КАТАЛОГ СТАТЕЙ.
Бизнес (6648)
Дом, семья, дети (4520)
Досуг и Юмор (680)
Еда (879)
Здоровье (3989)
Искусство (1690)
Компьютеры и Интернет (4321)
Мода, стиль (1666)
Наука (1674)
Образование (1422)
Общество (3037)
Окружающий мир (800)
Промышленноcть, оборудование (2067)
Связь (482)
Секс, любовь, отношения (965)
Спорт (936)
Справочная информация (273)
Страны, путешествия (1854)
Строительство и ремонт (7648)
Транспорт и логистика (480)
Без искры пламя
Категория: Авто и Мото
| Автор: sanich
| Опубликовано: 16.07.2009
История моторов с воспламенением от сжатия, началась в конце 19-века. Именно тогда, Рудольф Дизель загорелся идеей создания эффективного двигателя, коэффициент полезного действия которого смог бы превысить 10-12%, то есть показатель паровых машин. С конструкцией и принципом работы будущего мотора Дизель определился достаточно быстро: это двигатель внутреннего сгорания с воспламенением топлива от высокой температуры сжимаемого газа. Однако в процессе создания рабочего экземпляра возникли трудности: высокое давление и температура в камере сгорания мотора приводили к прогоранию поршней, поломкам деталей двигателя, а иногда и к взрывам. В итоге на доработку и придание агрегату достаточной надежности ушло несколько лет. Но 1897 году цель, наконец, была достигнута: огромный пятитонный двигатель, развивал 20лс при 173об/мин и обладал КПД в 26%. Даже перспективный двигатель Отто с принудительным зажиганием обеспечивал всего 20%!
Отчего же дизельные моторы получились настолько экономичнее? У этого есть две фундаментальные причины.
Первая заключается в более высокой степени сжатия дизельных двигателей: от 13 до 25 против 12 у лучших бензиновых представителей. Эти цифры не стоит недооценивать, ведь от них зависит КПД мотора: чем они выше, тем в большей степени расширяются раскаленные отработавшие газы, и, соответственно, тем полнее их тепловая энергия преобразуется в механическую. Поэтому, если сравнивать современные дизельные и бензиновые моторы, то первые способны усвоить 38-50% процентов теплоты, выделившейся при сгорании топлива, а вторые – лишь 25-38%.
Возникает резонный вопрос: а что же мешает поднять степень сжатия бензиновых моторов? Мешает детонация, то есть самопроизвольное воспламенение топливно-воздушной смеси от сильного нагрева при излишне большом сжатии. При этом мало того, что сгорание происходит не в тот момент, когда нужно, так еще оно сопровождается чрезвычайно резким нарастанием давления в цилиндре, что приводит к стукам, перегреву и высокой токсичности выхлопа.
То ли дело дизель, в котором поднятие степени сжатия лишь увеличивает надежность воспламенения впрыскиваемого топлива: ведь чем горячее будет воздух в цилиндре – тем быстрее оно испарится и тем скорее начнется процесс сгорания. Хотя, конечно, пределы совершенству есть и здесь. Только обусловлены они уже требованиями к чистоте отработавших газов, да механической прочностью деталей и шестерён двигателя.
Но помимо степени сжатия есть и второе не менее важное обстоятельство – это низкое сопротивление впускной системы дизеля. Ведь, в отличие бензинового мотора, ему не требуется “перекрывать кислород” дроссельной заслонкой - управление мощностью в дизеле осуществляется простым дозированием впрыскиваемого горючего: нужна большая отдача – подаем больше топлива. А уж насколько избыточно количество воздуха в цилиндре – дело десятое, главное чтобы его хватало для окисления.
С бензиновым же мотором такой трюк не пройдет: если воздуха окажется слишком много, то есть концентрация паров бензина в нем будет очень низкой, то от искры смесь просто не вспыхнет. Из-за этого и приходится ставить на впуске заслонку, регулирующую расход воздуха, и, опосредованно, количество подаваемого топлива. А потому, при небольших нагрузках, например, в толчее пробок, бензиновые автомобили тратят силы на всасывание воздуха сквозь едва приоткрытую дроссельную заслонку, создавая огромное разряжение во впускном коллекторе. “Дыхание” же дизеля всегда свободно!
Влияние этого фактора на общую экономичность оценить легко. Сравним цифры расхода дизельных и бензиновых моторов одного объема. Например, BMW 320d и 320i. В городском цикле, когда нагрузка на двигатель невелика, дизель экономичнее почти в два раза: 6.8 л/100км против 11,3 л/100км! Неудивительно, ведь на его стороне и высокая степень сжатия, и низкие потери во впускной системе. А вот в загородном режиме, на скорости, когда нагрузка на мотор побольше, дроссельная заслонка открыта сильнее, и бензиновому двигателю становится полегче дышать, у дизеля остается только один козырь – степень сжатия. В результате и тает его преимущество в расходе топлива: лишь 4.7л/100км против 5,9 л/100км.
Подробно - www.autotechnic.suо
