Какими станут двигатели будущего

Старый добрый двигатель внутреннего сгорания постоянно совершенствуется. Мы представили себе гипотетический мотор будущего, в котором нашли применение самые свежие автомобильные инновации.

Традиционный распредвал, дроссельную заслонку и навесное оборудование шведская фирма FreeValve заменила системой актуаторов с пневматическим приводом, гидравлическим запором и электронным управлением. Технология получила название Pneumatic-Hydraulic-Electric-Actuator (PHEA). Она разработана при самом активном участии производителя гиперкаров Koenigsegg. Чуть ниже объясним, почему, но двигатель оказался весьма сложным, а, значит, дорогим в производстве. Поэтому носителем первого рабочего мотора стал автомобиль массовой израильско-китайской марки Qoros. Ожидается, что при серийном выпуске стоимость такого ДВС существенно снизится.

Идея в том, что, управляя максимально гибко закрытием и открытием клапанов, мы можем, фактически, сделать универсальный двигатель. Такой мотор может работать по совершенно различным алгоритмам в зависимости от наших желаний, характера нагрузки и марки топлива. А традиционный распредвал с единожды заданным профилем кулачков, конечно, такой гибкости обеспечить не может по определению.

Заменившие распредвал актуаторы работают невероятно быстро (сто тысяч раз в секунду) и точно (до 0,1 мм). Это первый и самый главный плюс. Вернее то, что следует из подобных характеристик актуаторов клапанов: возросшая примерно на 30% мощность и существенно улучшившаяся экономичность. Второй плюс — компактность за счет отказа от распредвала и необходимого традиционной системе навесного оборудования. Минус — сложная и дорогая конструкция актуаторов, а также большие вибрации.

Фирменная технология Variable Compression-Turbocharged (VC-T) от Infiniti позволяет варьировать степень сжатия, буквально высасывая все соки из двигателя. По идее, чем сильнее сжимается топливо-воздушная смесь, тем лучше. Смесь максимально расширяется, поршни движутся как заведенные, следовательно, мощность и КПД мотора максимальны. Другими словами, топливо сжигается чрезвычайно эффективно. Однако при высоких нагрузках смесь начинает взрываться, а не сгорать. Такое явление называется детонацией. Стенки камеры сгорания и сам поршень испытывают серьезные ударные нагрузки и постепенно, но довольно быстро разрушаются. Кроме того, падает эффективность мотора — нормальное рабочее давление на поршень падает.

Таким образом, наиболее выгодный вариант — когда двигатель в любом режиме работает на грани детонации, не допуская самого этого явления. Технически это выглядит как введение в конструкцию кривошипно-шатунного механизма дополнительного элемента — коромысла между шатуном и коленвалом. Коромысло управляется электромотором — рычаг можно сдвигать таким образом, что диапазон хода поршня варьируется в пределах 5 мм. Этого достаточно для существенного изменения степени сжатия.

Двигатели-маломерки отработали ресурс.

Достоинств без недостатков не бывает. На первый взгляд, они очевидны: увеличение сложности конструкции, некоторая прибавка в весе... Однако двигатель получился очень сбалансированным, благодаря чему из конструкции были выведены балансировочные валы. Вероятно также, что двигатель особо чувствителен к марке и качеству топлива. Думается, эта проблема — во всяком случае, в значительной степени — решается программными методами.

В свою очередь, компания Mazda не настаивает на изменяемой степени сжатия, но планомерно увеличивает и так внушительный текущий параметр для своих бензиновых моторов. Инженеры говорят, что следующее поколение моторов Skyactiv 3 будет потреблять на 30% меньше топлива. Как и раньше, японцы этого добьются комплексными мерами, в том числе снижением массы деталей всего автомобиля. Но главное — оптимизацией процесса впрыска и очередным повышением степени сжатия — с нынешних 14:1 до 18:1.

Jaguar, в свою очередь, делает серьезную ставку на снижение трения. Так, новые моторы Ingenium, помимо электрогидравлического привода в системе подъема клапанов, получат подшипники с керамическим напылением в системе двойного турбонаддува.

Наконец, BMW и Bosch уже применили впрыск воды путем распыления в системе впуска. Вода испаряется, и воздух в камере сгорания охлаждается. В итоге двигатель может работать с более высоким давлением наддува и более ранним зажиганием. Все это позволяет увеличить мощность и крутящий момент, а также сократить выбросы вредных веществ.

Немилосердный квант: что убьёт бензиновые моторы.

22 ноября 2016 г. 10:40:00 /

Система Orphus

Еще по темам: инновациипроизводство





все →
Спецпредложения:

LADA Granta хэтчбек 1.6 AT
в автосалоне Мэйджор Авто Lada
531 400  Руб.
2016 г., пробег 0 км, борнео

Hyundai Solaris седан 1.6 AT
в автосалоне AвтоГЕРМЕС Hyundai г. Балашиха
846 400  Руб.
2016 г., пробег 0 км, белый

Hyundai Solaris седан 1.6 AT
в автосалоне Genser Hyundai Варшавское
771 900  Руб.
2016 г., пробег 0 км, черный

Популярные темыпоказать всепоказать только главные
Acura Alfa Romeo Alpina Aston Martin Audi Bentley BIAE (Автосалон в Пекине) BMW Brilliance Bugatti BYD Cadillac Cadillac Chery Chevrolet Chrysler Citroen Daewoo Datsun Dodge Dongfeng DS Faw Ferrari Fiat Ford Geely Genesis GIMS (Автосалон в Женеве) GM Great Wall Haima Honda Hummer Hyundai IAA (Автосалон во Франкфурте) Infiniti Jaguar Jeep KIA LA Auto Show (Автосалон в Лос-Анджелесе) Lamborghini Land Rover Lexus Lifan Lincoln Lotus Luxgen Marussia Maserati Maybach Mazda McLaren Mercedes-Benz MINI Mitsubishi NAIAS (Автосалон в Детройте) Nissan NYIAS (Автосалон в Нью-Йорке) Opel Pagani Peugeot Porsche Ravon Renault Rolls Royce Saab Seat SEMA Skoda Smart SsangYong Subaru SUV / внедорожники Suzuki Tata Tesla Toyota Volkswagen Volvo WRC ZAZ Zotye аварии АвтоВАЗ автокредитование Автосалон в Париже (Paris Motor Show) Автосалон в Чикаго автоспорт автострахование Автоэкзотика 2011 азиатские АЗС американские безопасность бюджетные вездеходы ГАЗ ГИБДД гибрид/электрокар городские дороги ё-мобиль европейские законодательство ЗИЛ импорт/экспорт инновации кабриолеты КАМАЗ китайские коммерческие корейские коррупция краш-тесты курьезы малолитражки ММАС (Автосалон в Москве) МОТО немецкие отечественные отзыв Парижский автосалон парковка популярные правый руль представительские пробки производство путешествия и приключения ремонт семейные снегоходы советы автомобилисту спортивные суперкары ТагАЗ техосмотр топливо тюнинг УАЗ утилизация Формула-1 шины шпионские фото штрафы экономика и финансы юридическая консультация японские
Окно жалоб и предложений
Вы можете оставить жалобу и предложение о работе сайта Quto.ru
в нижеприведенной форме.
«Если вы полагаете, что размещение каких-либо материалов на веб-сайте quto.ru нарушает ваши права по действующему законодательству, сообщите об этом в нашу консультативную службу по электронной почте: info@quto.ru для оперативного урегулирования.»