когда кулачок проворачивается, отверстие закрывается с помощью пружины.

Особенности дизеля

Аналогичные такты имеет и дизельный двигатель, единственное различие которого в том, как работает воспламенение. Здесь топливо и воздух подаются отдельно. Именно последний при сжатии выделяет тепло, воспламеняющее горючее. 

Все для ремонта и обслуживаия бензиновых и дизельных двигателей ищитена страницах fortunaavto.com.ua!

Двигатель внутреннего сгорания - Технарь

Двигатель внутреннего сгорания — распространенней вид теплового двигателя, в нем топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Отсюда и происходит название этого двигателя.

Двигатели внутреннего сгорания работают на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или на горючем газе.

Такой тип теплового Двигателя обычно устанавливают на большинстве автомобилей. На рисунке 204 показан разрез простейшего двигателя внутреннего сгорания. Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединенный при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5. На валу укреплен тяжелый маховик 6, предназначенный для уменьшения неравномерности вращения вала.

В верхней части цилиндра имеются два клапана 1 и 2, которые при работе, двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 7, а через клапан 2 выпускаются отработавшие газы.

В цилиндре такого двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания достигает 1600-1800°С. Давление на поршень при этом резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая механическую работу. При этом они охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую энергию.

Рассмотрим более подробно, схему работы такого двигателя. Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называют ходом поршня.

Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, или, как говорят, за четыре такта. Поэтому такие двигатели называют четырехтактными. Один ход поршня, или один такт двигателя, совершается за пол-оборота коленчатого вала.

При повороте вала двигателя в начале первого такта поршень движется вниз (рис. 205, а). Объем над поршнем увеличивается. Вследствие этого в цилиндре создается разрежение. В это время открывается клапан 1 ив цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается.

При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (второй такт) и сжимает горючую смесь (рис. 205, б). В конце второго такта, когда поршень дойдет до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз (рис. 205, в). Под действием расширяющихся горячих газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает скрепленный с ним поршень при последующих тактах.

В конце третьего такта открывается клапан 2, и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в, атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвертого такта, когда поршень движется вверх (рис. 205, г). В конце четвертого такта клапан 2 закрывается.

Затем циклы работы двигателя повторяются.

Итак, цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов (тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска. В автомобильных двигателях пуск двигателя обычно осуществляется вспомогательным электрическим двигателем — стартером.

В автомобилях используют чаще всего четырехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, На рисунке 206 изображен разрез такого двигателя. Работа цилиндров согласуется так, что в каждом из них поочередно происходит рабочий ход, и коленчатый вал все время получает энергию от одного из поршней.

Имеются и восьмицилиндровые автомобильные двигатели. Многоцилиндровые двигатели в лучшей степени обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность.

Необходимой частью всякого двигателя внутреннего сгорания является система охлаждения, так как возможны и преждевременные вспышки горючей смеси и даже ее взрыв. Охлаждение цилиндров производится проточной водой или воздухом, поэтому двигатели внутреннего сгорания бывают с жидкостным или воздушным охлаждением.

Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.

Вопросы.

1. Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания? 2. Из каких основных частей состоит простейший двигатель внутреннего сгорания? 3. Какие физические явления происходят при сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания? 4. За сколько ходов, или тактов, происходит один рабочий цикл двигателя? Сколько оборотов делает при этом вал двигателя? 5. Какие процессы происходят в двигателе в течение каждого из четырех тактов? Как называют эти такты? 6. Какую роль играет маховик в двигателе внутреннего сгорания? 7. Какие двигатели внутреннего сгорания чаще всего применяют в автомобилях? 8. Где ещё, кроме автомобилей, применяют двигатели внутреннего сгорания?

Вопросы § 22

1. Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания — это тепловой двигатель, топливо в котором сгорает прямо в цилиндре внутри самого двигателя.

2. Пользуясь рисунком 26, расскажите, из каких основных частей состоит простейший двигатель внутреннего сгорания.

Простейший двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный внизу шатуном с коленчатым валом. Два клапана в верхней части цилиндра открываются и закрываются автоматически в нужные моменты. Один клапан служит для подачи в цилиндр горючей смеси, воспламеняющейся от свечи, другой клапан выпускает отработавшие газы.

 

3. За сколько ходов, или тактов, происходит один рабочий цикл двигателя? Сколько оборотов делает при этом вал двигателя?

Рабочий цикл двигателя происходит за четыре хода (такта) поршня, при этом коленчатый вал делает два оборота.

4. Какие процессы происходят в двигателе в течение каждого из четырёх тактов? Как называют эти такты?

Такты поршня имеют названия в соответствии с происходящими в них процессами: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Впуск — поршень движется вниз, в цилиндре создается разряжение, открывается клапан и в цилиндр поступает горючая смесь, клапан закрывается, коленчатый вал совершает пол-оборота. Сжатие — коленчатый вал продолжает поворот, поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, она воспламеняется от искры и быстро сгорает. Рабочий ход — поршень под давлением газов опускается вниз, передавая толчок шатуну и коленчатому валу с маховиком при закрытых клапанах. В конце третьего такта открывается другой клапан для выпуска продуктов сгорания в атмосферу. Выпуск — поршень движется вверх, продукты сгорания выходят через клапан, в конце такта клапан закрывается.

5. Какую роль играет маховик в двигателе внутреннего сгорания?

Маховик, обладая значительной инерционностью, необходим для передачи движения поршню в следующих тактах.

 

Двигатель WAISSI - простейший двигатель внутреннего сгорания

ДВИГАТЕЛЬ WAISSI

Двигатель внутреннего сгорания нового поколения с оппозитными поршнями («оппозитный»).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ПРОТОТИПА

- с воздушным охлаждением
- 2 цилиндра
- 4-тактный
- 8-клапанный
- SOHC (одинарный верхний кулачок)
= прямой вал заменяет коленчатый вал (обычного типа)
= диск + кольцо подшипника заменяет (обычный) шатун + поршневой палец
- цилиндры соосные и противоположные
- ход = 60 мм
- диаметр поршня = 85 мм
- перемещаемый объем = 680 см3 = 0.68 л (340 куб. См на цилиндр)

СМАЗКА:
- мокрый картер; внешний масляный насос (Moroso; ременной привод)
- смазка коренных шеек и подшипников диска в гидродинамических условиях
- зажигание от магнита (Vertex)
- цилиндры и головки цилиндров (Honda TRX 400)
- верхний кулачковый привод с цепным приводом (цепь Honda TRX 400 и звездочки)
- коренные опорные подшипники (стандарт VW Type I (55 мм))

= данные о характеристиках еще не доступны

Преимущества: нет шатунов, следовательно, более медленное объемное расширение над головкой поршня в течение первых 90 градусов после ВМТ с топливом - взрыв воздушной смеси в меньшем и более медленном расширяющемся пространстве, чем любой двигатель с шатунами, в результате чего поршневое усилие на 24% или выше в каждом цикле; отсутствие шатунов, следовательно, меньшее количество поверхностей трения и меньшее внутреннее трение; нет шатунов, следовательно, нет вторичных сил и более простая балансировка двигателя; Кроме того, более простое изготовление / сборка.

