Как обойтись без дросселя

      Комментарии к записи Как обойтись без дросселя отключены

Как обойтись без дросселя

КАК ОБОЙТИСЬ БЕЗ ДРОССЕЛЯ

ТЕХНИКА

Движки

КАК ОБОЙТИСЬ БЕЗ ДРОССЕЛЯ

Теоретик без упрочнений нарисует пара дюжин принципно возможных термодинамических циклов. Но лишь немногие из их сыграли хоть какую-то роль

в более чем столетний истории ДВС.

Анатолий ДМИТРИЕВСКИЙ

Начать придется с самого начала, а конкретно с того известного факта, что дроссельная заслонка — далековато не наилучший способ регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания. Представьте для себя: воздушное пространство проходит фильтр — и упирается в заслонку, которая на режимах частичных нагрузoк прикрыта. За заслонкой — разрежение, и именно на преодоление данной ступени давления движку приходится расходовать приметную часть мощности.

Пониженное давление перед поршнем тормозит его перемещение в протяжении всего такта всасывания, заставляя растрачивать излишний бензин.

Говоря в одном из прошлых номеров о способах управления клапанами, мы уже касались данной трудности, но сейчас поглядим на нее пара шире. В обыденных движках (как сказал бы германец, моторах Отто) инженеры чего лишь не делают для улучшения заполнения цилиндров. В арсенале их средств — и настроенный впуск с регулируемой длиной впускного канала, и управляемые фазы газораспределения.

Но, присмотревшись, увидим — да и то, и второе в самом деле превосходно лишь при стопроцентно открытой дроссельной заслонке. На любом частичном режиме воздушное пространство опять проходит через неширокую щель, теряя энергию. Отчего все эти неудачи?

В случае если коротко — оттого, что при мелкий нагрузке нам нужно поместить в цилиндр меньше консистенции. К слову, в забугорной научной литературе видится термин настоящая степень сжатия — вторыми словами отношение количества консистенции, попавшей в цилиндр (поточнее, количества, что она имела бы при атмосферном давлении), к количеству камеры сгорания. Итак, цель — понизить при малой нагрузке настоящую степень сжатия.

Дроссельная заслонка это всецело разрешает, но в качестве платы за услугу отбирает и некую мощность, заставляя растрачивать горючее на саму возможность регулирования!

Понятное дело, неувязка попала в поле зрения конструкторов не день назад. И уже много лет вспять показались 1-ые ответа — предлагалось в большенном спектре нагрузок отрешиться от дросселя. Два варианта воплощения данной идеи мы сейчас и рассмотрим.

Сходу отметим — оба они подразумевают изменение времени закрытия впускного клапана. Возможно, конечно, поменять высоту его подъема, но это не только только тяжело на техническом уровне, да и переносит делему с заслонки на клапан: воздушный поток спотыкался бы уже тут.

Попытаемся поэкспериментировать с течением времени закрытия. Допустим, мы разрешили войти в цилиндр соответственное нагрузке количество консистенции, и — закрыли клапан за долгое время до НМТ (в отличие от обыденных движков, где это происходит по окончании нижней мертвой точки). Что случится в цилиндре? Поршень продолжит перемещение вниз, заставляя смесь расширяться и, конечно, испытывая однако определенное сопротивление.

Но эта энергия не пропадет бесплатно — как вы, быть может, не забывайте из школьной физики, при расширении температура газов понижается. Отечественная смесь — не исключение, и исходя из этого она охлаждается, заодно отбирая тепло у более жарких частей камеры сгорания. А это — эффект необходимый, он понижает риск калильного зажигания и детонации.

Одновременно с этим при впуске перед клапаном у нас — давление, близкое к атмосферному (или давление наддува, но об этом позднее), вторыми словами части потерь на газообмен мы счастливо избегаем.

Схема этого цикла была создана пара 10-ов годов назад, по имени 1-го из создателей он взял имя цикла Миллера. Но с воплощением в металле вышла задержка — так как поменять в широких границах время закрытия клапана в ту пору не умели. Тогда показалось огромное количество, как сказал бы врач, паллиативных ответов — с разными золотниками, призванными перекрывать впускной тракт до закрытия впускного клапана, фазы которого однако не изменялись.

У нас в НАМИ вели испытания с прыгающей заслонкой, в необходимые моменты отсекающей поток консистенции.

В скором будущем все почаще молвят о том, что цикл Миллера в особенности подходит для движков с наддувом — в их возможно, не меняя геометрическую степень сжатия, поддерживать настоящую степень сжатия на уровне, при котором опасность детонации мелка. И одновременно с этим дополнительно охлаждать смесь до такта сжатия.

