Какие есть двигатели: Типы двигателей внутреннего сгорания

Изучаем странные двигатели, застрявшие на обочине прогресса — ДРАЙВ

Двигатели Ванкеля, Стирлинга, разного рода газотурбинные установки так и не стали автомобильным мейнстримом. Ряд известных компаний (от Мазды до GM, от Мерседеса до Volvo) работали над ними десятки лет, упорствовали маленькие фирмы и отдельные изобретатели. Увы, в конце концов выяснялось, что подводных камней в той или иной конструкции намного больше, чем казалось вначале. Но это не значит, что развитие альтернативных агрегатов невозможно. Энтузиасты перебирают идею за идеей, и мне как инженеру-двигателисту интересно поделиться с вами рядом экзотических схем.

Некоторые создатели перспективных двигателей решили, что комбинация из цилиндра, поршня, шатуна и коленвала отлично себя зарекомендовала более чем за столетие и, чтобы улучшить параметры ДВС, не надо изобретать её заново — достаточно лишь подправить кое-какие аспекты. Поэтому первый в нашем обзоре — мотор американской компании Scuderi Group, который имеет классические такты впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, но происходят они не в одном и том же цилиндре, а в разных. Так называемый холодный цилиндр отвечает за впуск и сжатие, а второй, горячий — за рабочий ход и выпуск.

В простейшем моторе Scuderi цилиндров два: поршень в холодном цилиндре отстаёт на 30 градусов поворота коленвала от собрата в горячем.

Пока в рабочем цилиндре идёт расширение газов, в холодном, компрессорном, — такт впуска. В рабочем — выпуск, в холодном — сжатие. В конце такта сжатия поршни приближаются к своим верхним мёртвым точкам, смесь через перепускной канал перебрасывается из холодного цилиндра в горячий и поджигается. Такой разделённый цикл (в принципе — тот же цикл Отто, пусть и модифицированный) американцы придумали в 2006 году, а в 2009-м построили опытный Scuderi Split Cycle Engine. У компрессорного и рабочего цилиндров могут быть разные диаметры и ходы поршней, что даёт гибко настраивать параметры — получается аналог цикла Миллера с дополнительным расширением газов.

Экспериментальный литровый мотор Scuderi на стенде работает плавно и относительно тихо — даже без глушителя!

По расчётам мотор Scuderi на 25% экономичнее обычного, а с турбонаддувом и теплообменником, передающим энергию выхлопных газов воздуху в перепускном канале, и того выше. В четырёхцилиндровом варианте один компрессорный цилиндр может загонять смесь в три рабочих.

Если к каналу между цилиндрами добавить ответвление с клапанами и баллоном высокого давления, можно заставить такой мотор собирать энергию при торможении и использовать её при разгоне (этот режим показан на последней минуте первого ролика). Однако на протяжении уже ряда лет деятельность компании Scuderi Group ограничивается лишь опытными образцами и участием в выставках. Похоже, реальная экономичность тут всё же не может перебить высокую сложность конструкции.

Двухтактный агрегат Paut Motor использует принцип, подобный применённому в моторах Scuderi Group, — сжатие и рабочий ход тут происходят в разных цилиндрах, между которыми устроены перепускные каналы.

К разделённому рабочему циклу обратились было и разработчики хорватской фирмы Paut Motor. Их «разнесённая» конструкция привлекла меньшим числом деталей, низким трением и сниженным шумом. А необходимость внешнего бака для системы смазки, вызванная тем, что в картере масла не предусмотрено, не испугала. Изобретатели построили несколько опытных образцов. Для рабочего объёма в семь литров их габариты (500×440×440 мм) и вес (135 кг) оказались чуть ли не вдвое ниже, чем у традиционных ДВС. А отдачу так и не выяснили. Последний прототип был собран в 2011 году, а затем проект заглох.

В агрегате Paut Motor — четыре рабочих камеры с поршнями диаметром 100 мм и четыре компрессионных (120 мм). Двухсторонние поршни передают усилия на коленвал, который, благодаря паре шестерён с внутренним зацеплением, совершает планетарное движение.

Двухтактный двигатель Bonner (по имени спонсора, фирмы Bonner Motor), изобретённый в 2006 году в США Вальтером Шмидом, устроен ещё сложнее. Как и в проекте Paut Motor, цилиндры тут расположены буквой X, а коленвал тоже совершает планетарное движение за счёт системы шестерён.

Ключевое отличие от схемы фирмы Paut Motor — роль рабочих поршней играют подвижные цилиндры, соединённые с коленвалом (показаны красным). А с внешней стороны их закрывают неподвижные поршни (отмечены серым).

За газораспределение в Боннере отвечают клапаны в донышках цилиндров и вращающиеся золотники в корпусе мотора. При этом внешние поршни могут немного смещаться под давлением масла, обеспечивая переменную степень сжатия. Запутанная схема! А всё — ради высокой мощности на единицу веса. В теории Bonner выглядит интересно, но на практике о нём уже давно нет никаких новостей — судя по всему, надежд он не оправдал.

Некий мистер Смоллбон получил американский патент на аксиальный мотор ещё в 1906 году. Но если бы такой агрегат был идеалом, через 110 лет все автомобили использовали бы его.

Другие изобретатели не меняли рабочие циклы ДВС, а сосредотачивались на расположении его частей. Таковы, например, аксиальные моторы, которым уже больше ста лет (один из ранних патентов — на рисунке выше). Все они отличаются деталями, но объединены общим принципом — цилиндры располагаются, как патроны в барабане револьвера, с соосным выходным валом. За преобразование возвратно-поступательных движений поршней во вращение вала отвечают разные системы вроде наклонённых к продольной оси двигателя штифтов, косых шайб и тому подобного.

По такому принципу сегодня работают некоторые компрессоры. Добавив продуманное газораспределение и зажигание, можно превратить подобный блок в мотор…

…такой, как американский Dina-Cam 1960-х с полувековыми корнями. Благодаря хорошему соотношению веса и мощности аксиальные агрегаты прочили на роль моторов для лёгких самолётов.

Разновидностью аксиальных агрегатов является новозеландский проект фирмы Duke Engines — пятицилиндровый четырёхтактник рабочим объёмом три литра. По сравнению с классическим ДВС того же литража этот был, по расчётам авторов, на 19% легче и на 36% компактнее. Ему сулили применение в самых разных областях, но мечты о завоевании целого мира остались мечтами.

Опытный образец мотора Duke был построен в 2012 году. Потом он мелькал на выставках, собирал призы, но вот уже несколько лет новостей о нём нет.

Ещё более сложный аксиальный пример — двигатель RadMax канадской фирмы Reg Technologies. Здесь вместо цилиндров в общем барабане с помощью тонких лопастей организована дюжина отсеков. В прорезях ротора установлены пластины, которые сдвигаются вдоль них по мере его вращения. С торцов полученные переменные объёмы ограничивают изогнутые поверхности: они задают траекторию движения лопастей и заведуют газообменом.

Основные части мотора RadMax. За один оборот вала тут происходит 24 полных рабочих цикла.

Схема RadMax позволяет создавать двигатели под разные виды топлива, хотя изначально изобретатели выбрали дизельное. В 2003 году был построен образец диаметром и длиной всего 152 мм. Он развивал 42 силы — в разы больше, чем схожий по габаритам ДВС. Позже фирма отчиталась о создании более крупных прототипов на 127 и 380 сил. Но, судя по релизам, вся её деятельность по-прежнему не выходит за рамки экспериментов.

Ещё один пример превосходства теории над практикой — тороидальный мотор Round Engine (или VGT Engine) уже исчезнувшей канадской компании VGT Technologies. Первые прототипы двигателя с тором переменной геометрии (отсюда и буквы VGT — Variable Geometry Toroidal Engine) инженеры испытывали ещё в 2005 году.

Авторы кругового двигателя избавились от возвратно-поступательных движений. Отсюда — радикальное снижение вибраций. Плюсом можно назвать минимальное число деталей и хорошую расчётную экономичность.

Тор здесь играет роль цилиндра, внутри которого вращается ротор с парой закреплённых на нём поршней. Необходимые для обеспечения рабочих тактов переменные объёмы образуются между поршнями с помощью тонкого распределительного диска с вырезом под поршни, который ремённым или иным приводом вращается поперёк тора. Этот диск ограничивает топливно-воздушную смесь в процессе сжатия и рабочего хода.

Главный принцип нутационного диска: в процессе работы он не вращается вокруг вала, а качается из стороны в сторону. Добавив перегородки, получаем отсеки, в которых газ может сжиматься и расширяться.

Нутация по-латински означает «кивать». Мейер сформировал четыре рабочие камеры переменного объёма между корпусом мотора и «кивающим» по сторонам диском, который играет роль поршня. Диск разрезан пополам вдоль своего диаметра и нанизан на Z-образный вал, с которого и снимается мощность. За газообмен отвечают каналы и клапаны в корпусе.

Рабочий диск показан в разрезе. Минимализму, уравновешенности и лёгкости нутационной конструкции позавидует даже двигатель Ванкеля.

Прототипы мотора Мейера построила компания Baker Engineering и родственная ей Kinetic BEI. С единственным диском диаметром 102 мм агрегат развивает семь сил, а с парой дисков по 203 мм — уже 120! Длина двухдискового двигателя — 500 мм, диаметр — 300, а рабочий объём — 3,8 л. На килограмм веса — 2,5−3 «лошади» против одной-двух у массовых атмосферных ДВС (из немассовых некоторые моторы Ferrari выдают больше трёх сил на килограмм, но при высоченных 9000 об/мин). Литровая мощность, правда, не впечатляет. Ныне Baker и Kinetic вроде как доводят проекты до ума, хотя особой активности на их сайтах не видно.

За один оборот вала в двухдисковом нутационном агрегате происходят те же четыре рабочих хода, что и в восьмицилиндровом поршневом «четырёхтактнике». На фото — одно- и двухдисковые рабочие прототипы. (Кстати, из двух дисков в принципе можно создать и машину с разделённым циклом, одному отдать сжатие смеси, другому рабочий ход.)

В 2010 году нутационный мотор попал в зону интереса исследовательского центра ВВС США. Гарри Смит, менеджер лаборатории, демонстрирует внутренности мотора и объясняет, что особую ценность конструкция представляет для лёгкой авиации.

Идея роторных агрегатов различного типа так часто привлекает новаторов, будто один лишь отход от знакомой схемы даёт существенное повышение характеристик. Так, Николай Школьник, выходец из СССР, давно перебравшийся в США, с сыном Александром разработал мотор, напоминающий двигатель Ванкеля, вывернутый наизнанку. Ротор арахисовой формы также вращается в треугольной камере, но в отличие от агрегата Ванкеля уплотнители закреплены не на поршне, а на стенках камеры.

В роторе LiquidPiston есть полость, играющая свою роль в газообмене. Процесс сгорания проходит при постоянном объёме, а затем идёт расширение — это один из факторов, повышающих КПД.

Для развития конструкции Школьники основали фирму LiquidPiston, которой заинтересовалось оборонное агентство DARPA — теперь оно софинансирует эксперименты в расчёте на перспективы работы «арахисовых» агрегатов в лёгких летательных аппаратах, включая беспилотники, и в переносных генераторах. Опытный моторчик рабочим объёмом 23 см³ обладает неплохим для таких габаритов КПД в 20%. Теперь авторы нацелены на дизельный прототип весом около 13 кг и мощностью 40 л.с. для установки на гибридный автомобиль. Его КПД якобы вырастет уже до 45%.

Первый образец мотора Школьников можно положить на ладонь. Он весит 1,8 кг и может заменить вдесятеро более тяжёлый поршневой ДВС карта (показан слева). Мощность всего 3 л.с., но классический двигатель такого размера был бы ещё слабее.

Последний рассмотренный нами мотор демонстрирует, что идея плоского агрегата (ротор ведь можно сделать очень узким) заманчива. Вместе с тем для её реализации сами роторы не так обязательны — достаточно «оквадратить» традиционный поршень и, соответственно, сделать прямоугольным на виде сверху цилиндр.

Этой странной разработке фирмы Pivotal Engineering уже несколько лет, в течение которых создан ряд образцов, приводивших в движение мотоциклы и самолёты. Авторы адресуют так называемый качающийся поршень в первую очередь авиации. Помимо высоких выходных характеристик по отношению к весу и габаритам, такой двухтактный агрегат отлично поддаётся форсировке за счёт прохождения сквозь неподвижную ось поршня (рисунок ниже) жидкостного канала охлаждения. С иной схемой такой трюк затруднителен.

Задумка компании Pivotal Engineering из Новой Зеландии представляет собой мотор с качающимися прямоугольными (в плане) поршнями. Один их край закреплён на неподвижной оси, второй — связан с шатуном. Справа — четырёхцилиндровый образец на 2,1 л.

За пределами нашего обзора осталось ещё много экзотических разработок вроде 12-роторного мотора Ванкеля, двигателя Найта или агрегатов со встречными поршнями, ДВС с изменяемой степенью сжатия или с пятью тактами (есть и такие!), а ещё роторно-лопастные агрегаты, в которых составные части ротора совершают движения, будто сходящиеся и расходящиеся лезвия ножниц.