Двигатель WAISSI может заменить все двигатели внутреннего сгорания: аэрокосмические (БПЛА, легкие самолеты), автомобили, грузовики, мотоциклы, а также может служить в качестве вспомогательного источника энергии.

ДВИГАТЕЛЬ WAISSI может быть выполнен в 2-тактном и 4-тактном вариантах с использованием любого типа топлива.

Получено 3 патента в США и еще один находится на рассмотрении.

ТЕКУЩИЙ ПРОТОТИП

1. ВЕРСИЯ A: Текущая разработка двигателя
Бензин; 4-тактный
WE-GWRW-A248-SOHC-0000001

В ответ на призыв к разработке нового двигателя ---- "EPA и NHTSAs Повышение эффективности двигателя и трансмиссии" http: // www.whitehouse.gov/the-press-office/2014/02/18/fact-sheet-opportunity-all-improving-fuel-efficiency-american-trucks-bol

БУДУЩИЕ ВЕРСИИ ДВИГАТЕЛЯ WAISSI

2. ВЕРСИЯ B: Бензин; SOHC; 2-тактный с клапаном

3. ВЕРСИЯ C: Дизель / JP8; SOHC; клапанный 4-х тактный; «чистый дизель»;
(биодизель, биомасса в жидкость (BTL) - или газ в жидкость (GTL) дизельное топливо)

4. ВЕРСИЯ D: Дизель / JP8; SOHC; клапанный 2-х тактный; «чистый дизель»;
(биодизель, биомасса в жидкость (BTL) - или газ в жидкость (GTL) дизельное топливо)

Двигатель с оппозитным поршнем Achates может вернуть больше мощности за счет меньшего количества топлива

Если вы откроете капот вашего автомобиля и выдернете пластик под ним, вы увидите красивую часть ошеломляющей инженерии: двигатель внутреннего сгорания.Сегодняшние двигатели используют около 100 взрывов топлива и кислорода каждую секунду, генерируя огромную мощность с минимальными выбросами.

Это здорово, но ужесточение стандартов загрязнения во всем мире означает, что автомобили должны становиться все более эффективными. Электромобили предлагают один путь вперед, но они остаются дорогими и ограниченными из-за беспокойства по поводу дальности полета - страха, часто необоснованного, что вы в конечном итоге застрянете с разряженной батареей. Внутреннее сгорание никуда не денется в ближайшее время, благодаря таким усовершенствованиям, как турбокомпрессоры, прямой впрыск и регулируемые фазы газораспределения, которые позволят выжимать больше миль из каждого галлона.

Компания Achates Power из Сан-Диего считает, что у нее есть лучший способ: отказаться от конструкции, которая доминировала в конструкции двигателей в течение последних 130 лет, в пользу идеи, от которой отказались в 1940-х годах, и увидеть 30-процентное повышение эффективности.

Большинство автомобильных двигателей, от одноцилиндрового агрегата мощностью в одну лошадиную силу, созданного Карлом Бенцем в 1885 году до 16-цилиндрового «зверя» мощностью 1500 лошадиных сил в Bugatti Chiron, имеют четырехтактную поршневую конструкцию. Это относительно простая идея: поршень в цилиндре втягивает воздух и добавляет топливо во время такта впуска.Такт сжатия сжимает эту смесь и вызывает искру, создавая взрыв, который опускает поршень, генерируя мощность во время рабочего такта. Затем цилиндр поднимается во время такта выпуска, удаляя отработанные газы. Цикл повторяется тысячи раз каждую минуту.

Ахатес хочет выбросить это из головы в пользу двигателя с оппозитными поршнями. Эта установка использует два поршня в каждом цилиндре. Воспламенение топлива и воздуха вызывает взрыв, который разводит поршни в стороны, генерируя энергию.Такие двигатели проще, потому что в них не используются клапаны или распредвалы. Они нашли применение в локомотивах и военных транспортных средствах, пока инженеры не отказались от них в 1940-х годах из-за сложности обеспечения их чистой и эффективной работы. Ахат считает, что эта проблема решена. Мы нанесли визит, чтобы узнать, как --- посмотрите видео выше, чтобы увидеть, что мы узнали.

Автомобильный двигатель завтрашнего дня: чище, легче, с одной движущейся частью

РОШ ХААИН, Израиль. В 2014 году Шауль Якоби проводил свои дни, оценивая поврежденные автомобили для страховых компаний.Он проводил ночи в механическом цехе Тель-Авива, занимаясь резкой и сборкой кусков алюминия. Самозваный изобретатель, бросивший среднюю школу, выросший на израильской коммунальной цитрусовой ферме и проработавший последние 25 лет в качестве страхового эксперта, имеет несколько патентов на продукты, начиная от системы очистки воды и заканчивая защищенным от кражи автомобильным ключом. Теперь он стремится создать легкий, дешевый и эффективный автомобильный двигатель, который работает на значительно меньшем количестве топлива и производит меньше вредных выбросов, чем тот, который доступен сегодня.

«Когда вы чувствуете, что у вас есть идея для чего-то большого, вам просто нужно ее реализовать», - сказал г-н Якоби. «Поэтому я купил кусок алюминия и вырезал его вручную, чтобы построить свой двигатель».

После нескольких месяцев работы он представил свой продукт своим деловым партнерам, Галу Фридману, ветерану технологического маркетинга, и Ариэлю Горфунгу, промышленному инженеру. В 2014 году они основали компанию Aquarius Engines Ltd., чтобы вывести сверхэффективный бензиновый двигатель Якоби на автомобильный рынок, который заботится об окружающей среде.Теперь на машине пятого поколения компания успешно провела испытания двигателя в лаборатории, но не на автомобилях.

