Мини-двигатель как перспективный вариант развития ДВС

У OPOC единый коленвал в центре двигателя. Сделать мотор легче и компактнее, отказавшись от второго коленвала, позволила оригинальная компоновка шатунов. За открытие впускных и выпускных окон в стенках цилиндров отвечают сами поршни.

У OPOC единый коленвал в центре двигателя. Сделать мотор легче и компактнее, отказавшись от второго коленвала, позволила оригинальная компоновка шатунов. За открытие впускных и выпускных окон в стенках цилиндров отвечают сами поршни

Двигатели будущего: чувство такта

Встречное движение

Особенность двухтактного дизеля профессора Питера Хофбауэра, посвятившего 20 лет своей жизни работе в концерне «Фольксваген», — два поршня в одном цилиндре, движущиеся навстречу друг другу. И название это подтверждает: Opposed Piston Opposed Cylinder (OPOC) — встречные поршни, встречные цилиндры.

Похожую схему еще в середине прошлого века использовали в авиации и танкостроении, например, на немецких «Юнкерсах» или советском танке T-64.

Дело в том, что в традиционном двухтактном двигателе оба окна для газообмена перекрывает один поршень, а в двигателях с встречными поршнями в зоне хода одного поршня располагается впускное окно, в зоне хода второго — выпускное.

Такая конструкция позволяет раньше открывать выпускное окно и благодаря этому лучше очищать камеру сгорания от отработавших газов. И заранее закрывать, чтобы сберечь некоторое количество рабочей смеси, которое у двухтактного двигателя обычно выбрасывается в выхлопную трубу.

В чем же изюминка конструкции профессора? В центральном (между цилиндрами) расположении коленвала, обслуживающего сразу все поршни. Это решение привело к довольно замысловатой конструкции шатунов. Их по паре на каждой шейке коленвала, причем на внешние поршни приходится по паре шатунов, расположенных по обе стороны цилиндра.

Это схема позволила обойтись одним коленвалом (у прежних моторов их было два, размещенных по краям двигателя) и сделать компактный, легкий агрегат. В четырехтактных двигателях циркуляцию воздуха в цилиндре обеспечивает сам поршень, в моторе OPOC — турбонаддув.

Для лучшей эффективности быстро разогнать турбину помогает электромотор, который в определенных режимах становится генератором и рекуперирует энергию.

Как заявляет создатель, в зависимости от исполнения мотор ОРОС на 30–50% легче прочих дизелей сравнимой мощности и в два — четыре раза компактнее.

Даже по ширине (это самое внушительное габаритное измерение) ОРОС всего вдвое превосходит один из самых компактных автомобильных агрегатов в мире — двухцилиндровый фиатовский «Твинэйр».

Мотор OPOC — образец модульной конструкции: двухцилиндровые блоки можно компоновать в многоцилиндровые агрегаты, соединяя их электромагнитными муфтами. Когда полная мощность не требуется, для экономии топлива один или несколько модулей могут отключаться.

В отличие от обычных двигателей с отключаемыми цилиндрами, где коленвал шевелит даже «отдыхающие» поршни, механических потерь можно избежать. Интересно, а как обстоят дела с топливной экономичностью и вредными выбросами? Разработчик предпочитает обходить этот вопрос молчанием.

Понятное дело — тут позиции двухтактников традиционно слабы.

Раздельное питание

В двигателе Кармело Скудери классические четыре такта распределены между двумя цилиндрами: впуск и сжатие происходят в одном, а рабочий ход и выпуск — в другом.

В двигателе Кармело Скудери классические четыре такта распределены между двумя цилиндрами: впуск и сжатие происходят в одном, а рабочий ход и выпуск — в другом.

Еще один пример ухода от традиционных догм. Кармело Скудери покусился на святое правило четырехтактных моторов: весь рабочий процесс должен происходить строго в одном цилиндре.

Изобретатель поделил цикл между двумя цилиндрами: один отвечает за впуск смеси и ее сжатие, второй — за рабочий ход и выпуск.

При этом традиционные четыре такта двигатель, именуемый мотором с разделенным циклом (SCC — Split Cycle Combustion), проходит всего за один оборот коленвала, то есть в два раза быстрее.

Вот как этот мотор работает. В первом цилиндре поршень сжимает воздух и подает его в соединительный канал. Клапан открывается, форсунка впрыскивает топливо, и смесь под давлением врывается во второй цилиндр.

Сгорание в нем начинается при движении поршня вниз, в отличие от двигателя Отто, где смесь поджигают чуть раньше, чем поршень достигнет верхней мертвой точки. Таким образом, сгорающая смесь не препятствует в начальной стадии горения движущему навстречу поршню, а, наоборот, подталкивает его. Создатель мотора обещает удельную мощность в 135 л.с.

с литра рабочего объема. Причем при значительном сокращении вредных выбросов благодаря более эффективному сгоранию смеси — например, с уменьшением выхода NOx на 80% в сравнении с этим же показателем для традиционного ДВС. Заодно утверждают, что SCC на 25% экономичнее равных по мощности атмосферных моторов.

Однако лишний цилиндр — это дополнительная масса, увеличение габаритов, возрастающие потери на трение. Что-то не верится… Особенно если взять в пример новое поколение наддувных двигателей, сделанных под девизом даунсайзинга.

Кстати, для этого двигателя придумана оригинальная схема рекуперации и наддува «в одном флаконе» под названием Air-Hybrid.

Во время торможения двигателем цилиндр рабочего хода отключается (клапаны закрыты), а цилиндр сжатия наполняет специальный резервуар сжатым воздухом.

При разгоне происходит обратное: не работает цилиндр сжатия, а в рабочий нагнетается запасенный воздух — своего рода наддув. Собственно, при такой схеме не исключается и полный пневморежим, когда воздух будет толкать поршни в одиночку.

Мощность из воздуха

Лино Гуззелло использовал для улучшения характеристик двигателя рекуперацию воздуха. Он аккумулируется в дополнительном резервуаре, связанном с двигателем.

Профессор Лино Гуззелла также использовал идею накопления сжатого воздуха в отдельном резервуаре: один из клапанов открывает путь от баллона к камере сгорания. В остальном это обычный двигатель с турбонаддувом. Опытный образец построили на базе 0,75-литрового двигателя, предложив его как замену 2-литровому атмосферному мотору.

