Мотор двс: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия

Современный мотор: меньше, мощнее – но не вечно…

Если говорить о тенденциях современного мирового моторостроения, то двигатель внутреннего сгорания остается на лидирующих позициях, хотя справедливости ради надо отметить, что некие попытки «покуситься» на «святая святых» все же существуют – например, уже продается серийный электромобиль Tesla. Но поскольку нефтепромышленность сегодня является ключевой отраслью мировой экономики, доминирование двигателей внутреннего сгорания еще на многие десятилетия может остаться незыблемым.

Немного истории. Грустной…

Современные двигатели конструктивно практически мало изменились со времен «отцов-осно-вателей»: Николауса Августа Отто и Рудольфа Кристиана Карла Дизеля. Сегодня в ходу те же коленчатый вал, шатуны, поршни, цилиндры, клапаны, распределительный механизм.

Поэтому все новшества в двигателестроении опираются на новые материалы и технологии, в том числе связанные с электронным управлением.

Например, если еще 20 лет назад блок цилиндров почти повсеместно был сделан из чугуна, то сегодня чугунный блок встречается редко, плавно перейдя в разряд анахронизмов. В настоящее время блоки делают из алюминия, который и легче, и технологичнее. Сначала были проблемы с прочностью и жесткостью, но их постепенно решили.

Правда, полностью алюминиевые моторы действительно приживаются трудно – очень они чувствительны к смазке, охлаждению, зазорам. А вот алюминиевый блок с чугунными гильзами гораздо менее требователен в эксплуатации. Так что старый добрый чугун, который использовали Отто и Дизель, еще послужит…

Вообще надо отметить, что создание нового двигателя даже традиционной схемы – это процесс очень долгий. Вот и получается, что модельный ряд автомобилей меняется в среднем через четыре-пять лет, а мотор в нем нередко стоит от предыдущих моделей, а то и еще более ранних. И часто даже в новых двигателях используются узлы от старых – например, блок цилиндров. Так что двигатели «живут» долго – бензиновые в среднем 10-15 лет, а дизели легко «доживают» до 20 и даже 30 лет.

И еще. С сожалением приходится признать, что в России практически не было своих разработок двигателей – все бралось «оттуда», из-за границы. Причем часто даже то, что там отвергалось. Результат очевиден – сегодня передового двигателестроения у нас в стране просто не существует. Как и конструкторов для его возрождения.

Все началось с авиации… Авиадвигатель Rolls-Royce Merlin 40-х годов прошлого века с непосредственным впрыском

Успехи, неудачи и тенденции

В современном моторостроении существуют две основные тенденции: первая – сократить вредные выбросы, и вторая – снизить расход топлива. Это взаимосвязанные задачи: сокращая расход, мы автоматически снижаем выбросы.

Но если 10-15 лет назад «вредными выбросами» считались традиционные оксид углерода – СО, оксиды азота – NOx и углеводороды – СН, то сегодня в разряд основных перешел и углекислый газ СО2, создающий «парниковый эффект». И если учесть, что любое углеводородное топливо в конечном счете распадается на воду и углекислый газ – то уменьшить выбросы СО2 можно единственным путем: снижением расхода топлива.

Здесь надо принять во внимание и такой нюанс: КПД у двигателя внутреннего сгорания в целом лишь около 25-30%. Выходит, что только четверть бензина в ДВС тратится на движение – остальные три четверти просто вылетают в трубу. И греют окружающую среду. Поэтому инженеры-моторостроители борются за каждый «лишний» процент с помощью довольно сложных технических решений.

Верный способ – повысить удельные параметры двигателя: проще говоря, получить «одну лошадиную силу» с меньшего количества топлива. Например, одним из основных путей роста эффективности бензинового двигателя является повышение степени сжатия. При росте степени сжатия эффективность сгорания топлива в цилиндре повышается, а значит, возрастает коэффициент полезного действия (КПД) цикла – и двигателя в целом.

В частности, повышение основных параметров двигателей, в том числе путем увеличения степени сжатия, дают системы непосредственного впрыска бензина в цилиндр – впрыск сдвигает режимы детонации, убирает неравномерность подачи топлива и увеличивает наполнение цилиндров.

Когда мы еще были впереди планеты всей: форкамерно-факельное зажигание на Волге — прообраз современного послойного распределения заряда

На самом деле эта идея достаточно старая: непосредственный впрыск широко применялся на авиационных двигателях 40-х годов прошлого века. Инженерам требовалось добиться небывалой по тем временам удельной мощности 70 л.с. с 1 л рабочего объема двигателя при максимальных 2500-3000 об/мин. Сегодня это удельная мощность обычного автомобильного двигателя (хотя и при вдвое больших оборотах, так что авиационный уровень 70-летней давности все еще не превзойден современным автомобилестроением) – а тогда достичь их в авиации было возможно только с помощью непосредственного впрыска.

Но система подачи топлива была механической, т.е. сложной, дорогой и требовавшей постоянных регулировок, что было приемлемо в авиации, но никак не на автомобилях.

Форкамерно-факельный процесс в двигателе Honda CVCC, такие двигатели ставились на автомобили Honda почти до конца 1980-х годов

Кроме того, механическое управление непосредственным впрыском было хорошо при низких оборотах, требовавшихся для тогдашних авиационных двигателей (воздушный винт все же!). А при их росте хотя бы до автомобильных 6000 об/мин механика уже не справлялась.

Собственно, «возвращение» к старой идее в 1990-2000-х годах стало возможным благодаря развитию электроники, позволившей реализовать управление непосредственным впрыском на высоких оборотах двигателя – с внедрением электронных компонентов появилась возможность управлять процессом горения, чего не было ранее.

Карбюратор, да и традиционные системы впрыска – так называемое внешнее смесеобразование, позволяли лишь смешать 15 кг воздуха с 1 кг топлива и подать смесь в цилиндры. И все. А вот электронное управление непосредственным впрыском в цилиндр дает возможность инженеру выбирать – когда вводить топливо, сколько вводить. И даже впрыскивать топливо за один цикл двигателя несколько раз.