Ещё пример чудачеств — H-образный двигатель, объединяющий в себе две рядные «пятёрки». Автор патента Луи Хернс полагает, что одну половину агрегата можно адаптировать под бензин, а другую — под метан и активировать их как врозь, так и вместе.

Даже беглый экскурс за пределы классических ДВС показал, сколь большое количество идей не находит массового воплощения. Роторы часто губит проблема износа уплотнений. Роторно-лопастные варианты вдобавок страдают от высоких знакопеременных нагрузок, разрушающих механизм связи лопастей и вала. Это только одна из причин, почему мы не встречаем такие «чудеса» на серийных автомобилях.

Вторая — в том, что и традиционные ДВС не стоят на месте. У последних бензиновых образцов с циклом Миллера термический КПД доходит до 40% даже без турбонаддува. Это много. У большинства бензиновых агрегатов — 20−30%. У дизелей — 30−40% (на крупных судах — до 50). А главное — глобальная альтернатива ДВС уже найдена. Это электромоторы и силовые установки на топливных элементах. Поэтому если изобретатели диковинок не решат все технические проблемы в самое ближайшее время, вырулить с обочины прогресса перед электричками они попросту не успеют.

Альтернативные силовые установки для транспортных средств

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) уже почти 200 лет служат человечеству. Однако их широкое использование оборачивается целым рядом экологических и ресурсных проблем. 26% всех выбросов антропогенных парниковых газов вызваны сжиганием ископаемого топлива. При этом более 90% топлива,  используемого для автомобилей, судов, локомотивов и самолетов, получено из нефти. При сгорании нефтепродуктов в атмосферу выделяются крайне вредные окись углерода, двуокись углерода, углеводороды, окислы азота и другие компоненты. Загрязнение воздуха выступает причиной каждой девятой смерти в мире и признано одним из крупнейших вызовов в области здравоохранения и окружающей среды. В ряде развитых стран принимаются активные меры по постепенному переводу транспорта с ДВС и расширению использования альтернативных источников топлива. Так, Германия приняла закон о запрете продажи новых автомобилей с ДВС с 2030 г. Страна планирует к 2050 г.  сократить автомобильные выхлопы до нуля. Аналогичные инициативы обсуждаются в других странах ЕС, США, Индии.
Более активное использование современных альтернативных силовых установок позволит снизить объем вредных выбросов в атмосферу Земли, сократить расходы на содержание транспортных средств и увеличить их КПД. Разработка таких технологий даст возможность странам, испытывающим дефицит традиционного топлива, уменьшить свою энергетическую зависимость. Ниже рассмотрены перспективные технологии новых типов двигателей для автомобилей, работающих на альтернативном топливе: водородные и метанольные топливные элементы для электромобилей, а также двигатели внутреннего сгорания на диметиловом эфире.

Версия для печати: 

ВОДОРОДНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Использование водорода в качестве топлива возможно в транпортных средствах как с ДВС, так и с водородными топивными элементами. Однако традиционные поршневые ДВС приспособить к работе на водороде и сложно, и дорого (стоимость эксплуатации и обслуживания такой водородной силовой установки примерно в 100 раз выше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания).

Альтернативные вариантом являются топливные элементы (ТЭ), преобразующие химическую энергию топлива в тепло и постоянный электрический ток, питающий электродвигатель или системы бортового питания транспортного средства. ТЭ представляет собой непрерывно перезаряжаемую батарею из двух покрытых катализатором электродов, между которыми находится электролит. Через один электрод подается водород, через другой — чистый кислород или кислород из воздуха, к которым постоянно добавляются химическое топливо и окислитель. Соединение водорода с кислородом обычно происходит внутри пористой полимерной мембраны. 
Водородные ТЭ намного более экологичны, эффективны (их КПД составляет 45%, современного автомобильного ДВС — 35%), надежны, способны работать при низких температурах, при этом менее габаритны. Они могут  применяться в качестве силовых установок в гибридных автомобилях, а в электромобилях — в качестве суперконденсаторов. 

---

---

 

Эффекты   Экологичность: при сгорании водорода в двигателе образуется практически только вода  Распределенное энергоснабжение: водород в виде неиспользованного электричестваможно применять для питания домашней электросети  Возможное сокращение общего объема потребления нефти в секторе автомобильных перевозок на 40% к 2050 г.

Оценки рынка 70 тыс. в год  к 2027 г. составит выпуск новых водородных автомобилей в мире

Драйверы и барьеры   Удобство использования автомобильной техники на ТЭ (не требуют перезарядки, моментально поставляют электроэнергию, выработка энергии ТЭ не зависит от времени суток, погодных условий и др.)  В перспективе открытие более дешевых и эффективных катализаторов для получения водорода позволит значительно снизить стоимость производства водородных ТЭ  Высокие затраты на выработку водорода: от $4 до $12 за килограмм в разных странах (бензин-галлоновая эквивалентная стоимость составляет от $1,60 до $4,80)  Отсутствие автомобильной инфраструктуры  Сложность в эксплуатации: уязвимость к ударным нагрузкам и сотрясениям, взрывоопасность, при низких температурах ТЭ требуют внешнего подогрева из-за замерзающей воды  Отсутствие единых стандартов безопасности, хранения, транспортировки, распределения и применения водородных ТЭ

---

---

Международные научные публикации

Международные патентные заявки

Уровень развития технологии в России «Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

---

МЕТАНОЛЬНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Метанол — высококачественное моторное топливо для ДВС — хорошо зарекомендовал себя и как энергоноситель в ТЭ, используемых в портативной электронике, транспортных приложениях, а также в электромобилях. В ТЭ метанол расщепляется при взаимодействии с атмосферным кислородом (воздухом), в результате этой реакции возникает электрический ток и образуется вода в качестве побочного продукта. 

В настоящее время разрабатываются технологии получения метанола из природного газа (минуя синтез-газ) посредством гидрирования из промышленных выбросов углекислого газа (в долгосрочной перспективе его научатся извлекать прямо из окружающего воздуха). Также ведутся разработки по производству биометанола из биомассы (лигноцеллюлозы), что послужит толчком к массовому распространению метанольных ТЭ.  

---

---

 

Эффекты   Сокращение выбросов углекислого газа более чем на 70% при расщеплении биометанола в ТЭ   Электромобили нового типа могут проезжать до 800 км на одном заряде батареи с применением метанольных ТЭ

Оценки рынка 40 млн ед.   к 2020 г. составит объем рынка автотранспортных средств, работающих на метанольных ТЭ (благодаря чему на 104 млн т будут сокращены выбросы углекислого газа по сравнению с объемом выбросов от автомобилей на бензиновом ДВС)

Драйверы и барьеры  Экологичность: метанол менее биологически опасен, чем нефтепродукты  Возможность использования существующей транспортной инфраструктуры для заправки транспортного средства   Простота эксплуатации: в частности, метанол не улетучивается при транспортировке  Возможно создание технологии производства биометанола в промышленных масштабах, что увеличит его использование в ТЭ  Высокая себестоимость производства метанола с помощью существующих технологий  Используемые в качестве катализаторов в ТЭ драгоценные металлы (платиноиды) значительно повышают рыночную стоимость установок и вырабатываемой ими энергии

---

---

Международные научные публикации

Международные патентные заявки

Уровень развития технологии в России «Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

---

ДВИГАТЕЛИ НА ДИМЕТИЛОВОМ ЭФИРЕ 

Серьезным конкурентом традиционным видам ископаемого и синтетического топлива и основной альтернативой дизелю может стать диметиловый эфир (ДМЭ). В сравнении с дизельным топливом эфир лучше горит и более экологичен (не содержит серы, в течение суток полностью разлагается в атмосфере на воду и углекислый газ). Это в целом более чистое топливо, некоррозионноактивное, нетоксичное, не вызывает мутаций, в том числе канцерогенного характера. 

Сегодня ДМЭ производится из переработанного угля, природного газа, биомассы, бытовых и промышленных отходов. Также разрабатывается синтетическое биотопливо второго поколения (BioDME), которое может быть изготовлено из лигноцеллюлозной биомассы. Преобразовать дизельный двигатель в ДМЭ-двигатель можно без больших затрат, что будет стимулировать массовое распространение технологии. 

---

---

 

Эффекты     Значительное сокращение уровня вредных выбросов с отработавшими газами: оксидов азота в 3-4 раза, углеводородных соединений — в 3 раза, угарного газа — в 5 раз, при практически бездымной работе двигателя во всех режимах  Повышение экономичности ДВС (до 5%) и его КПД по сравнению с работой на дизельном топливе  Оптимизация расходов на производство и транспортировку топлива (сократятся в 10 раз относительно показателей сжиженного природного газа)  Легкое преобразование ДМЭ в бензин, характеризующийся высокой стабильностью и повышенным экологическим качеством, минимальным содержанием нежелательных примесей (отсутствие серы, незначительное содержание бензола (0,1% при норме 1%), непредельных углеводородов (~1%))  Создание дополнительных рабочих мест в добывающей промышленности благодаря развитию производства диметилового эфира из ископаемого сырья (природный газ, уголь)

Оценки рынка $9,7  млрд к 2020 г. достигнет объем глобального рынка ДМЭ (среднегодовые темпы роста 16-19% в 2015-2020 гг.)

Драйверы и барьеры  Ужесточение экологических стандартов  Наличие соответствующей инфраструктуры: применение ДМЭ не требует серьезной конструкционной доработки дизельных двигателей и установки специальных фильтров. Использование ДМЭ на автомобилях с ДВС возможно даже при 30%-м его содержании в топливе без трансформации систем питания и зажигания двигателя.  Масштабная сырьевая база: сырьем для производства ДМЭ является природный газ, доказанные запасы которого в России по состоянию на 2015 г. остаются крупнейшими в мире.   Ряд нерешенных проблем с хранением ДМЭ   Сравнительно высокая рыночная цена ДМЭ относительно других видов топлива  При производстве ДМЭ затрачивается существенно больший объем сырьевого газа, чем для других топливных продуктов с эквивалентной теплотворной способностью   При меньшей в 1,5 раза полноте сгорания по сравнению с дизельным топливом увеличивается расход ДМЭ в 1,5–1,6 раза   ДМЭ является наркотическим галлюциногенным веществом

---

---

Международные научные публикации

Международные патентные заявки

Уровень развития технологии в России «Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

---

Беспилотная перспектива: какими будут отечественные двигатели для БПЛА

25 Сентября 2020

Современная авиация базируется на газотурбинных двигателях. Однако некоторые ее сегменты устойчиво связаны с поршневыми моторами, традиционно устанавливаемыми на учебно-тренировочные, спортивно-пилотажные, сельскохозяйственные самолеты, а также беспилотные летательные аппараты.

О поршневых двигателях для отечественных БПЛА и перспективах российского двигателестроения в этом сегменте рассказывает руководитель отдела Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») Лев Аронович Финкельберг. 

Интервью было опубликовано в журнале «Беспилотная авиация» (спецвыпуск к Международному военно-техническому форуму «Армия-2020»).

— Лев Аронович, известно, что с поршневыми двигателями для беспилотных летательных аппаратов в нашей стране существуют определенные проблемы. Как это произошло? Можно ли преодолеть отставание?

— В 90-е годы на авиационные поршневые двигатели (АПД) упал спрос, началась своего рода «неопределенность» рынка. У инвестора не было понимания того, какую нишу могут занять двигатели такого типа, и, соответственно, не было потребности в них. Затормозился приток кадров в отрасль: профильные вузы перестали готовить специалистов-поршневиков. Все это, разумеется, сказалось на развитии всего направления.

Интерес начал возрождаться относительно недавно в связи с появлением различных типов беспилотных летательных аппаратов, которым стали необходимы отечественные поршневые моторы. Однако единственный в тот момент серийный АПД М-14П и его модификации в классе мощности 360-400 л.с. к этому времени уже не выпускались из-за отсутствия агрегатов и комплектующих (карбюраторы, магнето и т.д.) и ухода с рынка, как непрофильных, выпускающих такие двигатели предприятий.

Исправлению ситуации способствовало открытие Министерством обороны и Министерством промышленности и торговли Российской Федерации нескольких опытно-конструкторских работ по наиболее востребованным для применения на БПЛА поршневым авиадвигателям в классе мощности от 100 до 300 л. с. Отставание понемногу начало сокращаться, но на фоне того, что необходимо полностью восстанавливать целое направление отрасли, работа предстоит очень большая.

— Какова роль ЦИАМ в этом процессе?

— Роль ЦИАМ традиционна — формирование научно-технического задела, экспертиза разрабатываемых предприятиями двигателей, их испытания, в том числе в ожидаемых условиях эксплуатации. Специально созданные для испытаний таких двигателей термобарокамеры есть только в нашем институте. Практически все разрабатываемые и модернизируемые на базе иностранных аналогов двигатели проходят техническую оценку и испытания в ЦИАМ.

— Насколько техническое оснащение и кадровый состав института готовы к такого рода техническим вызовам?