Разработчик для оценки эффективности своего творения предпочитает сравнивать его с гибридными силовыми агрегатами. Причем при схожей экономии топлива (около 33%) конструкция Гуззеллы удорожает мотор всего лишь на 20% — сложная бензоэлектрическая установка обходится почти в десять раз дороже.

Однако в тестовом образце топливо экономится не столько за счет наддува из баллона, сколько благодаря малому рабочему объему самого двигателя.

Но перспективы у сжатого воздуха в работе обычного ДВС все же есть: его можно использовать для пуска мотора в режиме «старт-стоп» или для движения автомобиля на малых скоростях.

КРУТИТСЯ, ВЕРТИТСЯ ШАР

Среди необычных ДВС мотор Герберта Хюттлина выделяется наиболее примечательной конструкцией: традиционные поршни и камеры сгорания здесь размещены внутри шара. Поршни движутся в нескольких направлениях.

Во-первых, навстречу друг другу, образуя между собой камеры сгорания. Кроме того, они соединены попарно в блоки, посаженные на единую ось и вращающиеся по хитрой траектории, заданной кольцевой фигурной шайбой.

Корпус поршневых блоков объединен с шестерней, передающей крутящий момент на выходной вал.

Из-за жесткой связи между блоками при наполнении смесью одной камеры сгорания одновременно происходит выпуск отработавших газов в другой. Таким образом, за поворот поршневых блоков на 180 градусов происходит 4-тактный цикл, за полный оборот — два рабочих цикла.

Первый показ шарового двигателя на Женевском автосалоне привлек всеобщее внимание. Концепция, безусловно, интересная — за работой 3D-модели можно наблюдать часами, пытаясь разобраться, как работает та или иная система.

Однако за красивой идеей должно последовать воплощение в металле. А разработчик пока ни слова не говорит о хотя бы приблизительных значениях основных показателей агрегата — мощности, экономичности, экологичности.

Модная тема

Роторно-лопастной двигатель изобрели чуть меньше века назад. И, наверное, еще долго не вспоминали бы о нем, не появись амбициозный проект российского народного автомобиля. Под капотом «ё-мобиля» пусть и не сразу, но должен появиться именно роторно-лопастной двигатель, да еще в паре с электромотором.

Вкратце о его устройстве. На оси установлены два ротора с парой лопастей на каждом, образующих камеры сгорания переменной величины. Роторы вращаются в одном направлении, но с разными скоростями — один догоняет другой, смесь между лопастями сжимается, проскакивает искра.

Второй начинает движение по окружности, чтобы на следующем круге «подтолкнуть» соседа. Посмотрите на рисунок: в правой нижней четверти происходит впуск, в правой верхней — сжатие, затем против часовой стрелки — рабочий ход и выпуск. Воспламенение смеси осуществляется в верхней точке окружности.

Таким образом, за один оборот ротор происходит четыре рабочих такта.

Очевидные преимущества конструкции — компактность, легкость и хороший КПД. Однако есть и проблемы. Из них главная — точная синхронизация работы двух роторов. Задача эта непростая, а решение должно быть недорогим, иначе «ё-мобиль» никогда не станет народным.

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/358243-dvigateli_budushhego_chuvstvo_takta/

Перспективы применения роторно-поршневых двигателей

Одной из альтернатив автомобильному двигателю внутреннего сгорания является роторно-поршневой двигатель (РПД), который часто называют по имени его изобретателя — двигателем Ванкеля.

Феликс Ванкель — гениальный изобретатель роторно-поршневого двигателя уже в возрасте 22 лет, в 1924 году, пришёл к идее роторно-поршневого двигателя.

В 1934 году Ванкель получил свой первый патент на двигатель новой конструкции, в 1954 году он наконец-то нашёл оптимальную конфигурацию камеры сгорания РПД, которая принципиально не изменилась до нашего времени (рис. 1).

Один из первых двигателей, созданных Ванкелем (DKM 54), имел рабочий объем 0,25 л и развивал мощность около 20 кВт при частоте вращения 17000 мин-1. Уже в 1958 увидел свет первый автомобиль с серийным РПД.

До середины 70 годов прошлого века отечественное двигателестроение обходило стороной двигатель Ванкеля. С 1976 года волжский автомобильный завод начал серийно выпускать двигатель РПД, который устанавливался преимущественно на спец иальную технику. К сожалению, после череды финансовых кризисов 1990-2000 годов работы по РПД были заморожены.

В настоящее время только компания «Mazda» серийно выпускает автомобили с двигателем Ванкеля.

Главное принципиальное преимущество роторных двигателей — это полное отсутствие возвратно – поступательных движений любого типа, а соответственно: постоянных циклических ускорений и знакопеременных инерционных нагрузок на детали двигателя. Именно подобные нагрузки не дают традиционным поршневым двигателям значительно увеличивать обороты вращения своего вала и наращивать мощность.

Второе преимущество, неразрывно связанное с первым – это прямой и непосредственный перевод простого и непрерывного вращения ротора во вращение рабочего вала двигателя.

Именно такая техническая организация кинематической схемы двигателя не требует применения дополнительных механизмов для преобразования типов движения.

В традиционном же поршневом двигателе для этой цели применяется громоздкий, малоэффективный и дорогостоящий кривошипно-шатунный механизм. Как следствие, роторный двигатель имеет непрерывный крутящий момент высокого значения (как у электродвигателя).

В поршневых двигателях именно кривошипно-шатунный механизм выдает на рабочий вал крутящий момент, непрерывно пульсирующий от минимального до максимально возможного значения и обратно. Именно поэтому поршневые двигатели не могут работать на малых оборотах.

Это обстоятельство чрезвычайно важно в условиях современного мегаполиса и автомобильных «пробок», когда основным эксплуатационным режимом становится холостой ход.

По сравнению с поршневым Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) – роторный двигатель не нуждается в некоторых системах, а именно: специальном механизме газораспределения.

кривошипно-шатунный механизм, и соответственно – в корпусных объемах картера для размещения этих систем, а так же систем распределения зажигания и глушения выхлопных газов.

Следствием этого является гораздо большая, чем у поршневых двигателей удельная (на 1 кг. массы) мощность, а также относительная простота в обслуживании и ремонте.

Не смотря на указанные преимущества долгое время РПД не оказывали серьёзной конкуренции поршневым ДВС.

Основной причиной этому являлось несовершенство уплотнения рабочей камеры, следствием чего являлся повышенный расход горюче-смазочных материалов и, соответственно, низкие экологические показатели.

Так, упомянутый выше двигатель DKM 54 имел удельный расход топлива около 340 г/(кВтчас), что на 5-10% больше чем у поршневых двигателей тех же годов.