Aquarius, названный в честь идеального будущего, представленного в популярной песне «The Age of Aquarius», собрал более 25 миллионов долларов, в том числе от руководителей Mobileye, израильского технологического стартапа в области автономных транспортных средств, приобретенного Intel Corp. в 2017 году, и работает 42 человека в Израиле, Германии и Польше. Компания ожидает, что ее продукт выйдет на рынок в ближайшие два года, от автомобилей до генераторов электроэнергии и дронов.

Не только

Aquarius делает ставку на модернизированный двигатель внутреннего сгорания. Автопроизводители находятся под давлением со стороны правительств и потребителей, чтобы они создавали автомобили с более низким уровнем выбросов углерода. В то же время у электромобилей с батарейным питанием есть ограничения, включая стоимость производства, ограничения дальности действия и потребность в инфраструктуре, например, в производстве электроэнергии для их зарядки. Согласно мартовскому отчету McKinsey & Co., продажи электромобилей во всем мире растут примерно на 60% в год, но на большинстве рынков они составляют менее 5% от продаж новых автомобилей, и автопроизводители теряют на них деньги.«Когда появился электромобиль, все надеялись, что это решит проблему, но это не так просто», - сказал Джон Б. Хейвуд, почетный профессор машиностроения Массачусетского технологического института, изучающий более чистую энергию и транспорт.

Простой двигатель IC | Домой Модель Двигатель Машинист Forum

У кого-нибудь есть учебник, как правильно сделать и посадить тарелки?

Существует довольно много разных техник.Что касается меня, я разрезаю шток клапана на участки длиной около 8-10 мм, чтобы уменьшить прогиб, пока весь шток не станет больше 0,01-0,02 мм, а затем доводите до нужного размера влажным и сухим способом. Затем я отрезаю угол на головке под 45 градусов (или где-то поблизости достаточно хорошо) и отделяю клапан, добавляя, по крайней мере, дюйм или около того дополнительного материала на головке в качестве ручки, за которую можно держаться при притирке. Повторите то же самое для того количества клапанов, которое вам нужно, плюс один-два запасных и еще один, чтобы стать резаком седла - на этот раз с дополнительным материалом, по крайней мере, на пару дюймов.Выполнение всех этих операций без изменения настройки токарного станка имеет решающее значение для сохранения всех углов одинаковыми.

Фрезер седла клапана требует некоторой фрезерования, чтобы на «головке» были режущие зубья (здесь много примеров, я могу выкопать один, если он вам нужен), а затем его можно использовать вручную, чтобы сделать тонкие седла в клетках клапана. Затем нужно притирать каждый клапан к его «отдельному седлу» - это то место, где мнения сильно расходятся.

Что мне подходит, пока седла и головки клапанов сделаны хорошо (гладкие и блестящие), так это обильное количество стандартной белой зубной пасты и поворот клапана на 180 градусов вручную с приложением небольшого усилия к сиденье.Примерно каждые 30 секунд я проталкиваю зубную пасту так, чтобы свежий кусочек покрыл область притирки, и поворачиваю клапан на 90 градусов, а затем начинаю снова. Повторите это, может быть, 4-5 раз, и это должно создать достаточно хорошую печать, чтобы выстрелить. После запуска двигателя клапаны довольно быстро улучшают свою герметичность.

Единственный раз, когда у меня были серьезные проблемы с уплотнением клапанов, был мой первый двигатель, где я применил свои полноразмерные методы и использовал роторную дрель в тщетной попытке притереть клапаны. Они категорически отказались запечатать, и я в конце концов переделал как клапаны, так и клетки.

Вот почему у нас нет двигателей с оппозитными поршнями - по крайней мере, пока

  • Двигатель с оппозитными поршнями существует уже более 100 лет, и более эффективен почти во всех отношениях.
  • В двигателе нет традиционных клапанов, кулачков или распределительных валов, а также головки, поэтому его проще и дешевле производить, собирать и эксплуатировать.
  • Испытательный двигатель Achates Power будет работать этим летом на Peterbilt 579.Другая версия - двигатель мощностью 1000 л.с. для боевой машины - будет серийно производиться компанией Cummins в 2024 году. для армии США.

    Почему почти каждый автомобиль в мире имеет четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с циклом Отто? Несомненно, после более чем 100 лет существования автомобилей кто-то должен был придумать что-то лучшее?

    Ну, и почти сразу. Нет, я не говорю о Ванкеле, хотя вы должны отдать должное Mazda за то, что она придерживалась этого так долго.И нет, я не говорю о радиальных, газовых или паровых турбинах. Я говорю о двигателе с оппозитными поршнями.

    Двигатели с оппозитными поршнями используются с конца 19 века, так что идея не нова. В то время их использовали в тяжелых транспортных средствах, таких как поезда, танки, корабли и подводные лодки. Их преимуществом на раннем этапе был диапазон. В 1930-х годах самолет пролетел 6000 миль с оппозитным поршневым двигателем без дозаправки. Подводные лодки тоже оценили дальность. Как и поезда. Вы можете пойти дальше с топливом, которое вы можете перевозить с помощью двигателя OP.

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Вот как работает двигатель с оппозитными поршнями: два поршня имеют общий цилиндр, каждый со своим коленчатым валом и шатуном. Поршни движутся навстречу друг другу и (почти) встречаются в верхней мертвой точке. По мере приближения поршней друг к другу (или, может быть, непосредственно перед ним) в верхней части каждого хода, дизельное топливо впрыскивается в цилиндр и происходит сгорание.Поскольку двигатель, о котором мы говорим, является дизельным, свеча зажигания не требуется. Затем происходит сгорание, которое раздвигает поршни. Потенциальная энергия была преобразована в работу.

    Два коленчатых вала, по одному с каждой стороны двигателя, соединены набором шестерен, от которых мощность передается на колеса (или гребной винт, или что-то еще, что вы приводите в действие).

    Клапаны выполняют функцию отверстий в стенках цилиндров вниз ближе к нижней части хода (или вверх, поскольку в каждом цилиндре есть два поршня).Один набор отверстий позволяет выходить выхлопным газам, а другой набор отверстий на другом конце цилиндра впускает всасываемый воздух. Выхлопные отверстия больше и остаются открытыми дольше, чтобы вывести сгоревшую воздушно-топливную смесь. Это цикл Аткинсона. Каждый поршень срабатывает при каждом такте, что делает его двухтактным.