— Не стал бы называть процесс восстановления выпуска отечественных поршневых моторов для авиации «техническим вызовом», хотя это, конечно, задача непростая. Сейчас идет планомерная работа по исправлению ситуации и выводу на рынок отечественных поршневых двигателей. По сути это требует создания новой инфраструктуры и нормативно-технической базы, в том числе позволяющей применять компоненты и комплектующие от наземной техники.

По нашим прогнозам, имеющегося научно-технического задела, созданного в том числе в ЦИАМ, хватит для того, чтобы через 3-4 года отечественные БПЛА все же смогли летать на «родных» поршневых моторах.

— Что можно сказать по ситуации в части двигателей внутреннего сгорания для легких БПЛА?

— На сегодняшний день практически все российские разработчики БПЛА применяют силовые установки, доработанные на основе импортных базовых двигателей. Однако основные жизненно важные системы (управления, взаимодействия с бортом) и датчики, соответствующие авиационным правилам, начинают разрабатываться и производиться отечественными предприятиями. Поэтому двигатели имеют другое название. Но самое главное здесь то, что появился российский производитель, который отвечает за дальнейшую эксплуатацию этого двигателя.

— Находящийся в том же классе более тяжелый тактический БПЛА «Форпост-Р» оснащается двигателем АПД-85. Пройдены ли госиспытания по этому двигателю? Каковы перспективы по АПД-80?

— Насколько известно, двигатель АПД-85 к испытаниям только готовится. Что же касается двигателя АПД-80, то его мощность в классе от 80 до 100 л.с. открывает сразу две ниши для его использования — беспилотная и сверхлегкая пилотируемая авиация. Скорее всего АПД-80 будет перспективен как для замещения двигателя на существующих летательных аппаратах, так и для создания самолетов новых схем.

— Продолжая идти вверх по увеличению размерности БПЛА, перейдем к MALE-классу. Каким получился двигатель АПД-115Т для БПЛА «Орион»? Что по нему можно рассказать?

— Базой АПД-115Т для БПЛА «Орион» является импортный аналог, доработанный отечественными установками турбонаддува и системой управления двигателем.

Существенно модифицировать двигатель на базе готового серийного импортного образца не так просто, как кажется. Сложность связана с тем, что разработчик при проектировании мотора ориентируется на несколько другую сферу применения летательного аппарата, на крыле которого будет установлен двигатель. Соответственно, конструкцией заложен другой ресурс, срок службы, диагностики и ремонта. При разработке мотора в новом исполнении разработчику приходится решать в том числе и эти задачи, что накладывает на него определенную долю риска. При этом увеличивается и объем испытаний, необходимых для подтверждения параметров, а, следовательно, стоимость конечного изделия.

— Как Вы полагаете, насколько удачная практика основывать отечественные двигатели для БПЛА на зарубежных разработках. Какие плюсы и минусы это имеет? Что перевешивает?

— Практика такая уже есть, и рассуждать о том, плохая она или хорошая, если не предлагать альтернатив, — не совсем корректно. Основной выигрыш разработчиков БПЛА от модернизации двигателей на основе зарубежных аналогов заключаются в сокращении срока создания своей техники, поскольку понятна комплектация силовой установки. При параллельной разработке двигателя и БПЛА мы рискуем остаться без конечного продукта в оговоренные контрактами сроки. Все остальное, связанное с доработкой систем управления двигателя, подтверждением ресурса, обеспечения комплектующих для ремонта и планового обслуживания ведет к значительному удорожанию конечного изделия по сравнению с базовым.

— Имеет ли место дефицит в некоторых технологиях для создания двигателей для БПЛА? Каким образом и как скоро его можно восполнить?

— Дефицит есть, и больше всего он ощутим в агрегатике. В целом выпуск комплектующих может быть локализован в России, просто на это потребуется чуть больше времени. В настоящее время ведутся работы по импортозамещению, или локализации дефицитных комплектующих. Базовые детали уже осваиваются и изготавливаются на отечественных предприятиях — это элементы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, корпусные детали и т.д.

— Остаются ли какие-то возможности по взаимодействию с зарубежными компаниями-разработчиками и производителями двигателей для БПЛА на настоящий момент?

— Не только остаются, но и ряд предприятий очень заинтересован в расширении рынка сбыта своей продукции. С некоторыми компаниями и в настоящее время ведется сотрудничество.

— Насколько допустим подход к использованию двигателей, адаптированных из других областей применения, например, из авто- и мототехники? Какие имеются преимущества такого подхода.

— Такой подход не только допустим, он успешно опробован на практике и применяется в том числе и сейчас. В ЦИАМ открыта научно-исследовательская работа «Адаптация» по созданию на базе автомобильного двигателя авиационного варианта. В ноябре прошлого года двигатель-демонстратор АПД-500, разработанный ЦИАМ на базе самого мощного мотора автомобиля «Аурус» из проекта ФГУП «НАМИ» «Единая модульная платформа», прошел испытания на винтовом стенде ООО «ОКБМ» (г. Воронеж). Была подтверждена возможность адаптации современного автомобильного двигателя в авиационную версию.

Преимущества адаптации имеющегося отечественного автомобильного двигателя в авиационный вариант — сокращение сроков выпуска подобных моторов, их стоимости и полное освоение технологий в России. Естественно, у авиадвигателей свои особенности, требования и ограничения. Нужно решить ряд научно-технических проблем, чем мы сейчас и занимаемся. В будущем такой двигатель может быть установлен на учебно-тренировочные, сельхозсамолеты, самолеты местных воздушных линий.

— Какие работы на создание научно-технического задела на перспективу по тематике поршневых двигателей для БПЛА ведутся в ЦИАМ?

Специалисты ЦИАМ ведут работу по развитию технологий для российских авиационных поршневых двигателей. Эволюция связана с применением на АПД электронных систем управления рабочим процессом, обеспечением качественного смесеобразования за счет различных видов впрыска топлива в двигатель, использованием высокоэффективных агрегатов наддува, турбокомпаундных узлов. Улучшению параметров АПД будут способствовать появление в его конструкции деталей из новых материалов. Технологии их изготовления и возможность применения мы также прорабатываем. Кроме того, важной задачей становится подготовка нормативно-технической документации по авиационным поршневым двигателям, соответствующей сегодняшним требованиям.

Для чего делают новые российские дизельные двигатели

Как и многие другие сферы экономики, дизелестроение пришло в упадок в 1990-е. Но постепенно эта отрасль начала возрождаться и создавать новые агрегаты, в том числе на альтернативных видах топлива

Кому нужны дизели

По данным аналитического агентства «Автостат», каждый десятый автомобиль в Москве ездит на дизельном двигателе. Но в некоторых регионах доля еще выше — например, на Чукотке она составляет 26,1% от всего регионального парка.

Автомобилистов привлекает в первую очередь экономичность в использовании топлива. Дизельные двигатели имеют КПД около 40–45%. Это ощутимо больше, чем в бензиновых, где показатель не превышает 30%, то есть две трети топлива сгорает, не превращаясь в механическую энергию.

Однако легковой автопром — далеко не главный потребитель дизельных двигателей. Их используют для тяжелой грузовой и промышленной техники, железнодорожных локомотивов, судов. Кроме того, дизельные агрегаты применяют в энергетике — например, на атомных станциях устанавливают резервные дизель-генераторы.

Дизели — это поршневые двигатели внутреннего сгорания. Здесь смесь топлива и воздуха подвергается сильному сжатию, в результате разогревается и воспламеняется. Механизм отличается от бензиновых двигателей, где сжатая смесь топлива и воздуха поджигается электрической искрой.

Первым новый агрегат построил и описал немецкий инженер Рудольф Дизель в конце 1890-х годов. Уже тогда изобретение превосходило по КПД существующие двигатели внутреннего сгорания, паровые машины и паровые турбины.

Разработкой заинтересовалась промышленность и энергетика, и спустя почти полтора века дизели по-прежнему пользуются спросом в этих отраслях. Помимо КПД, такие двигатели отличаются от бензиновых долговечностью и большим крутящим моментом, который тесно связан с показателями мощности.

Общий объем глобального рынка дизелей в 2020 году достиг $207 млрд, подсчитали в компании IMARC Group. Аналитики прогнозируют, что в ближайшие пять лет показатель вырастет почти до $265 млрд. По их словам, ситуацию определяет растущий спрос на коммерческие автомобили и машины большой грузоподъемности. Вдобавок рост автопрома и быстрая урбанизация, особенно в развивающихся странах, стимулируют создание эффективной энергетической инфраструктуры, а для этого тоже нужны дизель-генераторы.

В РФ есть устойчивый спрос на дизели, и он увеличивается с каждым годом. Причем, как отмечают эксперты, спрос растет как за счет развития промышленности и экономики, так и на фоне западных санкций, которые ограничивают поставки в Россию зарубежного оборудования.

Что случилось с рынком

Собственное двигателестроение было хорошо развито в СССР, но имело особенности, которые до сих пор влияют на состояние рынка. На создание и развитие отрасли были направлены серьезные ресурсы. Но планово-директивный тип ведения хозяйства привел к полному отсутствию внутренней конкуренции и безусловному «закреплению» видов и семейств двигателей внутреннего сгорания за производителями. По сути, каждый вид или семейство «принадлежали» одному предприятию и были для потребителей безальтернативны. Например, Челябинский тракторный и Алтайский моторный заводы делали дизели для тракторов, а завод «Звезда» — судовые.

Ситуация обострилась с переходом страны на рыночную экономику: большинство российских предприятий не смогли расширить портфолио и освоить новые для себя виды продукции. В итоге сегодня отечественные поставщики практически не конкурируют между собой. Зато конкуренция с иностранными производителями очень сильна, объясняет Денис Тарло, замгендиректора «ТМХ Энергетические решения». Эту компанию в прошлом году создал один из крупнейших участников рынка дизелей — «Трансмашхолдинг». В ней объединены компетенции по разработке и производству комплексных решений в области энергетики, прежде всего, транспортной.

В России пока выпускаются не все виды двигателей, которые нужны рынку. Но просто импортировать их — не лучшая идея, уверен директор Ассоциации развития поршневого двигателестроения России, профессор кафедры Э-2 МГТУ им. Н.Э. Баумана Дмитрий Онищенко. Причем дело не только в санкциях, но и в экономике проектов.

В качестве примера он приводит легкий коммерческий транспорт. Сейчас на «Газели» ставят либо старые и немного модернизированные бензиновые моторы, спроектированные 60 лет назад, либо китайские агрегаты.

«С одной стороны, в этом ничего страшного нет. Но с другой, если посмотреть на структуру стоимости автомобиля, то примерно 30–40% приходится на энергетическую установку. То есть, устанавливая иностранный двигатель, мы большую часть добавленной стоимости, которая получается в результате продажи автомобиля, отдаем за рубеж», — подчеркивает Онищенко.

Как возрождают разработку и производство

Новые конструкции двигателей в России почти не создавались вплоть до 2010-х годов. Но при поддержке государства процесс постепенно возобновили, а для крупных отраслевых предприятий дизели стали одним из приоритетов. К примеру, общий объем инвестпрограммы с 2018 года по 2022 год составляет около ₽12 млрд. Эти деньги пошли в том числе на создание производств по выпуску топливной аппаратуры и эталонной линии сборки дизелей, участков для испытания двигателей.

По словам представителей ТМХ, основная задача сегодня — создать продукты, не уступающие иностранным, в тех целевых нишах, где традиционно присутствовали советские заводы. «Такой подход позволяет получить современную технику, удовлетворяющую требованиям потребителей, с минимальной или полностью отсутствующей зависимостью от заграницы, а также восполнить появившиеся в 1990-е пробелы в инженерной и производственной школах», — отмечает Денис Тарло.

Конечно, сейчас уже никто не собирается выпускать ту же продукцию, что советские предприятия. Речь идет о создании новых видов и семейств дизелей. Это двигатели внутреннего сгорания на различных видах топлива, силовые установки на водороде и агрегаты, в основе которых лежат электрохимические генераторы и системы накопления энергии. Они предназначены для тепловозов и судов, малой и атомной энергетики, нефтегазовой промышленности.

Часть новых двигателей рассчитана на газ. Он позволяет снизить объем вредных выбросов и повысить экологичность транспорта и производств. В ТМХ, в частности, уже создали новый двигатель-генератор 9ГМГ для маневровых локомотивов, которые используются на ж/д станциях и подъездных путях. Потенциально его можно применять не только на железной дороге, но и на электростанциях.

«Дизельные двигатели на газе использовались уже в начале прошлого века, никаких технических препятствий для этого нет», — уверен основатель компании «Болотин и партнеры «Индустриальный консалтинг» Михаил Болотин. Однако переход на газовое топливо будет не быстрым, прогнозирует он.

Откуда берутся кадры

Современный дизель — это намного более сложный и инновационный продукт по сравнению с теми моделями, которые считались продвинутыми 20 лет назад, говорит Онищенко из МГТУ им. Н.Э. Баумана. «Чтобы создать его, необходимо привлечь огромное количество не только инженеров-конструкторов, но и специалистов в различных научных областях — по газовой и термодинамике, теплообмену, материаловедению. А для этого нужны большие ресурсы», — считает эксперт.

