2 697 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самый маленький дизельный двигатель: назначение и перспективы

Компактный дизельный двигатель: зачем нужен субкомпактный поршневой мотор

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.

  • Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

  • Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

  • Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Дизельный оппозитный двигатель Субару (Subaru Boxer Diesel). Устройство и особенности оппозитного мотора, преимущества и недостатки указанного типа ДВС.

Читать еще:  Какой антифриз лучше выбрать зеленый или красный: советы и отзывы

Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей «миллионников». Как увеличить ресурс современного ДВС.

Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-и клапанных моторов по сравнению с 16-и клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.

Особенности и отличия оппозитного двигателя от других поршневых ДВС. Преимущества оппозитного мотора, минусы данной конструкции, нюансы обслуживания.

Назначение и функции форкамеры в устройстве предкамерных бензиновых и дизельных двигателей. Внедрение предкамеры для повышения мощности и экономии топлива.

Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.

Что спасет дизель от вымирания?

Европейские страны одна за другой анонсируют полный запрет двигателей внутреннего сгорания. Ехать в такой атмосфере на день технических новинок грустно, но у компании Bosch нашлось чем удивить.

Еще пару лет назад о запрете бензиновых и дизельных двигателей никто и не помышлял, но после дизельгейта экологи расправили крылья, и производители уловили новый тренд. Например, фирма Volvo заявила о нерентабельности разработки новых дизелей.

А вот в компании Bosch уверены, что дизели хоронить рано! Дальнейшая оптимизация систем питания и очистки отработавших газов позволит уложиться в перспективные экологические нормы. Плюс электрификация: большие перспективы имеют «мягкие» гибриды с дополнительной бортовой сетью напряжением 48 В — например, такая система установлена на новом Audi A8. Оптимизм, с каким инженеры говорили о дальнейшем развитии турбодизелей, внушает уверенность, что радикальные заявления политиков и экологов пока останутся нереализованными.

Обеспокоенность компании Bosch понятна — это один из крупнейших производителей автокомпонентов, а резкий отказ от дизелей или ДВС, в целом, потребует перестройки бизнеса и больших инвестиций. Поэтому немцы намерены всеми силами отстаивать существующий порядок вещей и предлагают варианты его оптимизации.

Тест на токсичность автомобилей: выход в город

Bosch активно готовится к внедрению сертификационного теста RDE (Real Driving Emissions). Как следует из названия, это измерение выбросов оксидов азота (NOx) в режиме реальной езды. В программу входит три режима движения: городской со скоростью до 60 км/ч, пригородный в диапазоне 60–90 км/ч и трассовый с разгоном до 145 км/ч. Общее время теста составляет от 90 до 120 минут, на каждую из трех секций должно приходиться не менее 16 км. Такие испытания дают картину, максимально приближенную к обычной жизни. Из-за этого и объем выбросов оказывается гораздо выше, чем в нынешнем «овощном» цикле NEDC, будто бы специально заточенном под получение фантастических результатов расхода топлива. Это не означает, что машины станут «грязнее», просто результаты, полученные по новой методике, гораздо ближе к реальным.

Более того, даже в рамках одного цикла RDE показать одинаковые результаты в лаборатории и на дорогах общего пользования невозможно. В первом случае, несмотря на более жесткую программу, укладываться в существующие нормы Евро‑6 всё же придется. Кто-то сумеет сделать это и с существующими моторами, другим потребуется раскошелиться на доработки. А вот реальные дороги — другое дело. Тут в игру вступают рельеф, погода, трафик и другие факторы. Поэтому вводится повышающий коэффициент относительно прописанных в законодательстве норм. С 1 сентября 2017 года, когда RDE вступит в силу, коэффициент будет равен 2,0, а с 2021 года — 1,5. Это означает, что на «открытом воздухе» автомобилям позволят выбрасывать оксидов азота NOx в полтора-два раза больше, чем в лаборатории. Но со временем от производителей потребуют сократить разницу. Напомним, что ныне действующими нормами Евро‑6 установлен лимит 0,08 г/км для дизельных двигателей и 0,06 г/км для бензиновых.

