2 745 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:  Замена масла и масляного фильтра на классическом ваз 2101-ваз 2107 своими руками. меняем масло на жигулях за 20 минут

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:  Слив и замена масла в механической коробке передач ford focus 2

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:  Дворники на kia (rio, spectra, ceed и sportage): размер щеток, форсунка и бачок омывателя

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