Применение перспективных транспортных двигателей

Все схемы двигателя внутреннего сгорания с послойным смесеобразованием можно разделить на двигатели с открытой камерой сгорания и с разделенной камерой. Подробно рассмотрим только одну из разновидностей двигателя внутреннего сгорания с разделенной камерой - двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием.

Отдельный карбюратор через впускной коллектор и отдельный впускной клапан подают обогащенную смесь в форкамеру, в которой установлена свеча зажигания. В форкамере смесь воспламеняется. Этим создаются благоприятные условия для воспламенения бедной смеси в основной камере сгорания от факела сгорающей богатой смеси. Обедненная смесь подается к основному впускному клапану от отдельного карбюратора через свой впускной коллектор.

Конструктивно двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием несколько сложнее, чем обычный двигатель внутреннего сгорания, но токсичность его отработавших газов значительно ниже (например, выделение СО уменьшается в 2-2,5 раза). Уменьшается также на 8-10% расход топлива.

Разработан четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием, а также двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием для автомобиля ЗИЛ-130. Однако перспективы применения этих двигателей внутреннего сгорания скорее связаны с легковыми автомобилями и грузовыми малой грузоподъемности. На всех автомобилях средней грузоподъемности целесообразнее применять дизельный двигатель внутреннего сгорания.

Автомобильные газотурбинные двигатели - относятся к двигателям с внешним подводом теплоты. Интерес к ним автомобилестроение проявляет давно. Но лишь в самое последнее время их появление на рынке стало реальностью. Слишком долго к автомобилю пытались приспособить уменьшенные модификации авиационных газовых турбин, упуская из вида почти все особенности автомобильных силовых установок и специфические требования к ним - многорежимность, небольшую стоимость, простоту обслуживания, сроки службы и многое другое. Практически не принималось во внимание и то очевидное обстоятельство, что во всех классах мощности газотурбинным двигателям противостоят прекрасно освоенные поршневые двигатели и для замены одних другими нужны весьма существенные выгоды.

Двигатели, способные удовлетворить этим требованиям, по своей тепломеханической схеме, параметрам, программам регулирования и конструкции оказались для газотурбостроения совершенно новыми. Широкий диапазон низких расходов топлива при использовании простых турбин и компрессоров удалось обеспечить только при помощи очень большой (0,85-0,9) степени регенерации теплоты отработавших газов: в этом случае допустимы невысокие степени повышения давления и, главное, относительно невысокая (~1270К) максимальная температура цикла. Ее увеличение до авиационного уровня (1470-1570 К) в автомобильных газотурбинных двигателях практически невозможно, так как высокотемпературные турбины с внутренним охлаждением очень дороги, а само такое охлаждение при небольших размерах турбинных лопаток малоэффективно.

Многорежимные компактные теплообменники, а также поворотные сопловые аппараты турбин, необходимые для реализации рациональных программ регулирования регенеративных двигателей, автомобильному газотрубостроению пришлось осваивать самостоятельно. Особенно трудной оказалась проблема теплообменников - они долгое время были практически неработоспособными. Решить ее полностью, особенно применительно к двигателям большой мощности (более 1000кВт), не удалось до сих пор, хотя за рубежом разработкой металлических и керамических теплообменников для автомобильных газотурбинных двигателей много лет занимаются крупные специальные фирмы. Одним из наиболее работоспособных является, по всей видимости, металлический вращающийся теплообменник Горьковского автозавода; его конструкция с самого начала была подчинена требованиям надежности и ресурса.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Еще статьи

Экология
С момента выхода в свет первого издания (1993 г.) учебного пособия "Экология" [11 прошло 5 лет. За это время изменились многие концепции и подходы в экологии, расширилась база экономики природопользования и создана новая правовая база (вступили в действие нов ...