Двигатель внутреннего сгорания

Растущая в наше время необходимость улучшить топливную экономичность и «чистоту» двигателя за счет более совершенной системы управления вынудила ведущие автомобильные компании вернуться к попыткам соединения достоинств бензинового и дизельного моторов в одном.

Моторное масло очень важный элемент для работы двигателя автомобиля, поэтому ниобходимо следить за интервалом смены и выбором качественного продукта. Интернет-магазине Стар Ойл – www.staroel.ru, поможет выбрать нужный сорт автомобильного масла. Такие популярные мировые бренды, как ARIAL OIL, Shell, TOTAL и другие представлены на сайте магазина.

Как известно, бензиновый двигатель с искровым зажиганием эмитирует меньше твердых несгоревших частиц и меньше окислов азота, чем дизель, поскольку у него ниже температура рабочего процесса.

Дизель же имеет большую топливную эффективность, чем бензиновый двигатель, как раз из-за более высокой температуры сгорания рабочей смеси, которая необходима для воспламенения от сжатия. Но в выхлопных газах дизеля больше окислов азота и твердых частиц из-за неполного сгорания топлива, обусловленного природой дизельноого процесса.

Больше других над решением этой проблемы работают европейские компании Volkswagen и Daimler, а также американская General Motors. После разработки нескольких вариантов создан по сути дела новый процесс сгорания, названный Homogeneous (однородный) Charge Combusion Ignition (HCCI). Совершенствованием подобного процесса занимается и японская Toyota.

Его создание — это решение задачи, как совместить в одном двигателе цикл Отто со степенью сжатия 7-11 и воспламенение смеси от свечи с циклом Дизеля, где степень сжатия достигает 20-22, чтобы воспламенить топливо лишь от разогрева смеси.

Двигатель с процессом HCCI работает на бензине. В нем как бы совмещены два мотора, работающие по очереди. При заводке, а также при полной нагрузке он работает как обычный бензиновый двигатель с искровым зажиганием. Но на самых эффективных режимах двигатель с процессом HCCI работает как дизель. Зажигание от свечи не используется, но воздушная смесь сжимается как в дизеле (до 22) для обеспечения воспламенения смеси от сжатия.

На частичных характеристиках в дизельном режиме эффективность HCCI вполне сравнима с дизелем.

Вследствие более высокой температуры сгорания, доведения рециркуляции выхлопных газов до 70 % и гомогенного сгорания топливно-воздушной смеси, двигатель HCCI не требует дорогих систем снижения уровня токсичности в выпускном тракте для достижения будущих более жестких требований по эмиссии. Достаточно будет лишь обычного трехходового каталитического конвертора.

По предварительным оценкам в производстве HCCI будет стоить примерно на 200 евро дороже, чем традиционный бензиновый мотор. Для этого можно будет использовать уже имеющееся технологическое оборудование. В результате он будет значительно дешевле, чем гибридные силовые установки и тем более топливные элементы.

Для массового производства двигатель HCCI пока еще недостаточно отработан. Главная задача, которую предстоит решить -полный контроль над процессом сгорания и совершенствование перехода от искрового зажигания рабочей смеси к ее воспламеннию от сжатия.

Например, у General Motors HCCI нормально работает до скорости 90 км/час. Но переход от одного режима к другому пока еще резко заметен. Используется специальный режим системы управления двигателем, а также датчики давления при сгорании смеси для ускорения перехода с одного режима на другой.

Изменяемые фазы газораспределения, контролируемое время впрыска и контроль температуры смеси — основные параметры, влияющие на процесс сгорания. Над ними и ведется основная работа.

Daimler ввел в конструкцию своего HCCI изменяемую степень сжатия, назвав такой двигатель DiesOtto. Степень сжатия в нем изменяется за счет изменения величины кривошипа коленчатого вала. Таким образом можно контролировать почти все параметры, влияющие на работу двигателя.

С турбонагнетателем, изменяемой степенью сжатия и изменяемыми фазами газораспределения 1, 8-литровый 4-цилиндровый двигатель Daimler выдает 238 л. с.

HCCI концерна GM представляет собой модифицированный вариант 2, 2-литрового двигателя Ecotech и развивает мощность в 180 л. с. Он тоже имеет изменяемые фазы газораспределения, «подъемники» клапанов и новую систему управления процессом сгорания.

Подобным же образом модифицирован и двигатель VW в варианте FSI.

Главная задача конструкторов всех этих компаний — создать двигатель с процессом HCCI возможно ближе к существующим моторам последних моделей, что обеспечит их приемлемую стоимость. В основу могут быть взяты бензиновые двигатели.