Что ждёт автомобильные двигатели в будущем

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.

5 могучих атмосферников, которых больше нет.

13 марта 2017 г. 14:00:00 /

Система Orphus

Еще по темам: инновациипроизводство

Новости
Это интересно
Водителю на заметку
Автобизнес
Водителю на заметку
Законодательство
События



все →
Спецпредложения:

LADA Granta хэтчбек 1.6 AT
в автосалоне Мэйджор Авто Lada
543 100  Руб.
2017 г., пробег 0 км, портвейн

Toyota Hilux Double Cab 2.4D MT
в автосалоне Тойота Центр Шереметьево
2 086 000  Руб.
2017 г., пробег 0 км, белый

Audi A5 купе 2.0 TDI Quattro AMT
в автосалоне Ауди Центр Алтуфьево
3 398 500  Руб.
2016 г., пробег 0 км, scuba blue

Популярные темыпоказать всепоказать только главные
Acura Alfa Romeo Alpina Alpine Aston Martin Audi Bentley BIAE (Автосалон в Пекине) BMW Borgward Brilliance Bugatti BYD Cadillac Changan Chery Chevrolet Chicago Auto Show (Автосалон в Чикаго) Chrysler Citroen Daewoo Datsun Dodge Dongfeng DS Faw Ferrari Fiat Ford Geely Genesis GIMS (Автосалон в Женеве) GM Great Wall Haima Haval Honda Hummer Hyundai IAA (Автосалон во Франкфурте) Infiniti Jaguar Jeep KIA Koenigsegg LA Auto Show (Автосалон в Лос-Анджелесе) Lada Lamborghini Land Rover Lexus Lifan Lincoln Lotus Luxgen Maserati Maybach Mazda McLaren Mercedes-Benz MINI Mitsubishi NAIAS (Автосалон в Детройте) Nissan NYIAS (Автосалон в Нью-Йорке) Opel Pagani Paris Motor Show (Автосалон в Париже) Peugeot Polestar Porsche Ravon Renault Rolls Royce Saab Seat SEMA SIAIE (Автосалон в Шанхае) Skoda Smart SsangYong Subaru SUV / внедорожники Suzuki Tata Tesla TMS (Автосалон в Токио) Toyota Volkswagen Volvo WRC ZAZ Zotye аварии АвтоВАЗ автокредитование автоспорт автострахование азиатские американские безопасность беспилотники бюджетные вездеходы велосипеды видео военные ГАЗ ГИБДД гибрид городские дизельгейт дороги европейские законодательство ЗИЛ импорт/экспорт инновации кабриолеты КАМАЗ китайские коммерческие корейские коррупция краш-тесты курьезы малолитражки ММАС (Автосалон в Москве) мото немецкие отечественные отзыв парковка популярные правый руль представительские пробки проект Кортеж производство путешествия и приключения ремонт семейные снегоходы советы автомобилисту спортивные суперкары ТагАЗ технологии техосмотр топливо тюнинг УАЗ украинские утилизация Формула-1 цены шины шпионские фото штрафы экономика и финансы электрокар 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.»