    В двигателе нет традиционных клапанов, кулачков или распредвалов, а также головки, поэтому его проще и дешевле производить, собирать и эксплуатировать. Теплота сгорания передается не в головку блока цилиндров, а в противоположный поршень, что, опять же, более эффективно.

    Я узнал обо всем этом во время вебинара, проведенного Calstart, консорциумом из 280 компаний, стремящихся сделать воздух чище за счет более эффективной транспортировки. Веб-семинар был посвящен грузовикам средней и большой грузоподъемности, и Calstart призвал компании рассмотреть вопрос о двигателях с оппозитными поршнями для своих грузовиков.

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Компания, разрабатывающая двигатель, называется Achates Power из Сан-Диего.Он был основан физиком-теоретиком доктором Джеймсом Лемке (1929-2019). За долгую и продуктивную карьеру Лемке разработал все, что угодно, в том числе магнитные записывающие головки для магнитофонов телевещания. Если вы когда-либо смотрели телевизор в период между живыми программами и эпохой цифровых технологий, вы можете поблагодарить Лемке. Он имеет более 114 патентов. Раньше он любил летать на своем двухмоторном Beech Baron в Баху на выходные. В один из таких выходных он принес книгу по теории двигателей внутреннего сгорания с оппозитными поршнями.

    «Знаешь, легкое чтение», - пошутил он на видео компании.

    Он узнал, что, хотя такие двигатели использовались на протяжении многих лет, они так и не были доведены до современного потенциала.

    «Когда я обнаружил этот двигатель, стало ясно, что с помощью современных методов, таких как вычислительная гидродинамика, можно будет улучшить характеристики двигателя намного больше, чем это было возможно, когда он был впервые разработан».

    Этот контент импортирован с YouTube.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Итак, он основал компанию для этого. Компания Achates Power была основана в 2004 году и приступила к разработке двигателя с оппозитными поршнями. Achates Power не является производственной компанией; это оставалось бы производителям двигателей, таким как Cummins, Caterpillar и Navistar.

    «Achates Power сотрудничает с ведущими производителями двигателей, лицензирует проекты, инструменты разработки и тестирования, программное обеспечение и патенты, которые позволяют использовать двигатели для ряда приложений, которые сокращают выбросы CO2 и критические выбросы и обеспечивают надежное соответствие требованиям экономически эффективным способом», - говорится в сообщении. шаблон на сайте Achates.

    Текущие проекты включают двигатели с оппозитными поршнями для легковых автомобилей, грузовиков средней и большой грузоподъемности, использования в военных целях, а также для бездорожья и производства электроэнергии. Двигатель с оппозитными поршнями Achates Power, который я видел на вебинаре Calstart, был сверхмощным дизельным двигателем для использования в 18-колесных автомобилях. 10,6-литровый трехцилиндровый двигатель (с шестью поршнями) развивает 400 л.с. при 1700 об / мин и 1674 фунт-фут крутящего момента при 950 об / мин. Он призван заменить 13-литровый четырехтактный рядный шестицилиндровый дизельный двигатель. Существует испытательный двигатель Achates Power, который работает с июля прошлого года на Peterbilt 579.Этим летом им воспользуется Walmart. Силовая установка Peterbilt от Achates Power имеет нагнетатель и турбокомпрессор для еще большей эффективности.

    Демонстрация двигателей для тяжелых грузовиков показывает, что с 1990 года по сегодняшний день выбросы NOx сократились на 98%, а твердых частиц - на 99%. Калифорнийский совет по воздушным ресурсам готовится принять постановление, согласно которому к 2027 году выбросы NOx снизятся еще на 90%, а PM - еще на 50% (в общей сложности на 99,8% сокращение выбросов NOx в период с 1990 по 2027 год). Результаты, представленные на веб-семинаре на этой неделе, показывают, что Achates может снизить выбросы NOx на 96% по сравнению с сегодняшними стандартами (на 65% ниже стандарта CA 2027 года) и CO2 на 7% ниже сегодняшнего стандарта EPA.

    «Важно отметить, что все это делается с помощью обычных систем дополнительной обработки пола и, вероятно, будет наиболее экономичным и надежным способом соответствовать новым стандартам», - сказал исполнительный вице-президент Achates Power по развитию бизнеса Ларри Фромм.

    «С помощью вычислительной гидродинамики мы обнаружили, что когда два поршня сближаются, формируя контур каждого поршня так, чтобы он дополнял друг друга, мы могли создать псевдообъем сгорания, который был бы очень эффективным при смешивании воздуха и топлива, и это было частью решения по повышению топливной эффективности », - сказал Лемке.«У многих двигателей есть золотая середина, где они получают максимальную эффективность. Если вы этого не сделаете, эффективность очень быстро упадет. У нас очень ровный участок и везде примерно одинаковая эффективность. Любое применение дизельного топлива в настоящее время выиграет от этой конфигурации - двухтактной - за счет большей эффективности и более чистых характеристик ».

    Лемке привел один пример.

    «Нам известна одна торговая точка, в которой имеется 7 200 грузовиков. В прошлом году их счет на топливо только для этих грузовиков составил 350 миллионов долларов.Мы можем сэкономить им от 70 до 100 миллионов долларов в год, просто перейдя на этот двигатель ».

    Вот 10,6-литровый трехцилиндровый дизель Achates Power в Peterbilt 579.

    Сила Ахатеса

    Так почему же не все переходят на этот двигатель?

    «Это было похмелье двух ужасов, которые предвосхитили коленные рефлексы многих людей», - сказал Лемке. "Двухтактный? Нет, вы не можете сделать его чистым, вы не можете сделать его эффективным.

    Фромм добавляет больше перспектив.

    «Вплоть до недавнего времени (благодаря нашей работе, подобной той, что вы видели вчера), почти все считали, что двухтактные двигатели не могут соответствовать современным стандартам выбросов на шоссе», - сказал Фромм. «Это связано с тем, что двухтактный цикл очень сложен - газообмен и сгорание происходят в одном непрерывном процессе. Вы должны оптимизировать систему в целом. До появления суперкомпьютеров и сложной химически реактивной вычислительной гидродинамики оптимизация осуществлялась интуитивно, методом проб и ошибок.В результате все двухтактные двигатели были сняты с регулируемых рынков ».

    Так что, возможно, мир должен узнать о современных двухтактных двигателях с оппозитными поршнями. И именно здесь вступает в силу веб-семинар Calstart и его расширение Achates Power.