Единственным серийным воплощением цикла Миллера на автомобилях(ну да и то с обмолвками) стал движок KJ, что Мазда устанавливает на некие собственные модели (Кседос, Юнос). Мотор, кстати, увлекательный — V6 с механическим нагнетателем Лисхольма, размещенным в развале блока. Вторых последователей пока не нашлось, и исходя из этого перейдем к второму возможному циклу, что взял имя Отто-Аткинсона.

В отличие от предшествующего варианта, где клапан запирался ранее, чем положено у Отто, рассмотрим второй принцип. Пускай поршень прошел такт впуска и направился к верхней мертвой точке, гоня в первых рядах себя попавшую в цилиндр смесь. Вот она уже выталкивается назад в коллектор… а мы все не закрываем впускной клапан, ожидая того момента, в то время, когда в цилиндре остается ровно столько консистенции, сколько необходимо по условиям нагрузки мотора.

В итоге, клапан закрыт — и лишь тут начинается сжатие оставшегося заряда. Как несложно заметить, тут, в отличие от цикла Миллера, поршень испытывает еще мельчайшее сопротивление — мы не растягиваем смесь, а лишь выталкиваем ее. Да и на техническом уровне воплотить данный цикл тяжелее — ни заслонки, ни золотники не посодействуют, стоит рассчитывать лишь на трансформацию фаз впускного клапана.

Все же на данный момент, в то время, когда фазы не смогут регулировать лишь самые отсталые авто компании, использование цикла Отто-Аткинсона стало возможным. Первой ласточкой здесь появлялась Тойота — двигатель внутреннего сгорания, установленный на гибридный Приус, трудится конкретно по этому циклу.

Оба варианта — Аткинсона и Миллера — роднит то, что в их настоящая степень сжатия на частичных режимах меньше степени расширения (которая, кстати, равна геометрической степени сжатия), и исходя из этого их относят к циклам с продолженным расширением. Вы возможно вспомните, что имеется и второй путь отказа от дроссельной заслонки — послойное смесеобразование и, как инструмент, конкретный впрыск бензина в цилиндры.

Такие движки уже выпустили Мицубиси и Тойота, вот-вот к ним присоединится Фольксваген. Не повторяя уже сказанного о схожих моторах (см. ЗР, 1998, № 7), увидим: в этот самый момент количество топливно-воздушной консистенции оказывается при мелких нагрузках меньше количества камеры сгорания, а другое место занимает воздушное пространство; меняя количество консистенции, мы и управляем движком.

Но при всех плюсах аналогичного метода отметим — чем больше воздуха в цилиндре, тем больше тепла он выносит с собой при такте выпуска. Это совсем не домысел создателя: на судовых дизелях (конечно, с конкретным впрыском и без всяких дросселей) довольно часто применяют цикл Миллера, понижая количество паразитного воздуха, прокачиваемого через цилиндр. Таким макаром, нельзя исключать, что, в случае если улучшение авто движков внутреннего сгорания продолжится, инженеры еще неоднократно обратятся к идеям Аткинсона и Миллера.

Разрез мотораМазда Кседос 9. Направьте внимание на нагнетатель Лисхольма в развале блока цилиндров. На кожухе мотора числится Миллер-Мотор.

Момент закрытия впускного клапана (на рисунке — 1-ые два такта 4-тактного цикла): а — в цикле Отто; б — в цикле Миллера; в — в цикле Отто-Аткинсона.

Агрегат Тойоты-Приус. Двигатель внутреннего сгорания трудится по циклу Аткинсона.

Случайные статьи:

Самодельная УФ лампа, запуск без штатного дросселя.


Статьи по теме:

  • Не качает? обойдемся

    НЕ КАЧАЕТ? ОБОЙДЕМСЯ МЫ И АВТОМОБИЛЬ Женский КЛУБ НЕ КАЧАЕТ? ОБОЙДЕМСЯ Отечественный домашний экипаж: муж — умелый автовладелец, супруга — недавно взяла…

  • «Лицо» обойдется без скидки

    «ЛИЦО» ОБОЙДЕТСЯ БЕЗ СКИДКИ – Ролики «Росгосстраха», что именуется, попали в собственную аудиторию, – комментирует результаты независящего изучения…

  • Диски тормозов обойтись без подмены

    Проточить диски тормозов еще дешевле, чем купить новые. В особенности при известной сноровке и верном оборудовании. Восьмерят? Снимаем… Происхождение…