Кроме того, соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм, создает давление между трущимися поверхностями, что в сочетании с высокой температурой, приводит к дополнительному износу и нагреву двигателя. В связи с этим возникает повышенное требование к периодической замене масла.

Тем не менее, двигатель Ванкеля на наш взгляд является на настоящий момент одной из наиболее перспективных альтернатив поршневому ДВС, имеющих шансы на серийную реализацию.

Одним из оснований для такого утверждения являются достижения фирмы Mazda, чей роторно-поршневой двигатель «Renesis» признан двигателем 2003 года.

Автомобиль RX-8 с этим двигателем удовлетворяет нормам токсичности Euro-4 и при более чем вдвое увеличенной номинальной частоте вращения вала двигателя моторесурс этого РПД не уступает ресурсу тронкового двигателя.

Читайте также:  Как можно произвести оплату госпошлины через госуслуги?

Вместе с тем, резервы для дальнейшего снижения эксплуатационного расхода роторно-поршневыми двигателями еще не исчерпаны. Эти резервы связаны, в значительной мере, с возможностью повышения топливной экономичности двигателя при его работе на частичных нагрузках.

Широко распространенный способ снижения расхода топлива в поршневых ДВС посредством увеличения коэффициента избытка воздуха мало приемлем для роторных двигателей. Это связано с особенностью камеры сгорания РПД.

Наличие защемленных зон на периферии камеры сгорания приводит к замедлению скорости сгорания топлива даже при стехиометрических составах смеси.

Обеднение смеси ещё более усугубит этот процесс, и повлечёт за собой повышение неравномерности сгорания и увеличению в составе отработавших газов доли несгоревших углеводородов.

Таким образом, одним из основных путей повышения топливной экономичности РПД является устранение недогорания топлива в камеры сгорания.

Наиболее распространенным решением указанной проблемы является оптимизация мест расположения свечей зажигания, их количества и параметров системы зажигания.

Так, например, за счет применения двух свечей зажигания удается примерно на 6% сократить расход топлива, и соответственно, уменьшить выбросы токсичных компонентов с отработавшими газами.

В целях повышения мощности и некоторого снижения расхода топлива компания Mazda применяла даже систему зажигания с 3 свечами зажигания на двигателе R26B. Дополнительная свеча воспламеняла топливовоздушную смесь в области, прилегающей к задней вершине ротора, увеличивая скорость сгорания смеси.

Другим способом уменьшить недогорание топлива является расслоение заряда. На практике расслоение заряда в камере сгорания осуществляется таким образом, чтобы в ту часть камеры, в которую пламя не может проникнуть, попадала бы, по возможности, максимально обедненная топливовоздушная смесь.

В Волгоградском государственном техническом университете в течение ряда лет ведутся исследования возможностей расслоения заряда указанным выше образом за счет применения так называемого фазированного впрыскивания топлива во впускной трубопровод, при котором начальный и конечный моменты подачи топлива форсункой согласованы с моментами открытия и закрытия впускного окна и с частотой вращения ротора. Как показывает опыт, применение фазированного впрыскивания позволяет снизить удельный расход топлива на 15%.

Одним из перспективных способов улучшения эксплуатационных характеристик ДВС является изменение рабочего объема.

Особенности конструкции и кинематики ротора РПД таковы, что изменить рабочий объем можно только косвенно, например, отключением части цилиндров или пропуском части рабочих циклов.

При отключении части рабочих циклов оставшиеся в работе циклы для сохранения эффективной мощности двигателя должны обладать большим индикаторным КПД, что в итоге приводит к снижению расхода топлива.

В Волгоградском государственном техническом университете были теоретически и экспериментально изучено влияние отключения циклов на изменение удельного расхода топлива РПД, работающего с пропуском части рабочих циклов с системой фазированного впрыскивания топлива во впускной трубопровод. Исследования показали, что отключение циклов приводит к снижению расхода топлива лишь в некотором диапазоне нагрузочных режимов. Для испытанного двигателя ВАЗ-311 снижение удельного расхода топлива, зафиксированное в экспериментах, составило 13% .

Весьма перспективным направлением снижения токсичности в РПД является применение альтернативных топлив, в первую очередь, газообразных. Так, например, компании Mazda выпустила в серийное производство автомобиль RX – 8 Hydrogen RE, работающий и на водороде и на бензине.

Использование водорода в качестве моторного топливо позволило японским инженерам полностью избавиться от содержания в выхлопных газах оксида углерода СО2. При этом мощность двигателя составила 80 кВт, что меньше чем у аналогичного двигателя, работающего на бензине (145 кВт).

Объяснение этому в необходимости использовать сильно обедненную топливовоздушную смесь для снижения температуры сгорания, от которой, главным образом, зависит содержание в выхлопных газах оксида азота NOx.

Необходимо отметить тот факт, что двигатель Ванкеля более приспособлен к работе на водороде чем поршневой двигатель, вследствие снижения риска калильного зажигания.

Одним из недостатков применения водорода в качестве моторного топлива является его высокая текучесть. При попадании в машинное масло водород окисляется и образует воду, что может вызвать появление коррозии на элементах двигателя.

Другим способом применения водорода является его использование в качестве дополнительного топлива при организации расслоения топливовоздушной смеси.

При такой организации рабочего процесса основное топливо (обедненная бензовоздушная или газовоздушная смесь) подается непосредственно в камеру сгорания, а порция водорода впрыскивается в зону межэлектродного зазора свечи зажигания.

Это позволяет существенно снизить запас водорода, хранимого на борту автомобиля, снизив тем самым затраты на использование газа.

Всё вышесказанное показывает, что обладая существенным потенциалом, двигатель Ванкеля является в настоящее время одной из реально существующих альтернатив традиционному поршневому двигателю.

Источник: https://moluch.ru/archive/28/3089/

Перспективные двигатели

.

Похоже, ее основной причиной послужила все возрастающая тревога цивилизованного мира о состоянии окружающей среды, проявляющаяся в постоянном ужесточении экологических стандартов (в Евросоюзе уже реально готовятся к «Евро-5», у нас же и «Евро-2» не переварить).

Задача конструкторов состоит не только в том, чтобы снизить токсичность отработавших газов. Важно снизить удельный расход топлива как такового. Сообщение о том, что в BMW сконструировали паровоз, месяц назад прозвучало во всех новостях.