    «Мы собираем группу организаций, чтобы продвигать сверхмощный двигатель с оппозитными поршнями на пути к коммерциализации, с целью сделать двигатели доступными в 2027 год », - сказал Фромм. «Замечу, что другая версия этого двигателя - двигатель мощностью 1000 л.с. для боевой машины - будет серийно производиться Cummins в 2024 году для U.С. Армия ».

    Является ли двигатель с оппозитными поршнями следующим большим достижением? Или это просто еще один из миллиона двигателей, придуманных другими ребятами 100 лет назад, которые никуда не делись? Взгляните на ссылку Дуглас-Селф здесь. На нем показаны 115 двигателей, от Bakewell Wingfoot до Jasper Explosive Motor, которые кто-то когда-то думал, что они станут Следующей Большой Вещью.

    Я сам эгоистично посоветовал Porsche заменить свою нынешнюю плоскую шестерку двигателем с оппозитными поршнями на шестипоршневую трехкомпонентную конфигурацию.Или, может быть, Subaru следует использовать его для создания FrankenSoob. Я доступен для планирования продукта и инженерного консультирования в любое время.

    Как вы думаете, имеет ли двигатель с оппозитными поршнями шанс получить более широкое распространение? А какие ваши любимые нестандартные конструкции двигателей? Дайте нам знать в комментариях ниже.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

    Будущее двигателей внутреннего сгорания

    Карлос Гон, генеральный директор Nissan и Renault, заявил, что к 2020 году на автомобили с батарейным питанием будет приходиться 10 процентов мировых продаж новых автомобилей. Г-н Гон, конечно, планирует представить как минимум четыре электромобиля в следующем году. три года. Однако независимые аналитики, такие как Тим Уркхарт из IHS Global Insight, считают, что в 2020 году автомобили с батарейным питанием будут составлять менее одного процента от общего числа новых автомобилей.

    Дело в том, что электромобили сегодня непомерно дороги - одна батарея в электромобиле может стоить 20 000 долларов - и останется таковой в течение некоторого времени. Более того, электромобили не зарекомендовали себя в реальных условиях. Если автопроизводители сделают ставку на эту технологию в своем будущем, они сделают это очень постепенно. Даже с оптимистической точки зрения Гона, двигатели внутреннего сгорания (ДВС) будут установлены в 90% автомобилей 2020 года. Коэй Сага, руководитель Toyota по передовым технологиям (включая электромобили), идет дальше: «На мой взгляд, я думаю, что мы никогда не откажемся от двигателя внутреннего сгорания.”

    Но они не будут теми же двигателями внутреннего сгорания, которые используются сегодня в транспортных средствах. Поскольку в ближайшие пять лет федеральные стандарты экономии топлива ужесточатся на 35 процентов, эффективность ИС должна резко повыситься - в противном случае мы все будем вынуждены использовать экономичные боксы.

    Поговорив с ключевыми инженерами по силовым агрегатам и некоторыми независимыми изобретателями, мы изучили некоторые технологии, которые могут повысить эффективность.

    Распыление топлива непосредственно в камеры сгорания бензинового двигателя вместо его впускных отверстий - не новая идея - ее использовал немецкий истребитель ME109 времен Второй мировой войны.Mitsubishi Galant для японского рынка был первым автомобилем, в котором в 1996 году был совмещен прямой впрыск с инжекторами с компьютерным управлением. Прямой впрыск (DI) стоит дороже, чем впрыск через порт, потому что топливо распыляется под давлением 1500–3000 фунтов на квадратный дюйм, а не 50–100 фунтов на квадратный дюйм, и форсунки должны выдерживать давление и высокую температуру сгорания.

    Но у DI есть ключевое преимущество: за счет впрыска топлива непосредственно в цилиндр во время такта сжатия охлаждающий эффект испаряющегося топлива не исчезает до того, как загорится свеча зажигания.В результате двигатель становится более устойчивым к детонации - преждевременному и почти взрывному сгоранию топлива, производящему стук и удару поршней под действием давления и тепла - и, следовательно, может работать с более высокой степенью сжатия - примерно 12: 1. вместо 10,5: 1. Одно это улучшает экономию топлива на два-три процента.

    Кроме того, DI предлагает возможность сгорания обедненной смеси, поскольку топливная струя может быть ориентирована таким образом, чтобы рядом со свечой зажигания всегда была горючая смесь.Это может дать на пять процентов больше эффективности.

    Некоторые европейские автопроизводители уже используют эту стратегию экономии топлива. К сожалению, обедненное сжигание вызывает более высокие выбросы NOx (оксидов азота) из выхлопной трубы, что противоречит более жестким ограничениям Америки. Катализаторам, которые могут решить эту проблему, не нравится высокое содержание серы в американском бензине. Новые катализаторы обещают снизить выбросы. Между тем, к 2020 году можно ожидать, что прямой впрыск станет универсальным.

    Современные двигатели достигают уровней мощности, о которых мы могли только мечтать 20 лет назад.Обратной стороной является то, что во время рутинной езды большинство двигателей бездельничают, а двигатели мощностью 300 л.с. неэффективны, когда они выкладывают только 30 лошадок, необходимых для того, чтобы протолкнуть средний седан по шоссе. Когда дроссельная заслонка двигателя едва приоткрыта, во впускном коллекторе создается сильный вакуум. Во время такта впуска, поскольку поршни всасывают против этого вакуума, снижается эффективность.

    Классическое решение этой проблемы - сделать двигатель меньше. Маленький двигатель работает тяжелее, работает с меньшим вакуумом и, следовательно, более эффективен.Но маленькие двигатели вырабатывают меньше мощности, чем большие.

    Чтобы сделать большой двигатель мощностью при меньшем расходе топлива, многие компании обращаются к меньшим двигателям с турбонагнетателями, прямым впрыском топлива и регулируемыми фазами газораспределения. Эти три технологии работают вместе, принося общую пользу.

    Нагнетание дополнительного воздуха в камеры сгорания двигателя с помощью турбонагнетателя определенно увеличивает мощность; производители автомобилей занимаются этим годами. Но в прошлом, чтобы избежать опасной детонации, двигатели с турбонаддувом нуждались в более низких степенях сжатия, что снижало эффективность.

    Как мы видели, прямой впрыск топлива помогает решить эту проблему за счет охлаждения всасываемого заряда для минимизации детонации. Во-вторых, если изменение фаз газораспределения увеличивает время, когда впускной и выпускной клапаны открыты, турбонагнетатель может продувать свежий воздух через цилиндр, чтобы полностью удалить горячие оставшиеся газы из предыдущего цикла сгорания. А поскольку форсунки впрыскивают топливо только после закрытия клапанов, никакое из него не выходит через выпускной клапан.