Еще в 70-х годах ХХ века конструкторы для экономии топлива предложили использовать принцип «послойного» впрыска, реализованный в виде так называемого «форкамерно-факель-ного зажигания». Идея заключалась в том, что в специальной камере создается богатая смесь, которая при воспламенении от свечи создает факел, поджигающий бедную смесь, подаваемую непосредственно в цилиндр. Машины с такими двигателями (с аббревиатурой СТСС – Compound Vortex Controlled Combustion) разработала и длительное время производила японская Honda, и даже горьковский автозавод некоторое время выпускал «Волги» с форкамерными моторами. Но в итоге к середине 1980-х от этой идеи пришлось отказаться. Ведь приходилось готовить сразу две топливо-воздушных смеси: бедную, которой надо было много, и богатую, которой надо было мало. И подавать их раздельно – при этом в точные временные промежутки. А сложные карбюраторы (а тогда полноценного электронного управления еще не существовало) не прибавляли ни надежности, ни оптимизма по снижению себестоимости. Но основной удар был неожиданным – выяснилось, что помимо СО и СН оксиды азота тоже не слишком полезны. А здесь у «послойников» возникли новые проблемы…

Но всего через 10 лет, примерно к середине 1990-х годов, инженеры смогли вернуться к идее на новом уровне, чтобы с помощью электроники объединить в одном двигателе все три составляющие: непосредственный впрыск, управление процессом горения и послойное смесеобразование, что позволило поднять степень сжатия и выйти на новый уровень.

Первыми создали серийные автомобили с такими моторами в компании Mitsubishi – они имеют обозначение GDI (Gasoline Direct Injection – «система прямого впрыска бензина»). За ними последовали и другие производители. В этих двигателях нет отдельной форкамеры – форсунка впрыскивает бензин в цилиндр под очень высоким давлением. А камера сгорания имеет такую «хитрую» форму, что в зоне у свечи оказывается богатая смесь, а в остальном объеме – бедная.

Казалось бы, все прекрасно: степень сжатия высокая, смесь бедная, как следствие, вредные выбросы заметно снижены, а экономичность улучшена. Но опять начались проблемы с оксидами азота. Дело в том, что традиционные трехкомпонентные нейтрализаторы убирают из выхлопа СО, NOХ и СН только у смеси обычного состава (15 кг воздуха на 1 кг топлива). А вот с возросшими при бедных смесях объемами оксидов азота они уже не справляются. Так что пришлось разрабатывать новые дополнительные катализаторы. Работают они хорошо, хотя требуют специальной жидкости в качестве «топлива». Но хорошо только в том случае, если в бензине нет серы. А если есть – то быстро «умирают». Ведь бензин с полным отсутствием серы пока еще редкость даже в богатых странах…

Поэтому автопроизводители от идеи послойного впрыска вынуждены были отказаться, а проблему уже построенной инфраструктуры по производству этих двигателей (и уже немало потраченных денег) решили путем «перепрошивки» электронного управления впрыском.

Теперь впрыск топлива осуществляется не тогда, когда поршень находится вблизи верхней «мертвой точки», а раньше. И пока поршень проходит весь путь до ВМТ, смесь успевает перемешаться до практически гомогенной.

Так что «попытка № 2» внедрения послойного смесеобразования и управления горением тоже сорвалась. Когда будет третья попытка, неясно. Но то, что она будет – вполне предсказуемо. Ведь уже создано достаточно много таких двигателей, они работают, хотя их возможности пока не реализованы полностью.

Еще одно направление повышения эффективности ДВС – системы регулирования фаз газораспределения. Они получили распространение недавно, в начале 90-х годов ХХ века, но сегодня двигатель без регулирования фаз уже смотрится каким-то анахронизмом.

Логика таких систем понятна – для эффективной работы двигателя при малых оборотах время (продолжительность) и момент открытия впускных и выпускных клапанов должны быть одни, а с повышением оборотов – другие. И сегодня существует много систем, которые регулируют не только время открытия клапанов, но и величину этого открытия. Что делает ДВС эластичным, а автомобиль с ним – экологичным, экономичным и удобным.

Если подводить промежуточный итог, то можно сказать следующее: современный бензиновый ДВС – обязательно с регулируемыми фазами, а лучшие его образцы имеют непосредственный впрыск. Для повышения мощности двигателей нередко используется наддув, который увеличивает количество воздуха, поступающего в цилиндры, и удельную мощность. Существуют две схемы наддува: газотурбинный, когда турбину для привода компрессора раскручивают выхлопные газы, и приводной, когда компрессор приводится непосредственно от двигателя. Приводные компрессоры тоже разные: объемные, винтовые, волновые и т.д. Но большого распространения такие системы так и не получили, хотя известны давно – в отличие от регулирования фаз газораспределения, непосредственного впрыска топлива и турбонаддува.

Ванкель и другие

В принципе, возможны альтернативы старой конструкции, созданной во времена Отто и Дизеля. Но создать работающий двигатель, способный на равных конкурировать с привычной схемой по всем показателям, очень сложно. Двигатели Стирлинга, Баландина и многих других оригинальных схем и решений не получили распространения и оказались на грани забвения.

И хотя новые идеи витают в воздухе, реализовать даже лучшие из них весьма проблематично. Например, роторно-лопастной мотор Вигриянова, который изначально планировалось устанавливать в «прохоровский» «ё-мобиль», пока так и не создан. И для того чтобы (возможно!) довести его до серийного производства, потребуется, по прикидкам, как минимум, 10 лет и весьма неограниченное финансирование. Причем несколько из этих 10 лет надо будет потратить на подготовку специалистов, способных его довести. А поскольку с «неограниченным финансированием», кажется, наступили проблемы, этот двигатель, скорее всего, света так и не увидит…

Роторно-поршневой двигатель Ванкеля стал, пожалуй, единственным примером внедрения в серийное производство ДВС нетрадиционной конструкции. Хотя двигателю данной схемы уже добрых полвека, и за это время многие производители, выпускавшие такие моторы, давно «сошли с дистанции» (последним стал АвтоВАЗ), он и по сей день ставится на автомобили Mazda. Причем компания так долго занимается этим двигателем и добилась таких его показателей, что уже вряд ли кто сможет сделать хотя бы такой же – по цене, надежности и эффективности. И потому он вряд ли когда-нибудь станет массовым.