Дело осложняет тот факт, что наработки советской школы оказались частично утрачены, указывает Михаил Болотин. «Практически все отраслевые институты, которые занимались фундаментальными исследованиями, уже не существуют, многие превратились в офисные центры», — напоминает он.

По мнению Онищенко, отрасль действительно понесла кадровые потери, но нельзя сказать, что прошлые достижения совсем обнулены. «Мы общаемся с зарубежными коллегами из ведущих университетов мира, и могу сказать, что наша научно-инженерная школа точно не хуже, чем западные», — подчеркивает профессор «Бауманки».

В ТМХ профильные кадры, которые преимущественно готовит базовая кафедра «Двигатели внутреннего сгорания» Московского Политехнического университета, работают в Инжиниринговом центре двигателестроения, который создан на базе конструкторских подразделений компании. Именно здесь проектируют и испытывают новые продукты, в том числе двигатели на новых видах топлива.

Центр уже разработал несколько агрегатов для энергетического комплекса и новых модификаций дизель-генераторов для тепловозов. Сейчас инженеры занимаются созданием нового продукта — 16-цилиндрового двигателя мощностью 3,5 тыс. кВт. Он предназначен для перспективной разработки ТМХ — мощного локомотива 2ТЭ30. На базе этого двигателя в холдинге планируют создать газодизельный агрегат — он будет готов к концу 2022 года.

Что будет с отраслью дальше

Будущее отрасли эксперты связывают с развитием альтернативных источников энергии. Этот тренд опирается на все возрастающие требования к экологичности транспорта и производств.

«Уже сегодня широко распространены двигатели, работающие на газовом топливе, и двухтопливные двигатели. Особенно такие агрегаты востребованы в сфере малой энергетики», — говорит замгендиректора «ТМХ Энергетические решения» Денис Тарло. Он также подчеркивает, что для стационарных объектов использование газа даже выгоднее, чем на транспорте, поскольку ниже затраты на оборудование для подготовки и подачи газа и инфраструктуру для обеспечения топливом.

В дальнейшем компания планирует запустить производство поездов на водородных топливных элементах. Предполагается, что такой подвижной состав будут использовать для пассажирских ж/д перевозок на Сахалине. Потенциально на водород можно перевести и маневровые локомотивы — например, для работы в черте городов или на промышленных предприятиях.

Одновременно в ТМХ задумались и об установках на биодизельном топливе, которые позволяют обеспечить нулевой углеродный след.

«Перспективы развития связаны с переходом на экологически чистое синтетическое топливо, которое может быть получено из природного сырья — газа, нефти, торфа, продуктов жизнедеятельности или просто мусора. Москва генерирует 18 млн т отходов в год, и в них около 80% приходится на углеводороды. Если заправить этот мусор определенными бактериями, они сгенерируют грязный метан, который можно использовать для синтеза чистого топлива», — рассказывает Дмитрий Онищенко.

В то же время он уверен, что обычные дизели тоже не уйдут из-под капотов автомобилей и с предприятий. «Несмотря на все новые тренды, дизельные двигатели будут иметь свою нишу, — согласен Михаил Болотин. — Они обладают важным преимуществом — это большой крутящий момент. Для многих силовых установок это является основным критерием».

Обзор 10 новых двигателей внутреннего сгорания / Блог компании НПП ИТЭЛМА / Хабр

Подписывайтесь на каналы:
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla

Шествие двигателей внутреннего сгорания продолжается, при этом в них появляются инновации – от изменяемой степени сжатия до клапанов без кулачков.

Электрические силовые агрегаты в наши дни на пике моды, но эволюция двигателя внутреннего сгорания не замедлилась. На самом деле, новые изменения происходят быстрее, чем когда-либо.

Рассмотрим, например, этот краткий список последних инноваций двигателя: двигатель с турбонаддувом без кулачков; новый дизель с самым низким в мире коэффициентом сжатия; четырехцилиндровый двигатель с переменным коэффициентом сжатия; первый в мире бензиновый двигатель, использующий зажигание при сжатии.

Здесь мы собрали фотографии двигателей, предлагающих некоторые из последних инноваций в области силовых агрегатов. От интеллектуальных двигателей грузовиков до крошечных моделей с турбонаддувом, мы предлагаем вам подборку основных достижений последних лет. Пролистайте следующие слайды, чтобы увидеть лучшие из них.

2,2-литровый двигатель Mazda SkyActiv-D имеет самый низкий в мире коэффициент сжатия (14,1:1) среди всех дизельных двигателей, что, как сообщается, дает потребителям множество преимуществ. Более низкие показатели сжатия идут рука об руку с более низким давлением и пониженной температурой в верхней части поршня, что способствует лучшему смешению воздуха и топлива, а также уменьшает проблемы с оксидами азота и сажей, давно ассоциирующиеся с дизельным двигателем, говорит Mazda. Более того, более низкий коэффициент сжатия SkyActiv-D обеспечивает меньшее трение и меньший вес конструкции. На нью-йоркском автосалоне на прошлой неделе японский автопроизводитель объявил, что собирается изменить антидизельные настроения последнего времени, установив новый 2,2-литровый дизельный двигатель на компактный кроссовер CX-5 2019 года.

Представьте себе полноразмерный пикап, работающий всего на двух цилиндрах. Это то, на что способен Chevrolet Silverado, благодаря добавлению в новый 2,7-литровый турбодвигатель электромеханического регулируемого распределительного вала и функции активного управления подачей топлива (Active Fuel Management). В целом, двигатель предлагает 17 различных схем отключения цилиндров, что позволяет ему справиться практически с любой ситуацией при движении. «Это все равно, что иметь разные двигатели для работы на низких и высоких оборотах», — отметил главный инженер двигателя Том Саттер в пресс-релизе. «Профиль распределительного вала и синхронизация клапанов полностью отличаются на низких и высоких скоростях». Двигатель мощностью 310 л.с. и крутящим моментом 471.8 Нм заменяет 4,3-литровый V-6 на Silverado.

Производитель суперкаров Koenigsegg Automotive AB возлагает большие надежды на технологию бескулачкового двигателя, которую он представил на концептуальном автомобиле в 2016 году. Известная как FreeValve, эта технология использует «пневмо-гидравлические-электронные» приводы для управления процессом сгорания в каждом цилиндре. Koenigsegg говорит, что с помощью этих приводов, вместо кулачковых валов, можно более точно управлять процессом сгорания в каждом цилиндре. FreeValve также позволяет люксовому автопроизводителю отказаться от других дорогостоящих автозапчастей, включая корпус дроссельной заслонки, кулачковый привод, ГРМ, выпускной клапан, предкаталитический преобразователь и систему непосредственного впрыска. По слухам, компания готовит технологию для установки на суперкар стоимостью 1,1 миллиона долларов, который будет выпущен в 2020 году. В интервью Top Gear основатель компании Кристиан фон Кёнигсегг (Christian von Koenigsegg) заявил, что FreeValve позволит ему построить автомобиль с нулевым уровнем выбросов и двигателем внутреннего сгорания. «Идея заключается в том, чтобы доказать миру, что даже двигатель внутреннего сгорания может быть полностью СО2-нейтральным», — сказал он.

Говорят, что двигатель Nissan VC-Turbo является первым в мире готовым к производству двигателем с переменным коэффициентом сжатия. VC-Turbo разрабатывался более 20 лет, и он использует усовершенствованную многозвеньевую систему для изменения коэффициента сжатия. Во время работы угол наклона многозвеньевых рычагов варьируется, что приводит к регулировке верхней мертвой точки поршней. С изменением положения поршня меняется и степень сжатия. Результат — производительность по требованию. Высокий коэффициент сжатия обеспечивает большую эффективность, в то время как низкий коэффициент сжатия увеличивает мощность и крутящий момент. VC-Turbo доступен в Nissan Altima 2019.

3,6-литровый двигатель Pentastar от Fiat Chrysler Automobiles является примером внимательного отношения к деталям и политики постоянного совершенствования. Двигатель использует две ключевые особенности для повышения топливной экономичности и крутящего момента. Первая из них — это регулируемый подъем клапана (VVL). VVL позволяет двигателю оставаться в режиме пониженного подъема до тех пор, пока водитель не потребует больше мощности. Затем он реагирует переключением в режим повышенного подъема для улучшения сгорания топлива. Вторая инновация — это рециркуляция отработавших газов с охлаждением, которая, как говорят, сокращает выбросы вредных веществ, снижает потери при прокачке и позволяет работать без стука при высоких нагрузках двигателя. Эти особенности обеспечивают Pentastar увеличение экономии топлива на 6%, при этом крутящий момент увеличивается на 14,9%. Fiat Chrysler также отмечает, что эти улучшения наблюдаются при оборотах двигателя ниже 3000 об/мин, когда повышенный крутящий момент необходим больше всего.

В наши дни производительность двигателя — это не только крутящий момент и лошадиные силы. Речь идет и об эффективности. Toyota доказала это в 2018 году, представив 2,5-литровый четырехцилиндровый двигатель Dynamic Force, который, по имеющимся данным, обладает тепловым КПД около 40%. Это большой шаг вперед, учитывая, что большинство современных двигателей приближаются к 30%, что, в свою очередь, означает, что 70% энергии сгорания топлива теряется в виде тепла. Toyota добилась этого с помощью ряда современных усовершенствований, включая длинный ход, высокий коэффициент сжатия, форсунки с двойными распылителями, интеллектуальную регулировку синхронизации клапанов и непосредственный впрыск топлива. Результат: Экономия топлива на трассе 2018 Camry составляет 29 и 41 мг, что на 26% выше по сравнению с предыдущей моделью.

1,5-литровый двигатель EcoBoost от Ford заслуживает внимания, потому что это еще один пример «умного» маленького двигателя, способного управлять относительно большим автомобилем с помощью двух цилиндров. Рядный трехцилиндровый EcoBoost выполняет эту задачу при отключении цилиндра, который определяет ситуацию, когда один цилиндр не нужен, и поэтому автоматически отключает его. Система может отключить или активировать цилиндр всего за 14 миллисекунд для поддержания плавного хода. Однако даже на трех цилиндрах она способна выдать 180 л.с. и 240 Нм крутящего момента (при сгорании 93-октанового топлива). Этот двигатель установлен в европейском Ford Fusion и американском внедорожнике Ford Escape, способном буксировать до 900 кг.

В 2018 году компания Cadillac еще больше увлеклась турбокомпрессорами, представив двигатель Twin Turbo V-8. Twin Turbo использует «горячую V-образную конфигурацию» — то есть устанавливает турбокомпрессоры в верхней части двигателя, в ложбине между головками. Таким образом, инженеры Cadillac утверждают, что они уменьшили общий размер конструкции двигателя и практически ликвидировали отставание турбокомпрессоров. Использованный на Cadillac CT6 V-Sport, новый двигатель выдает примерно 550 л.с. и обеспечивает потрясающий крутящий момент в 850.1 Нм.

Для тех, у кого есть страсть к старомодным лошадиным силам и крутящему моменту, у Dodge есть ответ в виде 6,2-литрового высокомощного двигателя HEMI V-8. Двигатель, выдающий 797 л.с. и 958.6 Нм крутящего момента, большую часть своей мощности черпает из 2,7-литрового нагнетателя — самого большого заводского нагнетателя среди всех серийных автомобилей. Наряду с нагнетателем в двигателе используются высокопрочные шатуны и поршни, высокоскоростной клапанный механизм и два двухступенчатых топливных насоса. 6,2-литровый двигатель, используемый в Dodge Challenger Hellcat Redeye, способен принимать огромное количество бензина в высокопроизводительном режиме, опорожняя бак чуть менее чем за 11 минут. Хорошая новость, однако, в том, что при нормальных дорожных условиях Hellcat все еще находится на отметке 10.69 л/100 км. Dodge хвастается тем, что Hellcat является самым быстрым в отрасли маслкаром с разгоном 0-100 км/ч в 3,4 секунды.

Поговорим о другой крупной инновации в двигателе 2018 года: Mazda выпустила двигатель SkyActiv-X, который, как говорят, является первым в мире бензиновым двигателем, использующим воспламенение при сжатии. Соединив две классические технологии, инженеры Mazda утверждают, что они объединили высокую тягу бензинового двигателя с эффективностью, крутящим моментом и реакцией дизеля. Ключом к их реализации является технология, известная под названием Spark Controlled Compression Ignition, которая максимально увеличивает зону, в которой возможно воспламенение от сжатия, и обеспечивает плавный переход между воспламенением от сжатия и воспламенением от искры. При внедрении двигателя прошлой осенью Mazda сообщила удивительные цифры: крутящий момент повысился на 10-30%, а КПД — на 20-30% по сравнению с предшественником. Mazda говорит, что двигатель также предлагает большую свободу в выборе передаточных чисел, что еще больше увеличивает экономию топлива и ходовые качества двигателя.