На деле же немецкие инженеры просто решили использовать во благо теплоту отработавших в ДВС газов. В опытной силовой установке выхлопом греют воду. Образовавшийся пар вращает турбину, помогающую основному двигателю. Стоило ли огород городить? Прирост мощности до 15 л. с. при том же расходе топлива говорит сам за себя.

В последние годы все ведущие производители вплотную занялись гибридами — силовыми установками, включающими в себя двигатель внутреннего сгорания (чаще дизельный), генератор и приводные электромоторы или мотор-генератор и блок аккумуляторов, объединяющий в себе все эти электрические машины. Появились уже серийные автомобили-гибриды.

Логика понятна. Электромотор намного эластичнее, регулирование его оборотов во всем рабочем диапазоне легко осуществить без перемены передаточных чисел (т.е. без коробки передач); двигатель, вращающий генератор, может работать в устойчивых (наиболее эффективных и наименее «токсичных») режимах; при необходимости можно «суммировать» мощности электрического и бензинового (дизельного) двигателей либо обходиться электротягой, питаемой от аккумулятора. Возможностей множество, как и вариантов конструкции.

О перспективности данного направления свидетельствует хотя бы то, что известнейший японский производитель шин (и легкосплавных колес) всерьез занимается конструкцией мотор – колеса, объединяющей шину, колесо и электромотор в единое целое. Нового в этом нет, такие схемы привода использовались даже у нас — на серийных БелАЗах. Другое дело, что в Белоруссии не приходилось всерьез задумываться ни о габаритах, ни о неподрессоренных массах.

Но зеленый свет гибридам может в ближайшие годы смениться на желтый, а то и красный.

Оценив последствия европейского «дизельного переворота», который за счет новых технических решений (турбонаддув, аккумуляторная система впрыска common rail и т.д.), по меньшей мере, выровнял характеристики бензинового и дизельного двигателей, DaimlerChrysler пошел на штурм Америки.

Доля дизельных легковых автомобилей в США пока минимальна. Но рост цен на топливо может серьезно изменить ситуацию. Тем более что новая немецко-американская технология Bluetec обеспечивает токсичность выхлопа на уровне, допустимом во всех 50 штатах, включая Калифорнию.

Собственно, каких-либо серьезных изменений в конструкции самого дизеля Bluetec не требуется. Основное внимание сосредоточено на выхлопе.

Система выпуска включает в себя три каталитических конвертора отработавших газов, сажевый фильтр и устройство нейтрализации оксидов азота, которое выбирается исходя из общей концепции автомобиля.

В частности, возможно применение хорошо зарекомендовавшей себя в грузовиках технологии SCR (Selective Catalytic Reduction) — выборочной каталитической нейтрализации. В катализатор добавляется аммиак, превращающий оксиды азота в азот (основу воздуха) и воду.

Дебютировавшие на автосалоне в Детройте дизели Bluetec уже названы самыми чистыми двигателями в мире. Есть, правда, у них и одно но: «не любят» серу и «кормятся» только соляркой с низким ее содержанием. В Европе такого топлива хоть пруд пруди. В США малосернистый дизель должен появиться уже осенью. Тогда же начнутся продажи Mercedes Bluetec.

Срочный переход на гибриды, похоже, откладывается, однако специалисты DaimlerChrysler, создав экологичный дизель, продолжают заниматься и топливными элементами, и гибридами. Какое направление возьмет верх, покажет время.

Правда, не исключено, что все перечисленные разработки уйдут в историю, так и не получив массового использования. Наш бывший соотечественник Соломон Лабинов вместе со своими американскими коллегами разработал двигатель внутреннего сгорания, работающий не на нефтяном топливе, а на… металлах.

Идея возникла еще во времена СССР, когда Лабинов руководил проектным институтом в Киеве. Вместо бензина в цилиндры двигателя подавали мелкодисперсный порошок металла. Первые опыты не удались.

Окисная пленка на частичках металла, препятствующая его воспламенению, требовала рабочих температур свыше 2000 °С, опасных, а то и разрушительных для деталей двигателя.

Несгоревшее топливо плавилось и, застывая, забивало клапаны и систему выпуска.

В США Лабинов возобновил опыты при поддержке Дэвида Бича, специалиста по нанопорошкам. Нанотехника — наука о взаимодействии частиц сверхмалых (близких к атомарным) размеров. Удивительно, но такие порошки по своим свойствам существенно отличаются от мелкодисперсных собратьев, не говоря уж о монолитах.

В частности, оксидная пленка почти не влияет на воспламеняемость металлических наночастиц. Температура их сгорания может быть снижена до небывалых 250 °С. Порошки обладают определенной текучестью, что позволяет легко вдувать их в цилиндры сжатым воздухом. Наночастицы сгорают, не переходя в жидкую фазу.

В «металлическом» двигателе система питания объединяется с выхлопом. Бак с подвижной перегородкой изначально заполнен свежим «рабочим» порошком. По мере его использования перегородка сдвигается, с ее обратной стороны собирается отработавший порошок оксидов.

После использования топлива бак снимается и отправляется на переработку: под воздействием высокой температуры оксиды разлагаются на металл и кислород. А в самих выхлопных газах не будет ни окиси углерода и азота, ни углеводородов, ни сажи.

Сгоревшие же частицы можно собирать в баке с помощью фильтров, а в ряде случаев с железом — и магнитов.

Основная проблема «металлического» двигателя — большой вес топлива, даже при учете его большей энергетической ценности. 33 литра железа дают энергию, эквивалентную 50 литрам солярки или бензина, и хотя занимают в два раза меньший объем, весят почти в три раза больше.

И, в отличие от «грязного» нефтяного топлива, убывающего по ходу поездки, «чистое» металлическое постоянно остается «на борту». В соревновании с другим топливом — водородом металлы пока проигрывают.

Водородное оборудование тоже весит немало, зато его теплотворная способность в несколько раз выше.

С другой стороны, металлы без проблем хранятся при любой температуре. В водородном двигателе выхлоп состоит из водяных паров, которые, по мнению некоторых климатологов, могут усиливать парниковый эффект в атмосфере.

При восстановлении металлического топлива кислородом также образуется вода, но в стационарных условиях ее легко утилизировать.

Читайте также:  Мастерим автомобильный ионизатор воздуха

По какому пути пойдет развитие автомобильной техники, судить сложно. Помимо чисто технических вопросов, встают и экономические, и организационные. Но обилие новых идей обнадеживает: количество обязательно перерастет в качество. Нас ждут большие перемены.

