Конструктивные усовершенствования двигателей

Совершенствование конструкции современного двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием является одним из основных мероприятий снижения отработавших газов до величин, регламентированных существующими стандартами. Наибольшее влияние на токсичность отработавших газов оказывают изменения, вносимые в систему питания и зажигания двигателей внутреннего сгорания, поскольку эти системы во многом определяют процесс воспламенения и сгорания рабочей смеси, совершенствование системы питания двигателя внутреннего сгорания, позволяющее добиться более равномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам, обеспечить ее оптимальный состав для каждого режима работы и возможность работы на бедных смесях, влияет в основном на количество продуктов неполного сгорания в отработавших газах.

Работы ведутся в следующих направлениях:

улучшение качества процесса смесеобразования во впускной системе;

улучшение распыливания топлива в карбюраторе;

обеспечение равномерного распределения смеси по цилиндрам.

Улучшение качества процесса смесеобразования и распыливания топлива позволяет повысить предел обеднения рабочей смеси и увеличить полноту ее сгорания. При использовании карбюраторов, в которых распыливание топлива происходит при высоких (близких к звуковым) скоростях движения воздуха, значительно улучшается процесс смесеобразования, особенно в режимах холостого хода. При этом снижается содержание углеводородов в отработавших газах, двигатель устойчиво работает на холостом ходу.

Подогрев впускного трубопровода тоже приводит к улучшению смесеобразования, так как при этом быстрее и полнее происходит испарение топлива: выделение СО и CnHm уменьшается, но выделение NOx увеличивается. Подогрев смеси целесообразно вводить при работе двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу и малых нагрузках. Особенно необходим подогрев смеси при эксплуатации автомобиля в зимнее время года.

В случае отключения жиклера холостого хода снижается расход топлива и выброс СО, но увеличивается выброс CnHm, так как часть топлива из каналов холостого хода уносится воздухом. При переходе с режима принудительного холостого хода наблюдаются «провалы», неустойчивая работа двигателя на холостом ходу. Поэтому применяется, как правило, одновременное отключение подачи топлива и воздуха в режиме принудительного холостого хода. При этом снижаются выбросы СО и CnHm.

В многоцилиндровых карбюраторных двигателях нередко наблюдается неравномерное распределение рабочей смеси по цилиндрам, что вызывает повышенное содержание продуктов неполного сгорания в отработавших газах. Эффективный метод снижения неравномерности распределения смеси по цилиндрам - применение систем непосредственного впрыска топлива. Впрыск бензина обычно осуществляется во впускной коллектор и бывает одноточечным (с одной форсункой, установленной вместо карбюратора) и многоточечным, или распределенным, когда форсунки ставятся непосредственно перед впускными клапанами. Первое время широко применялся механический впрыск, но сейчас он повсеместно вытеснен электронным. Наилучшие результаты получены при электронном управлении впрыском топлива. Легкий пуск в любую погоду, разгон без «провалов» на непрогретом моторе. Легкость перенастройки электронной системы: для этого достаточно заменить или перепрограммировать микросхему в бортовом компьютере - и можно, например, перевести мотор с 95-го на 93-й бензин или из «экологичного» режима на «мощностной» или «экономичный». Но многоточечный впрыск гораздо дороже одноточечного. Недостатком впрыска является его требовательность к качеству топлива, а любая его неисправность требует диагностики и ремонта только в специализированных технических центрах.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Еще статьи

Биосфера. Типы веществ в биосфере
Появление и развитие жизни на Земле - это уникальное явление во всей Солнечной системе. Но оно не случайно, а было подготовлено сочетанием ряда благоприятных условий. Прежде всего, для зарождения жизни должен был сформироваться сложный комплекс активно взаимодействующ ...