Гидроудар двигателя — что это такое? Последствия и решение вопроса
Гидроудар двигателя — это воздействие влаги на поршень мотора при попадании воды из атмосферы в воздушный фильтр. Поскольку жидкость в отличие от воздуха практически не сжимается, то создается эффект удара цилиндра о прослойку воды при движении в крайнюю верхнюю точку к головке блока. Влага может попасть при движении автомобиля по глубокой луже.
Последствия гидроудара двигателя: чем это грозит
Последствия гидроудара зависят от того, когда именно произошло попадание воды. Если автомобиль оставался неподвижным, а двигатель работал на холостом ходу, то мотор может просто заглохнуть. При попадании влаги в рабочий объем цилиндра во время движения последствия окажутся более серьезными — деформации и разрушения вкладышей, поршневых колец, шатунов и коленвала.
Во время движения автомобиля после разрушения деталей, например, колец, шатунов и обратного хода поршня может произойти его заклинивание или пробой. Особенно опасен гидроудар в дизельном двигателе, поскольку компрессия в нем намного больше и, следовательно, разрушение деталей цилиндропоршневой группы произойдет быстрее, чем в случае с бензиновым мотором. В отдельных случаях двигатель после гидроудара восстановлению не подлежит. Также при гидроударе повреждаются детали кривошипно-шатунного механизма и другие детали моторной группы.
Характер повреждений напрямую зависит от скорости движения автомобиля и объема воды, попадающей в рабочий объем цилиндра. Чем выше скорость, тем больше вероятность серьезных повреждений силового агрегата.
Что делать при гидроударе двигателя
Если при езде по глубокой луже мотор заглох, то нельзя пытаться завести двигатель от стартера. Необходимо выключить зажигание, открыть капот и снять кожух воздушный фильтр. Дальнейшие действия зависит от того, есть ли вода в воздушном фильтре.
Если присутствует влага, то следует:
- Снять свечи зажигания.
- Попробовать прокрутить коленвал вручную.
Если коленвал проворачивается с трудом или возникает стук при его повороте, то самостоятельно избавиться от последствий гидроудара уже не получится — необходимо вызвать эвакуатор для транспортировки автомобиля до автосервиса.
Повреждения коленвала
Обычно при гидроударе коленчатый вал не повреждается. Его деформация возникает, как правило, из-за разрушения поршня и шатунов. Заклинивание колевала больше характерно при перегреве и деформациях шатунов, что при гидроударе не происходит. Определить точную причину заклинивания коленчатого вала мастер смогут при проведении визуальной диагностики деталей моторной группы.
Ремонт при гидроударе
В случае гидроудара двигателя производится частичная разборка двигателя и диагностика деталей кривошипно-шатунного механизма. Может потребоваться шлифовка, восстановление или замена отдельных деталей.
При попадании влаги в воздушный фильтр на большой скорости движения автомобиля, попытке завести мотор через стартер может потребоваться и капитальный ремонт двигателя.
Не всегда можно сразу определить факт гидроудара, поскольку нередко серьезные проблемы появляются не сразу. Двигатель удается завести, но водитель не обращает внимание на посторонние шумы и стуки со стороны мотора. Стуки могут свидетельствовать о механических повреждениях деталей кривошипно-шатунного механизма. Дальнейшая эксплуатация транспортного средства, как правило, приводит к серьезным деформациям деталей мотора. Поэтому необходимо как можно раньше обратиться в специализированный автосервис для проведения диагностики двигателя.
Гидроудар дизельного двигателя
Более серьезные последствия возникают при гидроударе дизельного двигателя. На месте попытаться удалить влагу из дизеля не получится, поэтому потребуется только буксировка или эвакуация транспортного средства с последующей разборкой мотора и оценкой степени и характера повреждений.
Нельзя допускать простоя авто после гидроудара, поскольку вода достаточно быстро приведет к коррозии.
Предупреждение гидроударов двигателя
Один из вариантов защиты мотора является установка шноркелей. Это оправдано для внедорожников, на которых часто приходится преодолевать препятствия с глубоким уровнем воды. И, конечно, не стоит допускать погружения автомобиля в воду на уровне воздухозаборников, так как это однозначно приведет к гидроудару, переборке мотора и его капитальному ремонту. Если же гидроудар произошел, то нужно заглушить двигатель, выключить зажигание и отбуксировать автомобиль в СТО. Мастера проведут диагностику и выполнят необходимые восстановительные работы. Помните, что гидроудар проще предупредить или устранить его последствия сразу же, чем потом выполнять капитальный ремонт двигателя.
Вводятся новые правила регистрации машин – Авто – Коммерсантъ
Опубликован приказ МВД с новыми правилами регистрации автомобилей.
Теперь не надо будет ехать в ГИБДД и проходить сложные согласования при замене двигателя на идентичный. Впервые можно будет регистрировать в ГИБДД автомобиль с электронным паспортом транспортного средства. Кроме того, граждане получат возможность в течение года хранить в подразделении регистрационный знак с проданной машины.
Официально опубликован приказ МВД №399, утверждающий «правила государственной регистрации автомототранспортных средств и прицепов к ним в ГИБДД». Документ вступает в силу 6 октября и придет на смену старым правилам регистрации, утвержденным приказом №1001 2008 года.
Документ, о первой версии которого сообщалось еще в конце прошлого года, содержит ряд нововведений.
Первое связано с электронными паспортами транспортных средств (ЭПТС). Напомним, к введению таких паспортов российские власти готовятся несколько лет, для этого было создано специальное АО «Электронный паспорт», входящее в структуру ГК «Ростех», которое занимается введением информационной системы электронных паспортов.
Введение ЭПТС несколько раз переносилось, и теперь в соответствии с приказом МВД появилось юридическое основание ставить на учет машины с электронными паспортами. Порядок такой регистрации прописан в новом приказе №399 МВД. А с 1 ноября 2019 года, согласно решению Евразийской экономической комиссии, прекратится выдача традиционных бумажных ПТС при выпуске в обращение транспортных средств. Иными словами, при покупке нового автомобиля у дилера или ввозе машины из-за рубежа на нее выдадут сразу электронный ПТС. А вот для уже выпущенных в обращение машин продолжает действовать традиционный бумажный ПТС — он бессрочный, можно будет получить его дубликат (эта опция заложена в новом приказе): замена на ЭПТС исключительно добровольная.
Еще одно важное нововведение касается установки в автомобиль нового двигателя.
До сих пор автовладельцы при установке нового силового агрегата сталкивались с рядом проблем — инспекторы ГИБДД, в частности, требовали предъявить на мотор отдельный договор купли-продажи и в определенных случаях отказывали в регистрации авто. Теперь все это уходит в прошлое. С 6 октября можно будет установить в машину новый мотор (речь идет о замене двигателя на идентичный юридически чистый) и ездить на таком автомобиле без каких-либо дополнительных действий. Инспектор ДПС на дороге ничего не сверяет, поскольку номер мотора не относится к регистрационным данным — он указывается только в ПТС, его водитель возить с собой не обязан.
При продаже автомобиля новому собственнику какие-либо дополнительные документы на двигатель также не нужны: инспектор на площадке, увидев, что установлен мотор от другой машины, проверит, не изменена ли маркировка, не объявлен ли мотор в розыск, не менялась ли конструкция машины (установка более мощного двигателя в автомобиль считается изменением конструкции).
Если вопросов не возникает, информация о новом моторе вносится в ПТС при регистрации машины.
Также приказ определяет правила регистрации машины, которая принадлежит нескольким собственникам, например в случае получения наследства от умершего родителя несколькими детьми. Сейчас нередко возникают проблемы из-за того, что у наследников нет регистрационных документов на автомобиль, но формально они все являются владельцами, и не понятно, как и на кого машину ставить на учет. Теперь вводится два сценария. Первый: все собственники приезжают в ГИБДД и пишут простое письменное заявлении о согласии регистрировать машину на одного из наследников. Второй сценарий: оформляется нотариально заверенное согласие наследников на регистрацию машины за одним из них, с этим документами он уже сам приезжает в подразделение и регистрирует машину на себя.
Помимо этого приказом МВД уточняется, что зарегистрировать машину можно будет не только по паспорту, но и по временному удостоверению личности, которое выдается взамен утерянного паспорта.
Также в приказе четко прописана обязанность инспекторов вносить в Федеральную информационную систему ГИБДД все данные (включая сканы документов и фотографии) об измененной маркировке автомобилей. Речь идет о случаях, к примеру, когда один из номеров на кузове проржавел и не читается, но в ходе экспертизы официально установлено, что никакого криминала в этом нет, на машине можно ездить. Нововведение исключит случаи направления автовладельцев на одни и те же экспертизы в разных регионах и разгрузит экспертов-криминалистов от лишней работы.
Еще одно нововведение связано с хранением номеров. По действующим правилам, напомним, водитель может при смене автомобиля сохранить за собой госзнак, оставив его на хранение в ГИБДД на срок до 180 дней. Практика показала, что нередко граждане просят продлить этот срок, но такой возможности не было предусмотрено. Теперь максимальный срок хранения номера составит 360 дней, причем он будет автоматически продлен для тех автовладельцев, кто хранит номер в ГИБДД на момент вступления в силу приказа МВД.
«По результатам анализа обращений граждан и организаций уточнены процедуры выдачи регистрационных знаков «Транзит» на вывозимые транспортные средства, расширен перечень документов, подтверждающих факт утилизации транспортного средства и являющихся основанием к проведению соответствующего регистрационного действия,— отметила официальный представитель МВД России Ирина Волк.— Закрепленные в приказе нововведения направлены на повышение качества предоставления государственных услуг в системе МВД по регистрации транспортных средств и упрощения соответствующих административных процедур для заявителей»
Эксперты документ поддержали. «Многие скептики выражали сомнение по поводу того, что ЭПТС появится, но тем не менее это произошло, и наша система технически полностью к этому готова,— заявил “Ъ” директор департамента научно-технической деятельности АО “Электронный паспорт” Борис Ионов.— По нашей информации, ряд автопроизводителей уже выпустил с конвейера автомобили, на которые оформлены ЭПТС, и в ближайшее время эти автомобили поедут на регистрацию в ГИБДД.
Сейчас мы вместе с Госавтоинспекцией ведем тонкую настройку взаимодействия систем, единичные автомобили с оформленными ЭПТС будут ставиться на учет. В течение года будем наращивать обороты». Гендиректор компании «Услуги авто» (экспертиза и сертификация автомобилей) Юрий Пархоменко говорит, что новый приказ «адаптирован» к обороту электронных ПТС. Среди плюсов для автовладельцев он отметил более четкое описание случаев и перечня документов, которые нужно предоставлять при измененной маркировке автомобиля, а также упрощенную процедуру замены двигателя.
Новый приказ МВД — это часть большой реформы в области регистрации автомобилей, которая ведется последние несколько лет. В 2017 году, напомним, ГИБДД разрешила автовладельцам ставить на учет некриминальные машины с ржавыми номерами. В августе 2018 года Госдума приняла закон «О государственной регистрации транспортных средств», о котором ранее сообщал “Ъ”: вводится возможность регистрации новых машин у дилеров без посещения Госавтоинспекции.
