Системы изменения степени сжатия двигателя
Определение области детонационного сгорания в бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Обзор схемы подачи воздуха в двигатель SAAB при различных режимах сжатия. Применение механического наддува с промежуточным охлаждением воздуха и экономия топлива.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2019 |
| Размер файла | 116,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
СИСТЕМЫ ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Андреев Н.В., Волков Е. А.
УДК62-1
В бензиновых двигателях степень сжатия ограничивается областью детонационного сгорания. Эти ограничения имеют особое значение для работы двигателя на полных нагрузках, в то время как на частичных нагрузках высокая степень сжатия не вызывает опасности детонации. Для увеличения мощности двигателя и повышения экономичности необходимо снижать степень сжатия, но если степень сжатия будет малой для всех диапазонов работы двигателя, это приведет к снижению мощности и увеличению расхода топлива на частичных нагрузках. При этом значения степени сжатия выбираются намного ниже тех величин, при которых достигаются наиболее экономичные показатели работы двигателей. Заведомо ухудшая экономичность двигателей, это особенно сильно проявляется при работе на частичных нагрузках. Снижение наполнения цилиндров горючей смесью, увеличение относительного количества остаточных газов, уменьшение температуры деталей. создают возможности для повышения степени сжатия при частичных нагрузках с целью повышения экономичности двигателя и увеличения его мощности. Чтобы решить эту задачу, разрабатываются варианты двигателей с изменяющейся степенью сжатия.
В 2000 году в Женеве был представлен экспериментальный бензиновый двигатель фирмы SAAB с изменяемой степенью сжатия. Его уникальные особенности позволяют достигать мощности в 225 л.с. при рабочем объеме в 1,6 л. и сохранять расход топлива сравнимого с вдвое меньшим двигателем.
Возможность бесшагового изменения рабочего объема позволяет двигателю работать на бензине, дизельном топливе или на спирте [1].
Цилиндры двигателя и головка блока выполнены как моноблок, единым блоком, а не раздельно как у обычных двигателей. Отдельный блок представляет собой также блок-картер и шатунно-поршневая группа. Моноблок может перемещаться в блок-картере. Левая сторона моноблока при этом опирается на расположенную в блоке ось , служащую шарниром, правая сторона может приподниматься или опускаться при помощи шатуна управляемого эксцентриковым валом . Для герметизации моноблока и блоккартера предусмотрен гофрированный резиновый чехол [2].
Степень сжатия изменяется при наклоне моноблока относительно блоккартера посредством гидропривода при неизменном ходе поршня. Отклонение моноблока от вертикали приводит к увеличению объема камеры сгорания, что вызывает снижение степени сжатия [1,2].
При уменьшении угла наклона степень сжатия повышается. Максимальная величина отклонения моноблока от вертикальной оси - 4%.
На минимальной частоте вращения коленчатого вал и сбросе подачи топлива, а также при малых нагрузках, моноблок занимает самое нижнее положение, в котором объем камеры сгорания минимален (степень сжатия - 14). Система наддува отключается, и воздух поступает в двигатель напрямую. Под нагрузкой, за счет поворота эксцентрикового вала, шатун отклоняет моноблок в сторону, и объем камеры сгорания увеличивается (степень сжатия - 8). При этом сцепление подключает нагнетатель, и воздух начинает поступать в двигатель под избыточным давлением.
Рис.2 Изменение подачи воздуха в двигатель SAAB при различных режимах:1 - дроссельная заслонка; 2 - перепускной клапан; 3 - сцепление; а - на малой частоте вращения коленчатого вала; б - на нагрузочных режимах
Оптимальная степень сжатия рассчитывается блоком управления электронной системы с учетом частоты вращения коленчатого вала, степени нагрузки, вида топлива и др. параметров.
В связи с необходимостью быстрого реагирования на изменение степени сжатия в данном двигателе пришлось отказаться от турбокомпрессора в пользу механического наддува с промежуточным охлаждением воздуха с максимальным давлением наддува 2,8 кгс/см2 [2].
Расход топлива для разработанного двигателя на 30% меньше, чем у обычного двигателя такого же объема, а показатели по токсичности отработавших газов соответствуют действующим нормам.
На будущем кроссовере Infiniti представит первый серийный двигатель с изменяемой степенью сжатия.
Новый двухлитровый турбомотор получил коленчатый вал, на который надето коромысло. Слева к нему крепится шатун, справа -- рычаг, управляемый электромотором. Движение рычага меняет положение шатуна относительно коленчатого вала и физически изменяет степень сжатия -- от 8:1 (для высокой производительности) до 14:1 (для высокой эффективности).
Новый мотор на 27 процентов эффективней 3,5-литрового бензинового V6. Также, в производстве он будет дешевле, чем турбо-дизеля{3}.
Двигатель сможет работать максимально эффективно во всем диапазоне оборотов и нагрузок, всегда находясь на грани детонации и при идеальном угле опережения зажигания.
воздух сжатие сгорание топливо двигатель
Библиографический список
1.Системы изменения степени сжатия // http://ustroistvo-avtomobilya.ru URL:
http://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/sistemy-izmeneniya-stepeni-szhatiyadvigatelya/ (дата обращения: 26.08 2016).
2.Двигатель Saab с изменяемой степенью сжатия // http://kovsh.com URL: http://kovsh.com/library/news/autocompanies_news/dvigat_saa_s_izmeniae_stepen (дата обращения: 26.08 2016).
3.Первый серийный двигатель с изменяемой степенью сжатия //
http://quto.ru URL: http://quto.ru/journal/events/69079/ (дата обращения: 26.08 2016).
