Применение перспективных транспортных двигателей

Рабочий цикл роторно-поршневого двигателя имеет ту же последовательность процессов, что и поршневой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием. В корпусе специальной формы вращается ротор, который совершает планетарное движение относительно эксцентрикового вала, постоянно касаясь поверхности корпуса. При этом образуются три отдельные перемещающиеся камеры. Смесеобразование происходит в карбюраторе обычного типа, воспламеняется смесь от свечи зажигания.

Роторно-поршневые двигатели имеют ряд несомненных преимуществ по сравнению с поршневыми: меньший вес и размеры; компактность, что особенно важно при создании малолитражных автомобилей с передними ведущими колесами; способность работы на бензине с низким октановым числом. Его конструкция относительно проста: в роторно-поршневом двигателе всего две вращающиеся детали - ротор и вал; практически отсутствуют вибрации при работе. Роторно-поршневой двигатель высокооборотен и обладает большой удельной мощностью.

Однако роторно-поршневой двигатель уступает поршневому двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием по токсичности отработавших газов, особенно по содержанию CnHm. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, зона гашения пламени у роторно-поршневых двигателей больше, чем у поршневого двигателя внутреннего сгорания с такой же степенью сжатия. Во-вторых, основным источником повышенного содержания CnHm в отработавших газах роторно-поршневого двигателя являются утечки CnHm через уплотнения в выхлопную камеру. На малых оборотах масса несгоревшей смеси, просачивающейся в выхлопную камеру, может достигать 9% от общей массы рабочей смеси на впуске. С ростом числа оборотов масса просачивающейся смеси уменьшается. Помимо более высокого содержания CnHm в отработавших газах, к недостаткам роторно-поршневого двигателя можно отнести худшую топливную экономичность, меньший срок службы и необходимость применения ряда сложных уплотнений.

В то же время конструктивные особенности роторно-поршневого двигателя позволяют более эффективно применять устройства для уменьшения выделения CnHm с отработавшими газами. Высокая температура отработавших газов и небольшие размеры двигателя дают возможность использовать термический и окислительный каталитический нейтрализаторы, эффект от которых в данном случае выше чем у поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Роторно-поршневой двигатель остается наиболее перспективным в качестве силовой установки для легкового автомобиля.

Двигатель внутреннего сгорания с послойным смесеобразованием. Анализ влияния состава смеси на токсичность отработавших газов показывает, что уменьшение содержания токсичных компонентов в отработавших газах возможно либо при обогащении смеси, либо при обеднении. Но работа двигателя на обогащенной смеси приводит к большой концентрации в отработавших газах продуктов неполного сгорания, а при сильно обедненной смеси резко ухудшается работа двигателя внутреннего сгорания.

В результате многолетних исследовательских и опытно-конструкторских работ появился ряд схем поршневых двигателей внутреннего сгорания с послойным смесеобразованием. При послойном смесеобразовании обогащенная смесь находится только в зоне свечи зажигания, а остальная часть камеры сгорания заполнена обедненной смесью. Это создает благоприятные условия для начального воспламенения и обеспечивает работу на бедных смесях. Первоначально такие двигатели внутреннего сгорания разрабатывались для улучшения экономичности и возможности работы на разных сортах топлива, но работа двигателя внутреннего сгорания на бедных смесях позволила значительно понизить токсичность отработавших газов по сравнению с обычным двигателем.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Еще статьи

Анализ воздействия на окружающую среду при реконструкции русла на участке подводных переходов магистральных газопроводов
Все земли в пределах территории России составляют земельный фонд, площадь которого 1709,8 млн.га. Земли делят на категории по основному целевому назначению и правовому режиму использования и охраны. Согласно категориям, Земельный фонд России на 01.01.1995 г. выглядит ...