ГИБРИД ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
ГИБРИД ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Полная техно безграмотность? Не спешите с выводами. Как понятно, противоположности не только лишь находятся в неизменной борьбе, да и стремятся к единству.
Нескончаемые Конкуренты
Главные достоинства дизельных движков: более высочайший КПД и относительная всеядность. Если бензиновым моторам подавай не просто бензин, но к тому же определенного сорта, то в некие дизели можно было заливать самое различное горючее: солярку, керосин, рапсовое масло... Естественно, с течением времени этому "бесчинству" положили конец: современные моторы такового изымательства не приемлют, а чтоб из выхлопной трубы не вырывались темные клубы дыма, извольте заливать только солярку высшей чистки.
Но высочайший КПД остался, а по экологии дизель даже начал вырываться вперед. Сегодня уже много моторов делает многообещающие нормы Евро IV, а вот бензиновые агрегаты в эти рамки укладываются с трудом.
СТЕПЕНЬ СОПРИКОСНОВЕНИЯ
Поршневые соперники конструктивно равномерно сближались: степень сжатия бензиновых моторов росла, форсунка переместилась из впускного коллектора в камеру сгорания. А степень сжатия легковых дизелей, напротив, несколько снизили.
В конце 2002 года французский НИИ бензина (Institut Francais du Pеtrol) собрал двигателистов на интернациональный конгресс, посвященный новым процессам внутреннего сгорания. Оказывается, ряд больших компаний (посреди их "Тойота", ФИАТ, "Форд", "Фольксваген", AВЛ) уже вовсю ведет исследования, результатом которых должен стать гибридный "отто-дизель", работающий на... Но об этом чуток позднее.
Создание гибрида - полностью логичный шаг. Ведь, с одной стороны, приверженцы бензиновых моторов предлагают в неких режимах работы воспламенять смесь от сжатия (способ CAI - Controlled Auto Ignition - контролируемое самовоспламенение), с другой - дизелисты согласились поставить в цилиндры искровые свечки, чтоб поджечь умеренно распределенное по камере сгорания горючее (HCCI - Homogeneous Charge Compression Ignition - дословно: поджигание гомогенного заряда под давлением). Цель одна: в течение наиблежайшей пятилетки понизить содержание вредных веществ в выхлопе до... практически нулевого уровня. Реальными считают 100-кратное уменьшение выбросов окислов азота и 10-50-кратное - частиц сажи. И это не прожектерство: экспериментальный мотор "Форда" на базе "Зетек-1,7 16V" с системой самовоспламенения уже показал понижение уровня NOX на 99%, а употребления бензина - на 30%!
МИНУС НА МИНУС
Разработчики издавна сообразили: спалить горючее без остатка, а означает, без вредных выбросов в выхлопную трубу можно, только распределив заряд по камере сгорания умеренно (гомогенно) и так же "умеренно" следует поджечь его сходу во всем объеме. В бензиновых моторах трудно как раз 2-ое, потому-то и пошли на воспламенение от сжатия.
В дизелях тяжело умеренно перемешать заряд - на это необходимо время. Потому горючее стали впрыскивать существенно ранее ВМТ, разбавляя его воздухом еще до форсунки. В итоге... потребовалась искровая свеча. Так, на самом деле, породнились изобретения Отто и Дизеля. Достоинства моторов сложили, недочеты уменьшили.
Исследователи установили: лучшая степень сжатия - 15:1. Запустить мотор помогают искровые свечки. А смесь готовят зависимо от режима работы. При малой нагрузке, когда среднее давление в цилиндре не превосходит 4 бар, употребляют гомогенный заряд, наполовину разбавленный выхлопными газами. В интервале от 4 до 7-8 бар следует дополнительный маленький впрыск горючего после ВМТ и в цилиндр ворачивается еще более отработавших газов. В конце концов, при большой нагрузке процесс становится обычным для обычного дизельного мотора - свечки "отдыхают".
Новенькому МОТОРУ - НОВОЕ Горючее
На каком серийном автомобиле появится первенец? Если веровать общественным заявлениям, поближе всех к цели "Фольксваген" со своим способом CCS (Combined Combustion System - комбинированная система сгорания). Оказалось, правда, что для размеренного образования гомогенного облака горючей консистенции, которое бы не возгорелось ранее времени, необходимо... новое горючее. Не бензин и не солярка, а нечто среднее, синтетическое. Горючее должно по способности лучше испаряться, но не вспыхивать очень просто. Таким может стать испытанный не так давно "Синфьюэл", получаемый из природного газа, либо "Санфьюэл" - из биомассы (ЗР, 2003, № 9). Они не содержат серы и ароматичных углеводородов - дополнительный плюс для экологии.
Если на автомобилях лет через 5 вправду появятся "отто-дизели", стоит ждать падения цен на нефть и роста - на газ. Не случаем уже сейчас гигант "Шелл" вносит млрд в строительство "газоперегонных" заводов: ведь получаемое там синтетическое горючее в любом случае не пропадет, а без вреда для атмосферы сгорит в дизельных моторах.
На щите (фото слева) имитируют смешанный европейский цикл. Достоинства синтетического горючего, тем паче мотора с гомогенным процессом (HCCI), явны.
Так пылает смесь: а - в обыкновенном дизеле. Калоритные всполохи молвят об образовании частиц сажи, а количество окислов азота (см. график) добивается 1200 частей на миллион; б - гомогенный процесс. Нет ни сажи, ни NOX.