4.В.П.Алексеев, В.Ф.Воронин, Л.В.Греков и другие Двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1990. 284 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Модернизация двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2103. Особенности конструкции двигателя: тип, степень сжатия, вид и марка топлива. Тепловой расчет, коэффициент теплоиспользования. Расчет механических потерь и эффективных показателей двигателя.
курсовая работа [452,2 K], добавлен 30.09.2015Топливо, состав горючей смеси и продуктов сгорания. Параметры окружающей среды. Процесс сжатия, сгорания и расширения. Кинематика и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Четырёхцилиндровый двигатель для легкового автомобиля ЯМЗ-236.
курсовая работа [605,6 K], добавлен 23.08.2012Техническое описание двигателя КамАЗ. Рабочий процесс и динамика двигателя внутреннего сгорания, его скоростные, нагрузочные и многопараметровые характеристики. Определение показателей процесса наполнения, сжатия и сгорания, расширения в двигателе.
курсовая работа [303,6 K], добавлен 26.08.2015Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Параметры рабочего тела и остаточных газов. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Внешние скоростные характеристики, построение индикаторной диаграммы. Расчет поршневой и шатунной группы.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 17.07.2013Выбор главных двигателей и параметров, определение суммарной мощности. Теплота сгорания топлива. Процесс наполнения, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Динамический расчёт двигателя, коленчатого вала и шатунной шейки. Расчет системы охлаждения.
курсовая работа [609,3 K], добавлен 18.06.2014Техническая характеристика двигателя внутреннего сгорания. Тепловой расчет рабочего цикла и свойства рабочего тела. Процессы выпуска, сжатия, сгорания, расширения и проверка точности выбора температуры остаточных газов, построение индикаторной диаграммы.
курсовая работа [874,5 K], добавлен 09.09.2011Способы увеличения мощности двигателя: форсирование, увеличение степени сжатия и повышение момента двигателя за счет сдвига пика максимального давления. Переделка дизеля, для создания бензинового двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском.
статья [878,2 K], добавлен 04.09.2013Рабочие процессы в поршневых и комбинированных двигателях. Эксплуатация дизельных двигателей внутреннего сгорания в зимний период. Подвод воздуха и отвод выпускных газов. Смесеобразования в дизелях, типы камер сгорания. Дизельные двигатели, их применение.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 25.04.2015Характеристика дизельного двигателя, порядок проведения его теплового расчета: выбор дополнительных данных, определение параметров конца впуска и сжатия, сгорания, расчет рабочего тепла. Построение индикаторной диаграммы, скоростной характеристики.
курсовая работа [568,1 K], добавлен 11.06.2012Определение режимов для проведения теплового расчета двигателя. Выявление параметров рабочего тела, необходимого количества горючей смеси. Рассмотрение процессов: пуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Выполненно построение индикаторных диаграмм.
курсовая работа [85,8 K], добавлен 03.11.2008Функциональные свойства автомобиля, определяющие эффективность его работы в реальных условиях эксплуатации. Характер протекания процесса сжатия, величина теплообмена в двигателях. Источники и излучатели шума двигателя, основные способы его снижения.
контрольная работа [488,5 K], добавлен 22.01.2012Показатели эффективной работы и определение основных параметров впуска, сжатия и процессов сгорания в двигателе. Составление уравнения теплового баланса и построение индикаторной диаграммы. Динамическое исследование кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [253,7 K], добавлен 16.09.2010Рабочее тело и его свойства. Характеристика процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Расчет факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме. Оценка надежности проектируемого двигателя и подбор автотранспортного средства к нему.
курсовая работа [749,6 K], добавлен 29.10.2013Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания, параметры окружающей среды и остаточных газов. Описание процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла. Характеристика эффективных показателей двигателя.
курсовая работа [786,4 K], добавлен 22.03.2013История вопроса и пути совершенствования методов прямого сжигания твердых топлив в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Теоретические аспекты выгорания твердого топлива в рабочем пространстве двигателя при его сжигании объемным и слоевым способом.
книга [5,5 M], добавлен 17.04.2010Расчет скоростной характеристики, номинальной мощности двигателя. Основные параметры, характеризующие работу дизеля. Процесс впуска, сжатия, сгорания и расширения. Построение индикаторной диаграммы. Тепловой, кинематический, динамический расчет двигателя.
курсовая работа [1012,7 K], добавлен 21.01.2015Общая характеристика судовых двигателей внутреннего сгорания, описание конструкции и технические данные двигателя L21/31. Расчет рабочего цикла и процесса газообмена, особенности системы наддува. Детальное изучение топливной аппаратуры судовых двигателей.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 26.03.2011Тепловой расчет двигателя. Параметры рабочего тела. Процесс сжатия и сгорания. Величина отрезка, соответствующего рабочему объему цилиндра. Определение величины отрезка, соответствующего степени предварительного расширения. Удельный расход топлива.
практическая работа [187,4 K], добавлен 10.12.2009История создания универсального парового двигателя. Понятие коэффициента полезного действия. Паровая машина Уатта. Принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Такт сжатия и такт рабочего хода. Рабочие циклы двухтактных двигателей.
презентация [985,6 K], добавлен 15.12.2014Понятие фрикций как процесса трения деталей. Фрикци в двигателях внутреннего сгорания как причина износа деталей и уменьшение коэффициента полезного действия двигателя. Применение системы смазки трущихся деталей для уменьшения фрикционного износа.
реферат [3,3 M], добавлен 01.04.2018
