Как устроен автомобиль
главная arrow Другие типы двигателей  
Thursday, 23 February 2012
главная
История авто
Рождение Авто
Какими бывают автомобили
Как делают и испытывают автомобили
Двигатель
Поршневые ДВС
Система питания ДВС
Система охлаждения ДВС
Смазочная система двигателя
Система зажигания Двигателя
Система пуска Двигателя
Другие типы двигателей

Трансмиссия
Назначение трансмиссии
Расположение трансмиссии
Сцепление
Корбки передач
Главные передачи
Карданные передачи
Автоматические коробки
Другие типы двигателей Отправить на e-mail

  В течение всей истории развития автомобиля наблюдались попытки при­менения других типов двигателей, в том числе газотурбинного, роторного, парового, Стерлинга и многих других. Однако составить конкуренцию поршневому двигателю внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным ме­ханизмом с каждым годом становится все труднее. Слишком много челове­чество вложило в этот двигатель и отказаться от него непросто. К тому же поршневые ДВС постоянно совершенствуются по всем параметрам: увели­чению литровой мощности, уменьшению удельного расхода топлива, повы­шению моторесурса, снижению выбросов вредных компонентов в окружа­ющую среду и т. д.  
   Не вдаваясь в подробности, рассмотрим коротко лишь два типа двига­телей, могущих в ближайшие годы достойно претендовать на роль автомо­бильной силовой установки. Это газотурбинный и роторный двигатели.


   Успешное применение газовых турбин в авиации и других средствах транспорта породило интерес к ним и у автомобилестроителей. Газотурбин­ные двигатели (ГТД) обладают целым рядом преимуществ перед обычны­ми ДВС: малыми габаритами (если принять при равной мощности габарит­ный объем карбюраторного ДВС за 100%, то у дизеля этот показатель бу­дет составлять 144%, а у ГТД — лишь 28%); малой массой (около 0,5 кг на одну лошадиную силу, что в 2 раза меньше, чем у лучших образцов кар­бюраторных ДВС); высокой плавностью хода (нет частей, совершающих возвратно-поступательное движение, как у обычных ДВС); простотой кон­струкции (общее число деталей ГТД составляет около 200, а карбюратор­ного двигателя — около 900); надежностью пуска при низких температу­рах; меньшей токсичностью отработавших газов; более благоприятной тяговой характеристикой (практически не требуется коробка передач) и т.д.
   Идея создания ГТД родилась давно. Первая турбина была построена еще в  1892 г.  русским инженером  П. Д. Кузьминским.  Однако интерес  к  ГТД как к силовой установке для автомобиля возник лишь после вто­рой мировой войны. В настоящее время исследования и разработку автомобильных ГТД ведут в несколь­ких странах десятки фирм. Уже созданы двигатели мощностью 30...2 000 л. с.
  Типичная транспортная газовая турбина представляет собой двух-вальную конструкцию. Несмотря на многочисленные пре­имущества ГТД и большие достиже­ния в этой области, они не получи­ли заметного распространения на ав­томобилях, так как им присущи и многие недостатки: высокий уровень шума (очень велика частота вра­щения валов — до 50 тыс. мин _1); худшая топливная экономичность (больший удельный расход топлива при отсутствии теплообменника по сравнению с карбюраторным ДВС); большие размеры воздушного фильт­ра, так как двигатель работает с большим коэффициентом избытка воздуха (в 4...5 раз больше, чем у карбюраторного ДВС); низкая тор­мозная способность; худшие разгон­ные характеристики и т. д.
   Таким образом, ГТД в настоящее время находятся еще на такой стадии развития, что их экономически целе­сообразно применять лишь на очень тяжелых машинах. Так, например, на 125-тонном самосвале «БелАЗ-549В» установлена газовая турбина ТВ-2-117 мощностью 1 200 л. с. с частотой вращения вала тяговой турбины 12 тыс. мин-1; топливом для двигателя служит керосин.
   Для того чтобы избавиться от такого недостатка поршневого ДВС с кривошипно-шатунным механизмом, как преобразование поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала, была пред­принята попытка создания роторного ДВС. Первоначальная идея меха­низма, поршень которого совершает вращательное движение, относится к XVIв. С тех пор на ее основе были созданы различные насосы, вентиля­торы, компрессоры. Однако в ДВС эта идея нашла реальное примене­ние только в работах Ф. Ванкеля (Германия). Основными элементами его  двигателя  являются  корпус  и  ротор-поршень.  Его  преимуществами являются простота конструкции (на 35...40% меньше число деталей, на 30...40% меньше масса); малые габариты (длина двигателя на 30...40% меньше); низкий уровень шума (нет деталей, совершающих возвратно-поступательное движение, нет клапанного механизма); хорошая уравновешенность и высокая плавность хода выходного вала (при числе секций не менее двух); пониженная требовательность к октановому числу бензина при той же степени сжатия (нет перегретых деталей — клапанов) и т. д.


   К недостаткам такого двигателя относятся: большие на 10...15% расходы топлива и масла; меньший пробег до капитального ремонта; освоение мас­сового производства требует коренного перевооружения заводов, произво­дящих двигатели и осуществляющих их ремонт, и т. д.
   В настоящее время роторно-поршневые двигатели выпускаются несколь­кими фирмами в четырех странах (Япония, Германия, США, Великобрита­ния). Японская фирма «Тоуо Кодуо» выпускала несколько модификаций роторных двигателей в количестве до 500 тыс. шт. в год. В мире уже насчиты­вается около 10 млн. автомобилей с такими двигателями.
  Проводятся работы и по созданию дизельного роторно-поршневого двигателя, однако здесь необходимо преодолеть трудности, связанные с низкой степенью сжатия, неудовлетворительной формой камеры сгорания, сложностью обеспечения уплотнения зазора между ротором и корпусом и т. д.

 
Webdesign by Webmedie.dk Webdesign by Webmedie.dk