Подписывайтесь на каналы:
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla

---

О компании ИТЭЛМА

Мы большая компания-разработчик

automotive

компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Читать еще полезные статьи:

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире. 

 

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы. 

 

1. Оппозитный двигатель

 

В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.

 

Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС. 

Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются. 

 

2. Рядный двигатель

 

В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении. Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигателя. Современные автомобили в основном имеют двигатели с обозначением L3, L4, L5, L6.

 

3. Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)

 

V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше. 

 

В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG. 

 

4. Квазитурбинный двигатель

 

Квазидвигатель представляет собой модифицированный двигатель, основанный на роторном силовом агрегате. Если в обычном роторном двигателе задействованы три лопасти, то квазидвигатель использует цепной ротор, состоящий из четырех частей. Это беспоршневой роторный мотор с ромбовидным ротором. Преимущество двигателя: это новый тип двигателя небольшого размера, с высокой мощностью, высоким крутящим моментом, который может работать на множестве источников энергии. 

 

 

В настоящий момент квазидвигатель не используется ни на одном автомобиле, поэтому невозможно проверить, подходит ли он для замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или в качестве лучшей альтернативы обычным роторным моторам. Квазидвигатель все еще находится в стадии создания прототипа. 

 

5. Роторный двигатель

 

Внутреннее пространство корпуса роторного двигателя всегда разделено на три рабочие камеры. Во время движения ротора объем трех рабочих камер постоянно изменяется. Двигатель также имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск последовательно завершаются в циклоидальном цилиндре.

 

Роторный двигатель сильно отличается от обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Себестоимость производства роторных моторов существенно больше, также как и их последующее обслуживание и ремонт. Кроме того поршневой двигатель по сравнению с роторным эффективней с точки зрения мощности, веса, выбросов и энергопотребления.

 

В сочетании с этим, а также в связи со странности технологий роторного двигателя, крупные автомобильные компании пришли к выводу, что использование роторных силовых агрегатов в автопромышленности бессмысленно. Так как роторные моторы не показали своих преимуществ перед обычными, у автомобильных компаний не появилось энтузиазма по их дальнейшей разработке. Только компания Mazda до сих пор тратит огромные деньги на разработку новых поколений роторных моторов. 

 

6. Двигатель Green Steam

 

Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.

 

Этот мотор может использоваться для воздушных насосов, генераторов, водяных насосов, воздуходувок горячего воздуха, аппаратов дистилляции воды, тепловых насосов, кондиционеров, модельных самолетов и т. д. 

 

 

 

Одним из наиболее уникальных преимуществ двигателя является его способность генерировать энергию из тепла двигателей. По существу, отработанное тепло выхлопных газов от двигателя транспортного средства может быть преобразовано в энергию, используемую для некоторых систем охлаждения и насосов транспортного средства. Этот двигатель повысит уровень эффективности любого транспортного средства или системы машины, на которой он установлен.

 

7. Двигатель Стирлинга

 

Двигатель Стирлинга относится к типам силовых агрегатов внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменении давления. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянном сжатии рабочего цилиндра, в результате чего происходит нагревание его внутренней части, а затем охлаждение. Из-за перепада давления из цилиндра извлекается энергия, образуемая при изменении давления. Обычно в качестве рабочего тела используется водород или гелий. Но чаще в таких моторах используется воздух. 

 

Двигатели Стирлинга отлично подходят для преобразования тепла в электроэнергию. Например, многие специалисты считают, что эти моторы подходят для солнечных электрических установок. 

То есть это идеальные силовые агрегаты для преобразования солнечной энергии в электричество. 

 

8. Радиальный двигатель (звездообразный)

 

Звездообразный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены вокруг коленчатого вала. Один поршень соединен с коленвалом через главный шатун. Остальные поршни прикреплены через шатуны к кольцам главного ведущего шатуна. 

 

Двигатель преимущественно создан для использования в самолетах. До появления реактивных двигателей в большинстве поршневых авиационных двигателей использовались подобные звездообразные конструкции силовых агрегатов. Эти моторы, как правило, устанавливались на самолеты небольшой дальности. Остальные самолетные моторы имели V-образную форму. 

 

Некоторые современные легкие самолеты до сих пор оснащаются радиальными моторами.

Ряд компаний продолжает строить радиальные системы сегодня. Например, вот современный авиационный радиальный 9-цилиндровый двигатель Веденеев мощностью 360–450 л. с., который в настоящий момент используется на самолетах Яковлева и Сухого.

Типы двигателей автомобилей – принципы работы, виды топлива + видео » АвтоНоватор

В настоящее время существуют различные типы двигателей автомобилей, основанные на принципе внутреннего сгорания. По характеру работы они разделяются на карбюраторные и дизельные. Рассмотрим их отличия и поговорим о видах моторов в современных автомобилях.

Цикл работы двигателя – критерий для классификации

Принцип действия двигателя основан на превращении тепловой энергии в механическую с помощью определенных повторяющихся процессов, представляющих собой рабочий цикл. В зависимости от количества ходов поршня, затрачиваемых на осуществление такого цикла, двигатели бывают четырехтактными или двухтактными. Все типы двигателей внутреннего сгорания, используемые в автомобилях, работают по четырехтактному рабочему циклу. Он включает в себя впуск и сжатие топлива, а также рабочий ход и выпуск отработанных газов.

Двухтактный мотор за один цикл осуществляет всего два хода поршня: сжатие и рабочий ход. А вот очистка и наполнение цилиндров происходит во время этих двух тактов, практически в предкритических точках. Эти двигатели имеют некоторые недостатки, например, больший уровень загрязнения выхлопных газов. Но при равных объемах двухтактный мотор мощнее четырехтактного, а также проще его конструкция. Главным минусом, из-за которого они не нашли распространение в автомобилях, является большой расход топлива, оно не сгорает в значительной степени, из-за чего и получаются слишком загрязненные выхлопы.

Инжекторные виды автомобильных двигателей

Инжекторный мотор работает несколько по-другому: не воздух подается в топливо, а топливо дозированно подается в воздушную среду методом мелкого вспрыска. Форсунка под давлением распыляет горючую жидкость, что уменьшает ее расход, потому что это количество дозируется специальными устройствами. По этой же причине такие моторы экономичнее, а за счет оптимальной пропорции компонентов полученной смеси увеличивается чистота выхлопа и КПД двигателя.

Те виды автомобильных двигателей, которые используют инжекторы, разделяются на электронные и механические. В первом случае составление и впрыск топлива происходит с применением специального электронного блока управления. Механическая дозировка топлива осуществляется рычагами плунжерного типа, где саму топливную смесь контролирует электроника. При использовании таких инжекторных систем обеспечивается более тщательное сгорание топлива и до минимума уменьшаются вредные выбросы отработанных продуктов.

Карбюраторные виды двигателей автомобилей – что придет им на смену?

Рассмотрим, какие виды двигателей бывают в современных машинах. Все они различаются между собой по типу используемого топлива, по расположению и количеству цилиндров, по способу образования рабочей смеси и прочим параметрам, характеризующим их работу. Очень многие виды бензиновых двигателей до сих пор устанавливаются на современные модели автомобилей.

Бензин, проходящий через топливную систему,  попадает в карбюратор или впускной коллектор. Туда же поступает воздух, под действием его потока происходит активное смешивание, в результате получается смесь. Затем осуществляется подача готовой воздушно-топливной смеси в цилиндры, где она сжимается под действием усилий поршней, после чего поджигается электрической искрой, вырабатываемой свечами зажигания.

Все виды двигателей автомобилей, где используются карбюраторы, считаются устаревшими. В настоящее время широкое применение получила подача топлива при помощи инжектора. В этом случае распыление топлива осуществляется форсунками либо сразу в цилиндр или через специальный впускной коллектор.

Типы двигателей автомобилей: дизель – модно или практично?

Рассматривая виды двигателей внутреннего сгорания, следует выделить отдельно дизельные двигатели внутреннего сгорания, принцип работы которых основан на воспламенении рабочей смеси в процессе сжатия. При втягивании воздуха происходит его сильное сжатие, намного превышающее это же значение в карбюраторных двигателях. В результате высокого давления происходит разогрев воздуха до очень высокой температуры, вызывающий самовоспламенение рабочей смеси. После этого наступает цикл рабочего хода поршня и последующее вытеснение им отработанных газов через выпускной клапан.

Такие типы автомобильных двигателей отличаются более низким расходом топлива и небольшим количеством вредных веществ в отработанных газах. Коэффициент полезного действия дизелей также выше. Сегодня минусов у этого типа моторов становится все меньше, даже заморозки уже не являются преградой к запуску автомобиля. Установка внутреннего подогрева системы решила вечную головную боль владельцев «дизелей».

Различные виды дизельных двигателей работают почти на идентичном топливе, отличающемся только характеристиками, зависящими от времени года. У этих двигателей отсутствует система зажигания, поскольку топливо взрывается под высоким давлением, которое обеспечивает движение поршня. Таким образом, множество видов двигателей внутреннего сгорания обеспечивает производство самых разных моделей автомобилей. Это позволяет использовать их практически во всех областях жизни.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями! Двигатель

Поршни — обзор

3.2 Силовые агрегаты на природном газе с поршневым двигателем

Поршневой двигатель или поршневой двигатель имеет долгую историю в производстве электроэнергии. Некоторые из самых первых угольных электростанций, построенных в 19 веке, использовали паровые поршневые двигатели для привода генераторов. Современные поршневые двигатели используются в основном на транспорте. Малогабаритные двигатели используются в отечественных транспортных средствах, а более крупные — в грузовых автомобилях, локомотивах и кораблях. Эквивалентные двигатели могут быть адаптированы для рынка производства электроэнергии.Что касается выходной мощности, размеры могут варьироваться от 0,5 кВт до 65 МВт.

Есть две основные категории поршневых двигателей, подходящих для выработки электроэнергии, двигатели с искровым зажиганием и двигатели с воспламенением от сжатия, но только первая из них может работать на природном газе. Двигатели с воспламенением от сжатия обычно работают на дизельном топливе. Также существуют разные циклы, в которых может работать поршневой двигатель. Два наиболее распространенных — это двухтактный и четырехтактный двигатель. Двигатели, использующие оба типа цикла, могут работать на природном газе.

Еще одна переменная — это соотношение воздуха и топлива в камере сгорания (цилиндре) двигателя. Некоторые работают с примерно стехиометрическим соотношением кислорода из воздуха и топлива, так что кислорода достаточно для сгорания всего топлива. Такие двигатели относят к двигателям с богатым горением. Эти двигатели, как правило, работают при высоких температурах сгорания, что может приводить к образованию относительно высоких уровней оксидов азота, а также других загрязняющих веществ. Альтернативой является двигатель, работающий на обедненной смеси, в котором гораздо больше воздуха (и кислорода), чем требуется для сгорания.Избыточный воздух приводит к более низким температурам сгорания в цилиндрах двигателя и снижению уровня загрязняющих веществ в выхлопных газах двигателя. В нормальных условиях двигатель с обогащенным газом обычно обеспечивает более высокий КПД, чем двигатель с обедненным газом. Однако современная конструкция двигателей, работающих на обедненной смеси, позволяет им достигать столь же высокого уровня эффективности при сохранении более низких уровней выбросов.

Как и в случае паротурбинных установок, работающих на природном газе, основным экологическим фактором является NO _x .Двигатели с интенсивным сгоранием, работающие на природном газе, обычно требуют наличия какой-либо системы каталитического восстановления для удаления NO _x и приведения уровня выбросов в соответствие с местными нормативами. Некоторые двигатели, работающие на обедненной смеси, могут соответствовать экологическим нормам без необходимости в дополнительных системах контроля выбросов. Двигатели также выделяют углекислый газ, но маловероятно, что применение технологии улавливания углерода в поршневых двигателях будет рентабельным, за исключением самых крупных установок.

Поршневые двигатели, работающие на природном газе, доступны мощностью от 0,5 кВт до примерно 6 МВт. Для электростанций большего размера обычно требуется несколько двигателей. Хотя могут быть построены более крупные поршневые двигатели, они обычно работают на тяжелой нефти в качестве топлива, а не на природном газе. Скорость поршневого двигателя зависит от его размера. Двигатели, работающие на природном газе, могут быть либо высокоскоростными двигателями (1000–3000 об / мин), которые доступны мощностью от 0,5 кВт до 6 МВт, либо среднеоборотными двигателями (275–1000 об / мин), которые обычно начинаются с мощности 1 МВт.Более крупные двигатели с меньшей скоростью обычно более надежны и обычно выбираются для непрерывной работы. Там, где требуется прерывистая работа, часто будут выбираться более компактные высокоскоростные двигатели, потому что они, как правило, дешевле, хотя и менее надежны.