Ремонт ремонту рознь

Современные двигатели гораздо более надежны, чем те, которые производились, например, 20 лет назад. В них не надо ничего регулировать, что-то менять – они работают без поломок как минимум до окончания срока гарантии.

Но есть нюанс – сегодня срок службы всего автомобиля стал значительно меньше, чем был ранее. Прошли те времена, когда машину покупали «на всю жизнь». Сегодня сложилась тенденция: люди хотят ездить на новой модели машины. И потому автомобили меняются в среднем через 3-5 лет. Соответственно автопроизводителям не имеет смысла делать машину, которая без поломок прослужит 20 лет. Вот и получается, что автопарк обновляется значительно быстрее, чем два-три десятка лет назад.

Так что время двигателей-«миллионников» давно «кануло в Лету» – их просто невыгодно

делать. Да и зачем? Ресурс мотора рассчитывается с учетом возможного пробега автомобиля: в среднем можно говорить максимум о 150 тыс. км.

Процесс непосредственного впрыска уже широко распространился, но пока использовать все его преимущества не удается

Очевидно, ремонт двигателя должен продлить ресурс – но не до бесконечности, а до конца срока службы автомобиля (который тоже закладывается относительно небольшим – не более 10 лет). К чему это приводит? К тому, что некоторые ремонтные процессы становятся просто ненужными, а ремонтное оборудование «отстает» от современных двигателей.

Например, на старых моторах уровень нагрузки составлял 50 л/с с 1 л объема, а на современных (с наддувом) – вдвое больше. При такой разнице удельных мощностей и нагрузок на детали «старое-доброе» уже не работает – нужны новые технологии. Сегодня многие работы стало просто невозможно сделать без современного оборудования – шлифовального, расточного, хонинговального. Оно не слишком хорошо окупается, поэтому многие предпочитают работать по старинке. Но не тут-то было…

Так, для новых моторов нередко используются шатуны с «ломаными» крышками. Традиционные конструкции крышек шатунов, изготовленных отдельно, а потом собранных, для современных высоконагруженных двигателей не подходят – неточно и совсем недешево. И при ремонте традиционных шатунов всегда есть опасность нарушения соосности, что ведет к катастрофическим последствиям для мотора, хотя традиционные шатуны ремонтируются легко. А вот «колотые» – не ремонтируются вообще.

Еще пример – коленчатый вал на старом тихоходном двигателе можно было наварить и прошлифовать. Сейчас это невозможно даже представить: усталостные трещины очень быстро приведут к разрушению всего двигателя. Кроме того, ручная работа с большим количеством операций стоит дорого. А коленчатый вал легкового мотора – деталь массовая, а значит, и недорогая. И делать двойную, а то и тройную работу, чтобы восстановить деталь, которая потом быстро выйдет из строя, по крайней мере, экономически неэффективно.

При этом надо помнить, что просто замена одной детали, вышедшей из строя, не решает проблемы поломки двигателя в целом: такая локальная замена обычно предполагает «гарантию только до ворот». Современный высоконагруженный двигатель – это сложный комплекс, а потому его ремонт должен быть комплексным, с заменой всего «по кругу», чтобы даже самый экономный автовладелец не возвращался через каждые 10-15 тыс. км для замены очередной детали. Вот почему качественно отремонтированный мотор стоит всего лишь на 25-30% меньше нового. Но насколько такой ремонт выгоднее замены для владельца?

Так что современная тенденция в ремонте проглядывается – замена вышедшего из строя узла постепенно побеждает. Причем ремонт «в гараже на коленке» уже не удается. Поэтому неудивительно, что в последние годы значительно возросли требования к квалификации ремонтников, ощутимо выросла стоимость ремонта, а сам процесс стал сводиться больше к замене деталей, нежели к их восстановлению.

Есть и другая тенденция, когда производитель не дает запчастей вообще – только двигатель в сборе. И ремонтникам остается только поменять весь двигатель, вместо того чтобы его ремонтировать. А зачем чинить, если двигатели непрерывно усложняются, а квалифицированная ручная работа дорожает еще быстрее?

И наконец, «контрактные» моторы…

В заключение отметим: модные сегодня «контрактные» моторы становятся похожи на пресловутый «МММ». Нет в мире такой страны-«донора», где бы существовало столько двигателей с большим остатком ресурса. А поскольку двигатели современных легковых автомобилей рассчитаны на конечный и весьма ограниченный пробег, то покупка такого мотора давно стала лотереей – в которой, как известно, выигрывает один из тысяч. В лучшем случае.

А остальным предлагается раз в 10-20 тыс км купить очередной «билет» – пока не будет выбран их «лимит» на ремонт или замену мотора на новый.

• Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Причины и признаки неисправности двигателя автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания (далее ДВС) устанавливается на автомобили более 100 лет. За это время, агрегат прошел длительный путь развития. В настоящее время конструкция ДВС усовершенствовалась настолько, что позволяет совместить высокую эффективность с надежностью, долговечностью.

Но нет ничего вечного, и со временем мотор приходит в негодность. Принцип действия двигателя практически не изменился, соответственно, остались такими же, как и раньше, характерные неисправности.

Чтобы ДВС отработал положенный ему срок без серьёзных поломок, важно своевременно обнаружить и устранить возникшие неисправности. Не всегда существует возможность провести полноценную диагностику состояния двигателя силами технических центров, оснащенных профессиональным оборудованием. Водитель должен обладать умением оценить состояние мотора по косвенным признакам, которые проявляются при возникновении неисправностей.

Основные признаки неисправности двигателя

Ресурс современных двигателей колеблется в больших пределах. Высокофорсированные моторы служат не более 150 тыс. км, тогда как дизели на многотонных тягачах способны пройти 1 млн. км и более до капитального ремонта. Этот пробег сильно зависит от условий эксплуатации. На состояние двигателя оказывает влияние следующие факторы:

• использование некачественных горюче-смазочных материалов;
• эксплуатация в тяжелых условиях;
• агрессивный стиль езды;
• выход температуры двигателя за допустимые пределы;
• несоблюдение межсервисных интервалов.

Мотор не приходит в неисправное состояние сразу. Он заводится, работает, но со временем всё громче и громче заявляет о том, что в скором времени потребуется диагностика и замена выработавших ресурс деталей, а то и капитальный ремонт двигателя или его замена в сборе. Чем раньше водитель уловит признаки неисправностей, тем легче и дешевле будет сделать ремонт. Несвоевременное вмешательство приводит к появлению новых поломок, двигатель приходит в негодное состояние.

Насторожить должны характерные признаки, проявляющиеся только в неисправных моторах.

Потеря динамики разгона

Со временем ДВС теряет мощность, соответственно, автомобиль хуже разгоняется, потребляет больше топлива. Если снижение динамики – результат естественного износа двигателя, то это нормальное явление. Вмешиваться необходимо, когда потеря мощности достигает 20 % и более. Не почувствовать это сложно.

Помимо износа ДВС, на динамику разгона влияет масса других неисправностей:

• выход из строя, некорректная работа систем питания и зажигания;
• использование некондиционного топлива;
• неисправности трансмиссии, например когда пробуксовывает сцепление.
• высокое противодавление выхлопных газов в выпускном тракте, вызванное забитым катализатором.

Существует множество других причины потери динамики, но в любом случае это повод для вмешательства. Без диагностики тут не обойтись.

Чрезмерный расход масла

Расход смазочных материалов в двигателе внутреннего сгорания у разных автомобилей может существенно различаться. В каких-то моделях расход 1 л масла на 1000 км считается нормой. Другие, когда находятся в исправном состоянии, не требуют долива от замены до замены. Причин повышенного расхода масла несколько:

• износ цилиндро-поршневой группы;
• выход из строя маслосъемных колпачков;
• закоксовывание канала вентиляции картера, а также другие причины.

При попадании масла в камеру сгорания выхлоп приобретает синеватый, сизый цвет. Во всех случаях необходимо оперативно установить и устранить причину чрезмерного потребления смазочных материалов.

Низкое давление масла

Во всех автомобилях на панели приборов имеется контрольный индикатор, сигнализирующий о том, что давление смазочной жидкости ниже нормы. При срабатывании сигнализатора необходимо немедленно заглушить двигатель и устранить причину.

Недостаточное давление может быть вызвано как элементарной нехваткой масла, забившимся фильтром, так и серьезными поломками, в числе которых выход из строя масляного насоса, засорение масляных каналов, разжижение масла антифризом через пробитую прокладку головки блока. Это самые распространенные причины падения давления масла.

Неустойчивая работа на холостом ходу

Исправный двигатель во всех режимах работает ровно и мягко, чего не скажешь об изношенном моторе. Неровный холостой ход может быть вызван разными причинами, такими как:

• пропуски зажигания, вызванные изношенными свечами, неисправными катушками зажигания;
• загрязненные или неисправные форсунки;
• низкое давление топлива;
• подсос воздуха.

Такие неисправности оказывают серьезное влияние на работоспособность двигателя, но не являются критическими. Поводом для серьезного беспокойства должна стать неустойчивая работа двигателя, вызванная разбросом компрессии по цилиндрам из-за неравномерного износа цилиндро-поршневой группы, негерметичных клапанов.

Нагар на свечах

Свечи для опытного водителя являются своеобразным индикатором состояния двигателя. Матово белый цвет электродов свидетельствует о попадании антифриза в камеру сгорания. Темный зернистый налет вызван попаданием на свечи масла. Черный нагар образуется при переобогащении топливо-воздушной смеси. Попадание антифриза или масла в камеру сгорания – серьезная неприятность, в некоторых случаях требующая капитального ремонта мотора.

Перегрев двигателя

Чрезвычайно важно внимательно следить за температурой охлаждающей жидкости, информация о которой выводится на панель приборов. Перегрев мотора в большинстве случаев приводит к тяжелым последствиям, для устранения которых потребуется капитальный ремонт. Само по себе это явление может быть вызвано неисправной системой охлаждения, тяжелыми условиями эксплуатации, сильной жарой. Но когда все агрегаты работают исправно, а двигатель перегревается без видимых причин, наверняка сильно изношена поршневая группа. Такой перегрев сопровождается детонационными стуками, автомобиль отказывается нормально ехать, сильно теряет мощность.

Появление признаков некорректной работы двигателя — повод для немедленного вмешательства. Современные ДВС имеют сложную конструкцию, и самостоятельно можно только уловить косвенные признаки неисправностей. Точный ответ о состоянии двигателя даст комплексная диагностика двигателя, включающая в себя проверку электронной системы управления, электрооборудования, навесных агрегатов.

Какой двигатель для BWM X5 надежнее| БорисХоф официальный дилер БМВ

Во время презентации, состоявшейся в 1999 году на автосалоне в Детройте, кроссовер BMW X5 произвел сильное впечатление, поскольку ранее баварцы практически не занимались производством внедорожников, сосредоточив усилия на разработке мощных спорткаров. Один из вопросов, который часто волнует поклонников BMW X5: какой двигатель надежнее?

Моторы BMW X5 E53

Кроссовер комплектовался одним из трех вариантов двигателей:

• Дизелем объемом 3 л и мощностью 184 л. с. После доработки мощность увеличилась до 218 л. с. Основное неудобство при эксплуатации этого ДВС доставляет проблема с запчастями: при заказе новые детали приходится ждать дольше, чем для бензиновых установок.
• Рядным шестицилиндровым силовым агрегатом на бензине объемом 3 л и мощностью 231 л. с. Самый популярный у БМВ Х5 Е53 мотор благодаря хорошей выносливости и относительно невысокой цене.
• Бензиновым двигателем V8 мощностью 286 л. с. (после рестайлинга — 320 л. с.).

Впоследствии к этому списку добавились два бензиновых двигателя V8, которые отличались увеличенным объемом (4,6 и 4,8 л) и повышенной мощностью (347 и 360 л. с. соответственно). Оснащенные ими модели получили к названию окончание is (BMW X5 4,6is, BMW X5 4,8is).

Специалисты не советуют выбирать версии is по причине более высокой цены и меньшей надежности. Лучше приобретать кроссоверы с 3-литровым дизелем или бензиновым мотором, а если имеет значение высокая мощность, остановить выбор на «восьмерке» объемом 4,4 л.

Двигатели BMW X5 E70

Второе поколение БМВ Х5 в кузове Е70 оснащается следующими силовыми агрегатами:

1. Бензиновыми:

• 3 л, 340 л. с., 6 цилиндров;
• 4,4 л, 530 л. с., 8 цилиндров;
• 4,4 л, 462 л. с., 8 цилиндров.

2. Дизельными:

• 2 л, 231 л. с., 4 цилиндра;
• 3 л, 249 л. с., 6 цилиндров;
• 3 л, 346 л. с., 6 цилиндров;
• 3 л, 400 л. с., 6 цилиндров.

Нельзя сказать, какой из этих двигателей для BMW X5 лучше или хуже других. Все перечисленные моторы надежны и долговечны при условии правильной эксплуатации и соблюдения сроков обслуживания. Есть нюансы, касающиеся бензиновых ДВС: в случае с агрегатами объемом 3 л приходится в 2 раза чаще чистить радиаторы, чем на моделях с 4,4-литровыми установками. Зато двигатели на 3 л экономичнее, а транспортный налог на оснащенные ими автомобили меньше.

Пять причин, почему двигатель умирает раньше срока — Российская газета

Обычно двигатель выходит из строя значительно реже, чем другие узлы и агрегаты автомобиля, однако его ремонт в большинстве случаев влетает в копеечку. Суммируем причины, по которым критические поломки силового агрегата наступают раньше, чем обещает автопроизводитель .

Масляное голодание

Главная причина, по которой двигатель начинает испытывать дефицит смазки, — банальная забывчивость и халатность автовладельца.

В спешке и из-за лени многие водители вообще не заглядывают под капот, предоставляя это сервисменам на ТО и даже более того — не обращают внимание на соответствующий индикатор на приборной панели. Соответственно, лубрикант не доливается и двигатель под нагрузкой начинает работать «на сухую». Еще одна частая причина масляного голодания — неаккуратная езда по «пересеченке».

Пробитый картер двигателя или поломка его вентиляционной системы, а также поврежденные трубки подачи масла могут вызвать подтекания смазки вплоть до полного осушения. Когда же смазки оказывается критически мало, силовому агрегату попросту не хватает давления для смазывания трущихся элементов установки.

Такой сценарий могут вызвать также малая производительность масляного насоса, забивание масляных каналов и смешение масла с охлаждающей жидкостью. При отсутствии или недостатке смазочного материала первыми выходят из строя коленвал и шатунные вкладыши, затем — подшипники скольжения, далее — поршневая группа и зеркала цилиндров. В конце концов двигатель заклинивает.

Неправильное масло

Использование или долив неподходящего или поддельного смазочного материала — еще одна частая причина поломок силового агрегата. К примеру, если использовать слишком густое масло в минусовые температуры, или, наоборот, слишком текучий лубрикант в экстремальных (горячих) условиях, это будет в равной мере не полезно для ДВС.

Так, в последнем образуется слишком тонкая масляная пленка, которая не оседает на трущихся частях мотора. Со временем это может привести к повреждению трущихся металлических компонентов. Кроме того, нельзя заливать масло для дизельных моторов в двигатели бензиновых машин и наоборот. Дело в том, что у дизельных масел присадки обладают в большей степени моющими характеристиками.

В свою очередь у бензиновых акцент сделан на стабильности масляной пленки и устойчивости к выгоранию. Моющие свойства дизельного масла вызовут в бензиновом моторе усиленное отслоение нагара. Эти загрязнения со временем могут забить масляные каналы вплоть до заклинивания движка. Соответственно, заливать в дизельный двигатель бензиновое масло тоже не рекомендуется, так как комплекс присадок, рассчитанный на работу в дизельном двигателе, не будет нормально работать в бензиновом ДВС.

Некачественное топливо

Еще одна причина выхода мотора из строя — некачественное топливо. Скажем, более низкое, чем рекомендовано, октановое число может вызвать в двигателе разрушительную детонацию, а также стать причиной его перегрева.

Если же вам залили контрафактное горючее с большим содержанием свинца, метанола, нафталина или ацетона, возможны следующие последствия: сбой в работе топливной системы, засорение фильтров и форсунок.

Двигатель также будет работать с низкой эффективностью, а топливо сгорать не полностью, что чревато появлением нагара на внутренних деталях силового агрегата. Еще один нередкий случай — когда к топливу примешивается вода. В современных автомобилях сетка топливного фильтра не дает влаге возможности проникнуть к камере сгорания. Зимой это чревато неприятными последствиями — вода замерзнет и может «запечатать» фильтр. Большой вред мотору окажет также комбинация попавшей в топливо воды и серы.

Из содержащейся в топливе серы в процессе работы мотора образуются оксиды серы. Если добавить в «смесь» еще и пар от воды, получаем серную кислоту. Понятно, что такой коктейль крайне плохо воздействует на элементы мотора, с которыми соприкасается.

Перегрев

Частая причина перегрева силового агрегата — проблемы в системе его охлаждения. Если говорить проще, температура движка начнет повышаться, если из элементов системы охлаждения подтекает антифриз.

Такое может произойти, к примеру, из-за разгерметизации бачка или повреждения трубок. Или, скажем, охлаждающая жидкость может протекать через трещины в радиаторе.

Один из самых неприятных сценариев — когда антифриз попадает в моторное масло, что часто является следствием выхода из строя прокладки головки блока цилиндров (ГБЦ), повреждения плоскости ГБЦ и теплообменника. Из-за попадания антифриза в моторное масло может нарушиться нормальный процесс смазывания отдельных деталей двигателя и опять-таки случится масляное голодание. Что же касается «физических» последствий перегрева мотора, речь идет в большинстве случаев об увеличении зазоров между поршнями и цилиндрами, что чревато усилением трения и образованием задиров.

Несвоевременное техобслуживание

Частой причиной преждевременной кончины силового агрегата является также несоблюдение установленных сроков замены его элементов, и прежде всего ремня или цепи ГРМ.

Увы, на многих моделях при обрыве ремня рассогласование распределительного и коленчатого валов может привести к тому, что поршни ударят по открытым клапанам, буквально разрушая все вокруг. Кроме того, потекшие сальники могут залить ремень ГРМ, что очень быстро выведет его из строя. В группе риска также джиперы и люди, эксплуатирующие автомобили в межсезонье на проселке.

Дело в том, что после преодоления бродов, луж и грязевых участков под защитные кожухи ремня ГРМ может попасть грязь и земля, что вызовет повышенный износ узла. В свою очередь цепь ГРМ, даром что практически не требует обслуживания, нередко ломается, а в результате двигатель опять-таки может также выйти из строя.

К примеру, нередко с пробегом цепи растягиваются, что может привести к пропуску отдельных зубьев на шестернях. В результате может происходить проскальзывание и даже обрыв цепи. В итоге могут пострадать клапана и поршни, распредвал и другие элементы силового агрегата.

ДВС авиамодельные двигатели

Показать аналоги Тип: Машинки Класс: Машины-игрушки Масштаб: 1/63 Двигатель: Коллекторный Применение: Для дома Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги Показать аналоги

«Двигатель внутреннего сгорания» смотреть онлайн

Российский мини-сериал о девушке-инженере, лишь хитростью получившей работу в конструкторском бюро вопреки гендерным предрассудкам. Крупный руководитель машиностроительного завода всю жизнь воспитывал дочь один и мечтал, чтобы она продолжила его дело. Но Евгения грезет совсем о другом — стать инженером-изобретателем. Чтобы устроиться на работу мечты в конструкторское бюро, ей приходиться переодеться парнем. Но неожиданно весь план идет кувырком — Евгения влюбляется в своего начальника. Удастся ли ей сохранить тайну или чувства возьмут верх?

Сюжет

Павел Короленко — руководитель крупного машиностроительного завода. Мужчина рано овдовел, и всё, что осталось у него в жизни помимо работы, — любимая дочь Евгения. Для него самое важное — её счастье и благополучие. Заботливый отец мечтает, чтобы Женя вышла замуж и обзавелась детьми. В ярких грёзах только будущего внука он видит продолжателем своего дела.

У Евгении же другие планы на жизнь. Она с детства мечтала стать инженером-изобретателем и приложила массу усилий, чтобы получить соответствующее образование. Девушка пытается устроиться на работу в бюро, принадлежащее известному конструктору Владимиру Громыко. Только он отказывает Евгении в устройстве на работу, указав, что женщинам в машиностроении делать нечего.

Женя не согласна, что машиностроение — это не женское дело, и решает хитростью заполучить работу мечты. Она переодевается мужчиной и с легкостью проходит собеседование у Громыко. Вскоре новенький «Евгений» и его босс становятся лучшими друзьями. Они весело проводят время в дружеских посиделках и обсуждениях новых проектов. Неожиданно для себя, Евгения понимает, что влюбляется в своего начальника. Ей предстоит нелёгкий выбор: открыться и быть любимой, или продолжить игру, чтобы остаться в бюро.

Интересные факты

▪ В роли режиссёра и сценариста фильма выступила Татьяна Гнедаш, которая также работала над популярными у российского зрителями картинами «Доярка из Хацапетовки», «Сашка», «Капитанша».

Приглашаем посмотреть добрый мини-сериал о гендерных стереотипах и любви вопреки всем предрассудкам «Двигатель внутреннего сгорания» в хорошем качестве (HD и Full HD), без рекламы и с отличным звуком онлайн. Следуйте за мечтой вместе с Okko!

Двигатели с изменяемой степенью сжатия: от Saab до Infiniti

Все чаще звучат авторитетные мнения, что сейчас развитие двигателей внутреннего сгорания достигло наивысшего уровня и больше невозможно заметно улучшить их характеристики. Конструкторам остается заниматься ползучей модернизацией, шлифуя системы наддува и впрыска, а также добавляя все больше электроники. С этим не соглашаются японские инженеры. Свое слово сказала компания Infiniti, которая построила двигатель с изменяемой степенью сжатия. Разбираемся, в чем преимущества такого мотора, и какое у него будущее.

В качестве вступления напомним, что степенью сжатия называют отношение объема над поршнем, находящимся в нижней «мертвой» точке, к объему, когда поршень находится в верхней.

Компоненты / Новости

Для бензиновых двигателей этот показатель составляет от 8 до 14, для дизелей — от 18 до 23.

Степень сжатия задается конструкцией фиксировано. Рассчитывается она в зависимости от октанового числа применяемого бензина и наличия наддува.

Возможность динамически изменять степень сжатия в зависимости от нагрузки позволяет поднять КПД турбированного мотора, добившись того, чтобы каждая порция топливовоздушной смеси сгорала при оптимальном сжатии.

При малых нагрузках, когда смесь обедненная, используется максимальное сжатие, а в нагруженном режиме, когда бензина впрыскивается много и возможна детонация, мотор сжимает смесь минимально.