    Первым двигателем в Америке со всеми этими тремя элементами была база 2.0-литровый четырехцилиндровый двигатель Audi A4 2006 года выпуска. У него была степень сжатия 10,5: 1 - такая же высокая, как у многих атмосферных двигателей - несмотря на пиковое давление наддува 11,6 фунтов на квадратный дюйм. Он производил 200 лошадиных сил и 207 Нм крутящего момента.

    Система Ford EcoBoost - это не что иное, как прямой впрыск и турбонаддув. Дэн Капп, директор Ford по разработке передовых силовых агрегатов, говорит, что эта технология будет распространяться на легковые и грузовые автомобили компании. «Ничто другое не дает улучшения топливной экономичности, выражаемой двузначными числами, по разумной цене.”

    В будущем Ford рассчитывает заменить свой 5,4-литровый V-8 на 3,5-литровый EcoBoost V-6; его 3,5-литровый V-6 с 2,2-литровым рядным четырехцилиндровым двигателем EcoBoost; и его 2,5-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель с 1,6-литровым рядным четырехцилиндровым двигателем EcoBoost. При каждом уменьшении габаритов пиковая мощность должна быть одинаковой, крутящий момент на низких оборотах должен быть примерно на 30 процентов больше, а экономия топлива должна быть на 10-20 процентов выше. Единственным недостатком будет дополнительная плата в размере 1000 долларов или около того к цене автомобилей с DI-turbo для оплаты дополнительного оборудования.

    BMW, Mercedes, Toyota и Volkswagen планируют аналогичные двигатели, в некоторых из которых вместо турбонагнетателей используются нагнетатели. Турбонаддув с прямым впрыском будет продолжать расширяться.

    Позже в этом десятилетии мы увидим второе поколение этих двигателей, использующих более высокое давление наддува. Это позволит дополнительно уменьшить габариты двигателя и повысить эффективность на 10 процентов.

    Чтобы это произошло, потребуется рециркуляция охлажденных выхлопных газов для контроля детонации и ступенчатые турбины или турбины с изменяемой геометрией, чтобы ограничить обычную задержку.Эти технологии уже используются в дизельных двигателях, но более высокие температуры выхлопных газов газовых двигателей создают проблемы с долговечностью, которые необходимо решить, прежде чем автопроизводители смогут внедрить эти технологии.

    Еще один способ повысить эффективность большого двигателя - отключить некоторые из его цилиндров. Поскольку дроссельная заслонка должна открываться дальше, чтобы получить ту же мощность от остальных цилиндров, разрежение во впускном коллекторе снижается, а эффективность повышается.

    В реальных условиях вождения это может привести к экономии топлива на пять процентов при довольно низких затратах. Эта технология особенно рентабельна для двухклапанных двигателей с толкателем, поэтому мы видели переменный рабочий объем на двигателях GM и Chrysler V-8.

    Honda использует переменный рабочий объем на своих 24-клапанных двигателях V-6, но дополнительное оборудование для закрытия множества клапанов увеличивает стоимость. Более того, отключение некоторых цилиндров на V-6 создает больше проблем с вибрацией и шумом, чем с V-8, потому что V-6 имеют более грубые импульсы срабатывания и более плохой внутренний баланс.Активные опоры двигателя и регулируемые впускные коллекторы, необходимые для решения этих проблем, увеличивают дополнительные расходы.

    Простейшая реализация системы изменения фаз газораспределения началась около 25 лет назад, с использованием двухпозиционного опережения или замедления впускного или выпускного распредвала двигателя, чтобы лучше соответствовать условиям работы двигателя. Сегодня большинство двигателей DOHC с четырьмя клапанами на цилиндр имеют бесступенчатую регулировку фаз как на впускном, так и на выпускном распредвалах.

    Около 20 лет назад компания Honda представила более сложный подход со своей системой VTEC, которая переключалась между двумя (а позже и тремя) отдельными наборами кулачков - одним для работы на высокой скорости, а другим - для низкой. VTEC также может просто отключить один из двух впускных клапанов цилиндра при небольших нагрузках. В 2001 году BMW пошла еще дальше, выпустив систему Valvetronic, которая может непрерывно изменять ход открытия впускных клапанов для оптимизации мощности и эффективности двигателя. Кроме того, такое расширенное управление впускными клапанами служит для замены дроссельной заслонки, что устраняет вакуум и, следовательно, снижает насосные потери.

    Хотя они обеспечивают повышение эффективности, системы с переменным подъемом сложны и дороги. Продолжаются разработки чисто электронных систем, которые могли бы заменить распредвалы и просто открывать и закрывать клапаны двигателя в соответствии с компьютером. Но электронные механизмы открытия клапана также дороги и потребляют значительную мощность. Вице-президент GM Powertrain Дэн Хэнкок предполагает, что двухступенчатый механизм подъема клапана может обеспечить 90 процентов преимуществ полностью регулируемого подъема. Более того, Капп из Ford говорит, что преимущества переменного подъема клапана ограничены в сочетании с EcoBoost (DI turbo).

    С другой стороны, BMW со своим последним 3,0-литровым рядным шестицилиндровым двигателем с прямым впрыском и одинарным турбонаддувом (N55), заменяющим твин-турбо (N54) во всей линейке, сделала именно это, добавив Valvetronic в свой DI- турбо-комплектация. В сочетании с переходом от шестиступенчатой ​​автоматической коробки передач к восьмиступенчатой, это изменение, как говорят, дает на 10 процентов больше миль на галлон.

    Возможно, ответом будет система Fiat Multiair, конструкция с регулируемым подъемом и гидравлическим приводом, которая намного менее сложна, чем механические системы, такие как системы BMW.Ожидайте скоро увидеть Multiair на будущих автомобилях Chrysler.

    Эта технология, сокращенно HCCI, по сути, представляет собой комбинацию принципов работы газового двигателя и дизеля. Когда требуется высокая мощность, двигатель HCCI работает как обычный бензиновый двигатель, при этом сгорание инициируется свечой зажигания. При более скромных нагрузках он работает больше как дизель, сгорание которого инициируется просто давлением и теплотой сжатия.