Использование двигателей, работающих на природном газе, для выработки электроэнергии разнообразно. Многие из них используются для приложений распределенной генерации, где они поставляют электроэнергию непосредственно местным потребителям. Некоторые из этих двигателей используются в режиме когенерации, в котором отработанное тепло двигателя используется для нагрева воды.Это может привести к очень высокой общей эффективности. Еще одно распространенное применение — резервная сеть, когда системы спроектированы таким образом, что они запускаются, как только происходит перерыв в электроснабжении. Двигатели, работающие на природном газе, также могут использоваться в сочетании с возобновляемыми источниками энергии, такими как энергия ветра или солнечная энергия, в приложениях типа микросетей, где они также используются в качестве резервного источника питания.

Объяснение объема двигателя | Carbuyer

Если вы когда-либо проверяли двигатели, доступные в новых автомобилях, вы могли заметить, что многие из них меньше, чем вы могли ожидать.В связи с ужесточением правил выбросов производители вкладывают огромное количество времени и денег в максимальную мощность и эффективность, и часть этого процесса включала внедрение двигателей меньшего размера.

Благодаря усовершенствованиям в технологии турбонаддува и гибридной технологии производители теперь могут добиться отличного сочетания производительности, эффективности и снижения выбросов выхлопных газов с помощью этих двигателей меньшего размера. Автомобиль, который, возможно, был оснащен 2,0-литровым двигателем в прошлом, теперь может поставляться с двигателем вдвое меньшего размера, с очень небольшими, если вообще, заметными изменениями с сиденья водителя.

Что означает объем двигателя?

Размер двигателя также может называться «объемом двигателя» или «рабочим объемом двигателя» и представляет собой измерение общего объема цилиндров в двигателе. Чем больше объем двигателя, тем больше в нем места для воздуха и топлива.

Индикатор управления двигателем: 5 основных причин включения желтого индикатора двигателя

Объем двигателя обычно выражается в литрах. Один литр состоит из 1000 кубических сантиметров, но объем двигателя обычно округляется до ближайшей десятой доли литра (1.4 литра, например). Традиционно размер двигателя определял, сколько мощности он будет производить, и хотя это все еще актуально сегодня, внедрение современных двигателей с турбонаддувом в последние годы означало, что меньшие двигатели намного мощнее, чем раньше.

В большинстве новейших двигателей, таких как Ford EcoBoost и Suzuki BoosterJet, используются турбокомпрессоры для увеличения мощности. Это во многом объясняет, почему современные небольшие двигатели часто могут производить больше мощности, чем более старые и более крупные двигатели.

Мощность, производимая двигателем, обычно выражается в лошадиных силах. Источник этого измерения часто приписывают Джеймсу Ватту, знаменитому пионеру паровой машины. Он нашел способ выразить, сколько мощности может произвести паровой двигатель, сравнив ее с количеством лошадей, необходимых для обеспечения того же количества тягового усилия.

Чтобы еще больше запутать ситуацию, существуют различные системы измерения мощности, и не все они напрямую сопоставимы.Carbuyer использует наиболее распространенное в Великобритании измерение: тормозную мощность (л.с.).

Что означает два литра, 2,0 литра или любое другое число, например 1,5?

До недавнего времени в обозначениях моделей автомобилей часто упоминался объем двигателя, а также уровень отделки салона. Чем больше число, тем, как правило, дороже приобретается автомобиль.

Если вы встретите число, например 2,0, или фразу, например, 2,0 литра, это относится к объему двигателя. Это совокупный объем всех цилиндров двигателя.Типичные современные двигатели имеют три, четыре, шесть или иногда восемь цилиндров — хотя у некоторых их больше или меньше — поэтому 2,0-литровый четырехцилиндровый двигатель будет иметь объем 500 куб. См в каждом из цилиндров.

Каждый поршень движется вверх внутри своего цилиндра, нагнетая смесь воздуха и топлива в камеру сгорания. Здесь он сжимается и сгорает, взрывная сила которого заставляет каждый поршень опускаться обратно внутрь своего цилиндра. Это тот импульс, который используется как мощность двигателя. Если четырехцилиндровый двигатель описывается как 2.0 литров, это означает, что каждый поршень может сжимать примерно 500 куб. См топлива и воздуха в камеру сгорания за каждый оборот двигателя.

Если этот двигатель работает со скоростью 3 000 об / мин, это означает, что каждый поршень в двигателе может сжигать 500 куб. См топлива и воздух 3 000 раз в минуту. Чем больше воздуха и топлива может сжечь двигатель, тем большую мощность он обычно производит.

Как объем двигателя влияет на производительность?

Поскольку двигатель большего размера обычно способен сжигать больше топлива и производить больше мощности, автомобиль с более крупным и мощным двигателем, вероятно, сможет разгоняться быстрее и буксировать более тяжелые грузы, чем автомобиль с двигателем меньшего размера.

Это практическое правило сегодня менее точно, чем в прошлом. Достижения в технологии двигателей означают, что некоторые из современных двигателей меньшего размера способны производить больше мощности, чем некоторые более крупные и устаревшие двигатели. Одним из ключей к этому является турбонаддув, который нагнетает больше воздуха и топлива в каждый цилиндр.

Как размер двигателя влияет на экономию топлива?

Поскольку более крупный двигатель способен сжигать больше топлива на каждом обороте, который он делает за минуту (об / мин), он обычно потребляет больше топлива, чем двигатель меньшего размера за ту же поездку.

Это очень важный момент при выборе нового автомобиля. Поскольку более мощные автомобили с большим двигателем обычно стоят больше и используют больше топлива, чем автомобили с меньшим двигателем, стоит подумать о том, сколько мощности вам действительно нужно.

Если ваша повседневная вождение обычно не связана с резким ускорением, перевозкой тяжелых грузов или движением на высоких скоростях, вы можете обнаружить, что меньший и менее мощный двигатель сэкономит вам деньги на топливе. Пользователи служебных автомобилей также сэкономят на налоге на натуральную льготу (BiK), так как он напрямую связан с выбросами CO2.Вы можете узнать больше о выбросах CO2 и экономии топлива в нашем руководстве.

Топ-10 лучших служебных автомобилей 2021 г.

Небольшие двигатели, как правило, подходят для автомобилей, которые используются преимущественно в городских условиях. Они обеспечивают достаточную производительность для коротких поездок — таких как поездки в супермаркет, школу или офис — где высокие скорости и быстрое ускорение действительно не нужны. Поскольку двигатель не требуется регулярно для выработки большой мощности, имеет смысл сохранить его небольшого размера и воспользоваться преимуществами экономии.

Более мощные двигатели, которые не должны работать так тяжело, чтобы обеспечить высокую мощность, раньше использовались по умолчанию среди тех, кто часто совершает поездки по скоростным автомагистралям. Однако современные технологии могут заставить небольшой двигатель вести себя как двигатель гораздо большего размера, и даже двигатель скромных размеров может быть совершенно непринужденным в долгом путешествии по автомагистрали.

Помните, что ваш стиль вождения также будет определять, сколько топлива вы будете использовать. Удержание низких оборотов за счет переключения на максимально возможную передачу поможет сэкономить топливо, равно как и мягкое ускорение и торможение.Правильно накачанные шины могут сэкономить сотни фунтов ежегодно. Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с нашими советами по экономии топлива за счет экономного вождения.

Объем и мощность двигателя вашего автомобиля также влияют на размер страхового взноса. Автомобили с низкими страховыми группами (т. Е. Дешевые в страховании), как правило, имеют меньшие по размеру и менее мощные двигатели.

В чем разница между бензином и дизелем?

Бензин и дизельное топливо получают из масла, но способ их производства и использования в автомобильных двигателях различаются, поэтому никогда не следует заливать неправильное топливо в свой автомобиль.Дизель более энергоемкий, чем бензин на литр, и различия в том, как работают дизельные двигатели, делают их более эффективными, чем их бензиновые аналоги.

Дизельный двигатель того же размера, что и бензиновый, всегда будет более экономичным. Это может сделать выбор между ними простым, но, к сожалению, это не так по нескольким причинам. Во-первых, дизельные автомобили более дорогие, поэтому часто вам нужно быть водителем с большим пробегом, чтобы увидеть преимущество экономии по сравнению с более высокой ценой.Другая причина, связанная с этим, заключается в том, что дизельным автомобилям необходимо регулярно ездить по автомагистралям, чтобы они оставались в хорошем состоянии, поэтому, если вам нужен автомобиль только для езды по городу, дизель может не подойти. Третья причина заключается в том, что дизельные двигатели производят больше местных загрязнителей, таких как закись азота, которые в большей степени влияют на качество воздуха. Это также может повлечь дополнительные расходы в районах, находящихся под контролем загрязнения, таких как ULEZ в Лондоне.

Неисправность заправки: что делать, если вы залили бензин в свой дизельный автомобиль

Бензиновые и дизельные двигатели имеют разные характеристики.Дизель — хорошее топливо для дальних поездок на малых оборотах, например, для круизов по автомагистралям. Он также производит большую мощность при низких оборотах двигателя, что делает его идеальным для буксировки караванов.

Бензин, с другой стороны, часто лучше для небольших автомобилей и, как правило, более популярен для хэтчбеков и супермини. С точки зрения экономии топлива выбор между дизельным и бензиновым двигателем может быть непростым — см. Наше руководство «бензин или дизель» здесь.

Зачем мне нужен большой двигатель?

В то время как небольшие двигатели с турбонаддувом могут производить больше мощности, чем многие более крупные двигатели, произведенные в прошлом, по-прежнему остается общим правилом, что большой двигатель способен производить больше мощности.Покупатели, которым будет выгоден большой двигатель, включают владельцев домов на колесах и людей, намеревающихся путешествовать на большие расстояния по автомагистралям, особенно если автомобиль будет полным. Автомобили с большими двигателями также могут быть интересны тем, кто любит вождение, поскольку они, как правило, обладают дополнительной мощностью и шумом — важными составляющими для поклонников быстрых автомобилей.

Кроме того, большие и тяжелые автомобили, как правило, требуют более мощных двигателей. Шикарные внедорожники, такие как Range Rover (который весит пару тонн), требуют больше энергии, чтобы двигаться и поддерживать скорость.

Трудно дать однозначное правило относительно того, какой объем двигателя будет достаточным для ваших конкретных потребностей, потому что существуют двигатели аналогичного размера, которые работают по-разному. Однако большинство производимых сегодня двигателей объемом более 1,0 литра или с турбонаддувом должны быть более чем способны справляться с движением по автомагистралям.

Пять фактов, которые нужно знать о первом в мире коммерческом двигателе с воспламенением от сжатия

Даже после более чем 100 лет разработки двигателей внутреннего сгорания Mazda считает, что предстоит еще многое сделать.Вот почему инженеры Mazda потратили десятилетия на разработку двигателя внутреннего сгорания, который имел бы мощность и эффективность дизельного топлива, но мог бы работать на гораздо более распространенном бензине.

С этой целью Mazda недавно представила свой революционный двигатель SKYACTIV-X, первый в мире коммерчески доступный бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия.

Чтобы лучше понять этот скачок в технологии двигателей, вот пять вещей, которые вы должны знать о двигателе SKYACTIV-X.

1.Неумолимые инновации
Двигатель SKYACTIV-X — первый в мире коммерческий бензиновый двигатель, в котором используется воспламенение от сжатия. Что это обозначает? Вместо двигателя, работающего исключительно от искры для воспламенения топлива, двигатель SKYACTIV-X использует экстремальное давление для воспламенения топлива (как в дизельном двигателе). Он сочетает в себе уроки, извлеченные из более чем трех десятилетий технологий Mazda (двигатели Mazda с наддувом Miller Cycle 1990-х годов и SKYACTIV Technology 2000-х и 2010-х годов) в усовершенствованном пакете с высоким крутящим моментом.Поскольку воспламенение от сжатия требует очень специфических условий для эффективной работы — обычно при очень малых нагрузках — прорыв Mazda SKYACTIV-X заключается в использовании традиционной свечи зажигания для начала процесса сгорания, используя повышение давления от образовавшегося ядра пламени для запуска воспламенения от сжатия в остаток цилиндра. Это позволяет двигателю работать с соотношением воздух / топливо, превышающим 30: 1, вместо обычных 14,7: 1. И, конечно же, меньшее количество впрыскиваемого в двигатель топлива означает меньшее потребление топлива, поэтому этот двигатель обеспечивает на 20-30 процентов большую экономию топлива, чем даже собственный SKYACTIV-G 2 Mazda.0-литровый двигатель, который сам по себе является одним из самых эффективных бензиновых двигателей в мире.

2. Лучшее из двух миров
Этот революционный двигатель, обладающий высокой эффективностью в широком диапазоне оборотов двигателя и его нагрузок, обеспечивает водителям бодрящие ходовые качества, которых они ожидают от Mazda, с превосходной экономией топлива, которой они заслуживают, работая более эффективно. независимо от того, путешествуете ли вы или используете в сценариях вождения с более высокими характеристиками.

3.Меньше значит больше
Представьте себе двигатель размером с 2,0-литровый двигатель Mazda SKYACTIV-G, мощностью 2,5-литрового двигателя Mazda и с большей эффективностью, чем 1,5-литровый дизельный двигатель Mazda SKYACTIV-D на европейском рынке. Все это говорит о том, что двигатель SKYACTIV-X с искровым зажиганием и воспламенением от сжатия продолжит гордую традицию Mazda отличного отклика дроссельной заслонки и лучшей топливной экономичности в отрасли. SKYACTIV-X будет предлагать на 20-30 процентов большую топливную экономичность, чем современные двигатели.

4.Усовершенствование, уточнение, уточнение
По мере того, как направление бренда Mazda Premium продолжает развиваться, огромное внимание уделяется тому, чтобы наши двигатели оставались беззвучными, обеспечивая при этом мощность в широком диапазоне скоростей. В сочетании с платформой нового поколения Mazda Mazda стремится сделать свои автомобили роскошными автомобилями плавными и тихими, но при этом они по-прежнему будут обеспечивать динамичную динамику, которой славятся Mazdas.

5. Метод, скрывающийся за безумием
Mazda объявила, что она будет создавать гибридные и электрические технологии, поскольку рынки и правила продолжают развиваться.Но вместо того, чтобы прикреплять электродвигатель к любому старому бензиновому двигателю, инженеры Mazda сочли необходимым «довести до максимума» бензиновый двигатель. Как и Mazda на протяжении десятилетий, ее могучая команда инженеров продолжает возиться с технологиями, совершенствуясь, когда другие сдаются, и никогда не устает бросать вызов условностям.

6 различных типов автомобильных двигателей, используемых сегодня

Двигатель — это душа и сердце вашего автомобиля просто потому, что это самая важная его часть.Он действует как основной источник энергии и преобразует энергию в механическое движение.

Несомненно, конструкции и модели автомобилей значительно изменились за последние несколько лет, и, что интересно, автомобильные двигатели последовали их примеру.

У двигателей

интересная история, и если вы планируете в ближайшее время купить автомобиль, понимание различных типов автомобильных двигателей поможет вам сделать лучший выбор.

Люди разные, и в то время как одни предпочитают экономичные двигатели, другие делают упор на большей мощности.

Имея это в виду, производители автомобилей день и ночь упорно трудятся, чтобы удовлетворить потребности всех клиентов, и поэтому они разработали различные типы автомобильных двигателей, и вот некоторые из них.

Содержание

Типы двигателей

Как правило, существует два типа двигателей, а именно двигатели внутреннего и внешнего сгорания.

1. Двигатели внутреннего сгорания

В этих двигателях сгорание топлива происходит внутри двигателя, что вызывает повышение давления и температуры.

В результате сгорания возникающее высокое давление прикладывается к ротору, поршням или соплу, и это та же сила, которая перемещает ваш автомобиль из одного места в другое и преобразует химическую энергию в полезную механическую энергию.

Отличными примерами являются двухтактные и четырехтактные бензиновые и дизельные двигатели

.

2. Двигатель внешнего сгорания

В этих двигателях сгорание топлива происходит вне двигателя, и паровой двигатель является отличным примером.

Для вашего спокойствия существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые классифицируются по разным основаниям, и мы рассмотрим их ниже;

1.На основе конструкции

а. Поршневой двигатель

Поршень и цилиндр — основные компоненты поршневого двигателя. Двигатель может иметь один или несколько поршней, основная цель которых — преобразовывать давление во вращательное движение.

Каждый поршень помещается внутри цилиндра, и в результате сгорания газа поршень совершает возвратно-поступательное движение (возвратно-поступательное движение), которое затем преобразуется во вращательное движение.

г. Двигатель Ванкеля

Также известный как роторный двигатель, двигатель Ванкеля преобразует давление во вращательное движение с помощью эксцентриковой поворотной системы.

По сравнению с поршневым двигателем, двигатель Ванкеля более плавный, простой и компактный.

Обратите внимание, что эти двигатели обычно производят больше импульсов мощности на оборот, и поэтому они в основном используются в гоночных автомобилях, и Mazda RX-8 является очень популярным примером.

2. По методу зажигания

а. Двигатель с воспламенением от сжатия

Двигатели этих типов не имеют свечи зажигания на головке блока цилиндров, поэтому тепло сжатого воздуха отвечает за воспламенение топлива.

Отличным примером двигателя с воспламенением от сжатия является дизельный двигатель, потому что он работает только за счет сжатия воздуха.

Некоторые из преимуществ двигателя с воспламенением от сжатия — это уменьшенная паразитная нагрузка и более высокий термодинамический КПД.

г. Двигатель с искровым зажиганием

Эти двигатели оснащены свечой зажигания, установленной на головке двигателя, которая производит искру после сжатия топлива для воспламенения топливовоздушной смеси для процесса сгорания.

По мнению экспертов, бензиновые двигатели основаны на искровом зажигании, но могут работать только на биоэтаноле, метаноле, водороде, сжатом природном газе (CNG), автогазе (LPG) и нитрометане.

3. По количеству цилиндров

а. Одноцилиндровый двигатель

Они состоят из одного цилиндра, соединенного с коленчатым валом. Эти типы двигателей легкие, компактные и обладают выдающимся соотношением массы и мощности.

Они обычно используются в мотороллерах, мотоциклах, картингах и мотоциклах для бездорожья.

г. Двухцилиндровый двигатель

Эти двигатели состоят из двух цилиндров, отсюда и название двухцилиндровый двигатель.

г. Двигатель многоцилиндровый

Эти двигатели имеют более двух цилиндров и могут быть трех, четырех, шести, двенадцати или шестнадцати. Эти двигатели обладают превосходной способностью нейтрализовать дисбаланс и без особых усилий достигать более высоких оборотов в минуту (об / мин).

Хорошими примерами являются двухтактные и четырехтактные двигатели, которые могут быть дизельными или с искровым зажиганием.

4. В зависимости от расположения цилиндров

а. Вертикальный двигатель

Цилиндры вертикальных двигателей, как и название, расположены вертикально.

г. Горизонтальный двигатель

Цилиндры этих двигателей расположены горизонтально

г. V-образный двигатель

В двигателях этих типов поршни и цилиндры выровнены в два ряда с некоторым углом между ними, и если смотреть сверху, они напоминают форму «V» .

По мнению экспертов, уникальная форма этих двигателей предназначена для предотвращения вибрации и проблем с балансировкой.

г. Двигатель типа W

В этих двигателях цилиндры расположены в 3 ряда, образуя форму «W» , и в большинстве случаев этот двигатель изготавливается из-за производства 16-цилиндровых и 12-цилиндровых двигателей.

эл. Двигатель с оппозитным цилиндром

Цилиндры в этом типе двигателя расположены в противоположных направлениях.Что наиболее важно, этот двигатель имеет отличную балансировку и работает плавно просто потому, что и поршень, и шатун работают одинаково.

5. Виды используемого топлива

• Бензиновый двигатель — использует бензин в качестве основного источника энергии
• Дизельный двигатель — использует дизельное топливо для своей работы
• Газовый двигатель — использует топливо для своей работы

6. В зависимости от количества ходов

а. Двухтактный двигатель

В двигателе этого типа поршень совершает два движения вверх (от НМТ до ВМТ) и вниз (от ВМТ до НМТ), чтобы произвести рабочий ход.

г. Двигатель четырехтактный

В двигателе этого типа поршень перемещается четыре раза, два движения вверх и два движения вниз за один цикл рабочего хода.

г. Шеститактный двигатель

Шестицилиндровый двигатель находится в стадии разработки, но, по словам источников, он вызовет внимание и интерес в автомобильной промышленности.

Ожидается, что он принесет огромные преимущества, такие как снижение механической сложности, повышение топливной эффективности и снижение выбросов.

Итог

Двигатель — самая важная часть вашего автомобиля, поскольку он позволяет вам эффективно перемещаться из одного места в другое.

Повернуть ключ для запуска автомобиля всегда интересно и просто, и в большинстве случаев его простота заставляет людей воспринимать двигатель как должное.

Если вы хотите понять конструкцию вашего автомобиля, рекомендуется разобраться в технологиях, которые используются под капотом, и, что наиболее важно, понять различные типы доступных автомобильных двигателей.

Было бы целесообразно разбираться в различных автомобильных двигателях и принципах их работы и принимать обоснованное решение о том, какой из них покупать, исходя из ваших личных предпочтений.

10 лучших автомобильных электростанций могут похвастаться более технологичными технологиями и электрификацией

Меньшие двигатели с новыми эффективными технологиями доминируют в лучших новых силовых установках для автомобилей, продаваемых в США, о чем было объявлено на конференции на этой неделе.

Список 10 лучших силовых установок — силовые установки, а не только двигатели, потому что электромобили становятся неотъемлемой частью этого списка — имеет только один V8, длинный тип двигателя, который ассоциируется с американскими фаворитами, такими как маслкары, пикапы и спортивные автомобили.

Сюрприз в списке: рядные шестицилиндровые двигатели, также называемые рядными шестицилиндровыми двигателями или двигателями I-6, которые когда-то почти исчезли, вернулись с трех из них.

«Автомобильная промышленность делает огромные успехи, продолжая разрабатывать инновационные двигатели внутреннего сгорания, одновременно инвестируя в гибриды, аккумуляторные батареи, мягкие гибриды на 48 В и топливные элементы, работающие на водороде », — говорит Дрю Винтер, старший директор по контенту Wards.

Редакторы Wards оценили 26 автомобилей с новыми или значительно обновленными силовыми установками, а также прошлогодних победителей.Критерии включают технологию, реальную экономию топлива, управление шумом и мощность.

Подробнее: 2021 GMC Yukon добавляет функции для улучшенной езды, комфорта и возможностей

Подробнее: GM возродит имя Hummer, но не бренд, в новом пикапе GMC

Победители в алфавитном порядке по автомобилям с комментариями редакторов Wards:

BMW M340i 3.0L turbo I-6

Рядный шестицилиндровый двигатель 3.0L с турбонаддувом мощностью 382 л.с. и крутящим моментом 369 фунт-футов заслужил десятую награду BMW за лучшую силовую установку «без споров среди судей. и чертовски близки к идеальным результатам в категориях мощности и крутящего момента », — написал Уордс.

«BMW бросает аналог трипл-дабла Рассела Уэстбрука в остальную индустрию с этим впечатляющим турбоинлайн-6», — сказал судья Джеймс Аменд.

Chevrolet Corvette Stingray 6.2L V-8

«Шелковисто-гладкий» и мощный «V8» устанавливает новый стандарт в среднемоторном Corvette 2020 года.

«Такое ощущение, что каждый бит мощности доступен при любом положении дроссельной заслонки», — сказал судья Боб Гритцингер. «Водитель чувствует прямую связь с трансмиссией через педаль газа и подрулевые переключатели.

Ford Mustang с высокой производительностью 2,3 л с турбонаддувом

Мощность Mustang больше не означает просто мощность V8. Четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом объемом 2,3 л развивает 332 л.с. и крутящий момент 350 Нм.

«Это очень современная и технически совершенная силовая установка, которая позволяет продавать более маневренный автомобиль и предлагать другие выгодные предложения разным покупателям», — говорит Винтер. «Но он определенно продает машину».

На четырехцилиндровые двигатели с турбонаддувом в прошлом году пришлось более половины продаж Mustang.Ward’s прогнозирует, что высокопроизводительная версия увеличит это.

GMC Sierra 3.0L с турбодизелем I-6

GM Ford и Fiat Chrysler участвовали в соревновании с пикапами с 3,0-литровыми турбодизелями, «и единодушным выбором был рядный 6-цилиндровый 3,0-литровый рядный 6-цилиндровый двигатель General Motors Duramax 3,0 л. .

«Этот двигатель подходит для любой дорожной ситуации, будь то трогание с места на месте, бесшумное гудение на скорости или мгновенная реакция, когда вам нужно, чтобы он врезался в пробоину в пробке», — судья — сказал Боб Гритцингер.

Плавный и тихий двигатель также доступен в Chevrolet Silverado.

Гибрид Honda Accord

Уордс похвалил гибрид Accord за сочетание экономии топлива и производительности. Вместительный седан оценил 48 миль на галлон в рейтингах EPA для комбинированного вождения по городу и шоссе.

«Это очень актуальная технология, к которой движется отрасль, прежде чем она сможет перейти на электромобили», — сказал судья Джеймс Аменд.

Система развивает мощность 212 л.с., что делает его «самым негибридным из всех гибридов».Так что это большой плюс, — сказал судья Дэйв Зоя.

Электрический внедорожник Hyundai Kona

Мощность 201 л.с. — 150 киловатт, если говорить об электромобилях. Электродвигатель придает субкомпактному внедорожнику Kona «захватывающие характеристики, особенно в спортивном режиме», — сказал Винтер.

Впечатляющий крутящий момент двигателя в 295 фунт-фут заставил судью Гритцингера предсказать новую тенденцию: недорогие электромобили срывают двери спортивных автомобилей на светофоре.

Hyundai Sonata 1.6L turbo

Hyundai получил вторую награду за лучшую трансмиссию 2020 года с 1.6-литровый двигатель с турбонаддувом, разработанный для нового среднеразмерного седана Sonata. Это первый серийный двигатель, в котором используется сложная технология, которую Hyundai называет непрерывно регулируемой продолжительностью работы клапана, которая способствует экономии топлива и производительности.

«Две минуты за рулем, и вы знаете, что этот двигатель может и будет конкурировать с V-6», — сказал судья Джеймс Аменд.

Двигатель развивает мощность 180 л.с. и крутящий момент 195 Нм.

Mercedes-Benz GLE450 3,0 л I-6

Рядный шестицилиндровый двигатель Mercedes-Benz объемом 3,0 л оснащен 48-вольтовым двигателем-генератором «мягкий гибрид».Система добавляет 21 л.

48-вольтовая система также обеспечивает более плавную остановку и запуск двигателя, чем предыдущая система Mercedes.

Nissan Altima 2.0L VC-Turbo

Инженеры годами мечтали о двигателях с переменной степенью сжатия, сочетающих производительность и экономию топлива, но так и не смогли создать надежный двигатель. Ситуация изменилась с появлением опциональной системы VC-Turbo для седана среднего размера Altima.

«Двигатель выполняет мучительную акробатику на скорости, переключаясь с одной степени сжатия на другую», — сказал управляющий редактор WardsAuto Том Мерфи. «Результатом является выдающаяся экономия топлива и двигатель, который работает так, как будто ничего необычного, как и хороший двигатель среднего седана».

Ram 1500 3,6 л eTorque V-6

Мягкий гибридный двигатель V6 Ram с 48-вольтовым двигателем-генератором повышает скорость запуска и экономию топлива, а также повышает комфорт при отключении двигателя при включении стоп-сигналов и на холостом ходу.

«Многим водителям не нравятся системы остановки / запуска, потому что двигатель может снова включиться с дрожью, или они могут подумать, что двигатель вообще не запускается», — сказал Мерфи.

eTorque V6 перезапускает двигатель за 400 миллисекунд — половину времени, которое требуется для обычных остановок / запусков.

Было четыре повторных победителя: BMW 3.0L с турбонаддувом I-6, Ram eTorque V6, четырехцилиндровый гибрид Honda, электрический аккумулятор Hyundai и четырехцилиндровый двигатель Nissan с регулируемым сжатием 2.0L с турбонаддувом.

Свяжитесь с Марком Феланом по телефону 313-222-6731 или [email protected] Следуйте за ним в Twitter @ mark_phelan. Узнайте больше об автомобилях и подпишитесь на нашу рассылку по автомобилям.

Типы генераторов и двигателей и промышленное использование

Что такое дизельный двигатель?

Дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания; более конкретно, это двигатель с воспламенением от сжатия. Топливо в дизельном двигателе воспламеняется путем внезапного воздействия на него высокой температуры и давления сжатого газа, содержащего кислород (обычно атмосферного воздуха), а не от отдельного источника энергии зажигания (например, свечи зажигания).Этот процесс известен как дизельный цикл по имени Рудольфа Дизеля, который изобрел его в 1892 году. Хотя традиционные генераторы с дизельными двигателями могут не вписываться в наше определение «альтернативных источников энергии», они по-прежнему являются ценным дополнением к удаленным источникам энергии или сети. вверх по системе.

Типы дизельных двигателей

Есть два класса дизельных двигателей: двухтактные и четырехтактные. Большинство дизельных двигателей обычно используют четырехтактный цикл, а некоторые более крупные двигатели работают по двухтактному циклу.Обычно ряды цилиндров используются в количестве, кратном двум, хотя можно использовать любое количество цилиндров, если нагрузка на коленчатый вал уравновешена для предотвращения чрезмерной вибрации.
Генераторные установки вырабатывают одно- или трехфазное питание. Большинству домовладельцев требуется однофазное питание, тогда как для промышленных или коммерческих приложений обычно требуется трехфазное питание. Дизельные двигатели-генераторы рекомендуются из-за их долговечности и более низких эксплуатационных расходов. Современные дизельные двигатели работают бесшумно и, как правило, требуют гораздо меньшего обслуживания, чем газовые агрегаты аналогичного размера (природный газ или пропан).

Дизельные двигатели-генераторы — коммерческое / промышленное применение

Дизель-генераторы предназначены для удовлетворения потребностей малого и среднего бизнеса, помимо интенсивного использования в промышленности. Генератор — это революционный продукт, который обеспечивает доступ к чистой и доступной резервной энергии для миллионов предприятий, домов и малых предприятий. В наши дни снижение стоимости резервного питания и упрощение установки генераторов становится нормой.

Предприятия теряют деньги, когда закрываются во время отключения электроэнергии. Учитывая влияние значительной потери доходов, экономия от инвестиций в резервное питание является убедительной. Чтобы проиллюстрировать эту мысль: если розничный бизнес в среднем составляет 1000 долларов в час на кассе, потеря дохода во время длительного простоя будет очень высокой, не говоря уже о стоимости простоя сотрудников в течение этого времени. Однако дизельные генераторы исключают риск отключения электроэнергии. Добавьте к этому преимущества открытости, в то время как конкуренты без резервного питания отключены, и анализ затрат и выгод выглядит еще лучше.Инвестиции в генераторы — это простой способ сохранить доходы, обеспечить безопасность, избежать потерь и защитить прибыль.

Большинство современных генераторов спроектированы для удовлетворения потребностей в аварийном электроснабжении. Эти агрегаты непрерывно контролируют электрический ток и автоматически запускаются в случае прерывания подачи электроэнергии и отключаются при возобновлении подачи электроэнергии. В отраслях промышленности во время критических процессов генераторы могут по желанию обеспечивать аварийным питанием все жизненно важные и выбранные нагрузки. Это качество приводит к широкому использованию дизельных генераторов в развлекательных, жилых, коммерческих, коммуникационных и промышленных целях.Сегодня большинство современных больниц, пятизвездочных отелей, центров аутсорсинга бизнес-процессов, производственных предприятий, телекоммуникационных организаций, коммерческих зданий, центров обработки данных, аварийных служб, крупных промышленных предприятий и горнодобывающих компаний требуют бесперебойного питания и имеют резервное дизельное топливо. двигатели-генераторы.

В дороге:

Подавляющее большинство современных тяжелых дорожных транспортных средств, таких как грузовики и автобусы, корабли, поезда дальнего следования, крупномасштабные портативные электрогенераторы, а также большинство сельскохозяйственных и горнодобывающих машин имеют дизельные двигатели.Однако в некоторых странах они не так популярны в легковых автомобилях, поскольку они тяжелее, шумнее, имеют рабочие характеристики, которые замедляют ускорение. В целом они также дороже бензиновых автомобилей. Современные дизельные двигатели прошли долгий путь, и теперь, когда в транспортных средствах используются системы прямого впрыска с турбонаддувом, трудно заметить разницу между дизельными и бензиновыми двигателями.

В некоторых странах, где налоговые ставки делают дизельное топливо намного дешевле бензина, очень популярны дизельные автомобили.Новые разработки значительно сократили различия между бензиновыми и дизельными автомобилями в этих областях. Дизельная лаборатория BMW в Австрии считается мировым лидером в разработке автомобильных дизельных двигателей. После долгого периода с относительно небольшим количеством дизельных автомобилей в своей линейке Mercedes Benz вернулся к дизельным автомобилям в 21 веке с упором на высокую производительность.

В сельском хозяйстве тракторы, ирригационные насосы, молотилки и другое оборудование работают преимущественно на дизельном топливе.Строительство — еще один сектор, который сильно зависит от дизельной энергии. Все бетоноукладчики, скреперы, катки, траншеекопатели и экскаваторы работают на дизельном топливе.

В воздухе:

Некоторые самолеты использовали дизельные двигатели с конца 1930-х годов. Новые автомобильные дизельные двигатели имеют соотношение мощности и веса, сравнимое с древними конструкциями с искровым зажиганием, и имеют гораздо более высокую топливную экономичность.Использование в них электронного зажигания, впрыска топлива и сложных систем управления двигателем также делает их намного проще в эксплуатации, чем массовые авиационные двигатели с искровым зажиганием. Стоимость дизельного топлива по сравнению с бензином вызвала значительный интерес к малым дизельным самолетам общего назначения, и несколько производителей недавно начали продавать дизельные двигатели для этой цели.

На воде:

Высокоскоростные двигатели используются в тракторах, грузовиках, яхтах, автобусах, легковых автомобилях, компрессорах, генераторах и насосах.Самые большие дизельные двигатели используются для питания кораблей и лайнеров в открытом море. Эти огромные двигатели имеют выходную мощность до 90 000 кВт, вращаются со скоростью от 60 до 100 об / мин и имеют высоту 15 метров.

Под землей:

Горнодобывающая промышленность и добыча полезных ископаемых во всем мире в значительной степени полагаются на дизельную энергию для использования природных ресурсов, таких как агрегаты, драгоценные металлы, железная руда, нефть, газ и уголь. Экскаваторы и буровые установки с дизельным двигателем выкапывают эти продукты и загружают их в огромные карьерные самосвалы или на конвейерные ленты, которые также работают на том же топливе.В целом на дизельное топливо приходится 72 процента энергии, потребляемой горнодобывающим сектором.

Как открытые, так и подземные горные работы полагаются на дизельное оборудование для извлечения материалов и погрузки грузовиков. Самым крупным дизельным оборудованием с резиновыми колесами, используемым в горнодобывающей промышленности, являются огромные внедорожники с двигателями мощностью более 2500 лошадиных сил, способными перевозить более 300 тонн груза. Эти гигантские грузовики, катящиеся по земле, просто зрелище.

В больницах

Аварийные резервные генераторы необходимы в любом крупном медицинском учреждении.Из-за критического характера работы, которую выполняют эти учреждения, и положения, в котором находятся их пациенты, перебои в подаче электроэнергии просто недопустимы. В течение многих лет как военные, так и государственные больницы полагались на промышленные генераторные установки, которые брали на себя работу всякий раз, когда отключалось электричество, будь то локальный сбой или крупное стихийное бедствие, такое как ураган или наводнение.

За центрами обработки данных

Компьютеры — это сердце современной индустрии.Когда серверы и системы выходят из строя, связь может быть потеряна, бизнес прекращается, данные теряются, рабочие сидят без дела, и почти все останавливается. По этой причине почти все коммуникационные и телекоммуникационные компании любого профиля обращаются к дизельным генераторам в качестве основного варианта резервного питания. Поскольку надежность их услуг затрагивает очень многих людей, у них действительно нет другого выбора, кроме как иметь надежный вариант резервного питания как для своего бизнеса, так и для клиентов, которых они обслуживают.

Сводка

Дизель используется в большинстве промышленных секторов, потому что он обеспечивает большую мощность на единицу топлива, а его более низкая летучесть делает его более безопасным в обращении. Одна действительно захватывающая перспектива замены дизельного топлива бензином — это возможность полностью исключить потребление бензина. Большинство дизельных двигателей можно уговорить сжигать растительное масло вместо дизельного, и все они могут сжигать различные обработанные формы растительного масла без потери срока службы или эффективности.

С Generator Source ваш поиск экономичного и эффективного дизельного двигателя или генератора теперь заканчивается. Мы предлагаем один из самых больших в мире ассортиментов промышленных дизельных двигателей и генераторов. Чтобы получить дополнительную информацию, просто свяжитесь с нами сегодня!

Какие двигатели доступны для Ford Explorer 2021 года?

2021 Ford Explorer Опции и характеристики двигателя

Для вашей семьи, любящей приключения, вам нужен внедорожник, обладающий силой и возможностями, необходимыми для спонтанных побегов, автомобильных поездок и многого другого.Если вам нужна высокая производительность, рассмотрите Ford Explorer 2021 года на выставке Broadway Automotive. Изучите каждый вариант двигателя, доступный для Ford Explorer 2021 года, а также его максимальную буксировочную способность ниже!

Технические характеристики Ford Explorer

2021 года

Всего для Ford Explorer 2021 года доступно три варианта двигателей. Первый — это двигатель EcoBoost® объемом 2,3 л, вырабатывающий 300 лошадиных сил и 310 фунт-фут крутящего момента. Будучи стандартным двигателем, водители могут рассчитывать на большую мощность от каждого Ford Explorer 2021 года.

Второй доступный вариант двигателя — это 3,0-литровый двигатель V6 EcoBoost® с турбонаддувом. С отделкой Platinum этот двигатель выдает 365 лошадиных сил и 380 фунт-фут крутящего момента. Если вы выберете отделку ST, двойная турбина улучшит характеристики этого двигателя, улучшив его характеристики до 400 лошадиных сил и 415 фунт-фут крутящего момента.

И последнее, но не менее важное: Ford Explorer 2021 года предлагает более экономичный вариант для водителей, стремящихся сократить выбросы и сэкономить деньги на бензине. Гибридный двигатель V6 объемом 3,3 л вырабатывает 318 лошадиных сил и 322 фунт-фут крутящего момента с помощью электродвигателя и аккумуляторной батареи.

Буксирная способность Ford Explorer 2021 года

Готовы отправиться в путь с прицепом, лодкой или другим крупным предметом, требующим буксировки? Ford Explorer 2021 года поможет вам и вашему грузу добраться до пункта назначения.