Источник: http://5koleso.ru/articles/garazh/perspektivnye-dvigateli-nakanune

Перспективы развития автомобильных двигателей

Изучаемые вопросы:

При современном развитии техники двигателестроения постоянно стоит вопрос о дальнейшем совершенствовании двигателей. По какому пойти пути? Конструктивно, существующие автомобильные двигатели дошли почти до предела.

Идут несколькими путями: разработкой альтернативных топлив, присадок к существующим топливам, применением существующих более экологичных видов топлив, созданием адиабатных двигателей, широким внедрением электроники и созданием принципиально новых конструкций.

Наиболее перспективной заменой бензиновым и дизельным двигателям с экологических позиций является мотор, питающийся от так называемых топливных клеток. В качестве источника энергии он использует водород, поэтому выхлопные газы состоят преимущественно из водяного пара и не содержат веществ, загрязняющих окружающую среду.

Лидером в области разработки топливных элементов является канадская компания Ballard Power Systems. Ее разработками заинтересовались германо-американский автогигант Daimler-Craysler и Ford Motor.

Первый экспериментальный автомобиль с двигателем на топливных клетках – мини-вэн Necar-1 фирмы Ballard Power Systems и Daimler-Craysler представили в 1994 году.

Газовые двигатели

В связи с борьбой за чистоту окружающей среды в последнее время стали особенно уделять внимание газовым двигателям, транспортным и стационарным.

Для транспортных газовых двигателей получение газа обеспечивается двумя способами:

– непосредственным производством, путем газификации твердого топлива в газогенераторах;

– путем установки баллонов периодически наполняемых газом.

Газогенераторные машины используют различное газифицированное топливо: древесное, древесно-угольное, антрацитовое, солому, опилки и т.д.

В баллонах используют сжимаемые и несжимаемые газы.

Образование рабочей смеси в газовых двигателях обычно происходит путем непосредственного смешения газа с воздухом в приборах, называемых смесителями и устанавливаемых перед впускным коллектором двигателя.

Газогенераторной установкой называется совокупность всех агрегатов, предназначенных для выработки и подготовки газа, пригодного для использования в двигателе в качестве топлива.

Важнейшей частью газогенераторной установки является газогенератор, в котором из твердого топлива вырабатывается горючий газ. На выходе из газогенератора газ имеет высокую температуру и загрязнен водой, сажей и мелкими кусками обуглившегося топлива.

Поэтому важнейшей принадлежностью транспортной газогенераторной установки является агрегат для очистки и охлаждения газа.

Обычная схема газогенераторной установки включает в себя в порядке последовательности: газогенератор, грубый очиститель, охладитель, тонкий очиститель.

Исходным топливом газогенераторной установки могут служить разнообразные виды твердых горючих: дрова, древесный уголь, торф, кокс, антрацит, некоторые породы каменных углей, брикеты из опилок, соломы и др.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания прошли длительный путь развития и достигли высокой степени совершенства.

Необходимо отметить, что у современных поршневых двигателей в основном использованы возможности дальнейшего совершенствования их удельных, мощностных, экономических и весогабаритных показателей.

Максимальные значения оборотов серийных двигателей достигают 6000-8000 оборотов в минуту. Ограничение роста числа оборотов объясняется увеличением инерционных сил, механических потерь, повышением механической и тепловой напряженности.

В настоящее время средние значения степени сжатия бензиновых двигателей находятся в пределах 6,5-8,5, достигая в некоторых случаях до 9-11.

Дальнейшие повышения степени сжатия не могут привести к существенному увеличению индикаторного КПД и к повышению топливной экономичности.

Кроме того, в этом случае усложняется конструкция двигателя, увеличиваются механические потери, повышается износ деталей, возникает детонация.

Однако, существует возможность увеличения роста термического КПД у поршневых двигателей за счет увеличения срабатываемого теплоперепада, создав, так называемый адиабатный двигатель.

В этом случае тепло, образующееся при сгорании топлива, почти не отводится в охлаждающую среду. Такие работы проводились ЦНИДИ в 80-х годах ХХ века, но не дали существенных результатов.

Теоретически это дает большой эффект, а реально – пока нет подходящих жаропрочных металлокерамических материалов, смазывающих масел и т.д. для деталей цилиндропоршневой группы.

Ограниченные возможности и недостатки поршневых двигателей приводят к необходимости частичной, а в некоторых случаях и полной их замене более современными типами двигателей. Таким являются газотурбинные двигатели (ГТД). Они получили широкое распространение в авиации, судостроении и в оборонном транспортном машиностроении.

Газотурбинный двигатель отличает от поршневого большая агрегатная мощность. Однако серийного выпуска наземных транспортных ГТД не производится в связи с тем, что они имеют следующие недостатки:

1. Низкий эффективный КПД вследствие значительных тепловых потерь и применения небольших степеней сжатия.

2. Ограничение возможности повышения эффективного КПД из-за высокотемпературного процесса, что ограничивает применение материалов лопаток турбины и сопловых аппаратов. Кроме того, применение регенеративных циклов, вынужденных устанавливать теплообменные аппараты и соединительные газопроводы усложняют конструкцию, увеличивают ее вес и стоимость. Чем меньше мощность, тем сильнее сказываются перечисленные недостатки.

3. Работа на переменных режимах сопровождается резким падением эффективного КПД.

4. Ограниченный срок службы лопаточных аппаратов, находящихся под воздействием высоких температур и больших инерционных нагрузок.

5. Ограниченный срок службы деталей высокоскоростных редукторов.

Теоретически газотурбинные двигатели по сравнению с поршневыми и роторными имеют значительные преимущества, но широкое практическое их использование ограничено из-за указанных выше недостатков.

Газотурбинные двигатели в транспортном машиностроении целесообразно использовать в тех областях, где требуется высокая мощность, не взирая на топливную экономичность (большие грузовые самосвалы, бронетанковая техника и др.).

Роторный двигатель

Начиная с 1958 г. большое внимание уделялось роторным двигателям, первые образцы которых были испытаны в лабораториях фирмы NSU (ФРГ) под руководством изобретателя Ф. Ванкеля.

Удачное решение кинематики роторного механизма, предложенное Ванкелем, позволило осуществить двигатель внутреннего сгорания с постоянным зажиганием смеси.

Роторные двигатели по сравнению с поршневыми имеют следующие преимущества: высокую быстроходность, компактность, малый удельный вес, значительную удельную мощность, низкие механические потери, простоту конструкции и механизмов привода, большую износостойкость, бесшумность в работе, быстрые и легкие пуск и остановку, простоту обслуживания в эксплуатации.