Экологи негодуют: власти разрешили машинам «чадить» вдвое больше! Словно никто не в курсе, каким образом достигались красивые результаты прошлых лет. На махинациях с выбросами спалился не только Volkswagen — вот и Daimler отзывает три миллиона дизельных Мерседесов. Трясут и других производителей.

Тест RDE появился не в одночасье. Еще в 2015 году немецкий клуб ADAC испытал 69 автомобилей на соответствие экологическим требованиям Евро‑6, прогнав их по этому перспективному циклу. Три десятка машин в отведенные рамки не уложились. Но остальные-то сумели или были максимально близки к этому! Значит, не все так безнадежно?

Изменения в методике замеров вредных выбросов грядут во всем мире. На смену региональным ездовым циклам, включая европейский NEDC, идет методика WLTC — Worldwide harmonized light vehicles test cycle, «Всемирный гармонизированный (что означает — согласно техническому регламенту) тестовый цикл для легковых автомобилей». Она отличается меньшей продолжительностью простоев (13,4%), более интенсивными разгонами (ускорения до 1,58 м/с²), самой высокой средней и максимальной скоростями (53,8 и 131,3 км/ч соответственно) — иными словами, ближе к реальной жизни. А нормы выбросов Евро‑6 остаются прежними. И тест RDE на выбросы NOx станет довеском к циклу WLTC.

Чем богаты?

В последние годы все реже встречаются революционные разработки. Инженеры и программисты «допиливают» существующие системы, обогащая их новыми функциями. Так, компания Bosch похвасталась системой распознавания препятствий и экстренного торможения, которая теперь отслеживает велосипедистов. Ведь скоро для получения высшего балла в краш-тестах по методике EuroNCAP будет недостаточно распознавать только автомобили и пешеходов.

Читать еще:  Какой расход топлива у маза

Штатная мультимедиасистема выходит на пугающий уровень осведомленности. Автоматически синхронизируясь со смартфоном владельца, она напоминает о встречах из календаря, прокладывает до них путь и даже анализирует предпочтения хозяина по части музыки, развлечений и выбираемых маршрутов. Полагаю, что беспокоиться о будущем своей профессии нужно не только водителям, но и сыщикам: с такими помощниками любое расследование займет не более часа.

В создаваемую систему общения Bosch собирается включить не только автомобили и элементы дорожной инфраструктуры, но и мотоциклы. Это станет возможным благодаря шлемам с функцией дополненной реальности.

А еще немцы представили концепцию поиска свободных парковочных мест через облачный сервис. Суть в том, что Bosch заставит работать постоянно парковочные датчики автомобилей, которые смогут мониторить обочины даже на скорости 50 км/ч и выше. Обнаружив достаточный интервал, они отправят его координаты в облако, откуда те будут разосланы во все подключенные машины в этом районе — и каждый водитель сможет узнать о доступных местах в окрестностях и в одно касание экрана построить к ним маршрут. Хотя в центре мегаполиса, где карман остается незанятым не дольше нескольких минут, эта функция вряд ли окажется по-настоящему полезной.

АЛЬТЕРНАТИВА

На одном стенде я увидел очень актуальную для России разработку — комплекс eCall (аналог нашей ЭРА-ГЛОНАСС) для старых автомобилей. Компактный гаджет вставляется в разъем прикуривателя, внутри него скрыт акселерометр, измеря­ющий продольные и поперечные ускорения, и модуль Bluetooth для синхронизации со смартфоном. При первом включении устройство надо зарегистрировать в системе, указав свои данные и данные автомобиля, а также номер привязанного телефона.

По алгоритму, используемому в системе подушек безопасности, прибор понимает, что произошла авария, и поднимает тревогу. Сам никуда не позвонит, это сделает смартфон водителя. Конечно, есть риск, что смартфон не переживет столкновение или головное устройство не удержится в гнезде прикуривателя. Но бюджетный альтернативный вариант по определению подразумевает ряд оговорок. И лучше уж так, чем вовсе без защиты.

