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




все →
Спецпредложения:

Toyota Land Cruiser Prado 2.8 TD AT
в автосалоне Тойота Центр Сокольники
3 250 000  Руб.
2017 г., пробег 0 км, черный

Toyota Camry 3.5 AT
в автосалоне Тойота Центр Шереметьево
2 030 000  Руб.
2017 г., пробег 0 км, черный

Volkswagen Tiguan 1.4 TSI 4Motion MT
в автосалоне Genser VW Волоколамское
1 405 660  Руб.
2016 г., пробег 0 км, deep black

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 Porsche Ravon Renault Rolls Royce Saab Seat SEMA SIAIE (Автосалон в Шанхае) Skoda Smart SsangYong Subaru SUV / внедорожники Suzuki Tata Tesla Toyota Volkswagen Volvo WRC ZAZ Zotye аварии АвтоВАЗ автокредитование автоспорт автострахование азиатские американские безопасность беспилотники бюджетные вездеходы велосипеды видео военные ГАЗ ГИБДД гибрид городские 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 производство путешествия и приключения ремонт семейные снегоходы советы автомобилисту спортивные суперкары ТагАЗ технологии техосмотр топливо тюнинг УАЗ утилизация Формула-1 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.»