Имеются три принципиально отличных варианта осуществления рабочего процесса трохоидных двигателей: с вращающимся ротором, с вращающимся корпусом и с вращающимися корпусом и ротором одновременно.

Обычное применение нашли двигатели с вращающимся ротором, выполненным по внутренним огибающим и с неподвижным эпитрохоидным корпусом. Эти двигатели имеют следующие преимущества: простоту конструкции, наименьшее количество деталей, небольшие относительные скорости ротора и вала, малый периметр уплотнений, отсутствие механизма газораспределения и отсутствие неуравновешенных сил инерции.

Процессы газообмена РД складываются из выпуска отработавших газов и наполнения рабочей камеры свежей смесью. Процесс выпуска можно разделить на несколько периодов. Первый – предварение выпуска – начинается с момента открытия пластиной уплотнения вершины ротора А выпускного канала и заканчивается при положении ротора, соответствующего. Продолжительность определяется углом ДОН.

Второй период – принудительного выпуска – осуществляется в результате выталкивающего действия ротора, он обозначен углом НОА.

Третий период совмещен с началом процесса наполнения и характеризуется наличием продувки рабочей камеры свежей смесью, он обозначен углом AOG.

В течение четвертого периода одновременно совершаются четыре взаимосвязанных процесса: выпуска и наполнения в рассматриваемой камере, расширения и выпуска в смежной задней рабочей камере.

Процесс сжатия на полярной диаграмме занимает участок корпуса, охватываемый углом BOF. Характерной особенностью РД являются высокие антидетонационные свойства. Для РД наивыгоднейшие степени сжатия из условия достижения наибольшего среднего эффективного давления лежат в

пределах ε = 9-11, а для обеспечения наименьших удельных расходов топлива ε = 8,5-10. Значения среднего показателя политропы сжатия (n1) лежат в пределах 1,365-1,39.

Процесс сгорания. Основная особенность процесса сгорания состоит в совмещении его с процессом расширения и протекания в увеличивающемся объеме рабочей камеры.

Общее влияние состава смеси и угла опережения зажигания на процесс сгорания у РД то же, что и у поршневого.

Роторные двигатели более устойчиво работают на обедненных составах смеси. Эта способность зависит от места расположения свечи зажигания.

Процесс расширения занимает угол FOH, равный ~1040 поворота ротора.

Особенностью процесса расширения является совместное его протекание с процессом сгорания и только в конце на участке корпуса он совмещен с процессом выпуска.

Вследствие подвода большого количества тепла от догорающей смеси, больших чисел оборотов ротора и затрудняющих условий теплоотвода, средний показатель политропы расширения имеет пониженные значения сжатия.

Основная трудность:

— сложность организации совершенного смесеобразования при впрыске топлива;

— необходимость турбулизации заряда.

Применение способов смесеобразования с разделенными камерами ограничено затруднениями в сокращении требуемой ε при образовании полостей вспомогательных камер, нежелательным перетеканием газа между смежными камерами через отверстия соединительных каналов и сложностью их оптимального расположения. Повышение степени сжатия усложняет их кинематическую схему.

Применение впрыска бензина позволит:

— устранить потери смеси, имеющие место при продувке;

— понизить тепловую напряженность за счет отдачи тепла на парообразование топлива прямо в камере двигателя;

— увеличить наполнение из-за уменьшения сопротивления на впуске и понижения температуры воздуха;

— уменьшить подачу масла на охлаждение ротора;

— уменьшить инерционные силы, нагрузки от них и износы;

— упростить конструкцию впускных трубопроводов и облегчить применение инерционного наддува.

Впрыск можно производить как в рабочую камеру, так и во впускную трубу. Возможно применение факельного зажигания.

Источник: https://cyberpedia.su/17×2423.html

Изучаем странные двигатели, застрявшие на обочине прогресса

Авторы необычных моторов, как правило, сулят революцию. Однако даже когда у крупных компаний есть возможность начать с чистого листа, они отчего-то ставят на конвейер классические поршневые ДВС. Один из последних примеров — семейство двигателей Ingenium компании JLR.

Двигатели Ванкеля, Стирлинга, разного рода газотурбинные установки так и не стали автомобильным мейнстримом. Ряд известных компаний (от Мазды до GM, от Мерседеса до Volvo) работали над ними десятки лет, упорствовали маленькие фирмы и отдельные изобретатели.

Увы, в конце концов выяснялось, что подводных камней в той или иной конструкции намного больше, чем казалось вначале. Но это не значит, что развитие альтернативных агрегатов невозможно.

Энтузиасты перебирают идею за идеей, и мне как инженеру-двигателисту интересно поделиться с вами рядом экзотических схем.

Некоторые создатели перспективных двигателей решили, что комбинация из цилиндра, поршня, шатуна и коленвала отлично себя зарекомендовала более чем за столетие и, чтобы улучшить параметры ДВС, не надо изобретать её заново — достаточно лишь подправить кое-какие аспекты.

Поэтому первый в нашем обзоре — мотор американской компании Scuderi Group, который имеет классические такты впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, но происходят они не в одном и том же цилиндре, а в разных.

Так называемый холодный цилиндр отвечает за впуск и сжатие, а второй, горячий — за рабочий ход и выпуск.

В простейшем моторе Scuderi цилиндров два: поршень в холодном цилиндре отстаёт на 30 градусов поворота коленвала от собрата в горячем.

Пока в рабочем цилиндре идёт расширение газов, в холодном, компрессорном, — такт впуска. В рабочем — выпуск, в холодном — сжатие. В конце такта сжатия поршни приближаются к своим верхним мёртвым точкам, смесь через перепускной канал перебрасывается из холодного цилиндра в горячий и поджигается.

Читайте также:  Ремонт карбюратора ГАЗель

Такой разделённый цикл (в принципе — тот же цикл Отто, пусть и модифицированный) американцы придумали в 2006 году, а в 2009-м построили опытный Scuderi Split Cycle Engine.

У компрессорного и рабочего цилиндров могут быть разные диаметры и ходы поршней, что даёт гибко настраивать параметры — получается аналог цикла Миллера с дополнительным расширением газов.

Экспериментальный литровый мотор Scuderi на стенде работает плавно и относительно тихо — даже без глушителя!

По расчётам мотор Scuderi на 25% экономичнее обычного, а с турбонаддувом и теплообменником, передающим энергию выхлопных газов воздуху в перепускном канале, и того выше. В четырёхцилиндровом варианте один компрессорный цилиндр может загонять смесь в три рабочих.

Если к каналу между цилиндрами добавить ответвление с клапанами и баллоном высокого давления, можно заставить такой мотор собирать энергию при торможении и использовать её при разгоне (этот режим показан на последней минуте первого ролика). Однако на протяжении уже ряда лет деятельность компании Scuderi Group ограничивается лишь опытными образцами и участием в выставках. Похоже, реальная экономичность тут всё же не может перебить высокую сложность конструкции.

Двухтактный агрегат Paut Motor использует принцип, подобный применённому в моторах Scuderi Group, — сжатие и рабочий ход тут происходят в разных цилиндрах, между которыми устроены перепускные каналы.

К разделённому рабочему циклу обратились было и разработчики хорватской фирмы Paut Motor. Их «разнесённая» конструкция привлекла меньшим числом деталей, низким трением и сниженным шумом.

А необходимость внешнего бака для системы смазки, вызванная тем, что в картере масла не предусмотрено, не испугала. Изобретатели построили несколько опытных образцов.

Для рабочего объёма в семь литров их габариты (500×440×440 мм) и вес (135 кг) оказались чуть ли не вдвое ниже, чем у традиционных ДВС. А отдачу так и не выяснили. Последний прототип был собран в 2011 году, а затем проект заглох.

В агрегате Paut Motor — четыре рабочих камеры с поршнями диаметром 100 мм и четыре компрессионных (120 мм). Двухсторонние поршни передают усилия на коленвал, который, благодаря паре шестерён с внутренним зацеплением, совершает планетарное движение.

Двухтактный двигатель Bonner (по имени спонсора, фирмы Bonner Motor), изобретённый в 2006 году в США Вальтером Шмидом, устроен ещё сложнее. Как и в проекте Paut Motor, цилиндры тут расположены буквой X, а коленвал тоже совершает планетарное движение за счёт системы шестерён.

Ключевое отличие от схемы фирмы Paut Motor — роль рабочих поршней играют подвижные цилиндры, соединённые с коленвалом (показаны красным). А с внешней стороны их закрывают неподвижные поршни (отмечены серым).

За газораспределение в Боннере отвечают клапаны в донышках цилиндров и вращающиеся золотники в корпусе мотора.

При этом внешние поршни могут немного смещаться под давлением масла, обеспечивая переменную степень сжатия. Запутанная схема! А всё — ради высокой мощности на единицу веса.

В теории Bonner выглядит интересно, но на практике о нём уже давно нет никаких новостей — судя по всему, надежд он не оправдал.

Некий мистер Смоллбон получил американский патент на аксиальный мотор ещё в 1906 году. Но если бы такой агрегат был идеалом, через 110 лет все автомобили использовали бы его.

Другие изобретатели не меняли рабочие циклы ДВС, а сосредотачивались на расположении его частей. Таковы, например, аксиальные моторы, которым уже больше ста лет (один из ранних патентов — на рисунке выше).

Все они отличаются деталями, но объединены общим принципом — цилиндры располагаются, как патроны в барабане револьвера, с соосным выходным валом.

За преобразование возвратно-поступательных движений поршней во вращение вала отвечают разные системы вроде наклонённых к продольной оси двигателя штифтов, косых шайб и тому подобного.

По такому принципу сегодня работают некоторые компрессоры. Добавив продуманное газораспределение и зажигание, можно превратить подобный блок в мотор такой, как американский Dina-Cam 1960-х с полувековыми корнями. Благодаря хорошему соотношению веса и мощности аксиальные агрегаты прочили на роль моторов для лёгких самолётов.

Разновидностью аксиальных агрегатов является новозеландский проект фирмы Duke Engines — пятицилиндровый четырёхтактник рабочим объёмом три литра. По сравнению с классическим ДВС того же литража этот был, по расчётам авторов, на 19% легче и на 36% компактнее. Ему сулили применение в самых разных областях, но мечты о завоевании целого мира остались мечтами.

Опытный образец мотора Duke был построен в 2012 году. Потом он мелькал на выставках, собирал призы, но вот уже несколько лет новостей о нём нет.

Ещё более сложный аксиальный пример — двигатель RadMax канадской фирмы Reg Technologies. Здесь вместо цилиндров в общем барабане с помощью тонких лопастей организована дюжина отсеков.

В прорезях ротора установлены пластины, которые сдвигаются вдоль них по мере его вращения.

С торцов полученные переменные объёмы ограничивают изогнутые поверхности: они задают траекторию движения лопастей и заведуют газообменом.

Основные части мотора RadMax. За один оборот вала тут происходит 24 полных рабочих цикла.

Схема RadMax позволяет создавать двигатели под разные виды топлива, хотя изначально изобретатели выбрали дизельное. В 2003 году был построен образец диаметром и длиной всего 152 мм.

Он развивал 42 силы — в разы больше, чем схожий по габаритам ДВС. Позже фирма отчиталась о создании более крупных прототипов на 127 и 380 сил. Но, судя по релизам, вся её деятельность по-прежнему не выходит за рамки экспериментов.

Ещё один пример превосходства теории над практикой — тороидальный мотор Round Engine (или VGT Engine) уже исчезнувшей канадской компании VGT Technologies. Первые прототипы двигателя с тором переменной геометрии (отсюда и буквы VGT — Variable Geometry Toroidal Engine) инженеры испытывали ещё в 2005 году.

Авторы кругового двигателя избавились от возвратно-поступательных движений. Отсюда — радикальное снижение вибраций. Плюсом можно назвать минимальное число деталей и хорошую расчётную экономичность.

Тор здесь играет роль цилиндра, внутри которого вращается ротор с парой закреплённых на нём поршней.

Необходимые для обеспечения рабочих тактов переменные объёмы образуются между поршнями с помощью тонкого распределительного диска с вырезом под поршни, который ремённым или иным приводом вращается поперёк тора. Этот диск ограничивает топливно-воздушную смесь в процессе сжатия и рабочего хода.

Система фирмы Garric Engines похожа на VGT, однако вместо поперечного распреддиска использовано шесть поворотных золотников.

В 2009 году свой тороидальный мотор, принципиально повторяющий канадский, разработали американцы Гарри Келли и Рик Айвас (видео выше). По их оценке, тор полуметрового диаметра обеспечивал бы 230 л.с. и около 1000 Н•м всего при 1050 об/мин.