Выдается гаджет бесплатно, абонентская плата — всего 10 евро (700 рублей) в год. Напомнить, сколько стоит установка терминала ЭРА-ГЛОНАСС в подержанную машину под ключ? Тридцать тысяч рублей и более! Причем акселерометра в нем нет, а чтобы вызвать экстренные службы, нужно нажать на кнопку. Пожалуй, шансов выжить в серьезной аварии с европейской системой больше.

Что спасет дизель от вымирания?

Европейские страны одна за другой анонсируют полный запрет двигателей внутреннего сгорания. Ехать в такой атмосфере на день технических новинок грустно, но у компании Bosch нашлось чем удивить.

Еще пару лет назад о запрете бензиновых и дизельных двигателей никто и не помышлял, но после дизельгейта экологи расправили крылья, и производители уловили новый тренд. Например, фирма Volvo заявила о нерентабельности разработки новых дизелей.

А вот в компании Bosch уверены, что дизели хоронить рано! Дальнейшая оптимизация систем питания и очистки отработавших газов позволит уложиться в перспективные экологические нормы. Плюс электрификация: большие перспективы имеют «мягкие» гибриды с дополнительной бортовой сетью напряжением 48 В — например, такая система установлена на новом Audi A8. Оптимизм, с каким инженеры говорили о дальнейшем развитии турбодизелей, внушает уверенность, что радикальные заявления политиков и экологов пока останутся нереализованными.

Обеспокоенность компании Bosch понятна — это один из крупнейших производителей автокомпонентов, а резкий отказ от дизелей или ДВС, в целом, потребует перестройки бизнеса и больших инвестиций. Поэтому немцы намерены всеми силами отстаивать существующий порядок вещей и предлагают варианты его оптимизации.

Тест на токсичность автомобилей: выход в город

Bosch активно готовится к внедрению сертификационного теста RDE (Real Driving Emissions). Как следует из названия, это измерение выбросов оксидов азота (NOx) в режиме реальной езды. В программу входит три режима движения: городской со скоростью до 60 км/ч, пригородный в диапазоне 60–90 км/ч и трассовый с разгоном до 145 км/ч. Общее время теста составляет от 90 до 120 минут, на каждую из трех секций должно приходиться не менее 16 км. Такие испытания дают картину, максимально приближенную к обычной жизни. Из-за этого и объем выбросов оказывается гораздо выше, чем в нынешнем «овощном» цикле NEDC, будто бы специально заточенном под получение фантастических результатов расхода топлива. Это не означает, что машины станут «грязнее», просто результаты, полученные по новой методике, гораздо ближе к реальным.

Более того, даже в рамках одного цикла RDE показать одинаковые результаты в лаборатории и на дорогах общего пользования невозможно. В первом случае, несмотря на более жесткую программу, укладываться в существующие нормы Евро‑6 всё же придется. Кто-то сумеет сделать это и с существующими моторами, другим потребуется раскошелиться на доработки. А вот реальные дороги — другое дело. Тут в игру вступают рельеф, погода, трафик и другие факторы. Поэтому вводится повышающий коэффициент относительно прописанных в законодательстве норм. С 1 сентября 2017 года, когда RDE вступит в силу, коэффициент будет равен 2,0, а с 2021 года — 1,5. Это означает, что на «открытом воздухе» автомобилям позволят выбрасывать оксидов азота NOx в полтора-два раза больше, чем в лаборатории. Но со временем от производителей потребуют сократить разницу. Напомним, что ныне действующими нормами Евро‑6 установлен лимит 0,08 г/км для дизельных двигателей и 0,06 г/км для бензиновых.

Читать еще:  Снятие и замена передних тормозных колодок на лада калина

Экологи негодуют: власти разрешили машинам «чадить» вдвое больше! Словно никто не в курсе, каким образом достигались красивые результаты прошлых лет. На махинациях с выбросами спалился не только Volkswagen — вот и Daimler отзывает три миллиона дизельных Мерседесов. Трясут и других производителей.

Тест RDE появился не в одночасье. Еще в 2015 году немецкий клуб ADAC испытал 69 автомобилей на соответствие экологическим требованиям Евро‑6, прогнав их по этому перспективному циклу. Три десятка машин в отведенные рамки не уложились. Но остальные-то сумели или были максимально близки к этому! Значит, не все так безнадежно?

Изменения в методике замеров вредных выбросов грядут во всем мире. На смену региональным ездовым циклам, включая европейский NEDC, идет методика WLTC — Worldwide harmonized light vehicles test cycle, «Всемирный гармонизированный (что означает — согласно техническому регламенту) тестовый цикл для легковых автомобилей». Она отличается меньшей продолжительностью простоев (13,4%), более интенсивными разгонами (ускорения до 1,58 м/с²), самой высокой средней и максимальной скоростями (53,8 и 131,3 км/ч соответственно) — иными словами, ближе к реальной жизни. А нормы выбросов Евро‑6 остаются прежними. И тест RDE на выбросы NOx станет довеском к циклу WLTC.

Чем богаты?

В последние годы все реже встречаются революционные разработки. Инженеры и программисты «допиливают» существующие системы, обогащая их новыми функциями. Так, компания Bosch похвасталась системой распознавания препятствий и экстренного торможения, которая теперь отслеживает велосипедистов. Ведь скоро для получения высшего балла в краш-тестах по методике EuroNCAP будет недостаточно распознавать только автомобили и пешеходов.

Штатная мультимедиасистема выходит на пугающий уровень осведомленности. Автоматически синхронизируясь со смартфоном владельца, она напоминает о встречах из календаря, прокладывает до них путь и даже анализирует предпочтения хозяина по части музыки, развлечений и выбираемых маршрутов. Полагаю, что беспокоиться о будущем своей профессии нужно не только водителям, но и сыщикам: с такими помощниками любое расследование займет не более часа.

В создаваемую систему общения Bosch собирается включить не только автомобили и элементы дорожной инфраструктуры, но и мотоциклы. Это станет возможным благодаря шлемам с функцией дополненной реальности.

А еще немцы представили концепцию поиска свободных парковочных мест через облачный сервис. Суть в том, что Bosch заставит работать постоянно парковочные датчики автомобилей, которые смогут мониторить обочины даже на скорости 50 км/ч и выше. Обнаружив достаточный интервал, они отправят его координаты в облако, откуда те будут разосланы во все подключенные машины в этом районе — и каждый водитель сможет узнать о доступных местах в окрестностях и в одно касание экрана построить к ним маршрут. Хотя в центре мегаполиса, где карман остается незанятым не дольше нескольких минут, эта функция вряд ли окажется по-настоящему полезной.

АЛЬТЕРНАТИВА

На одном стенде я увидел очень актуальную для России разработку — комплекс eCall (аналог нашей ЭРА-ГЛОНАСС) для старых автомобилей. Компактный гаджет вставляется в разъем прикуривателя, внутри него скрыт акселерометр, измеря­ющий продольные и поперечные ускорения, и модуль Bluetooth для синхронизации со смартфоном. При первом включении устройство надо зарегистрировать в системе, указав свои данные и данные автомобиля, а также номер привязанного телефона.

По алгоритму, используемому в системе подушек безопасности, прибор понимает, что произошла авария, и поднимает тревогу. Сам никуда не позвонит, это сделает смартфон водителя. Конечно, есть риск, что смартфон не переживет столкновение или головное устройство не удержится в гнезде прикуривателя. Но бюджетный альтернативный вариант по определению подразумевает ряд оговорок. И лучше уж так, чем вовсе без защиты.

Выдается гаджет бесплатно, абонентская плата — всего 10 евро (700 рублей) в год. Напомнить, сколько стоит установка терминала ЭРА-ГЛОНАСС в подержанную машину под ключ? Тридцать тысяч рублей и более! Причем акселерометра в нем нет, а чтобы вызвать экстренные службы, нужно нажать на кнопку. Пожалуй, шансов выжить в серьезной аварии с европейской системой больше.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector