Классы поршней ДВС ВАЗ
На современном рынке присутствует большое количество поршней как отечественных, так и зарубежных производителей. Вне зависимости от места изготовления изделия, поршень ДВС должен соответствовать требованиям каждой конкретной модели двигателя. Так, поршень Ваз, входящий в комплект, не должен отличаться по своей массе более чем на ±2,5 грамма. Именно это обстоятельство снизит вибрацию запущенного двигателя. В розничной торговле принято реализовывать поршни одной весовой категории. При необходимости осуществляется подгонка поршней по массе.
Стоит отметить, что зазор, имеющийся между поверхностью поршня и цилиндром должен быть равен величине, установленной для конкретной модели двигателя. По номинальному размеру поршни подразделяются на 5 классов, различие между ними — 0,01 мм. Все классы маркируют буквами на днище изделия — (А, В, С, D, Е). Как запчасти поставляют только поршни классов — А, С и Е. Этих размеров вполне достаточно для подбора деталей к любому блоку цилиндров и обеспечения необходимых зазоров.
Изготовление поршней осуществляется из сплавов алюминия. Имеющийся в них кремний позволяет снижать коэффициент теплового расширения, а, следовательно, и увеличивать износостойкость изделия. Сплавы, содержащие 13% кремния именуют эвтектическими, а те, где его содержание выше – заэвтектическими. С увеличением процентного содержания кремния в сплаве увеличиваются теплопроводные характеристики изделия, но, в то же время, происходит ухудшение его литейных и механических свойств.
Отметим 2 основных способа изготовления заготовок поршня. Первая – отливка в специальную форму (кокиль) наиболее распространена. Второй – ковка или горячая штамповка.
После механической обработки изделие проходит термическую обработку с целью повышения его твердости, износостойкости, прочности, а так же для снятия остаточного напряжения металлов. Благодаря своей структуре кованый металл повышает прочностные характеристики изделия. Однако классическая конструкция кованых изделий, имеющая высокую юбку, получается достаточно тяжелой. Помимо этого, кованые детали не могут быть использовать в своем составе термокомпенсирующие пластины и кольца. Увеличивается объем, что приводит к росту тепловой деформации, потому происходит необходимость увеличения зазора между поршнем и цилиндром. Следовательно, растет их износ, шум и расход масла. Кованые поршни оправдывают свое применение лишь в той ситуации, когда в большинстве своем двигатель автомобиля эксплуатируют на предельных режимах.
Сегодня прослеживаются несколько основных тенденций в технологическом конструировании поршней: уменьшается их вес, все чаще используются тонкие поршневые кольца, снижается компрессионная высота, используются короткие поршневые пальцы, применяются новейшие защитные покрытия. Все вышеперечисленные характеристики находят свое отражение в Т-образной конструкции поршня. Эти изделия имеют уменьшенную по площади направляющей части и высоту юбку. Изготавливаются из заэвтектических сплавов, имеющих высокое содержание кремния. Поршни, имеющие Т-образную форму, практически всегда изготавливаются методом горячей штамповки.
Прежде чем принять решение об изготовлении определенной конструкции поршня, разработчик в обязательном порядке анализирует поведения узлов шатунно-поршневых групп. Фактически детали современного двигателя рассчитываются на пределе возможностей конструкций и материалов. Здесь предпочтение отдается конструкциям, имеющим минимальную стоимость, способную обеспечить утвержденный ресурс изделия.
Именно поэтому отклонения от штатного режима работы двигателя приводит к сокращениям в ресурсе определенных деталей и узлов.
Причины долгой популярности Lada Niva / Автомобили и другие средства передвижения и аксессуары / iXBT Live
Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики. Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей Политикой в отношении файлов cookie
Шутка ли, 46 лет Нива на конвейере без глобальных изменений. Много ли автомобилей в мире могут похвастаться таким рекордом? Да и сейчас, несмотря на все проблемы на автомобильном рынке РФ, Нива остается самым популярным SUV (вседорожником) по продажам. За что этот автомобиль так ценят в России и за её пределами? — Давайте разбираться.
Источник: www.lada.ru
В далеких 70-х ВАЗ-2121 задумывался как массовый универсальный внедорожник с претензией на комфорт. Что бы помогал на селе и ездил в городе наравне с легковыми массовыми автомобилями.
Понятное дело, само понятие комфортного автомобиля несколько отличалась от современного. Если салон был не полностью металлическим, это было уже неплохо.
Инженеры «ВАЗ» (главный конструктор проекта Прусов П.М.) к решению задачи подошли нестандартно, они не стали сращивать кузов легкового автомобиля с рамным внедорожным шасси (как пытались ранее, тем путем пошел и АЗЛК), а создали компактный автомобиль с несущим кузовом, полным приводом и бензиновым силовым агрегатом. Подвеска тоже была необычной для того времени: спереди независимой на поперечных рычагах, сзади — неразрезной мост с тягой Панара на пружинах. Фактически на ВАЗе изобрели кроссовер, задолго до появления самого понятия.
Начало серийного выпускаИсточник: www.lada.ru
Но когда Нива стала выпускаться серийно, автозавод ввел большой процент унификации с узлами и агрегатами серийно выпускаемых моделей легковых машин, в частности ВАЗ-2106 и предшественниками. Это упростило массовый выпуск Нивы, но в последствии сыграло злую шутку, затормозив модернизацию модели.
Автомобиль ВАЗ-2121 имеет в своей истории много рекордов, был он на Эвересте и Фудзияме, участвовал в ралли и работал на Антарктиде. Серьезный успех отмечен не только на своей родине, но в экспортном исполнении. В Европе неприхотливый и доступный автомобиль пользовался популярностью у туристов, фермеров и работников экстренных служб.
Источник: www.lada.ru
Чем же Нива привлекала покупателей всё это продолжительное время?
1. Простота эксплуатации (без умных помощников) и обслуживания. Дешевизна и распространенность комплектующих для ремонта. Типовые детали есть в любом автомобильном магазине страны (спасибо унификации). Мелкий ремонт при активной эксплуатации, конечно, нужен Ниве частенько, но и выполнить его можно в обычном гараже (нет очень тяжелых узлов).
2. Высокая проходимость вне асфальтовых дорог, даже несмотря на слабый бензиновый мотор. Этому способствует сразу несколько факторов:
- Постоянный полный привод с пониженной передачей и блокировкой межосевого дифференциала
- Малая масса (1,2 т) и короткая межколесная база (2,2 м)
- Высокий клиренс (20 см) и малые свесы кузова
- Крупные колеса с 16″ дисками
- Энергоемкая и плавная подвеска
Но для сурового бездорожья стоковый автомобиль не предназначен, его разрабатывали для сельских дорог.
Источник: newniva.ru
3. Доступность по цене на фоне ближайших конкурентов с внедорожными возможностями. Это касается и отечественно конкурента в лице автомобилей УАЗ, так и импортных внедорожников и «паркетников». На вторичном рынке сейчас можно найти этот автомобиль на любой бюджет и с различным тюнингом и обвесом.
4. Дизайн. Да, да именно он. Насколько угадали тогда художники и инженеры ВАЗа с формой корпуса. Даже сейчас обновленная LADA NIVA LEGEND выглядит запоминающиеся и по-своему стильно (в отличие от однообразных X-образных концептов Vision 4×4). В продаже существует множество вариантов для изменения внешнего стиля автомобиля и полезных внедорожных дополнений.
5. Универсальность. На одной и той же Ниве можно поехать в городе на работу, а потом в супермаркет за продуктами, а на выходных через поля и разбитые лесные дороги на рыбалку. Нет проблем с парковкой зимой.
Источник: camper4x4.ru
Конечно, как и у любого автомобиля, есть у Нивы и множество объективных недостатков.
Тут и низкая общая надежность, коррозия кузова, шумность и по современным меркам устаревший и тесный салон, а главное — мотор от древней «легковушки», который ей совсем не подходит.
Кстати, по поводу мотора, уже есть информация от руководства завода, что для Нивы предусматривают установку современного 1,8 литрового 16-ти клапанного двигателя от модели Lada Vesta мощностью 122 л.с. Если такое решение пойдет в серию, это вдохнет новую жизнь в легендарную модель. Главное, чтобы трансмиссия выдержала повышенную мощность.
Двигатель ВАЗ-21179 под капотом Niva LegendИсточник: dzen.ru
Нива остается поистине народным отечественным внедорожником с долгой историей.
Если у Вас есть Нива — пишите Ваши впечатления об автомобиле в комментарии.
Спасибо за внимание.
Источник: Сайт производителя
Новости
Публикации
Любопытно узнать об истории Google и о том, как все
начиналось? Ознакомьтесь с нашим исследованием, чтобы узнать больше об одной из
крупнейших компаний в мире.
Google стал синонимом Интернета….
В современном мире безопасное и стабильное подключение к интернету является необходимостью для практически каждого человека. Для этого необходимо иметь хороший роутер. Но, выбор такого устройства…
Иногда акустическая система приобретается, чтобы просто слушать музыку. Недорогая, небольшого размера, простая в эксплуатации. Такую удобно поставить в уютный уголок дома, разместить на полке в…
Последние годы все более широкое распространение приобретают «умные устройства». Умные лампы, умные розетки, умная бытовая техника и даже умные дома. Не обошла эта «участь» и приборы учета воды….
В этой публикации я сделаю обзор мультиварки Tefal RK601134. Это не большая 2л., мультиварка которую легко можно взять с собой в командировку или в отпуск. Она не займёт много места в сумке, также…
Сенсорный терминал Forsite Touch c программным обеспечением Touch UI для управления видеостенами и AV-оборудованием разработан для того, чтобы получить широчайшие возможности для интеграторов и.
..
Повышение эффективности электростанций на базе двигателей внутреннего сгорания
Главная Прикладная механика и материалы Прикладная механика и материалы Vols. 752-753 Повышение эффективности производства электроэнергии…
Обзор статьи
Аннотация:
В статье описан разработанный авторами метод обнаружения и оценки интенсивности детонации в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Метод основан на спектральном анализе сигнала ионного тока, регистрируемого в камере сгорания двигателя. Метод позволяет оценить полную энергию волнового пакета для различных скоростей и частот волн. В работе также представлены результаты оценки энергии волны, возникающей при нормальном и детонационном сгорании двигателя ВАЗ 2110.
Доступ через ваше учреждение
Вас также могут заинтересовать эти электронные книги
Предварительный просмотр
* — Автор, ответственный за переписку
Рекомендации
[1]
Дж.
Б. Хейвуд, Основы двигателя внутреннего сгорания, McGraw Hill Inc., Нью-Йорк, (1988).
[2] Дж. Ли, С. Хванг и Дж. Лим и др., Новый метод обнаружения детонации с использованием сигналов давления в цилиндре, вибрации блока и звукового давления от двигателя SI, Soc. Автомот. англ. 981436 (1998) doi: 10. 4271/981436.
DOI: 10.4271/981436
[3] М. Канеясу, Н. Курихара, К. Катоги и Х. Токуда, Обнаружение детонации двигателя с использованием многоспектрального метода, Soc. Автомот. англ. 920702 (1992) doi: 10. 4271/920702.
DOI: 10.
4271/920702
[4] Р. Чириак, Б. Раду и Н. Апостолеску, Определение характеристик детонации и условий самовоспламенения СНГ с возможной корреляцией для стратегии управления в двигателе с системой SI, Soc. Автомот. англ. 2006-01-0227 (2006) doi: 10. 4271/2006-01-0227.
DOI: 10.4271/2006-01-0227
[5] В. Х. Пшихопов, В.А. Крухмалев, М.Ю. Медведев, Р.В. Федоренко, С.А. Копылов, А.Ю. Будко и В.М. Чуфистов, Адаптивный дизайн системы управления для летательных аппаратов-роботов, 2013 IEEE Latin American Robotics Symposium, LARS 2013, 6693272 (2013) 67-70.
DOI: 10.
1109/lars.2013.59
[6] В. Х. Пшихопов, М.Ю. Медведев, А.Р. Гайдук и Б.В. Гуренко, Проект системы управления для автономного подводного аппарата, 2013 IEEE Latin American Robotics Symposium, LARS 2013, 6693274 (2013) 77-82.
DOI: 10.1109/ларс.2013.61
[7] Патент США №7181339 B2 Джордж Марк Ремельман, Спектральный анализ детонации двигателя внутреннего сгорания в реальном времени / Библиографические данные: 2007-02-20.
[8]
General Motors заказывает KRONOS-V™ — первую в отрасли систему анализа детонации в режиме реального времени/ Электронный ресурс: http: /www.
vxiпродукты. ком/новости. htm (26.07.2014).
[9] КАК. Соколик, Самовоспламенение, пламя и детонация в газах, М.: Изд-во АН СССР, ИХФ АН СССР, (1960) 387.
[10] П. Дюамель и М. Веттерли, Быстрые преобразования Фурье: обзор учебного пособия и современное состояние, Signal Proc. 19(1990) 259-299.
DOI: 10.1016/0165-1684(90)90158-у
Цитируется
Это следующий большой скачок для внутреннего сгорания?
Vaztec Возможно, мы все время делали это неправильно.
То есть с головками цилиндров.
В те времена, когда все только начиналось, пар был началом — как мы впервые улавливали тепловую энергию из топлива и использовали ее для работы. Более века назад паровые силовые установки легли в основу конструкции первых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Перемещение горения от внешнего источника (парового котла) внутрь приводного цилиндра стало важным шагом вперед в повышении мощности и эффективности.
Поскольку паровые машины валялись повсюду, многие детали были перенесены. Такие компоненты, как поршни, шатуны и кривошипы, были почти достаточно правильными, чтобы заставить работать бензиновый двигатель, и все началось с этого. Однако скользящие втулки и популярные баррельные клапаны, используемые для управления потоком пара высокого давления, не прошли проверку. Они просочились.
Незначительная утечка пара высокого давления тут и там не имеет большого значения в грандиозной схеме локомотива. Поскольку утечка из цилиндра влечет за собой реальные недостатки двигателя внутреннего сгорания, от золотниковых клапанов и цилиндрических клапанов отказались, заменив их своего рода клапаном, называемым тарельчатым.
Этот тип клапана сейчас используется почти в каждом четырехтактном двигателе внутреннего сгорания на земле.
Тарельчатые клапаны были и остаются подходящими для четырехтактных двигателей с высоким внутренним давлением и температурами сгорания. В сочетании с потайным седлом скошенная поверхность тарелки образует положительное уплотнение, и это уплотнение улучшается по мере увеличения давления на поверхность клапана. Хотя для них требуются сложные приводные и поддерживающие системы (кулачки, фиксаторы, пружины, направляющие со смазкой и т. д.), тарельчатые клапаны стали надежным решением.
Патентный чертеж новой системы тарельчатого клапана, поданный в начале 1920-х годов. Специфика этого конкретного предложения компоновки не важна, но обратите внимание на клапан в форме тюльпана справа. Столетие спустя куколки не сильно изменились. USPTO То, что мы выиграли в надежном уплотнении, мы потеряли в потоке. Головка тарельчатого клапана всегда мешает. На такте впуска головка тарельчатого клапана блокирует около 20 процентов воздуха, пытающегося заполнить цилиндр.
При такте выпуска клапан, по сути, пытается эвакуировать переполненный театр через дверь, которая не открывается полностью. Поршень поднимается, выталкивая продукты сгорания через выпускное отверстие, но головка клапана мешает.
В случае с впускным клапаном мы развились до точки наилучшего восприятия, когда тарельчатый клапан может пропускать более 100% пропускной способности — через клапан и в цилиндр может проходить больше воздуха, чем размеры впускного тракта и цилиндр подскажет. Но это из-за скорости входящего воздушного потока, когда воздух «трамбует» сам себя мимо головки клапана. (Для преувеличенной иллюстрации этого эффекта см. ныне устаревшие японские «начинки метро» — они были буквально олицетворением эффекта тарана.
Это немалая проблема. Каждый двигатель, по сути, представляет собой тупой воздушный насос, ограниченный в возможностях подачи воздуха. По сравнению с этим сжигание бензина и выпуск газов под высоким давлением — довольно простые задачи.
Наполнение баллонов было проблемой на протяжении двух столетий, с тех пор как мы начали отходить от пара.
Столб воздуха над землей весит ровно столько, чтобы создать атмосферное давление около 14,5 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря. Когда дело доходит до выталкивания воздуха в вакуум — например, создаваемый поршнем, движущимся вниз по цилиндру, — это давление невелико. На высоте еще меньше, как на Пайкс-Пик, где высота горы оставляет столб воздуха над головой достаточно коротким, чтобы дать менее 9фунтов на квадратный дюйм (Вы когда-нибудь задумывались, почему турбо- и нагнетатели преобладают на гоночных автомобилях, работающих на высоте? Теперь вы знаете.)
После 100 лет возни тарельчатый клапан в некотором смысле устарел. Теперь он очень функционален, но не оптимальный. Мы частично компенсировали плохую работу тарельчатого клапана, увеличив количество клапанов — в некоторых головках цилиндров их четыре или больше на поршень. Однако за последнее столетие изобретательный человеческий разум попытался возродить некоторые концепции паровых машин, чтобы воспользоваться их превосходной текучестью.
Во время Второй мировой войны, когда авиация была главной гонкой вооружений, разработчики двигателей с обеих сторон стряхнули пыль с концепции золотниковых клапанов. Сконфигурировав эти клапаны вокруг поршней, они добились значительного увеличения мощности. (В то же время добившись значительного прогресса в разработке таких вещей, как высокооктановое топливо, нагнетатели, турбокомпрессоры и впрыск закиси азота — на протяжении примерно пяти лет). клапаны, чистый и беспрепятственный путь от впускного отверстия к цилиндру, тарельчатая головка не мешает.
Работа узла втулочного клапана, использовавшегося в двигателях самолетов Bristol во время Второй мировой войны. Гильза поднималась и опускалась внутри цилиндра вокруг движущегося поршня; отверстия в боковой части гильзы служили отверстиями для впуска и выпуска. Bristol Airplane Company Этот улучшенный воздушный поток нашел хорошее применение: истребитель, который может набирать высоту или убегать от противника, может легко развернуться и сбить его.
Однако, несмотря на все преимущества улучшенного потока, золотниковые клапаны пропускали масло, они слишком быстро изнашивались, и для правильной работы им требовались поворотные рычаги в картере. Эта технология никогда не использовалась в автомобилестроении в какой-либо значимой форме.
Тем не менее, песне сирены полного потока трудно сопротивляться. Как и золотниковый клапан, цилиндрический клапан — тип поворотного клапана — уже давно привлекает внимание конструкторов двигателей.
Поворотный клапан ствола и головка блока цилиндров 45-кубового прототипа одноцилиндрового двигателя, разработанного американской фирмой Vaztec. Когда ствол вращается, прямоугольные отверстия позволяют воздушно-топливной смеси и выхлопным газам достигать впускных и выпускных отверстий двигателя соответственно. Vaztec Вал с прорезанной в нем прорезью, вращающийся в уплотнениях, настолько прост и работоспособен, что испробован десятки и десятки раз. В то время как стандартный тарельчатый клапан может максимально пропускать 85 процентов своей площади впуска (и затем только временно, когда полностью открыт), поворотный клапан открывается быстрее и может пропускать 100 процентов своей площади впуска большее время (имеется в виду, в течение большей части времени).
продолжительность открытия клапана). Если у вас есть 5,0-литровый двигатель, который может дышать только на 85 процентах мощности, у вас на самом деле нет 5,0-литрового двигателя. Стопроцентный расход впускного клапана каждый раз увеличивает мощность.
С клапаном ствола гремлин всегда был запечатан. В течение долгого времени любой уплотнительный материал, который прижимался к валу цилиндрического клапана в достаточной степени, чтобы выдерживать давление сгорания — более 1500 фунтов на квадратный дюйм при 2500 градусов по Фаренгейту — также вызывал высокое трение и износ. Если вы ослабите допуск уплотнения на валу, чтобы уменьшить это трение, оно будет протекать. В любом случае, высокие температуры разъедали любой уплотнительный материал.
Промышленность создала прототипы, испытательные двигатели и несколько попыток производства, но ни одна конструкция или компоновка поворотного клапана не были пригодны для реального коммерческого успеха. Феликс Ванкель, изобретатель роторного двигателя, начал свою карьеру с разработки дисковых поворотных клапанов, которые в конечном итоге использовались в немецких торпедах.
В 2004 году команда Mercedes-Ilmor Формулы-1 была ближе всех к вершине благодаря адаптации поворотного клапана, запатентованного человеком по имени Бишоп. Но, увы, санкционирующий орган F1 (ненавидящий власть?) в ответ объявил вне закона любой клапан, кроме тарельчатого клапана. Вот вам и гонки, продвигающие инновации.
Все надежды не потерянный. В рамках моей работы в качестве профессора по проектированию двигателей с внутренним двигателем в UNC-Charlotte меня пригласили консультировать в «Рейс-Сити, США» (также известный как Мурсвилл, Северная Каролина, родина NASCAR), чтобы помочь компании, которая нашла способ для герметизации поворотного клапана и использования потенциала.
Эта компания, Vaztec, была основана командой разработчиков двигателей, которые десятилетиями поддерживали гонки GM и Ford и разочаровались в том, насколько плохо на самом деле течет тарельчатый клапан.
Спустя шесть лет они только что вернулись с конференции Общества инженеров-автомобилестроителей в Японии, где их доклад об успешной конструкции роторного клапана был отмечен наградой.
Возможно, пришло время перемен.
VaztecКомпания Vaztec разработала и запатентовала динамическую высокотемпературную уплотнительную систему, которая адаптируется к форме поворотного клапана по мере его расширения. Это расширение является настоящей ахиллесовой пятой системы с поворотным клапаном. Почти все металлы расширяются при нагревании. Если для работы вашего уплотнения клапана требуется тысячная доля дюйма зазора, как это делают многие автомобильные уплотнения, увеличение размера этого клапана в три раза по мере прогрева двигателя является рецептом отказа.
По мере развития проекта Vaztec появились некоторые интересные дополнительные преимущества. Одним из них является более холодный клапан. Тарелка — это сидячая утка в камере сгорания, подвергающаяся воздействию дымовых газов при температуре 2500 градусов во время рабочего хода поршня.
Затем, во время такта выпуска, головка клапана застревает в струе выхлопа с температурой 1400 градусов. Миллисекунды спустя эта головка переносит оставшееся тепло в следующий цикл мощности двигателя. Поскольку клапан ствола постоянно вращается, тепло передается в головку блока цилиндров более равномерно.
Этот теплообмен полезен. При пиковой мощности головка тарельчатого выпускного клапана может служить «свечей накаливания», нагреваясь до такой степени, что самовоспламеняется топливо и воздух. Снижение статической степени сжатия двигателя помогает облегчить это; к тому же, если вы устраните эффект свечи накаливания, вы можете увеличить это соотношение. При прочих равных более высокая степень сжатия повышает мощность и эффективность — важный шаг к тому, чтобы двигатель внутреннего сгорания оставался живым и актуальным в ближайшие годы.
Эти преимущества были ожидаемы. Неожиданным побочным продуктом беспрепятственного впускного потока стала увеличенная и теперь очень высокая скорость всасываемого воздуха, когда он устремляется в камеру сгорания.
Всасываемый воздух достигает сумасшедшей скорости в условиях высокой нагрузки — 0,55 Маха или около 450 миль в час. Именно эта скорость вызывает вышеупомянутый «эффект тарана» — заклинивание горючей воздушно-топливной смеси в цилиндре. Эта скорость обычно вызывает турбулентность, которая активизирует и ускоряет процесс сгорания, способствуя увеличению мощности.
Анимация пути, пройденного впускным зарядом в клапанно-ствольной системе Vaztec. Градиентная полоса внизу отражает скорость заряда. Vaztec Интересное примечание: несколько десятилетий назад у меня был увлекательный разговор о скорости впуска с бывшим редактором Car and Driver Гордоном Дженнингсом. Он предложил 0,9 Маха в качестве фактической цели — почти звуковой воздушный поток. Но даже тогда все равно будет сильно мешать головка тарельчатого клапана, которая свисает на конце впускного отверстия, как вышибала на входе на вечеринку.
Когда вышибала ушел, все изменилось. Вместо упорядоченной «дефлаграции» (изображение листа бумаги, зажженного спичкой в одном углу, пламя медленно движется, чтобы поглотить страницу), мы получаем свертывание пламени и возгорание, которое происходит гораздо быстрее.
Это другой тип цилиндрического процесса, к которому мы не привыкли, очень эффективный, очень быстрый и очень полезный. Характерным признаком является то, что для разработки двигателей Vaztec потребовалось примерно вдвое меньше опережения зажигания, чем для двигателей с тарельчатыми клапанами. Поскольку топливно-воздушная смесь сгорает быстрее, эти двигатели могут зажигать свечи зажигания позже в такте сжатия, что позволяет им развивать большую мощность — сила горения цилиндра больше не пытается толкнуть поднимающийся поршень обратно вниз. (При более медленных скоростях сгорания это очень реальная «налоговая» стоимость опережающего опережения зажигания.) Большая турбулентность также сметает ленивые отходящие газы в сторону сгорания, давая меньше времени для появления очагов детонации в камере.
Разработка новой системы двигателя — это одно. На самом деле заставить его работать — это другое. Шесть лет назад компания Vaztec начала разработку поворотного клапана внутри дизельного двигателя. Дизели используют чрезвычайно высокое давление сгорания, до 2500 фунтов на квадратный дюйм, так что это была высокая планка, но также и прекрасный способ доказать свою идею. Затем компания нацелилась на королей мощности в мире двигателей: двухтактные двигатели.
Цилиндр двухтактного двигателя имеет рабочий цикл при каждом обороте коленчатого вала. Четырехтактный срабатывает только каждый второй оборот, вдвое меньше импульсов мощности для заданных оборотов. Хотя двухтактные двигатели превосходят по выходной мощности на кубический дюйм, они обеспечивают относительно плохой контроль входящих и выходящих газов, и это служит верхним пределом мощности.
(Мой двухтактный мотокроссовый мотоцикл Bultaco объемом 250 куб. см 72 года выдавал 144 л.90-е. Сравните их с похвальным 5,5-литровым V-8 в нынешнем Corvette Z06, который выдает 122 л.с. на литр. Чего двухтактные двигатели не делают хорошо, так это чистоты, поэтому федеральные регуляторы выбросов присматриваются к их возможному изгнанию.)
В качестве теста компания Vaztec нацелилась на создание мощной замены двухтактного двигателя объемом 50 куб. см с чистыми выбросами в виде четырехтактного двигателя с роторным клапаном. Это было темой отмеченной наградами презентации SAE, упомянутой ранее. 45-кубовый одноцилиндровый двигатель Vaztec с поворотным клапаном соответствует мощности серийного 45-кубового двухтактного двигателя бензопилы/триммера и может вращаться так же высоко (более 12 000 об/мин). Он также производил на 50 процентов больше мощности, чем аналогичный 48-кубовый четырехтактный тарельчатый двигатель, представленный в настоящее время на рынке.
Об этом пике оборотов: Тарельчатые клапаны по своей природе задают двигателю верхний предел скорости. На очень высоких оборотах подпружиненный тарельчатый клапан будет плавать — отрываться от своего седла, не в состоянии полностью закрыться и загерметизироваться до того, как кулачок, управляющий клапаном, снова заставит его открыться. Поскольку поворотный клапан вращается как вал, опираясь на подшипники (представьте себе распределительный вал без кулачков и нагрузок), ему не хватает этого традиционного ограничения. Этот двигатель Mercedes-Ilmor F1 легко раскручивался выше 20 000 об / мин, что ограничивалось, прежде всего, прочностью его коленчатого вала и шатунов.
Для более автомобильного испытания компания Vaztec разработала одноцилиндровый двигатель с двумя поворотными клапанами, по одному на впуск и выпуск. В этом двигателе используется диаметр цилиндра 90 мм и ход поршня 70 мм, что делает его сравнимым по размеру с одним цилиндром 1,8-литровой рядной четверки.
В настоящее время он развивает на 50% больше мощности при 4000 об/мин, чем двигатель с тарельчатым клапаном аналогичного размера, который компания Vaztec выбрала в качестве базового. Очень многообещающе.
Что касается выносливости, то за последние шесть лет Vaztec построил десять прототипов двигателей, от 28-кубового одноцилиндрового двигателя до 5,3-литровой версии GM LS1 V-8. Инженеры компании провели сотни часов испытаний на надежность, показав масштабируемость и хорошие результаты. Сам клапан простой, изнашивается очень мало. Даже на этих ранних стадиях разработки скорость износа этих прототипов экстраполируется на срок службы двигателя, превышающий 5000 часов.
Вастек Вастек В настоящее время Vaztec работает с производителями двигателей над внедрением технологии в силовые виды спорта и, в конечном итоге, в производство автомобилей, включая гибриды. Повышенная удельная мощность, улучшенное сгорание и повышенная эффективность сочетаются с пониженным уровнем шума, вибрации и износа.