    В дизельном двигателе сгорание начинается, когда топливо впрыскивается поршнем в верхней части такта сжатия, и сгорание регулируется скоростью впрыска топлива. Однако с HCCI топливо уже впрыскивается и смешивается с воздухом до начала такта сжатия.

    Поскольку только сжатие инициирует сгорание, это больше серьезный удар, чем даже резкий рабочий ход дизеля. Благодаря тому, что двигатель достаточно крепкий, чтобы избежать разрыва, HCCI по крайней мере такой же тяжелый, как дизель.Ключевым моментом является достижение достаточного управления сгоранием, чтобы цикл HCCI можно было использовать в максимально широком диапазоне скоростей и нагрузок, чтобы извлечь выгоду из эффективности.

    Один из способов расширить режим HCCI - использовать переменную степень сжатия, что Mercedes сделала на своем экспериментальном двигателе Dies-Otto. Но другие инженеры, такие как Хэнкок из GM, хотели бы избежать этой проблемы. «Чтобы заставить HCCI работать, нам нужен очень хороший контроль над процессом сгорания с более быстрым компьютером управления двигателем и обратной связью по давлению сгорания.”

    Все это звучит сложно, но выигрыш может заключаться в 20-процентном улучшении экономии топлива без улавливателей твердых частиц и катализаторов NOx, которые необходимы дизелям. Этого достаточно, чтобы поддержать интерес крупных игроков. Хэнкок предполагает, что HCCI может поступить в производство к концу этого десятилетия, возможно, в качестве эффективного двигателя для подключаемого гибрида, потому что ему нужно только работать в небольшом диапазоне оборотов для питания генератора.

    Выключение двигателя при остановке на светофоре определенно может сэкономить топливо.Компьютер управления двигателем легко запрограммировать так, чтобы он останавливал двигатель, когда скорость автомобиля упадет до нуля, и перезапускал его, когда водитель убирал ногу с педали тормоза. Стартер и аккумулятор могут нуждаться в усилении, чтобы выдерживать более частое использование, но это не техническая проблема.

    Mazda придумала более простой метод выполнения подвига "стоп-старт". В своей системе, называемой i-stop, компьютер останавливает двигатель, когда один из поршней проходит только верхнюю точку такта сжатия.Для повторного запуска в цилиндр впрыскивается топливо, зажигается свеча зажигания, и двигатель мгновенно снова запускается.

    К сожалению, хотя эти системы могут сэкономить до пяти процентов расхода топлива в городских условиях, испытательные циклы Агентства по охране окружающей среды демонстрируют только 1 процентную выгоду из-за ограниченного времени простоя. В результате большинство производителей не хотят вкладывать средства в технологию, которая не очень помогает им в достижении целей CAFE, независимо от реальной выгоды.

    Одним из недостатков этанола на основе кукурузы является то, что современные двигатели с гибким топливом, как правило, не используют в полной мере преимущества E85 с октановым числом 95.Но легко представить себе двигатель с турбонаддувом DI второго поколения, который будет работать с более высоким давлением наддува при сжигании E85. Такой двигатель мог бы быть в два раза меньше нынешней безнаддувной силовой установки с существенно более высокой экономией топлива. А когда заправлялся чистым бензином, компьютер просто уменьшал наддув. Двигатель потерял бы часть мощности, но без ущерба для долговечности или топливной экономичности.

    Более радикальный способ использовать более высокое октановое число этанола - это «система повышения концентрации этанола» (EBS), над которой работают несколько профессоров Массачусетского технологического института, а также Нил Ресслер, бывший главный технический директор Ford.

    Идея проста. Начните с двигателя DI-turbo и добавьте к нему обычную систему впрыска топлива. Затем добавьте второй, небольшой топливный бак и залейте в него E85. При умеренных нагрузках двигатель работает на бензине и левом впрыске. Но когда вы требуете большей мощности и появляется наддув, система DI вводит E85. E85 не только имеет более высокое октановое число, чем бензин, но и обладает более сильным охлаждающим эффектом. Это обеспечивает безопасную работу наддува выше 20 фунтов на квадратный дюйм.

    Форд проявил серьезный интерес к проекту.Для пикапов 5,0-литровый двигатель EBS с двойным турбонаддувом может заменить 6,7-литровый дизель в грузовике Super Duty. Он будет развивать такую ​​же мощность и крутящий момент, обеспечивать такую ​​же топливную экономичность и дешевле в изготовлении, поскольку не требует какой-либо дорогостоящей дополнительной обработки выхлопных газов дизеля.

    При нормальном использовании расход E85 составляет менее 10 процентов от расхода бензина. Таким образом, вы экономите много газа, потребляя лишь небольшое количество этанола. Двигатель EBS кажется технически исправным и уже прошел предварительные испытания.Мы ожидаем, что в ближайшие пять лет он в той или иной форме попадет в производство.

    Новые творческие концепции двигателей - пруд пруди. Наш технический директор обычно хранит толстый файл с надписью «сумасшедшие двигатели». Большинство из них даже не достигают стадии прототипа. И даже те, которые построены, обычно гаснут из-за проблем, связанных с долговечностью, сложностью конструкции или эффективностью. Лишь немногим, кто преодолеет этот уровень, предстоит тяжелая битва с автопроизводителями, которые вложили миллиарды в создание обычных двигателей, доказавших свою надежность и производительность.

    Одной из немногих перспективных концепций двигателей является двухтактный OPOC от EcoMotors. OPOC означает «оппозитный поршень и оппозитный цилиндр». Чтобы визуализировать двигатель, начните с горизонтально расположенного четырехцилиндрового двигателя, такого как Subaru Legacy. Затем выдвиньте цилиндры и потеряйте головки цилиндров, чтобы освободить место для второго набора поршней в каждом цилиндре, которые движутся противоположно обычным поршням. Длинные шатуны передают движение этих дополнительных поршней на коленчатый вал.

    Как и в обычном двухтактном двигателе, дыхание происходит через отверстия по бокам цилиндров. Но в двигателе OPOC впускные и выпускные каналы находятся на противоположных концах цилиндров. Когда поршни двигаются, выхлопные газы открываются до того, как воздухозаборники и турбокомпрессоры продувают воздух через цилиндры, чтобы вытолкнуть выхлопные газы и заполнить их чистым воздухом. Поскольку для этого двигателю требуется положительное давление, турбонагнетатели оснащены электродвигателями, которые приводят их в действие на низких оборотах, когда энергия выхлопных газов низкая.