Полная техно безграмотность? Не спешите с выводами. Как понятно, противоположности не только лишь находятся в неизменной борьбе, да и стремятся к единству.
Нескончаемые Конкуренты
Главные достоинства дизельных движков: более высочайший КПД и относительная всеядность. Если бензиновым моторам подавай не просто бензин, но к тому же определенного сорта, то в некие дизели можно было заливать самое различное горючее: солярку, керосин, рапсовое масло... Естественно, с течением времени этому "бесчинству" положили конец: современные моторы такового изымательства не приемлют, а чтоб из выхлопной трубы не вырывались темные клубы дыма, извольте заливать только солярку высшей чистки.
Но высочайший КПД остался, а по экологии дизель даже начал вырываться вперед. Сегодня уже много моторов делает многообещающие нормы Евро IV, а вот бензиновые агрегаты в эти рамки укладываются с трудом.
СТЕПЕНЬ СОПРИКОСНОВЕНИЯ
Поршневые соперники конструктивно равномерно сближались: степень сжатия бензиновых моторов росла, форсунка переместилась из впускного коллектора в камеру сгорания. А степень сжатия легковых дизелей, напротив, несколько снизили.
В конце 2002 года французский НИИ бензина (Institut Francais du Pеtrol) собрал двигателистов на интернациональный конгресс, посвященный новым процессам внутреннего сгорания. Оказывается, ряд больших компаний (посреди их "Тойота", ФИАТ, "Форд", "Фольксваген", AВЛ) уже вовсю ведет исследования, результатом которых должен стать гибридный "отто-дизель", работающий на... Но об этом чуток позднее.
Создание гибрида - полностью логичный шаг. Ведь, с одной стороны, приверженцы бензиновых моторов предлагают в неких режимах работы воспламенять смесь от сжатия (способ CAI - Controlled Auto Ignition - контролируемое самовоспламенение), с другой - дизелисты согласились поставить в цилиндры искровые свечки, чтоб поджечь умеренно распределенное по камере сгорания горючее (HCCI - Homogeneous Charge Compression Ignition - дословно: поджигание гомогенного заряда под давлением). Цель одна: в течение наиблежайшей пятилетки понизить содержание вредных веществ в выхлопе до... практически нулевого уровня. Реальными считают 100-кратное уменьшение выбросов окислов азота и 10-50-кратное - частиц сажи. И это не прожектерство: экспериментальный мотор "Форда" на базе "Зетек-1,7 16V" с системой самовоспламенения уже показал понижение уровня NOX на 99%, а употребления бензина - на 30%!
МИНУС НА МИНУС
Разработчики издавна сообразили: спалить горючее без остатка, а означает, без вредных выбросов в выхлопную трубу можно, только распределив заряд по камере сгорания умеренно (гомогенно) и так же "умеренно" следует поджечь его сходу во всем объеме. В бензиновых моторах трудно как раз 2-ое, потому-то и пошли на воспламенение от сжатия.
В дизелях тяжело умеренно перемешать заряд - на это необходимо время. Потому горючее стали впрыскивать существенно ранее ВМТ, разбавляя его воздухом еще до форсунки. В итоге... потребовалась искровая свеча. Так, на самом деле, породнились изобретения Отто и Дизеля. Достоинства моторов сложили, недочеты уменьшили.
Исследователи установили: лучшая степень сжатия - 15:1. Запустить мотор помогают искровые свечки. А смесь готовят зависимо от режима работы. При малой нагрузке, когда среднее давление в цилиндре не превосходит 4 бар, употребляют гомогенный заряд, наполовину разбавленный выхлопными газами. В интервале от 4 до 7-8 бар следует дополнительный маленький впрыск горючего после ВМТ и в цилиндр ворачивается еще более отработавших газов. В конце концов, при большой нагрузке процесс становится обычным для обычного дизельного мотора - свечки "отдыхают".
Новенькому МОТОРУ - НОВОЕ Горючее
На каком серийном автомобиле появится первенец? Если веровать общественным заявлениям, поближе всех к цели "Фольксваген" со своим способом CCS (Combined Combustion System - комбинированная система сгорания). Оказалось, правда, что для размеренного образования гомогенного облака горючей консистенции, которое бы не возгорелось ранее времени, необходимо... новое горючее. Не бензин и не солярка, а нечто среднее, синтетическое. Горючее должно по способности лучше испаряться, но не вспыхивать очень просто. Таким может стать испытанный не так давно "Синфьюэл", получаемый из природного газа, либо "Санфьюэл" - из биомассы (ЗР, 2003, № 9). Они не содержат серы и ароматичных углеводородов - дополнительный плюс для экологии.
Если на автомобилях лет через 5 вправду появятся "отто-дизели", стоит ждать падения цен на нефть и роста - на газ. Не случаем уже сейчас гигант "Шелл" вносит млрд в строительство "газоперегонных" заводов: ведь получаемое там синтетическое горючее в любом случае не пропадет, а без вреда для атмосферы сгорит в дизельных моторах.
На щите (фото слева) имитируют смешанный европейский цикл. Достоинства синтетического горючего, тем паче мотора с гомогенным процессом (HCCI), явны.
Так пылает смесь: а - в обыкновенном дизеле. Калоритные всполохи молвят об образовании частиц сажи, а количество окислов азота (см. график) добивается 1200 частей на миллион; б - гомогенный процесс. Нет ни сажи, ни NOX.