Иван Буранов
Двигатель внутреннего сгорания — это… Что такое Двигатель внутреннего сгорания?
Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую энергию.
Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания относится к относительно несовершенному типу тепловых машин (
История создания
В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля, однако светильный газ годился не только для освещения.
В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения, стремительно расширяясь, оказывали сильное давление на окружающую среду — таким образом, оставалось только найти способ использования выделившейся энергии. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Затем газовоздушная смесь поступала в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня.
По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, так и не успев воплотить в жизнь своё изобретение.
В последующие годы изобретатели из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной.
Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Решив возникшие по ходу проблемы (тугой ход и перегрев поршня, ведущий к заклиниванию) продумав систему охлаждения и смазки двигателя, Ленуар создал работоспособный двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году было выпущено более трёхсот таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над дальнейшим усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто и получившим патент на изобретение своей модели газового двигателя в 1864 году.
В 1864 году немецкий изобретатель Августо Отто заключил договор с богатым инженером Лангеном для реализации своего изобретения — была создана фирма «Отто и Компания». Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. Цилиндр двигателя Отто, в отличие от двигателя Ленуара, был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Принцип действия: вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разреженное пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой.
В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени. Кроме того, двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Несмотря на это, Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре была применена кривошипно-шатунная передача. Однако самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто получил патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей.
Типы двигателей внутреннего сгорания
Поршневой ДВС Роторный ДВС Газотурбинный ДВСДВС классифицируют:
а) По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.
б) По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).
в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор, инжектор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).
г) По способу воспламенения (с принудительным зажиганием, с воспламенением от сжатия, калоризаторные).
д) По расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные с одним и с двумя коленвалами, V-образные с верхним и нижним расположением коленвала, VR-образные и W-образные, однорядные и двухрядные звездообразные, Н-образные, двухрядные с параллельными коленвалами, «двойной веер», ромбовидные, трехлучевые и некоторые другие.
Бензиновые
Бензиновые карбюраторные
Смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе, далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
Основная характерная особенность топливо-воздушной смеси в этом случае — гомогенность.
Бензиновые инжекторные
Также, существует способ смесеобразования путём впрыска бензина во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр при помощи распыляющих форсунок (инжектор). Существуют системы одноточечного и распределённого впрыска различных механических и электронных систем. В механических системах впрыска дозация топлива осуществляется плунжерно — рычажным механизмом с возможностью электронной корректировки состава смеси. В электронных системах смесеобразование осуществляется под управлением электронного блока управления (ЭБУ), управляющим электрическими бензиновыми вентилями.
Дизельные, с воспламенением от сжатия
Дизельный двигатель характеризуется воспламенением топлива без использования свечи зажигания. В разогретый от сжатия воздух (до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива) через форсунку впрыскивается порция топлива. В процессе впрыскивания топлива происходит его распыливание, а затем вокруг отдельных капель топлива возникают очаги сгорания. Т. к. дизельные двигатели не подвержены явлению детонации, характерному для двигателей с принудительным воспламенением, в них допустимо использование более высоких степеней сжатия (до 26), что благотворно сказывается на КПД данного типа двигателей, который может превышать 50% в случае с крупными судовыми двигателями.
Дизельные двигатели являются менее быстроходными и характеризуются большим крутящим моментом на валу. Дизельное топливо является более дешевым, нежели бензин. Также некоторые крупные дизельные двигатели приспособлены для работы на тяжелых топливах, например, мазутах. Запуск крупных дизельных двигателей осуществляется, как правило, за счет пневматической схемы с запасом сжатого воздуха, либо в случае с инверторными генераторными установками, от присоединенной электромашины, которая при обычной эксплуатации выполняет роль генератора.
Вопреки расхожему мнению, современные двигатели, традиционно называемые дизельными, работают не по циклу Дизеля, а по циклу Тринклера-Сабатэ со смешанным подводом теплоты.
Недостатки дизельных двигателей обусловлены особенностями рабочего цикла — более высокой механической напряженностью, требующей повышенной прочности конструкции и, как следствие, увеличения её габаритов, веса и увеличения стоимости за счёт усложнённой конструкции и использования более дорогих материалов. Также дизельные двигатели за счет гетерогенного сгорания характеризуются неизбежными выбросами сажи и повышенным содержанием оксидов азота в выхлопных газах.
Газовые
Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях:
- смеси сжиженных газов — хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
- сжатые природные газы — хранятся в баллоне под давлением 150—200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие — отсутствие испарителя.
- генераторный газ — газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются:
Газодизельные
Основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю.
Роторно-поршневой
Предложен изобретателем Ванкелем в начале ХХ века. Основа двигателя — треугольный ротор (поршень), вращающийся в камере особой 8-образной формы, исполняющий функции поршня, коленвала и газораспределителя. Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. За один оборот двигатель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя. Строился серийно фирмой НСУ в Германии (автомобиль RO-80), ВАЗом в СССР (ВАЗ-21018 «Жигули», ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526), в настоящее время строится только Маздой (Mazda RX-8). При своей принципиальной простоте имеет ряд существенных конструктивных сложностей, делающих его широкое внедрение весьма затруднительным. Основные трудности связаны с созданием долговечных работоспособных уплотнений между ротором и камерой и с построением системы смазки.
В Германии в конце 70х годов ХХ века существовал анекдот: «Продам НСУ, дам в придачу два колеса, фару и 18 запасных моторов в хорошем состоянии».
- RCV — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт движения поршня, который совершает возвратно-поступательные движения, попеременно проходя впускной и выпускной патрубок.
Комбинированный двигатель внутреннего сгорания
- — двигатель внутреннего сгорания, представляющий собой комбинацию из поршневой и лопаточной машин (турбина, компрессор), в котором обе машины в соотносимой мере участвуют в осуществлении рабочего процесса. Примером комбинированного ДВС служит поршневой двигатель с газотурбинным наддувом (турбонаддув). Большой вклад в теорию комбинированных двигателей внес советский инженер, профессор А. Н. Шелест.
Циклы работы поршневых ДВС
Двухтактный цикл Схема работы четырёхтактного двигателя, цикл Отто1. впуск
2. сжатие
3. рабочий ход
4. выпуск
Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.
Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа, состоящий из четырёх отдельных тактов:
- впуска,
- сжатия заряда,
- рабочего хода и
- выпуска (выхлопа).
Изменение рабочих тактов обеспечивается специальным газораспределительным механизмом, чаще всего он представлен одним или двумя распределительными валами, системой толкателей и клапанами, непосредственно обеспечивающими смену фазы. Некоторые двигатели внутреннего сгорания использовали для этой цели золотниковые гильзы (Рикардо), имеющие впускные и/или выхлопные окна. Сообщение полости цилиндра с коллекторами в этом случае обеспечивалось радиальным и вращательным движениями золотниковой гильзы, окнами открывающей нужный канал. Ввиду особенностей газодинамики — инерционности газов, времени возникновения газового ветра такты впуска, рабочего хода и выпуска в реальном четырёхтактном цикле перекрываются, это называется перекрытием фаз газораспределения. Чем выше рабочие обороты двигателя, тем больше перекрытие фаз и чем оно больше, тем меньше крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на низких оборотах. Поэтому в современных двигателях внутреннего сгорания всё шире используются устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в процессе работы. Особенно пригодны для этой цели двигатели с электромагнитным управлением клапанами (BMW, Mazda). Имеются также двигатели с переменной степенью сжатия (СААБ), обладающие большей гибкостью характеристики.
Двухтактные двигатели имеют множество вариантов компоновки и большое разнообразие конструктивных систем. Основной принцип любого двухтактного двигателя — исполнение поршнем функций элемента газораспределения. Рабочий цикл складывается, строго говоря, из трёх тактов: рабочего хода, длящегося от верхней мёртвой точки (ВМТ) до 20—30 градусов до нижней мёртвой точки (НМТ), продувки, фактически совмещающей впуск и выхлоп, и сжатия, длящегося от 20—30 градусов после НМТ до ВМТ. Продувка, с точки зрения газодинамики, слабое звено двухтактного цикла. С одной стороны, невозможно обеспечить полное разделение свежего заряда и выхлопных газов, поэтому неизбежны либо потери свежей смеси, буквально вылетающей в выхлопную трубу (если двигатель внутреннего сгорания — дизель, речь идёт о потере воздуха), с другой стороны, рабочий ход длится не половину оборота, а меньше, что само по себе снижает КПД. В то же время длительность чрезвычайно важного процесса газообмена, в четырёхтактном двигателе занимающего половину рабочего цикла, не может быть увеличена. Двухтактные двигатели могут вообще не иметь системы газораспределения. Однако, если речь не идёт об упрощённых дешёвых двигателях, двухтактный двигатель сложнее и дороже за счёт обязательного применения воздуходувки или системы наддува, повышенная теплонапряжённость ЦПГ требует более дорогих материалов для поршней, колец, втулок цилиндров. Исполнение поршнем функций элемента газораспределения обязывает иметь его высоту не менее ход поршня + высота продувочных окон, что некритично в мопеде, но существенно утяжеляет поршень уже при относительно небольших мощностях. Когда же мощность измеряется сотнями лошадиных сил, увеличение массы поршня становится очень серьёзным фактором. Введение распределительных гильз с вертикальным ходом в двигателях Рикардо было попыткой сделать возможным уменьшение габаритов и массы поршня. Система оказалась сложной и дорогой в исполнении, кроме авиации, такие двигатели нигде больше не использовались. Выхлопные клапаны (при прямоточной клапанной продувке) имеют вдвое большую теплонапряжённость в сравнении с выхлопными клапанами четырёхтактных двигателей и худшие условия для теплоотвода, а их сёдла имеют более длительный прямой контакт с выхлопными газами.
Самой простой с точки зрения порядка работы и самой сложной с точки зрения конструкции является система Фербенкс — Морзе, представленная в СССР и в России, в основном, тепловозными дизелями серий Д100. Такой двигатель представляет собой симметричную двухвальную систему с расходящимися поршнями, каждый из которых связан со своим коленвалом. Таким образом, этот двигатель имеет два коленвала, механически синхронизированные; тот, который связан с выхлопными поршнями, опережает впускной на 20—30 градусов. За счёт этого опережения улучшается качество продувки, которая в этом случае является прямоточной, и улучшается наполнение цилиндра, так как в конце продувки выхлопные окна уже закрыты. В 30х — 40х годах ХХ века были предложены схемы с парами расходящихся поршней — ромбовидная, треугольная; существовали авиационные дизели с тремя звездообразно расходящимися поршнями, из которых два были впускными и один — выхлопным. В 20-х годах Юнкерс предложил одновальную систему с длинными шатунами, связанными с пальцами верхних поршней специальными коромыслами; верхний поршень передавал усилия на коленвал парой длинных шатунов, и на один цилиндр приходилось три колена вала. На коромыслах стояли также квадратные поршни продувочных полостей. Двухтактные двигатели с расходящимися поршнями любой системы имеют, в основном, два недостатка: во-первых, они весьма сложны и габаритны, во-вторых, выхлопные поршни и гильзы в зоне выхлопных окон имеют значительную температурную напряжённость и склонность к перегреву. Кольца выхлопных поршней также являются термически нагруженными, склонны к закоксовыванию и потере упругости. Эти особенности делают конструктивное исполнение таких двигателей нетривиальной задачей.
Двигатели с прямоточной клапанной продувкой оснащены распределительным валом и выхлопными клапанами. Это значительно снижает требования к материалам и исполнению ЦПГ. Впуск осуществляется через окна в гильзе цилиндра, открываемые поршнем. Именно так компонуется большинство современных двухтактных дизелей. Зона окон и гильза в нижней части во многих случаях охлаждаются наддувочным воздухом.
В случаях, когда одним из основных требований к двигателю является его удешевление, используются разные виды кривошипно-камерной контурной оконно-оконной продувки — петлевая, возвратно-петлевая (дефлекторная) в разнообразных модификациях. Для улучшения параметров двигателя применяются разнообразные конструктивные приёмы — изменяемая длина впускного и выхлопного каналов, может варьироваться количество и расположение перепускных каналов, используются золотники, вращающиеся отсекатели газов, гильзы и шторки, изменяющие высоту окон (и, соответственно, моменты начала впуска и выхлопа). Большинство таких двигателей имеет воздушное пассивное охлаждение. Их недостатки — относительно невысокое качество газообмена и потери горючей смеси при продувке, при наличии нескольких цилиндров секции кривошипных камер приходится разделять и герметизировать, усложняется и удорожается конструкция коленвала.
Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС
Недостатком двигателя внутреннего сгорания является то, что он развивает наивысшую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемым атрибутом двигателя внутреннего сгорания является трансмиссия. Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля, в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме.
Кроме того, двигателю внутреннего сгорания необходимы система питания (для подачи топлива и воздуха — приготовления топливо-воздушной смеси), выхлопная система (для отвода выхлопных газов), также не обойтись без системы смазки(предназначена для уменьшения сил трения в механизмах двигателя, защиты деталей двигателя от коррозии, а также совместно с системой охлаждения для поддержания оптимального теплового режима), системы охлаждения(для поддержания оптимального теплового режима двигателя), система запуска (применяются способы запуска: электростартерный, с помощью вспомогательного пускового двигателя, пневматический, с помощью мускульной силы человека), система зажигания (для воспламениня топливо-воздушной смеси, применяется у двигателей с принудительным воспламенением).
См. также
Примечания
Ссылки
Запретит ли Германия автомобили с ДВС к 2035 году? | Экономика в Германии и мире: новости и аналитика | DW
В Германии вновь вспыхнула дискуссия о том, стоит ли запрещать продажу автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) с целью ускорить переход автомобильного транспорта на более экологичные альтернативные двигатели, прежде всего — электрические. Новый виток обсуждения вызван заявлениями двух влиятельных немецких политиков — и двумя знаковыми зарубежными событиями.
Калифорния запретит ДВС ради защиты климата и своих пляжей
Одно из них произошло в Калифорнии. Ее губернатор Гевин Ньюсом объявил 23 сентября, что с 2035 года калифорнийские власти запретят продажу новых легковых машин и легких коммерческих автомобилей с ДВС. В 2045 году запрет распространится на средние и тяжелые грузовики с бензиновыми или дизельными двигателями.
Губернатор Калифорнии Гевин Ньюсом объявляет о запрете ДВС в легковых машинах с 2035 года
Власти самого большого по населению штата США пошли на такой шаг для защиты не только глобального климата, но и непосредственных интересов собственных жителей. «Из-за автомобилей не должны таять ледники и повышаться уровень мирового океана», ведь это угрожало бы пляжам и побережью Калифорнии, подчеркнул Гевин Ньюсом. К тому же, по его словам, «автомобили не должны усиливать лесные пожары». А они оказались в нынешнем году на западном побережье США чрезвычайно мощными, и губернатор явно связывает это с глобальным потеплением.
В Германии калифорнийскую инициативу поддержал глава Федерального ведомства по охране окружающей среды (UBA) Дирк Месснер (Dirk Messner). «Запрет регистрации новых дизельных и бензиновых автомобилей с 2035 года я считаю хорошей идеей», — заявил он изданиям медиагруппы Funke.
Но одно дело — слова государственного защитника экологии, совсем другое — высказывания премьер-министра Баварии. Кто бы ни занимал эту должность, он неизменно лоббировал в Германии интересы автомобильной промышленности. Ведь в этой федеральной земле находятся штаб-квартиры и головные заводы сразу трех крупных немецких производителей легковых и грузовых автомобилей — BMW, Audi и MAN, не говоря уже о многочисленных поставщиках компонентов для автопрома.
Возможный кандидат в канцлеры Маркус Зёдер подает сигнал «зеленым»
Выступая 26 сентября с программной речью на состоявшемся в режиме онлайн съезде возглавляемой им консервативной баварской партии ХСС, премьер-министр Баварии Маркус Зёдер (Markus Söder) к удивлению многих подчеркнул, что он «решительно за то, чтобы мы определились с окончательной датой» отказа от ДВС. И уточнил, что, вслед за Калифорнией, считает 2035 год «очень хорошей датой».
Премьер-министр Баварии Маркус Зёдер — влиятельная фигура в консервативном блоке ХДС/ХСС
Правда, в данный кризисный момент было бы правильно помочь отрасли, приняв государственную программу стимулирования продаж не только электромобилей, но и наиболее современных и экологичных автомобилей с ДВС, добавил Зёдер, который и раньше отстаивал такую точку зрения, но не смог переубедить правительство ФРГ.
Далеко не все в консервативном блоке ХДС/ХСС поддержали предложение баварского лидера о запрете ДВС к конкретной дате, хотя принципиальных возражений против ускоренного перехода на электрические и водородные двигатели ни у кого нет. Зато инициативу Маркуса Зёдера похвалила Партия «зеленых».
Тут следует учитывать, что ровно через год в Германии должны состояться выборы в бундестаг, и все явно идет к тому, что следующая правящая коалиция в ФРГ будет сформирована блоком ХДС/ХСС и «зелеными». Поэтому за инициативой баварского премьера вполне может стоять четкий внутриполитический расчет: заранее подготовить почву для успеха будущих коалиционных переговоров, подав потенциальным партнерам сигнал о готовности поддержать одно из их ключевых требований. Тем более, что Маркус Зёдер рассматривается сейчас как один из возможных кандидатов на пост канцлера ФРГ.
Автосалон Auto China 2020: главные герои — электромобили
Так что вероятность того, что в Германии уже следующей осенью примут решение о запрете ДВС в легковых машинах к 2035 году или даже раньше, в последние дни существенно возросла. Впрочем, каким бы ни было следующее правительство ФРГ, темпы перехода немецкого автопрома на электрические двигатели будет определять вовсе не оно. Их будут задавать или даже диктовать крупнейшие экспортные рынки автомобилей Made in Germany. А это США, все та же Калифорния, и Китай.
Автосалон Auto China 2020 — первый крупный отраслевой смотр в год пандемии
Причем рынок Китая крупнее, динамичнее, а потому сейчас играет решающую роль. И этот рынок сделал стратегическую ставку на электромобильность, что убедительно подтвердило второе знаковое зарубежное событие последних дней: проходящий в Пекине с 26 сентября по 5 октября первый после начала пандемии международный автосалон на планете — все остальные пришлось отменить из-за коронавируса.
Главными героями выставки Auto China 2020, указывают в сообщениях из столицы КНР немецкие СМИ, стали электромобили. Через пять лет каждый четвертый продаваемый на китайском рынке автомобиль должен быть на электрической тяге. Это примерно 4 миллиона единиц. Кто их будет выпускать?
Главный экспортный рынок для автомобилей Made in Germany — Китай
В репортажах немецких СМИ с автосалона в Пекине и в комментариях экспертов в эти дни неизменно отмечалось, что пока автостроители Германии представлены на этом направлении развития мирового автопрома довольно скромно. «До сих пор у Volkswagen, Daimler и BMW лишь незначительная доля на большом китайском рынке электромобильности», — констатировала, к примеру, экономическая газета Handelsblatt. Правда, свою статью она посвятила подробному рассказу о том, как они намерены это изменить.
Зарядные станции для электромобилей в Пекине
«Китай — главный рынок электромобилей, причем c большим отрывом, и здесь очень велика опасность оказаться в хвосте», — предупредил руководитель Центра автомобильного менеджмента (CAM) в Бергиш-Гладбахе профессор Штефан Брацель (Stefan Bratzel). По его мнению, «уже из-за одного только Китая немецким автостроителям следовало бы уделять куда больше внимания электромобильности, поскольку конкуренция здесь очень сильна».
Иными словами, для того, чтобы сохранить и тем более укрепить позиции на жизненно важном для всего автопрома Германии китайском рынке, тем же баварским автостроителям BMW и Audi, как и всем остальным, придется в ближайшие годы усиленно вкладывать деньги в развитие электромобилей. И, соответственно, сокращать инвестиции в производство легковых машин с ДВС. Получается, что баварский премьер своим предложением отказаться от их выпуска с 2035 года вовсе не предал интересы отрасли: немецкие автостроители сами к этому идут.
Смотрите также:
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Volkswagen ID.3: народный электромобиль
Концерн под названием «народный автомобиль» начал продажи своего главного электромобиля для массового рынка. Он призван повторить легендарный успех VW Golf. По длине и ширине ID.3 соответствует этой модели, но несколько выше. Цена в базовой комплектации: почти 30 000 евро. Минус 9 000 евро скидка до конца 2021 года. Батареи трех размеров, самая мощная должна обеспечить пробег до 550 км.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Renault Zoe: лидер немецкого рынка
Уже не первый год самый популярный в Германии электромобиль — родом из Франции. С осени 2019 Renault выпускает «полностью обновленный» вариант своего электрического бестселлера. Его теперь можно быстро подзаряжать постоянным током. В ФРГ базовая версия с дальностью пробега 300 км продается по прежней цене: от 22 000 евро. Zoe Life Z.E. 50 c более мощной батареей проезжает 395 км, но стоит 24 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Tesla Model 3: претендент на лидерство
Культовый американский автостроитель начал поставлять в Германию свою модель среднего класса в 2019 году, и она сразу стала одним из двух лидеров продаж среди электромобилей. Версию Standard Range предлагают за 45-54 000 евро, полноприводная AWD Long Range с двумя электромоторами и дорогой комплектацией может стоить порядка 65-70 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
BMW i3: испытанный ветеран
Баварский автоконцерн начал выпускать эту модель в 2013 году, став немецким первопроходцем в деле электромобильности. С тех пор с конвейера сошли, в основном на экспорт, свыше 150 тысяч машин. В Германии i3 несколько раз был в тройке лидеров. Развивать дальше эту модель BMW не намерен, но и снимать с производства после семи лет тоже пока передумал: больно хорошо она продается за 38-42 000 евро.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Opel Corsa-e: электрический вариант
Corsa вот уже четыре десятилетия — популярный в ФРГ бренд автомобиля малого класса. Осенью 2019 началось производство шестого поколения этой модели, и ее рекламирует Юрген Клопп — тренер футбольного клуба «Ливерпуль». В ролике он садится за руль именно электрического варианта, который компания Opel выпускает наряду с бензиновым и дизельным. Те стоят 14-18 000 евро, а электромобиль — почти 30 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Seat Mii electric: доступная малютка
Свой первый электромобиль вывела на рынок испанская дочка Volkswagen. С Seat Mii, варианта VW up!, сняли бензиновый двигатель, и впредь малютку будут производить только с электрическим мотором. В компании считают, что для типично городского автомобиля дальность пробега в 260 км и 83 лошадиные силы вполне достаточно. Цена — от 20 650 евро. А если еще вычесть субсидии…
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Nissan Leaf: недооцененный чемпион
Японцы первыми разработали электромобиль для массового производства и с 2010 года выпустили уже свыше 400 тысяч машин, что сделало Nissan Leaf мировым чемпионом продаж. Однако в ФРГ, в отличие от США, Японии, Норвегии и Великобритании, эта модель особо популярной не стала, хотя и входила в Топ 10. Базовый вариант стоит сейчас от 37 000 евро, Leaf e+ с более мощной батарей — примерно 45 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Hyundai Kona Elektro: компактный SUV
Южнокорейский концерн называет эту выпускаемую с 2018 года модель «первым полностью электрическим компактным SUV в Европе». На станциях быстрой зарядки вариант Kona Elektro Trend с двигателем мощностью 150 кВт (204 лошадиные силы) заряжается меньше, чем за час, а дальность пробега составляет при идеальных условиях до 449 км. Цена — от 42 000 евро, базовый вариант примерно на 8 000 дешевле.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Audi e-tron: настоящий внедорожник
Свой первый электрический SUV дочка концерна Volkswagen выпустила в 2019 году для привычного ей премиум-сегмента — и сразу попала в ФРГ в Топ 10 среди электромобилей. Полноприводный Audi e-tron 50 quattro с двумя моторами стоит в Германии от 69 000 евро, включая 19% НДС, а 55 quattro мощностью 300 кВт и дальностью пробега до 430 км — от 81 000. Хотя часть можно вернуть с помощью субсидий.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Mercedes EQC: батарейный «Мерседес»
Концерн Daimler выбрал для продвижения на рынке Германии своего первого внедорожника на электрической тяге рекламный слоган «Это «Мерседес» среди электромобилей». Его цена — от 71 000 евро, мощность — 300 кВт, дальность пробега при идеальных условиях — 470 км, максимальная скорость — 180 км в час. Полноприводный электромобиль с двумя моторами испытывали, в частности, в условиях шведской зимы.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Porsche Taycan 4S: «уцененный» спорткар
Электромобиль за 185 000 евро? Именно столько стоит Taycan Turbo S. Осенью 2019 года его начала выпускать компания Porsche, прославившаяся спортивными автомобилями. Модель Turbo обойдется в 152 000. Чтобы несколько расширить круг потенциальных покупателей, прибавили третий вариант: Taycan 4S «всего» за 105 000. Его мощность — 390 кВт, дальность пробега — 330-400 км.
Автор: Андрей Гурков
О двигателе внутреннего сгорания : Кафедра ДВС : АлтГТУ
Весьма скромный по габаритам, малютка в сравнении с такими монстрами энергетики, как гидравлические, тепловые и атомные станции, но далеко не простой по конструкции, впитавший в себя все лучшие мировые достижения в технологиях, материалах, нефтехимии, гидравлики, электротехники и электроники, двигатель внутреннего сгорания обеспечивает более 90% от суммарного объема мощности всех установленных энергетических агрегатов мира.
На первый взгляд, это феномен, так как мощность единичного ДВС относительно невысокая: от десятой доли киловатта до десятков тысяч. Но никакого феномена нет. Двигатель весьма востребован в деятельности человека и берет фантастическими объемами, массовостью производства. Он всюду — где человек, там и он. На земле и под землей, на воде и под водой, в околоземном пространстве и в космосе. Нет сферы деятельности человека, где бы не использовался ДВС, и в этом его первая особенность.
Вторая особенность в том, что именно ДВС, осуществляя энергообеспечение машин и механизмов, на которые он устанавливается, главным образом и обеспечивает качество и прогресс в развитии этой техники. Легендарный танк Т-34 времен Великой Отечественной войны стал эталоном боевых машин благодаря установленному на нем дизелю Д-12, производство которого осуществлялось и на барнаульском заводе «Трансмаш». Современный легковой автомобиль стал таким, какой он есть: экономичным, надежным, комфортным, безопасным, динамичным, эргономичным благодаря значительным успехам, достигнутым в конце прошлого и начале нынешнего столетия в развитии двигателестроения. Газотурбинный регулируемый и динамический наддув, непосредственный впрыск бензина, многоклапанные системы газораспределения с изменяемыми фазами, рециркуляция отработавших газов, электронные системы управления, гибридные двигатели (ДВС + электрическая машина) — вот далеко не полный перечень мероприятий, которые позволили современному ДВС обеспечить жесткие требования ЕВРО по удельной мощности и вредным выбросам, по расходу топлива и масла, приемистости, экономичности мобильных машин. Шестьдесят киловатт мощности с литра объема цилиндра дизеля (в бензиновых еще выше), менее четырех литров топлива на 100 км пробега, разгон до 100 км/час менее чем за 5 секунд.
Но это не предел — эволюционное развитие двигателя продолжается. Впереди новые задачи, среди них — расширение создания гибридных двигателей, использование водорода как топлива, адаптация двигателя к работе на биологическом топливе и др.
Вы, нынешние абитуриенты, а затем студенты — бакалавры и магистры, будете их решать и решите, ведь прогресс в энергетике остановить невозможно.
Бензиновые двигатели: виды, принцип работы, преимущества бензиновых двигателей
Бензиновые двигательные агрегаты представляют собой особую разновидность двигателей внутреннего сгорания. В них изначально сжатая топливовоздушная смесь поджигается электроискрой, что приводит к ее воспламенению и расширению.
Практически все крупные автопроизводители (и модели, представленные в ГК Favorit Motors — не исключение) сегодня оснащают часть моделей (или комплектаций одной модели) именно двигателями, работающим на бензине класса А-92 или А-95.
Двигательная установка, потребляющая бензиновое топливо, состоит из следующих компонентов:
- искровые свечи зажигания;
- цилиндры;
- клапаны;
- поршень;
- шатун;
- коленвал.
Основным узлом бензинового двигателя является блок цилиндров с поршнями. Количество цилиндров зависит от модификации двигателя, их может быть четыре, шесть, восемь и более. Поршень, находящийся в каждом цилиндре, через шатун присоединяется к коленчатому валу. Сверху блок цилиндров закрыт головкой, в ней расположены впускные и выпускные клапаны – по паре на каждый цилиндр. Через них осуществляется подача топливовоздушной смеси и отвод отработанных газов.
Искровая свеча зажигания отвечает за воспламенение горючей смеси. При сгорании газы расширяются и приводят поршень вместе с головкой шатуна в поступательное движение «вверх-вниз». А головка шатуна, прикрепленная к коленвалу, осуществляет при этом вращательные движения по часовой стрелке.
Коленвал проворачивается на 360 градусов за два хода поршня в цилиндре (вверх и вниз). К коленвалу жестко крепится маховик, а к нему корзина сцепления – через нее крутящий момент мотора передается на коробку передач.
Мощностью бензинового двигателя управляют при помощи специальной дроссельной заслонки (дросселя). Дроссель регулирует подачу воздуха в цилиндры и образование воздушно-топливной смеси.
В старых автомобилях управление заслонкой осуществляется при помощи педали газа. А вот современные бензиновые силовые агрегаты – это высокотехнологичные механизмы, работой которых «руководит» электронный блок управления (в народе известный, как «мозги»). Дроссельная заслонка в таких авто изменяет свое положение при помощи электромотора, которым управляет электронный блок. А в педальном блоке имеется потенциометр, который изменяет силу сопротивления в зависимости от силы нажатия на педаль газа и посылает соответствующий сигнал на блок управления двигателем.
Особенности бензиновых двигателей
Автомобили, оснащенные бензиновыми силовыми агрегатами, имеют множество достоинств:
- отменные динамические характеристики;
- устойчивость к низким температурам;
- низкий уровень вибраций и шума;
- экономичность обслуживания;
- долговечность моторов.
При одном и том же объеме мощность бензинового двигателя будет, как правило, выше, чем у дизельного мотора. Поэтому авто, работающее на бензине, станет отличным выбором для тех, кто любит чувствовать себя королем автострады. Кстати, недаром спорткары в подавляющем большинстве оснащаются именно бензиновыми моторами.
Бензиновые агрегаты дешевле в обслуживании, чем дизельные моторы. Периодичность ТО у них реже, чем у дизелей. И, кроме того, расходные материалы стоят дешевле.
Силовые агрегаты, работающие на бензине, менее требовательны к качеству топлива, чем дизели. Конечно, от низкокачественного горючего ухудшится динамика, но авто будет ехать. В худшем случае, придется через некоторое время чистить форсунки.
К особенностям современных бензиновых двигателей можно отнести еще и установку электропривода для повышения/понижения мощности вместо классического тросика на педали. Эта опция устанавливается практически на все модели с круиз-контролем и позволяет распределять топливо в оптимальном варианте.
Современная история бензиновых двигателей
Бензиновые двигатели нового поколения отличаются большим разнообразием – от самых простых до мощнейших. На моделях — как новых, так и б/у, — представленных в автосалоне ГК Favorit Motors, можно встретить силовые агрегаты различного объема и мощности, работающие на бензине. Каждый из них основывается на выработке механической энергии посредством поглощения топливовоздушной смеси.
Стоит заметить, что мощность и объем силового агрегата могут значительно различаться в зависимости от того, какие цели ставил перед собой завод-изготовитель. К примеру, Kia Venga оснащена бензиновым двигателем 1.4 литра мощностью в 90 лошадиных сил. Для городского компактного хэтчбэка этой мощности вполне хватит, чтобы владелец авто уверенно чувствовал себя на дорогах мегаполиса. А дорогостоящий Chevrolet Corvette имеет очень мощный силовой агрегат в 466 л.с., объемом 6.2 литра. Это позволяет ему не только брать быстрый старт, но и быть лидером на трассах.
Подборка б/у автомобилей ChevroletКак сохранить работоспособность бензинового двигателя при многолетней эксплуатации?
Надежность и износостойкость бензинового агрегата практически во всех случаях определяются применяемыми на производстве технологиями. Однако не все зависит от производителя.
Автовладелец должен внимательно следить за состоянием двигателя:
- своевременно проводить техническое обслуживание;
- контролировать качество потребляемого бензина и заливаемых в мотор расходных материалов;
- выбирать умеренный стиль езды;
- выполнять профилактические работы, предупреждающие появление дефектов.
Внешне неисправности бензинового силового агрегата могут проявляться следующим образом:
- появление посторонних звуков и вибрации;
- ухудшение динамических характеристик;
- увеличение расхода топлива;
- повышенный расход масла;
- быстрое падение уровня охлаждающей жидкости;
- изменение цвета выхлопа;
- неустойчивая работа;
- отказ запуска.
Сегодня в интернете достаточно информации, чтобы автолюбитель получил минимальные знания о своем двигателе и мог своевременно замечать начавшиеся неполадки. Разумеется, самостоятельно производить ремонтные работы не рекомендуется, так как можно только усугубить положение. Вне зависимости от того способа, по которому образуется топливовоздушная смесь (то есть карбюраторный двигатель или инжекторный), можно быстро и без ущерба для своего кошелька выполнить диагностику и ремонт руками профессионалов.
Никаких проблем с проведением диагностики и ремонта бензинового двигателя не возникнет, если обратиться в ГК Favorit Motors. Специалисты компании обладают необходимым опытом работы, а также сертификацией, подтверждающий уровень их компетенции. Доверив нам автомобиль, можно не беспокоиться о грамотности и качестве любой проводимой операции — от стандартной диагностики до сложных ремонтных работ на двигателе. Все работы выполняются в строгом соответствии с регламентом производителей.
В зависимости от типа повреждений, после проведения диагностических работ выбирается методика ремонта или корректировки текущих настроек в двигателе. Как уже было сказано, бензиновые двигатели изначально обладают более простым устройством, чем дизельные, а потому восстановительные работы не затянутся надолго и не обернутся большими затратами.
Услуги, предоставляемые ГК Favorit Motors, полностью соответствуют золотому правилу «цена-качество», благодаря чему можно провести необходимые работы выгодно и в максимально короткий срок.
Действительно ли Volvo откажется от бензиновых двигателей?
Автор фото, JONAS EKSTROMER
Подпись к фото,Гендиректор Volvo Cars Хокан Самуэльссон сообщил, что все новые модели Volvo с 2019 года будут выпускаться с электрическим двигателем
Автопроизводитель Volvo сообщил, что с 2019 года все новые модели компании будут оснащаться электрическими двигателями.
Речь идет как о чистых электромобилях, так и о плагин-гибридах (машины с гибридными двигателями, которые можно заряжать от сети).
В 2019-2021 годах Volvo, принадлежащая китайской компании Geely, планирует выпустить пять новых моделей электрокаров и несколько гибридных моделей.
Производитель при этом будет продолжать выпуск старых моделей. Старые модели будут производиться с гибридной системой mild hybrid, которая представляет собой обычный двигатель внутреннего сгорания и небольшой электрический двигатель.
Электродвигатель соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и обеспечивает прирост мощности, а его батарея заряжается за счет запаса энергии при торможении или замедлении хода.
В автомобилях с системой mild hybrid электричество не может двигать машину без участия двигателя внутреннего сгорания, в отличие от полноценных гибридов.
Пиар-ход
Планы Volvo знаменуют конец эпохи автомобилей без электродвигателя, заявил руководитель подразделения Volvo по производству автомобилей Хокан Самуэльссон.
Тем не менее некоторые эксперты считают, что Volvo пытается создать иллюзию полного отказа от двигателей внутреннего сгорания ради пиара.
«Это все ради красивых заголовков», — говорит аналитик IHS Automotive Тим Уркухарт.
Анализ Тео Легета, бизнес-корреспондента Би-би-си
Заявление Volvo звучит эффектно, но на самом деле оно всего лишь отражает то направление, в котором движется большая часть автомобильной индустрии.
Двигатель внутреннего сгорания не умер и не умрет в ближайшем будущем. Он все еще позволяет передвигаться относительно дешево и надежно.
Проблема в том, что экологические нормы ужесточаются. С 2020 года, например, автопроизводители в ЕС должны обеспечивать выбросы CO2 в своих машинах на уровне не более чем 95 граммов газа на километр. Это меньше, чем нынешние нормы.
Производители отвечают на ужесточение норм, производя больше полностью электрических машин. Некоторые из них впечатляют. Но серийное производство недорогого автомобиля с хорошими эксплуатационными характеристиками требует серьезных и дорогих исследований. Чтобы убедить потребителей массово покупать такие автомобили, также требуется много времени.
Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер
Подпись к видео,«Запорожец» как электромобиль
В то же время создание гибридов — добавление электродвигателей к традиционным двигателям внутреннего сгорания — это хороший способ снизить выбросы парниковых газов и сохранить хорошие эксплуатационные характеристики автомобиля. Сейчас полно гибридных моделей.
Volvo мелькает во всех СМИ, но другие автопроизводители занимаются почти тем же самым.
Цели Tesla
Одним из самых известных автопроизводителей, выпускающих только электрические машины, является американская Tesla.
2 июля компания сообщила, что в конце этого месяца начнутся поставки первой Tesla серийного производства — Model 3.
Предыдущие модели Tesla оказались дорогостоящими — около 100 тыс. долларов. Model 3, как обещает компания, будет стоить 35 тыс. долларов.
Компания планирует производить по 20 тыс. автомобилей Model 3 в месяц до декабря. Tesla на данный момент не получает прибыли.
Как работают бензиновые автомобили?
Бензиновые и дизельные автомобили похожи. Оба они используют двигатели внутреннего сгорания. В автомобилях с бензиновым двигателем обычно используется двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, а не системы с воспламенением от сжатия, используемые в автомобилях с дизельным двигателем. В системе с искровым зажиганием топливо впрыскивается в камеру сгорания и смешивается с воздухом. Топливно-воздушная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания. Хотя бензин является наиболее распространенным транспортным топливом, существуют альтернативные варианты топлива, в которых используются аналогичные компоненты и системы двигателя.Узнайте об альтернативных вариантах топлива.
Изображение в высоком разрешенииКлючевые компоненты бензинового автомобиля
Батарея: Батарея обеспечивает электричеством для запуска двигателя и электроники / аксессуаров силового транспортного средства.
Электронный блок управления (ЕСМ): ЕСМ контролирует топливную смесь, угол опережения зажигания и систему выбросов; следит за работой автомобиля; предохраняет двигатель от злоупотреблений; а также обнаруживает и устраняет проблемы.
Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.
Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.
Система впрыска топлива: Эта система подает топливо в камеры сгорания двигателя для воспламенения.
Топливопровод: Металлическая трубка или гибкий шланг (или их комбинация) подает топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя.
Топливный насос: Насос, перекачивающий топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя по топливопроводу.
Топливный бак (бензин): В этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.
Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): В этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. .
Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.
Аккумуляторные электромобили и автомобили с двигателем внутреннего сгорания
Комплексная оценка в США
Электромобили с аккумуляторной батареей (BEV) не потребляют бензин и не выделяют углекислый газ из выхлопной трубы, что делает возможным экологически устойчивое вождение в пределах досягаемости среднестатистического потребителя.Однако остается вопрос: «Действительно ли BEV обладают экологическим преимуществом в отношении потенциала глобального потепления и вторичного воздействия на окружающую среду — и если да, то какой ценой?»
Чтобы ответить на этот вопрос, Артур Д. Литтл провел общий анализ экономической стоимости жизненного цикла и воздействия на окружающую среду электромобилей с литиево-ионными аккумуляторами (BEV) по сравнению с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания (ICEV), чтобы лучше понять BEV и их преобразующий потенциал. В этом исследовании моделируется относительное влияние новых BEV и ICEV в Соединенных Штатах за последний полный календарный год, за который имеются данные, 2015 г., и прогнозируется влияние BEV и ICEV на экономику и окружающую среду на протяжении всего предполагаемого двадцатилетнего срока службы для легковой автомобиль США.Учитывая, что это быстро развивающийся рынок, наше исследование также прогнозирует экономические и экологические последствия, которые новые BEV и ICEV будут иметь в 2025 году, с учетом ожидаемых значительных изменений в технологии аккумуляторов, ассортименте транспортных средств и стандартах экономии топлива.
Чтобы определить истинные затраты и воздействие на окружающую среду от BEV, мы провели всесторонний количественный анализ, исключая любые государственные стимулы или субсидии. В нашем исследовании был изучен каждый этап жизненного цикла автомобиля, от НИОКР и производства, включая поиск сырья до владения и утилизации по окончании срока службы.Мы оценили воздействие, связанное с каждым компонентом транспортного средства, от новых технологий и химического состава, задействованных в производстве аккумуляторов, до потребностей в энергии (например, бензин и электричество, от колодца до колес), необходимых для питания транспортного средства. Мы построили модели, которые рассчитывают совокупную стоимость владения (TCO) за 2015 г., потенциал глобального потепления (GWP) и вторичные воздействия на окружающую среду (например, потенциал токсичности для человека, характеризующийся потерянными годами жизни с поправкой на инвалидность) для BEV и ICEV.Мы также прогнозируем развитие технологий BEV и ICEV в ближайшее десятилетие, и мы использовали эту информацию для моделирования совокупной стоимости владения, GWP и вторичного воздействия на окружающую среду на 2025 год для BEV и ICEV.
Согласно нашему исследованию, экологическая и экономическая реальность электромобилей намного сложнее, чем они обещали. С экономической точки зрения BEV обладают рядом явных преимуществ. Во-первых, стоимость электроэнергии, связанная с эксплуатацией BEV на расстоянии в одну милю, значительно ниже, чем стоимость бензина, необходимая для эксплуатации сопоставимого ICEV на том же расстоянии.Во-вторых, БЭВ обходятся дешевле в обслуживании благодаря относительной элегантности и простоте системы аккумулятор-электродвигатель по сравнению с частым обслуживанием, необходимым для работы системы внутреннего сгорания. В-третьих, технология автомобильных аккумуляторов быстро развивалась с тех пор, как нынешнее поколение BEV вышло на рынок, при этом цена за киловатт-час (кВтч) литий-ионных аккумуляторных батарей снизилась с 1126 долларов в 2010 году до всего 300 долларов в 2015 году (см. Приложение E-1). ).
Согласно нашему исследованию, экологическая и экономическая реальность электромобилей намного сложнее, чем они обещали.С экономической точки зрения BEV обладают рядом явных преимуществ. Во-первых, стоимость электроэнергии, связанная с эксплуатацией BEV на расстоянии в одну милю, значительно ниже, чем стоимость бензина, необходимая для эксплуатации сопоставимого ICEV на том же расстоянии. Во-вторых, БЭВ обходятся дешевле в обслуживании благодаря относительной элегантности и простоте системы аккумулятор-электродвигатель по сравнению с частым обслуживанием, необходимым для работы системы внутреннего сгорания. В-третьих, технология автомобильных аккумуляторов быстро развивалась с тех пор, как нынешнее поколение BEV вышло на рынок, при этом цена за киловатт-час (кВтч) литий-ионных аккумуляторных батарей снизилась с 1126 долларов в 2010 году до всего 300 долларов в 2015 году (см. Приложение E-1). ).
Рисунок 1.
Общая стоимость владения за 20-летний срок службы ICEV 2015 года по сравнению с эквивалентным BEVЭлектромобили с аккумулятором и автомобили с двигателем внутреннего сгорания
Рисунок 2.
Выбросы парниковых газов в течение 20-летнего срока службы для ICEV 2015 года по сравнению с эквивалентным BEVявляются значительным препятствием для более широкого внедрения BEV и могут объяснить, почему их проникновение на рынок до сих пор ограничено.
С экологической точки зрения картина еще сложнее. BEV в 2015 году достигают цели по сокращению выбросов парниковых газов по сравнению с сопоставимыми ICEV, если рассматривать их на протяжении всего срока службы транспортного средства, но это маскирует повышенное воздействие на здоровье человека по сравнению с ICEV и множество других побочных воздействий на окружающую среду (см. Рисунки 2 и 3). . В то время как большинство воздействий на окружающую среду, создаваемых ICEV, локализовано на сгорании бензина в двигателе транспортного средства, процесс производства BEV создает гораздо более широкие последствия.
Рисунок 3.
дней воздействия на жизнь (смерть или инвалидность) для компактного пассажирского ICEV 2015 года по сравнению с эквивалентным BEV за 20 лет владения выбросам парниковых газов.В частности, использование тяжелых металлов при производстве литий-ионных аккумуляторных батарей для BEV в сочетании с загрязнением, создаваемым энергосистемой США (например,г. хвосты угольных электростанций) для эксплуатационной части жизненного цикла BEV создают примерно в три раза больше токсичности для человека по сравнению с ICEV (см. рисунок 3). Учитывая расхождение в распределении воздействий на окружающую среду, можно с уверенностью сказать, что потребитель, который выбирает BEV вместо ICEV, смещает экологию
Рисунок 4.
Сравнение исследования ADL с данными Союза обеспокоенных ученых и национального сообщества Результаты Бюро экономических исследованийвлияние владения автомобилем.Как подробно описано в недавней серии расследований, опубликованных газетой Washington Post, большая часть кобальта и графита, поступающих в цепочку поставок литий-ионных аккумуляторов, поступает из плохо регулируемых и сильно загрязняющих шахт в Конго1 и Китае2. Вкладывая местный вклад в выбросы парниковых газов, они создают более рассеянный набор воздействий на окружающую среду, распространяющихся по всему миру, последствия которых в значительной степени несут сельские и часто неблагополучные общины вблизи шахт, откуда поставщики BEV получают сырье для производства аккумуляторных батарей.
В рамках нашего исследования Артур Д. Литтл также представляет результаты двух других широко цитируемых отчетов о влиянии BEV на окружающую среду по сравнению с ICEV — «Более чистые автомобили от колыбели до могилы: как электромобили побеждают бензиновые автомобили по выбросам из-за глобального потепления. , »3 из Союза обеспокоенных ученых (UCS) и« Экологические преимущества от вождения электромобилей? »4 из Национального бюро экономических исследований (NBER). Оба этих отчета исследуют воздействие BEV и ICEV на окружающую среду, и оба отчета описывают последствия для политики, вытекающие из их выводов.Однако UCS и NBER приходят к совершенно разным выводам. Мы представляем их различные результаты, чтобы сформировать более широкую дискуссию и поместить наше исследование в рамки более широкой дискуссии об истинном воздействии BEV и ICEV на окружающую среду в США (см. Рисунок 4).
Прогнозирование технологических тенденций для новых BEV и ICEV в 2025 году, Артур. Моделирование Д. Литтла показывает, что хотя разница в совокупной стоимости владения между BEV и ICEV значительно сократится по сравнению с 2015 годом, ICEV по-прежнему будут иметь экономическое преимущество в диапазоне от 5 800 до 11 100 долларов (текущая стоимость) по сравнению с BEV.С экологической точки зрения различия в потенциале глобального потепления и в потенциале токсичности для человека увеличатся в 2025 году по сравнению с 2015 годом: BEV будут производить еще более низкие уровни парниковых газов по сравнению с ICEV, но они будут генерировать примерно в пять раз больше антропогенных газов. потенциал токсичности по сравнению с ICEV из-за использования более крупных аккумуляторных блоков. В сочетании с большим финансовым бременем, которое BEV возлагают на потребителя, сложная экологическая реальность BEV будет по-прежнему создавать проблемы для потребителей, ориентированных на устойчивое развитие, при выборе между автомобилем BEV или ICEV.
Может ли водород поддерживать двигатель внутреннего сгорания?
Все более строгие правила выбросов затрудняют для автопроизводителей продолжать предлагать автомобили с двигателями внутреннего сгорания, при этом некоторые страны, такие как Соединенное Королевство, даже предпринимают шаги для полного запрета двигателей.
Интересно, что водород может оказаться спасителем двигателя внутреннего сгорания.
Ряд автопроизводителей предложили преобразовать водород, полученный из возобновляемых источников, в синтетическое топливо с нейтральным выбросом углерода.Porsche и его партнеры даже построили пилотный завод, способный производить синтетическое топливо в промышленных масштабах.
Toyota сейчас тестирует другое, гораздо более старое решение, связанное с водородом: сжигание этого вещества непосредственно в двигателе внутреннего сгорания.
На прошлой неделе автопроизводитель представил гоночный автомобиль, чей рядный 3-цилиндровый двигатель предназначен для работы на чистом водороде. Гоночный автомобиль все еще проходит испытания, но в мае этого года он войдет в этап гоночной серии Super Taikyu Series 2021 года в Японии.
Как уже упоминалось, это решение не ново.BMW представила прототип 7-й серии, двигатель V-12 которого мог работать на водороде. Это было еще в 2006 году. Основные требуемые модификации касались топливного бака и топливных форсунок.
При сжигании водорода выбросы CO2 нулевые. Однако технология не лишена недостатков. При сжигании водорода в двигателе внутреннего сгорания образуются вредные оксиды азота. Однако есть способы минимизировать это, например, использование селективного каталитического восстановления на основе мочевины, как в современных дизельных двигателях.
Как мы уже выяснили, более серьезной проблемой является низкая эффективность. Энергия уже тратится на производство водорода из возобновляемых источников, и к тому времени, когда водород сгорает в двигателе и мощность передается на трансмиссию и, в конечном итоге, на колеса, фактически передается только около 25% энергетической ценности водорода.
Вот почему электромобили на топливных элементах, такие как Toyota Mirai, имеют больше смысла при использовании водорода в качестве топлива. Здесь водород объединяется с кислородом воздуха, чтобы создать электричество, которое затем приводит в действие электродвигатель, который может напрямую приводить в действие колеса.Здесь КПД приближается к 50%. И вредных выбросов тоже нет. Просто вода.
Еще один недостаток водорода? Отсутствует инфраструктура, позволяющая чистым образом закупать материал и поставлять его клиентам. Вот почему электромобили с аккумуляторными батареями, которые могут использовать существующую электрическую сеть, вероятно, будут основным источником личного транспорта в будущем, хотя водород все еще может иметь место в транспорте на дальние расстояния.
Действительно ли двигатель внутреннего сгорания уступит место электромобилям?
Достижение приемлемого уровня инфраструктуры будет играть ключевую роль в конечном итоге для общественности… [+] прием электромобилей. В настоящее время сеть нагнетателей Tesla предлагает лучшие общенациональные зарядные устройства. (Фото Smith Collection / Gado / Getty Images)
Getty ImagesЕсли верить действиям мировых автопроизводителей, двигатель внутреннего сгорания, который приводил в действие автомобили более века, может устареть в течение нескольких десятилетий. Но переход на электромобили (EV), который поначалу материализовался медленно, сейчас ускоряется в глобальном масштабе из-за более строгих правительственных норм по выбросам, падающих затрат, все более позитивного отношения общества к растущему количеству вариантов выбора электромобилей и общественного мнения. об изменении климата.
California заявила на этой неделе, что планирует к 2035 году постепенно отказаться от продаж обычных новых автомобилей с бензиновым двигателем в пользу автомобилей с нулевым уровнем выбросов, которые работают на электричестве. Исполнительный указ губернатора Гэвина Ньюсома, несомненно, столкнется с огромной судебной тяжбой и, по правде говоря, может сильно зависеть от результатов выборов и формы Верховного суда.
Остальной мир далеко впереди: по крайней мере, 15 стран, включая Францию, Великобританию, Нидерланды и Бельгию, уже запрещают новые бензиновые автомобили, а другие страны принимают строгую политику для ускорения внедрения электромобилей в период с 2030 по 2035 год.«Европа и Китай осознали тот факт, что двигатель внутреннего сгорания не работает», — говорит Арндт Эллингхорст, автомобильный аналитик Bernstein Research. «Теперь похоже, что США просыпаются».
Автопроизводители уже борются за позиции, инвестируя около 200 миллиардов долларов в технологии электромобилей в течение следующих пяти лет, по данным консалтинговой фирмы AlixPartners. Хотя запуск некоторых новых серийных электромобилей был отложен в этом году из-за пандемии коронавируса, к концу 2021 года на рынке появится более двух десятков электромобилей.К ним относятся Ford Mustang E и Rivian R1T, Tesla Cybertruck, Model Y и Roadster. Между тем General Motors обязалась выпустить 20 новых электромобилей к 2023 году, включая модели от Chevrolet, Cadillac, GMC и Buick.
Европейцы также активно участвуют в разработке таких моделей, как Audi e-Tron, BMW i4 и iX3, Polestar 2, Volvo XC40 Recharge, Porsche Taycan, Macan EV и Mini Cooper SE. В течение следующих шести месяцев японцы начнут продавать Honda e, внедорожник Nissan Ariya, автомобиль для заправки топливом Toyota Mirai и Mazda MX-30, первый электрический внедорожник компании.
В 2019 году объем продаж электромобилей во всем мире превысил 2,1 миллиона единиц, что на 40% больше, чем годом ранее. На электромобили приходилось 2,6% мировых продаж автомобилей и около 1% мирового парка автомобилей в 2019 году.
«Мы должны реально поверить в то, что примерно в 2035 году начнется серьезная дискуссия о запрете двигателей внутреннего сгорания, и не только в Калифорнии», — говорит генеральный директор Volvo Cars Хокан Самуэльссон. Изменение климата никуда не денется, и устранение выбросов от легковых и грузовых автомобилей имеет решающее значение в усилиях по сокращению выбросов CO2.
Градостроители стремятся реконструировать города вокруг людей, а не автомобилей, вкладывая средства в пешеходные районы вместо пригородных автострад и используя электрические технологии. В январе этого года Toyota объявила о планах построить «Woven City», прототип города недалеко от горы Фудзи, который будет представлять собой полностью связанную экосистему, работающую на водородных топливных элементах и обслуживаемую электромобилями, роботами и дронами. Напротив, Porsche работает над новыми видами транспорта, которые будут сосредоточены на электромобилях в сочетании с интеллектуальными системами управления движением, чтобы избежать заторов на городских дорогах.
Пока этого не произойдет, люди будут продолжать водить машину, — предупреждает сотрудник Брукингса Ади Томер. «Метрополитен Америка на данный момент увяз в вождении, поэтому мы должны немедленно электрифицировать автопарк», — добавляет он.
В США сегодня электрические машины составляют менее 2% автомобилей, а в Калифорнии — лишь 6%. Даже если все остальные штаты последуют примеру Калифорнии к 2035 году, пройдут десятилетия, прежде чем все бензиновые автомобили исчезнут с американских дорог.
Один аналитик полагает, что к 2040 году электромобили вырастут до 58% мировых продаж новых автомобилей, но по-прежнему только 31% всех автомобилей на дорогах.Тем не менее, инвесторы полны энергии. Акции компаний по производству электромобилей и возобновляемых источников энергии стремительно растут, даже тех, которые еще не производили никаких транспортных средств. Акции малоизвестного SPI Energy, например, взлетели на 4000% недавно после того, как компания объявила о выходе на рынок электромобилей.
Однако, даже с учетом многомиллиардных инвестиций и изменения общественного восприятия электромобилей, существуют серьезные препятствия, которые необходимо преодолеть, прежде чем электромобили станут доступными и удобными для всех.К ним относятся недорогие батареи и электромобили по разумной цене, стабильные поставки кобальта и других минералов для создания огромного количества требуемых литий-ионных аккумуляторов, больший радиус действия и более доступная и быстрая инфраструктура для зарядки.
Как будто бросая вызов автомобильной промышленности, предлагая надежные решения этих вопросов, Tesla на прошлой неделе изложила дорожную карту для более дешевых аккумуляторов с более высокой плотностью энергии и поставила цель вывести на рынок электромобиль стоимостью 25000 долларов в течение следующих трех лет, автомобиль, который может похвастаться дальностью более 300 миль.Теперь это может просто изменить отрасль.
Контроль за загрязнением воздуха автотранспортными средствами
Доступна информация о Мировом соглашении VW и о том, как прокомментировать разработку Плана смягчения последствий для бенефициаров и инвестиций в транспортные средства с нулевым уровнем выбросов.Легковые автомобили, грузовики, автобусы, внедорожники и самолеты считаются мобильными источниками загрязнения воздуха. Для уменьшения загрязнения воздуха из этих значительных источников, как того требует федеральный закон о чистом воздухе 1990 г., DEC:
Как загрязнение двигателя вредит окружающей среде и здоровью
Окись углерода, оксиды азота и углеводороды выделяются при сгорании топлива в двигателе внутреннего сгорания.Они также могут выделяться, когда выхлопные трубы автомобиля выбрасывают воздух и остатки топлива. Пары бензина также выходят в атмосферу при заправке и при испарении топлива из двигателей и топливных систем в результате эксплуатации автомобиля или жаркой погоды.
Загрязняющие вещества в выхлопных газах двигателей транспортных средств или газонного оборудования вызывают повреждение тканей легких и могут вызывать и усугублять респираторные заболевания, такие как астма. Загрязнение от автотранспорта также способствует образованию кислотных дождей. Загрязнение также выделяет парниковые газы, вызывающие изменение климата.
Дизельные двигатели долговечны и эффективны. Однако, поскольку они потребляют дизельное топливо, сложную смесь компонентов нефти, они производят некоторые загрязнители. Небольшое количество топлива выходит из двигателя несгоревшим. Эти углеводороды в воздухе могут образовывать более крупные частицы в атмосфере при контакте с переносимой по воздуху пылью и другими частицами.
В отличие от бензиновых двигателей, которые могут не получать достаточно воздуха в цилиндр для сгорания, дизельные двигатели работают с избытком воздуха, поэтому выбросы окиси углерода очень низкие, хотя их можно измерить.Окись углерода — это бесцветный газ без запаха, который соединяется с кровью и ограничивает ее способность переносить кислород. Поскольку двигатели потребляют топливо и воздух и выделяют тепло в процессе сгорания, азот из воздуха может превращаться в оксиды азота, которые представляют собой красновато-коричневые газы, раздражающие легкие и глаза.
Выбросы загрязняющих веществ непосредственно от транспортных средств — не единственная причина для беспокойства. В теплые солнечные дни углеводороды реагируют с оксидами азота с образованием вторичного загрязнителя — озона.Во многих городских районах автомобили вносят наибольший вклад в приземный озон, который является обычным компонентом смога. Озон вызывает кашель, хрипы и одышку. Он также может вызвать необратимое повреждение легких, что делает его причиной серьезных проблем со здоровьем.
Транспортные средства с нулевым уровнем выбросов (ZEV)
ZEV включают электромобили на батареях, гибридные электромобили с подзарядкой от электросети и электромобили на водородных топливных элементах. Эти технологии могут быть использованы в легковых, грузовых и транзитных автобусах.Федеральный закон о чистом воздухе позволяет Нью-Йорку принять стандарты Калифорнии для транспортных средств с нулевым уровнем выбросов (ZEV).
Нью-Йорк и семь других штатов объединились в инициативе по вводу в эксплуатацию 3,3 миллиона ZEV к 2025 году. Меморандум о взаимопонимании описывает шаги, которые эти штаты предпримут для повышения осведомленности потребителей и повышения спроса на ZEV. Многогосударственный план действий по автомобилям с нулевым уровнем выбросов на 2018-2021 годы (покидает веб-сайт DEC) описывает следующие шаги, которые эти государства предпримут для повышения осведомленности потребителей и спроса на ZEV.
Снижение загрязнения от транспортных средств
Надлежащее обслуживание систем контроля выбросов легковых и грузовых автомобилей не только ограничивает вредные выбросы. Это также может улучшить топливную экономичность и производительность автомобиля. Это может даже продлить срок службы автомобиля. Забота о хранении и обращении с бензином и другими растворителями также снижает потери от испарения в атмосферу.
Программы технического осмотра и обслуживания автотранспортных средств (I / M) находятся в ведении DEC и Департамента автотранспортных средств штата Нью-Йорк.Программы I / M требуют ежегодных проверок выбросов и, при необходимости, требуют ремонта неисправных систем выбросов. Программа технического осмотра транспортных средств штата Нью-Йорк (NYVIP) является важным компонентом плана реализации штата Нью-Йорк по соблюдению национальных стандартов качества атмосферного воздуха по озону.
Подробнее о контроле за загрязнением воздуха автотранспортными средствами:
- VW Settlement Information — Нью-Йорк рассчитывает получить финансирование от VW Settlement для поддержки сокращения выбросов NOx, основной причины смога и загрязнения воздуха.
- Программа грантов штата Нью-Йорк на чистое дизельное топливо — доступно финансирование для приемлемых решений по сокращению выбросов дизельного топлива, начиная от проверенных технологий контроля выбросов и снижения холостого хода до сертифицированных замен двигателей и автомобилей. Каталитические преобразователи
- — Департамент утвердил требования Калифорнии к каталитическим нейтрализаторам: a) запрет на установку использованных каталитических нейтрализаторов; и б) стандарты для новых преобразователей вторичного рынка.
- Легкие автомобили с низким уровнем выбросов и нулевым уровнем выбросов — программа LEV штата Нью-Йорк смоделирована по образцу программы California CAL-LEV
- Средние и тяжелые автомобили с нулевым выбросом вредных веществ — 14 июля 2020 года губернатор Куомо вместе с губернаторами 14 штатов и мэром Вашингтона Д.C. подписала совместный меморандум о взаимопонимании, обязуясь совместно работать над продвижением и ускорением рынка электромобилей средней и большой грузоподъемности.
- Закон о холостом режиме для тяжелых транспортных средств — Закон штата Нью-Йорк об охране окружающей среды запрещает тяжелым транспортным средствам, включая дизельные грузовики и автобусы, работать на холостом ходу более пяти минут за раз.
- Программа осмотра / технического обслуживания дизельных транспортных средств большой грузоподъемности — Департамент разработал правила для реализации программы проверки выбросов и технического обслуживания дизельных транспортных средств большой грузоподъемности (HDDV).
- Часть 248 Требования к годовой отчетности и исключения — Регулируемые организации, такие как государственные агентства и власти, должны сообщать обо всех своих дизельных транспортных средствах большой грузоподъемности (даже тех, которые освобождены от требований BART) как в годовом отчете, так и в формах инвентаризации транспортных средств, можно получить в DEC.
- Факты и советы по загрязнению автомобильным транспортом. Во многих городских районах автотранспортные средства являются самым крупным источником озона, основного компонента смога.
- Резюме исследования воздушных ресурсов — исследовательские документы по воздушным ресурсам для технической аудитории
Как бензиновые двигатели могут выжить в будущем электромобилей
Двигатели внутреннего сгорания не исчезнут полностью в ближайшее время, если вообще когда-нибудь.Определенные транспортные задачи или условия эксплуатации просто не подходят для электрических силовых установок на батареях или водороде. Полтора века исследований и разработок значительно повысили эффективность двигателей внутреннего сгорания, и у инженеров есть множество дополнительных уловок, которые обещают извлекать еще больше работы из молекулы топлива, производя при этом еще меньше вредных выбросов. Вот лишь некоторые из них, за которыми мы внимательно следим, они перечислены в порядке сложности и стоимости реализации.
Стандарт топлива с октановым числом 98
Простая возможность спроектировать двигатель для работы со сжатием 15: 1 или выше значительно улучшает его термодинамический КПД и удельную мощность, что позволяет дополнительно уменьшить габариты двигателя. Для этого требуется топливо с более высоким октановым числом, а исследовательское октановое число (RON) 98 представляет собой золотую середину, выше которой производство / очистка топлива потребляет больше энергии, что снижает эффективность использования энергии на колесах / выбросов CO2.
Просмотреть все 5 фотографийИнтеллектуальное отключение цилиндров
Двигатели рассчитаны на самые худшие сценарии, такие как ускорение на четверть мили или буксировка тяжелых трейлеров до плотины Дэвис.Деактивация цилиндров повышает эффективность в менее экстремальных дорожных ситуациях, заставляя несколько цилиндров работать с плотностью Дэвиса, в то время как другие ничего не делают. Система динамического управления подачей топлива может отключить любой или все цилиндры в 5,3- и 6,2-литровых двигателях V-8 GM, чтобы повысить экономию топлива EPA почти на 12 процентов. В настоящее время Tula Technologies и Eaton предлагают аналогичные системы для дальнемагистральных дизельных двигателей, в которых меньшая выгода от топливной экономичности (1,5–4,0 процента) приносит огромные дивиденды по выбросам NOx за счет поддержания температуры выхлопных газов, необходимой для поддержания работы катализаторов.
Инновационные нагнетатели
Мощность двигателя ограничена количеством воздуха, который он может проглотить, поэтому более века назад были разработаны нагнетатели с приводом от коленчатого вала и турбонагнетатели с приводом от выхлопных газов. Электрические нагнетатели, использующие рекуперативную энергию, в частности, двигатели Volvo Drive E и Mercedes M256; добавление двигателя / генератора к турбонагнетателю устраняет отставание по мощности и позволяет собирать энергию во время движения. Два интересных варианта компрессоров с кривошипным двигателем — это центробежный нагнетатель Torotrak V-Charge, в котором используется бесступенчатый трансмиссионный привод для быстрого соответствия скорости требованиям, и нагнетатель типа Lysholm от Hansen Engine Corp, который имеет окно, которое открывается или закрывается в соответствии с потребностью в воздухе. давление при минимизации потерь для обеспечения турбоэффективности с повышенной отзывчивостью.
Просмотреть все 5 фотографийНеобычные системы зажигания
Поскольку для сгорания топлива требуется время, обычные свечи зажигания загораются, поскольку поршень уже движется вверх, что делает начальное сгорание контрпродуктивным. Схемы одновременного воспламенения большего количества смеси обещают более быстрое сгорание, что позволяет ему в основном происходить при ходе вниз. Форд разработал лазеры ближнего инфракрасного диапазона для зажигания нескольких точек в камере сгорания, но стоимость и надежность остаются проблематичными. Встраиваемая свеча зажигания Transient Plasma впрыскивает пласты низкотемпературной плазмы, которая обещает быстро и холодно воспламенить ультра-обедненные смеси для повышения экономии топлива на 10-15 процентов и значительного снижения выбросов NOx.Даже новая форкамерная система Twin-Combustion от Maserati квалифицируется как ускоритель зажигания.
Переменная степень сжатия
Эта концепция «съесть и съесть» обещает высокую степень сжатия для экономного движения с легким дросселем и низкую компрессию, когда турбонаддув находится в режиме наддува. Соединительная штанга Nissan Rube-Goldberg изменяет ход двигателя, плавно изменяя степень сжатия от 8: 1 до 14: 1. Нас не впечатлили производительность Nissan / Infiniti VC-Turbo и экономия топлива, и мы задаемся вопросом, может ли эксцентричный шатун FEV быть проще и работать лучше.Давление масла, подаваемое через коленчатый вал, вращает эксцентриковый подшипник на конце поршня, изменяя ход в более узком диапазоне, скажем, с 8: 1 до 12: 1, обещая 5-процентное снижение расхода топлива.
Просмотреть все 5 фотоКомпрессионное зажигание с однородным наддувом
КПД дизеля по выбросам бензина! Это дихотомическое обещание HCCI, стремящегося спонтанно воспламенять смеси обедненного бензина путем сжатия. У GM, Mercedes и Hyundai были многообещающие программы HCCI, но только Mazda запустила HCCI в производство.Вроде, как бы, что-то вроде. SkyactivX иногда использует свечи зажигания, и все еще считается слишком дорогим для продажи в Северной Америке. Компания Nautilus Engineering предложила концепцию HCCI, которая включает небольшой поршень наверху главного поршня, который входит в свой собственный небольшой цилиндр с более высокой степенью сжатия в верхней части хода, чтобы инициировать воспламенение от сжатия. Однако нам неизвестно о каких-либо OEM-контрактах, заключенных компанией.
Системы утилизации отработанной энергии
Двигатели внутреннего сгорания выделяют много тепла и вибрации; почему бы не использовать его для выработки энергии пара, термоэлектрической или пьезоэлектрической энергии? От предложенной BMW и многих других систем Turbosteamer отказались по причинам стоимости и веса.Твердотельные термоэлектрические генераторы обещают превращать тепло, как правило, от компонентов выхлопных газов, непосредственно в электричество. (Осуществимость производства требует повышения эффективности необходимых материалов по сравнению с сегодняшним уровнем примерно в 5 процентов.) И исследователи из Университета Дьюка предлагают использовать пьезоэлектрические кристаллы, подобные кристаллам, расширяющимся под действием напряжения, для приведения в действие прямых топливных форсунок для выработки энергии при вибрации.
Просмотреть все 5 фотографийСовершенно новые концепции двигателей
Любая радикально новая конструкция двигателя сталкивается с огромной промышленной инерцией.Тем не менее, несколько «лучших мышеловок», похоже, держатся за свои права. Achates Power недавно получила еще один грант в размере 5 миллионов долларов от армии для продолжения разработки своего трехцилиндрового двухтактного двигателя с шестью оппозитными поршнями и двумя коленчатыми валами (показан выше). В 4,9-литровом прототипе с супер- и турбонаддувом мощностью 275 л.с. и 811 фунт-фут, его эффективность, как сообщается, превосходит 6,7-литровый турбодизель Power Stroke в Ford F-Series на 20 процентов. Скудери и Примавис предложили двигатели с раздельным циклом, которые выполняют циклы впуска / сжатия и сгорания / выпуска в отдельных цилиндрах, каждый из которых предназначен для выполнения своих разрозненных задач.Это снижает температуру. Scuderi столкнулся с юридическими проблемами со своими инвесторами, Primavis задумывал свой крошечный двухтактный двигатель в первую очередь как расширитель диапазона, и в последнее время ни один из них не делал особых новостей, хотя их научная база кажется обоснованной. Концепция LiquidPiston X-1 представляет собой роторный двигатель «наизнанку Ванкеля» с ротором в форме корпуса Ванкеля, качающимся через неопределенно треугольный корпус с тремя камерами сгорания. Установка сальников на стационарный корпус облегчает их смазку.Он все еще находится в активной разработке как расширитель диапазона. Кроме того, есть еще большие скачки в дизайне, такие как концепция вращающейся турбины внутреннего сгорания Astron Aerospace, которая сочетает в себе работу с разделенным циклом, HCCI, сверхдлинный цикл расширения и другие замечательные идеи. Он также все еще находится в активной разработке, обеспечивая впечатляющую мощность, крутящий момент и эффективность.
Зеленое топливо обещает углеродно-нейтральное сжигание сейчас
Биотопливо: использование зеленой энергии для производства топлива из растений, которые вытягивают CO2 из атмосферы, теоретически не добавляет нового CO2 в нашу «теплицу».«Но использование чистого этанола, сделанного из кукурузы, обычно не считается, потому что земля, на которой выращивалась эта кукуруза, обычно преобразовывала одно и то же количество CO2, независимо от того, стала ли она топливом или кукурузным сиропом с высоким содержанием фруктозы, поэтому чистое сокращение углерода невозможно. заявлено. Биотопливо, изготовленное из целлюлозного сырья, такого как стебли кукурузы, трава мискантуса или новые культуры, посаженные там, где ничего не было или не могло быть выращено / собирать до того, как они засчитываются, и существует множество процессов для преобразования целлюлозных материалов или даже мусора в этанол, метанол. или бутанол.Также идентифицировано несколько процессов превращения водорослей в биодизельное топливо. К сожалению, все они слишком дороги, чтобы конкурировать с дешевым бензином.
Прямое улавливание углерода: Было предложено несколько схем для извлечения CO2 из воздуха и его гидрогенизации с образованием углеводородного топлива. Prometheus Fuels планирует производить бензин из CO2, а сотрудничество Audi / Sunfire намеревается производить дизельное топливо из «голубой нефти», полученной с использованием экологически чистой электроэнергии для объединения углерода CO2 и водорода из воды. Компания Carbon Engineering из Британской Колумбии, Канада, планирует начать промышленное производство к 2022 году.ReactWell LLC надеется объединить процесс преобразования CO2 непосредственно в этанол в Национальной лаборатории Окриджа с собственным процессом преобразования его в био-сырую нефть, которую можно перерабатывать в различные углеводородные топлива.
фактов о двигателях внутреннего сгорания для детей
Вероятно, вы ездите на своей машине каждый день в школу или на футбольную тренировку, но задумывались ли вы, что заставляет вашу машину двигаться? Мощный двигатель внутреннего сгорания под капотом лежит в основе характеристик вашего автомобиля.Секрет двигателя внутреннего сгорания — это просто сжигание бензина. Бензин имеет молекулы, состоящие из атомов водорода и углерода. Когда бензин воспламеняется, он смешивается с воздухом. Он расширяется, и одна молекула бензина становится множеством молекул. Мощный двигатель внутреннего сгорания под капотом — это основа производительности вашего автомобиля. Секрет двигателя внутреннего сгорания — это просто сжигание бензина.
Это расширение создает огромное давление и тепло. Давление заставляет поршни, прикрепленные к коленчатому валу, двигаться вверх и вниз с большой силой.Это движение вперед-назад заставляет колеса машины крутиться, и вуаля, вы двигаетесь!
Все о двигателях внутреннего сгорания: основные части двигателя внутреннего сгорания Интересные факты о двигателях внутреннего сгорания для детей- В автомобилях есть более одного поршня и клапана. Чем больше поршней, тем больше мощность.
- Пушка — это очень простой тип двигателя внутреннего сгорания. Пушечное ядро упаковано в пушку вместе с порохом. Когда порох горит, он создает горячий газ и давление.Давление заставляет пушечное ядро вылетать из пушки со скоростью 200 миль в час.
- По мере того, как воздух попадает в двигатель, он проходит через воздушный фильтр, который удаляет грязь и пыль.
- Свеча зажигания зажигает газ и приводит в движение поршни.
- В космосе нет кислорода или воздуха, поэтому у ракет есть воздушный бак рядом с топливным баком.
- Внутреннее сгорание : горит внутри двигателя
- Ignite : горит огонь
- Молекула : мельчайшая частица чего-либо; содержит как минимум два атома
- Атом : мельчайшая часть химического элемента
- Давление : нарастающая сила
- Расширение : становится больше
- Пушка : большая пушка, ранее использовавшаяся в войнах
Посмотрите это потрясающее видео о двигателях внутреннего сгорания:
Трехмерное видео о рабочем цикле двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания Q&AВопрос 1 : Что произойдет, если двигатель станет слишком горячим?
Ответ 1 : Двигатели сильно нагреваются из-за расширяющегося топлива и нагнетательных поршней. Если они станут слишком горячими, они перегреются и сгорят. Радиатор пропускает охлаждающую жидкость, чтобы двигатель оставался холодным. Выхлопная система выпускает отработанное топливо.
Вопрос 2: Кто сделал первый автомобильный двигатель?
Ответ 2: Карлу Бенцу приписывают создание в 1886 году того, что мы знаем как современный автомобиль.Карл Бенц построил автомобиль Benz Patent-Motorwagen.
Вам понравился веб-сайт Easy Science for Kids все о двигателях внутреннего сгорания? Пройдите БЕСПЛАТНУЮ и веселую викторину о двигателях внутреннего сгорания и загрузите БЕСПЛАТНУЮ рабочую таблицу по двигателям внутреннего сгорания для детей.