    Хотя первые двигатели OPOC являются дизельными, концепция также может работать на бензине. В любом случае форсунка прямого подачи топлива находится в середине цилиндра, где две головки поршня почти встречаются, и именно там свеча зажигания будет в газовой версии.

    Если замысел OPOC кажется радикальным, его поддерживают твердые люди. Конструктором двигателя является Петер Хофбауэр, бывший главный инженер Volkswagen. Генеральный директор EcoÂMotors - Дон Ранкл, бывший топ-менеджер Delphi and GM.Президентом является Джон Колетти, легендарный бывший руководитель подразделения SVT компании Ford. А выдающийся производитель выхлопных газов Алекс Борла входит в совет директоров. Большая часть финансирования компании поступает от Винода Хосла, мегаинвестора Кремниевой долины.

    К настоящему времени прототипы двигателя OPOC показали на 12-15% более высокий КПД, чем обычные поршневые двигатели, в первую очередь из-за отсутствия головок цилиндров, что устраняет большую поверхность, через которую тепло сгорания передается охлаждающей жидкости, и отсутствие клапанного механизма, который снижает трение примерно на 40 процентов.

    Кроме того, поскольку каждый двухцилиндровый и четырехпоршневой модуль идеально сбалансирован, в четырехцилиндровой версии двигателя можно полностью разъединить одну пару цилиндров при небольших нагрузках. Это не только снижает насосные потери, но также полностью исключает трение из-за неисправного цилиндра, повышая топливную экономичность еще на 15 процентов.

    На данный момент Колетти утверждает, что очевидных проблем нет: «Выбросы выглядят хорошо, как и потребление масла.Меня ничего не беспокоит ». Ранкл добавляет, что из-за меньшего количества деталей - без головок или клапанного механизма - двигатель должен быть на 20 процентов дешевле в производстве, чем современный V-6. «Мы работаем над двумя семействами двигателей. EM100d - это дизельный двигатель со 100-миллиметровым диаметром цилиндра, развивающий 325 лошадиных сил, а EM65ff - с диаметром цилиндра 65 мм и мощностью около 75 лошадиных сил в двухцилиндровом варианте на бензине ».

    Двигатель находится в стадии производства. Для небольшой растущей компании без огромных инвестиций в обычные двигатели - подумайте, китайские или индийские - двигатель OPOC является привлекательным.Военный контракт также проложит путь к приемлемости для гражданского населения.

    Как уже упоминалось, возможность изменить степень сжатия работающего двигателя поможет заставить работать HCCI. Большинство таких схем включают в себя какое-то изменение либо хода поршня двигателя, либо расстояния от коленчатого вала до камеры сгорания. Оба подхода механически проблематичны. Умные инженеры Lotus придумали более простой способ изменить компрессию двигателя.Они создали головку блока цилиндров с подвижной частью - они называют ее шайбой - которая может выходить в камеру сгорания. При полностью втянутой шайбе степень сжатия составляет 10: 1. Когда он продлен в головку, он уменьшает объем камеры сгорания, тем самым увеличивая соотношение до 40: 1. Для этой шайбы есть место, потому что двигатель, который Lotus называет «Всеядным», является двухтактным без каких-либо клапанов. Вместо этого впускной и выпускной потоки проходят через отверстия в стенках цилиндров. Впрыск топлива происходит непосредственно в цилиндр с помощью пневматической системы, разработанной Orbital для другого двухтактного двигателя, над которым компания работает около 30 лет.Lotus утверждает, что двигатель Omnivore может широко работать в режиме HCCI и обеспечивает 10-процентный прирост топливной эффективности по сравнению с нынешними бензиновыми двигателями DI. Благодаря переменной степени сжатия он также может работать на различных видах топлива, отсюда и его название. На данный момент двигатель представляет собой только одноцилиндровый исследовательский проект. Умно, но будет ли оно продвигаться дальше - неизвестно.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Двигатель внутреннего сгорания еще не мертв

    Вопрос в том, насколько лучше могут быть газовые двигатели. Обычные поршневые двигатели прошли долгий путь, и теперь широко распространены технические усовершенствования, такие как прямой впрыск топлива, регулируемые фазы газораспределения и системы отключения цилиндров. Наряду с инновациями в легких материалах кузова и трансмиссиях с двойным сцеплением, неуклонно растет пробег, поэтому, естественно, теперь труднее добиться дальнейшего прироста - обычно в процентах, выражаемых однозначными числами.

    Почему электромобили не приживаются быстрее?

    Это зависит от того, что подразумевается под словом «электрический». В Соединенных Штатах сегодня только около дюжины новых моделей работают исключительно на двигателях, работающих от батарей; В пять раз больше моделей в выставочных залах используют комбинацию бензинового или дизельного двигателя и электродвигателя. Эти гибриды, некоторые из которых имеют большие батареи, которые можно перезарядить, подключив их к электросети, могут быть очень эффективными. Но из-за дополнительного оборудования их начальная стоимость выше.Электрифицированные автомобили всех типов продаются бодро по сравнению с предыдущими годами, но они по-прежнему составляют крошечную часть от общего рынка в этой стране. В июле на долю гибридов и электричества пришлось 44 000 продаж на общем рынке в 1,4 миллиона автомобилей.

    Даже планы в Европе по запрету продажи новых автомобилей с бензиновым или дизельным двигателем потребуют десятилетий, чтобы полностью реализовать их. Правила вступят в силу только через 20 лет. Кроме того, средний возраст 270 миллионов легковых автомобилей на дорогах в Соединенных Штатах сегодня приближается к 12 годам, поэтому даже если продажи новых бензиновых автомобилей прекратятся немедленно, автопарку потребуется более десяти лет. переключиться.

    Но такие автомобили, как Toyota Prius, все же могут быть более экономичными, не так ли?

    Гибриды, такие как Prius, могут продолжать экономить деньги при каждой заправке, но это еще не все. В своем тесте минивэна Chrysler Pacifica Hybrid 2017 года, модели с подключаемым модулем, которая, по утверждению правительства, может проехать 33 мили только от батареи, Car and Driver подсчитала, что окупаемость гибридной премии в размере 2100 долларов составит более восьми лет (на основе вождения 12 000 миль в год и до налоговых льгот). Итак, да, есть экономия, если вы проезжаете много миль или склонны долго держаться за транспорт.Расчет изменится, если газ станет дороже. Тем не менее, гибрид более безопасен для планеты с точки зрения выбросов выхлопных газов и парниковых газов.