Возможно, чуть лучшая судьба ждёт так называемый нутационный двигатель, придуманный американцем Леонардом Мейером в 2006 году — его хотя бы построили в нескольких экземплярах.

Главный принцип нутационного диска: в процессе работы он не вращается вокруг вала, а качается из стороны в сторону. Добавив перегородки, получаем отсеки, в которых газ может сжиматься и расширяться.

Нутация по-латински означает «кивать». Мейер сформировал четыре рабочие камеры переменного объёма между корпусом мотора и «кивающим» по сторонам диском, который играет роль поршня. Диск разрезан пополам вдоль своего диаметра и нанизан на Z-образный вал, с которого и снимается мощность. За газообмен отвечают каналы и клапаны в корпусе.

Рабочий диск показан в разрезе. Минимализму, уравновешенности и лёгкости нутационной конструкции позавидует даже двигатель Ванкеля.

Прототипы мотора Мейера построила компания Baker Engineering и родственная ей Kinetic BEI. С единственным диском диаметром 102 мм агрегат развивает семь сил, а с парой дисков по 203 мм — уже 120! Длина двухдискового двигателя — 500 мм, диаметр — 300, а рабочий объём — 3,8 л.

На килограмм веса — 2,5−3 «лошади» против одной-двух у массовых атмосферных ДВС (из немассовых некоторые моторы Ferrari выдают больше трёх сил на килограмм, но при высоченных 9000 об/мин). Литровая мощность, правда, не впечатляет.

Ныне Baker и Kinetic вроде как доводят проекты до ума, хотя особой активности на их сайтах не видно.

За один оборот вала в двухдисковом нутационном агрегате происходят те же четыре рабочих хода, что и в восьмицилиндровом поршневом «четырёхтактнике». На фото — одно- и двухдисковые рабочие прототипы. (Кстати, из двух дисков в принципе можно создать и машину с разделённым циклом, одному отдать сжатие смеси, другому рабочий ход.)

В 2010 году нутационный мотор попал в зону интереса исследовательского центра ВВС США. Гарри Смит, менеджер лаборатории, демонстрирует внутренности мотора и объясняет, что особую ценность конструкция представляет для лёгкой авиации.

Идея роторных агрегатов различного типа так часто привлекает новаторов, будто один лишь отход от знакомой схемы даёт существенное повышение характеристик.

Так, Николай Школьник, выходец из СССР, давно перебравшийся в США, с сыном Александром разработал мотор, напоминающий двигатель Ванкеля, вывернутый наизнанку.

Ротор арахисовой формы также вращается в треугольной камере, но в отличие от агрегата Ванкеля уплотнители закреплены не на поршне, а на стенках камеры.

В роторе LiquidPiston есть полость, играющая свою роль в газообмене. Процесс сгорания проходит при постоянном объёме, а затем идёт расширение — это один из факторов, повышающих КПД.

Для развития конструкции Школьники основали фирму LiquidPiston, которой заинтересовалось оборонное агентство DARPA — теперь оно софинансирует эксперименты в расчёте на перспективы работы «арахисовых» агрегатов в лёгких летательных аппаратах, включая беспилотники, и в переносных генераторах. Опытный моторчик рабочим объёмом 23 см³ обладает неплохим для таких габаритов КПД в 20%. Теперь авторы нацелены на дизельный прототип весом около 13 кг и мощностью 40 л.с. для установки на гибридный автомобиль. Его КПД якобы вырастет уже до 45%.

Первый образец мотора Школьников можно положить на ладонь. Он весит 1,8 кг и может заменить вдесятеро более тяжёлый поршневой ДВС карта (показан слева). Мощность всего 3 л.с., но классический двигатель такого размера был бы ещё слабее.

Последний рассмотренный нами мотор демонстрирует, что идея плоского агрегата (ротор ведь можно сделать очень узким) заманчива. Вместе с тем для её реализации сами роторы не так обязательны — достаточно «оквадратить» традиционный поршень и, соответственно, сделать прямоугольным на виде сверху цилиндр.

Этой странной разработке фирмы Pivotal Engineering уже несколько лет, в течение которых создан ряд образцов, приводивших в движение мотоциклы и самолёты. Авторы адресуют так называемый качающийся поршень в первую очередь авиации.

Помимо высоких выходных характеристик по отношению к весу и габаритам, такой двухтактный агрегат отлично поддаётся форсировке за счёт прохождения сквозь неподвижную ось поршня (рисунок ниже) жидкостного канала охлаждения.

С иной схемой такой трюк затруднителен.

Задумка компании Pivotal Engineering из Новой Зеландии представляет собой мотор с качающимися прямоугольными (в плане) поршнями. Один их край закреплён на неподвижной оси, второй — связан с шатуном. Справа — четырёхцилиндровый образец на 2,1 л.

За пределами нашего обзора осталось ещё много экзотических разработок вроде 12-роторного мотора Ванкеля, двигателя Найта или агрегатов со встречными поршнями, ДВС с изменяемой степенью сжатия или с пятью тактами (есть и такие!), а ещё роторно-лопастные агрегаты, в которых составные части ротора совершают движения, будто сходящиеся и расходящиеся лезвия ножниц.

Ещё пример чудачеств — H-образный двигатель, объединяющий в себе две рядные «пятёрки». Автор патента Луи Хернс полагает, что одну половину агрегата можно адаптировать под бензин, а другую — под метан и активировать их как врозь, так и вместе.

Даже беглый экскурс за пределы классических ДВС показал, сколь большое количество идей не находит массового воплощения. Роторы часто губит проблема износа уплотнений. Роторно-лопастные варианты вдобавок страдают от высоких знакопеременных нагрузок, разрушающих механизм связи лопастей и вала. Это только одна из причин, почему мы не встречаем такие «чудеса» на серийных автомобилях.

Вторая — в том, что и традиционные ДВС не стоят на месте. У последних бензиновых образцов с циклом Миллера термический КПД доходит до 40% даже без турбонаддува. Это много. У большинства бензиновых агрегатов — 20−30%. У дизелей — 30−40% (на крупных судах — до 50).

А главное — глобальная альтернатива ДВС уже найдена. Это электромоторы и силовые установки на топливных элементах.

Поэтому если изобретатели диковинок не решат все технические проблемы в самое ближайшее время, вырулить с обочины прогресса перед электричками они попросту не успеют.

Источник: https://www.drive.ru/entry/57769ed4ec05c4745f00009b.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector