Анализ мировых тенденций в проектировании современных бензиновых двигателей, страница 6

В верхней части камеры сгорания расположена «шайба» в виде поршня с размещенной в ней свечой зажигания. Принцип действия механизма изменения степени сжатия достаточно прост: шайба, перемещаемая эксцентриковым механизмом, движется вверх или вниз, увеличивая или уменьшая объем камеры сгорания (рис. 8). Такая система позволяет плавно изменять степень сжатия до 40:1, что почти в 4 раза превышает этот показатель для стандартного четырехтактного двигателя (рис. 8). Получить такую высокую степень сжатия позволило, в частности, отсутствие в конструкции двигателя тарельчатых клапанов.

Двухтактные двигатели, которые можно увидеть в любом мотоцикле или мотороллере, обычно обладают малой массой и высокой мощностью. Во многих секторах индустрии мощных спортивных машин эти компактные двигатели были вытеснены более «чистыми» и экономичными четырехтактными моторами. Используя новые технологии, Lotus разрабатывает двигатель, призванный вернуть внимание автомобилестроителей к двухтактным агрегатам.

Рисунок 8 Внешний вид экспериментального двигателя Omnivore(а) и схема изменения степени сжатия топливновоздушной смеси (б).

Концепция Omnivore основана на схеме двигателя с золотниковым газораспределением, однако прямой впрыск, компьютерное управление выпускным клапаном позволяют точно контролировать подачу топлива и рециркуляцию выхлопных газов. В сочетании с высокой степенью сжатия это позволит избавить двухтактные двигатели от характерной для них склонности выбрасывать несгоревшее топливо.

При всей своей перспективности новые силовые агрегаты, несомненно, еще долгое время будут слишком требовательными к обслуживанию и дорогими. Поэтому ожидать запуска двигателей типа DiesOtto в полно масштабное промышленное производство всамом ближайшем будущем не приходится.

Приведенный анализ основных тенденций развития бензиновых двигателей легковых автомобилей дает общее представление о направлении их эволюции и показывает, что потенциал этих силовых установок еще далеко не исчерпан и их совершенствование непрерывно продолжается.

С целью выбора прототипа двигателя для дипломного проекта, мною был сделан краткий обзор характеристик современных бензиновых двигателей в диапазоне мощности 130 – 150 кВт, который приведен ниже.

1.6  ОБЗОР ДВИГАТЕЛЕЙ

Двигатель 2.0 Turbo 200HP (Opel Astra)

Тип двигателя

4-цилиндровый, рядный

Рабочий объем, см3

1998

Диаметр цилиндра, мм

86,0

Ход поршня, мм

86,0

Степень сжатия

8,8

Смесеобразование

впрыск топлива во впускные патрубки

Расход топлива (л/100 км):

-городской цикл

-загородный цикл

-смешанный

13,1

7,1

9,3

Выброс СО2 (г/км)

223

Удельная мощность (кВт/л; л.с./л)

73,6/100,1

При частоте вращения 5400 об/мин двигатель развивает максимальную мощность 147 кВт (200 л.с.). Максимальный крутящий момент 262 Нм достигается при частоте вращения 4200 об/мин. Двигатель оснащен турбонаддувом, имеет 4 клапана на цилиндр. 16 клапанов двигателя приводятся в действие двумя верхними распределительными валами с ременным приводом.  Двигатель используется совместно с механической 6 – ступенчатой коробкой передач, главная передача 3,94.

Двигатель 1.6 Turbo (OpelAstra)

Тип двигателя

4-цилиндровый, рядный

Рабочий объем, см3

1598

Диаметр цилиндра, мм

79,0

Ход поршня, мм

81,5

Степень сжатия

8,8

Смесеобразование

впрыск топлива во впускные патрубки

Расход топлива (л/100 км):

-городской цикл

-загородный цикл

10,3

6,2

Выброс СО2 (г/км)

185

Удельная мощность (кВт/л; л.с./л)

82,6/112,6