Это позволяет не регулировать «назад» угол опережения зажигания, который остается в наиболее эффективной позиции для снятия мощности. Теоретически система изменения степени сжатия в ДВС позволяет до двух раз уменьшить рабочий объем мотора при сохранении тяговых и динамических характеристик.

Схема двигателя с изменяемым объемом камеры сгорания и шатуны с системой подъема поршней

Одной из первых появилась система с дополнительным поршнем в камере сгорания, который перемещаясь, изменял ее объем. Но сразу возник вопрос о размещении еще одной группы деталей в головке блока, где уже и так теснились распредвалы, клапаны, инжекторы и свечи зажигания. Притом нарушалась оптимальная конфигурация камеры сгорания, отчего топливо сжигалось неравномерно. Поэтому система так и осталась в стенах лабораторий. Не пошла дальше эксперимента и система с поршнями изменяемой высоты. Разрезные поршни были чрезмерно тяжелыми, притом сразу возникли конструктивные трудности с управлением высотой подъема крышки.

Система подъема коленвала на эксцентриковых муфтах FEV Motorentechnik (слева) и траверсный механизм для изменения высоты подъема поршня

Другие конструкторы пошли путем управления высотой подъема коленвала. В этой системе опорные шейки коленвала размещены в эксцентриковых муфтах, приводимых в действие через шестерни электромотором. Когда эксцентрики поворачиваются, коленвал поднимается или опускается, отчего, соответственно, меняется высота подъема поршней к головке блока, увеличивается или уменьшается объем камеры сгорания, и изменяется тем самым степень сжатия. Такой мотор показала в 2000 году немецкая компания FEV Motorentechnik. Система была интегрирована в турбированный четырехцилиндровый двигатель 1.8 л от концерна Volkswagen, где варьировала степень сжатия от 8 до 16. Мотор развивал мощность 218 л.с. и крутящий момент 300 Нм. До 2003 года двигатель испытывался на автомобиле Audi A6, но в серию не пошел.

Не слишком удачливой оказалась и обратная система, также изменяющая высоту подъема поршней, но не за счет управления коленвалом, а путем подъема блока цилиндров. Действующий мотор подобной конструкции продемонстрировал в 2000 году Saab, и также тестировал его на модели 9-5, планируя запустить в серийное производство. Получивший название Saab Variable Compression (SVC) пятицилиндровый турбированный двигатель объемом 1,6 л, развивал мощность 225 л. с. и крутящий момент 305 Нм, при этом расход топлива при средних нагрузках снизился на 30%, а за счет регулируемой степени сжатия мотор мог без проблем потреблять любой бензин — от А-80 до А-98.

Система двигателя Saab Variable Compression, в которой степень сжатия изменяется за счет отклонения верхней части блока цилиндров

Задачу подъема блока цилиндров в Saab решили так: блок был разделен на две части — верхнюю с головкой и гильзами цилиндров, и нижнюю, где остался коленвал. Одной стороной верхняя часть была связана с нижней через шарнир, а на другой был установлен механизм с электроприводом, который, как крышку у сундука, приподнимал верхнюю часть на угол до 4 градусов. Диапазон степени сжатия при поднимании — опускании мог гибко варьироваться от 8 до 14. Для герметизации подвижной и неподвижной частей служил эластичный резиновый кожух, который оказался одним из самых слабых мест конструкции, вместе с шарнирами и подъемным механизмом. После приобретения Saab корпорацией General Motors американцы закрыли проект.

Проект МСЕ-5 в котором применен механизм с рабочим и управляющим поршнями, связаными через зубчатое коромысло

На рубеже веков свою конструкцию мотора с изменяемой степенью сжатия предложили и французские инженеры компании MCE-5 Development S.A. Показанный ими турбированный 1.5-литровый мотор, в котором степень сжатия могла варьироваться от 7 до 18, развивал мощность 220 л. с. и крутящий момент 420 Нм. Конструкция тут довольно сложная. Шатун разделен и снабжен наверху (в части, устанавливаемой на коленвал) зубчатым коромыслом. К нему примыкает другая часть шатуна от поршня, оконечник которой имеет зубчатую рейку. С другой стороной коромысла связана рейка управляющего поршня, приводимого в действие через систему смазки двигателя посредством специальных клапанов, каналов и электропривода. Когда управляющий поршень перемещается, он воздействует на коромысло и высота поднятия рабочего поршня изменяется. Двигатель экспериментально обкатывался на Peugeot 407, но автопроизводитель не заинтересовался данной системой.

Теперь свое слово решили сказать конструкторы Infiniti, представив двигатель с технологией Variable Compression-Turbocharged (VC-T), позволяющей динамически изменять степень сжатия от 8 до 14. Японские инженеры применили траверсный механизм: сделали подвижное сочленение шатуна с его нижней шейкой, которую, в свою очередь, связали системой рычагов с приводом от электромотора. Получив команду от блока управления, электродвигатель перемещает тягу, система рычагов меняет положение, регулируя тем самым высоту подъема поршня и, соответственно, изменяя степень сжатия.

Конструкция системы Variable Compression у мотора Infiniti VC-T: а - поршень, b - шатун, с - траверса, d - коленвал, е - электродвигатель, f - промежуточный вал, g - тяга. 

За счет данной технологии двухлитровый бензиновый турбомотор Infiniti VC-T развивает мощность 270 л.с., оказываясь на 27% экономичнее других двухлитровых двигателей компании, имеющих постоянную степень сжатия. Японцы планируют запустить моторы VC-T в серийное производство в 2018 году, оснастив ими кроссовер QX50, а затем и другие модели.

Заметим, что именно экономичность выступает сейчас основной целью разработки моторов с изменяемой степенью сжатия. При современном развитии технологий наддува и впрыска, нагнать мощности в моторе для конструкторов не составляет больших проблем. Другой вопрос: сколько бензина в супернадутом двигателе будет вылетать в трубу? Для обычных серийных моторов показатели расхода могут оказаться неприемлемы, что и выступает ограничителем для надувания мощности. Японские конструкторы решили этот барьер преодолеть. Как считают в компании Infiniti, их бензиновый двигатель VC-T, способен выступить как альтернатива современным турбированным дизелям, показывая тот же расход топлива при лучших характеристиках по мощности и более низкой токсичности выхлопа.

Каков итог?

Работы над двигателями с изменяемой степенью сжатия ведутся уже не один десяток лет — этим направлением занимались конструкторы Ford, Mercedes-Benz, Nissan, Peugeot и Volkswagen. Инженерами исследовательских институтов и компаний по обе стороны Атлантики получены тысячи патентов. Но пока ни один такой мотор не пошел в серийное производство.

Не все гладко и у Infiniti. Как признаются сами разработчики мотора VC-T, у их детища пока остаются общие проблемы: возросла сложность и стоимость конструкции, не решены вопросы с вибрацией. Но японцы надеются доработать конструкцию и запустить ее в серийное производство. Если это произойдет, то будущим покупателям осталось только понять: сколько придется переплатить за новую технологию, насколько такой мотор будет надежен и сколько позволит экономить на топливе.

Будущее двигателей внутреннего сгорания

Карлос Гон, генеральный директор Nissan и Renault, заявил, что к 2020 году на автомобили с батарейным питанием будет приходиться 10 процентов мировых продаж новых автомобилей. Г-н Гон, конечно, планирует представить как минимум четыре электромобиля в следующем году. три года. Однако независимые аналитики, такие как Тим Уркхарт из IHS Global Insight, полагают, что в 2020 году автомобили с батарейным питанием будут составлять менее одного процента от общего числа новых автомобилей.

Дело в том, что электромобили сегодня непомерно дороги — одна батарея в электромобиле может стоить 20 000 долларов — и останется таковой в течение некоторого времени. Более того, электромобили не зарекомендовали себя в реальных условиях. Если автопроизводители сделают ставку на эту технологию в своем будущем, они сделают это очень постепенно. Даже с оптимистической точки зрения Гона, двигатели внутреннего сгорания (ДВС) будут установлены в 90% автомобилей 2020 года. Коей Сага, руководитель передовых технологий Toyota (включая электромобили), идет дальше: «На мой взгляд, я думаю, что мы никогда не откажемся от двигателя внутреннего сгорания.”

Но они не будут теми же двигателями внутреннего сгорания, которые используются сегодня в транспортных средствах. Поскольку федеральные стандарты экономии топлива ужесточатся на 35 процентов в течение следующих пяти лет, эффективность ИС должна резко повыситься — в противном случае мы все будем вынуждены использовать экономичные боксы.

Поговорив с ключевыми инженерами по силовым агрегатам и некоторыми независимыми изобретателями, мы изучили некоторые технологии, которые могут повысить эффективность.

Распыление топлива непосредственно в камеры сгорания бензинового двигателя вместо его впускных отверстий — не новая идея — ее использовал немецкий истребитель ME109 времен Второй мировой войны.Mitsubishi Galant для японского рынка был первым автомобилем, в котором в 1996 году был совмещен прямой впрыск с инжекторами с компьютерным управлением. Прямой впрыск (DI) стоит дороже, чем впрыск через порт, потому что топливо распыляется под давлением 1500–3000 фунтов на квадратный дюйм, а не 50–100 фунтов на квадратный дюйм, и форсунки должны выдерживать давление и высокую температуру сгорания.

Но у DI есть ключевое преимущество: за счет впрыска топлива непосредственно в цилиндр во время такта сжатия охлаждающий эффект испаряющегося топлива не исчезает до того, как загорится свеча зажигания.В результате двигатель становится более устойчивым к детонации — преждевременному и почти взрывному сгоранию топлива, производящему стук и удару поршней под действием давления и тепла — и, следовательно, может работать с более высокой степенью сжатия — примерно 12: 1. вместо 10,5: 1. Одно это улучшает экономию топлива на два-три процента.

И DI также предлагает возможность сгорания обедненной смеси, поскольку топливная струя может быть ориентирована так, чтобы всегда была горючая смесь рядом со свечой зажигания.Это может дать на пять процентов больше эффективности.

Некоторые европейские автопроизводители уже используют эту стратегию экономии топлива. К сожалению, обедненное сжигание вызывает более высокие выбросы NOx (оксидов азота) из выхлопной трубы, что противоречит более жестким ограничениям Америки. Катализаторам, которые могут решить эту проблему, не нравится высокое содержание серы в американском бензине. Новые катализаторы обещают снизить выбросы. Между тем, к 2020 году можно ожидать, что прямой впрыск станет универсальным.

Современные двигатели достигают уровней мощности, о которых мы могли только мечтать 20 лет назад.Обратной стороной является то, что во время обычного вождения большинство двигателей бездельничают, а 300-сильные двигатели неэффективны, когда они выкладывают только 30 лошадок, необходимых для того, чтобы протолкнуть средний седан по шоссе. Когда дроссельная заслонка двигателя приоткрыта, во впускном коллекторе создается сильный вакуум. Во время такта впуска, поскольку поршни всасывают против этого вакуума, снижается эффективность.

Классическое решение этой проблемы — сделать двигатель меньше. Маленький двигатель работает тяжелее, работает с меньшим вакуумом и, следовательно, более эффективен.Но маленькие двигатели вырабатывают меньше мощности, чем большие.

Чтобы обеспечить мощность большого двигателя при экономии топлива для малого двигателя, многие компании обращаются к двигателям меньшего размера с турбонагнетателями, прямым впрыском топлива и регулируемыми фазами газораспределения. Эти три технологии работают вместе, принося общую пользу.

Нагнетание дополнительного воздуха в камеры сгорания двигателя с помощью турбонагнетателя определенно увеличивает мощность; производители автомобилей занимаются этим годами. Но в прошлом, чтобы избежать опасной детонации, двигатели с турбонаддувом нуждались в более низких степенях сжатия, что снижало эффективность.

Как мы видели, прямой впрыск топлива помогает решить эту проблему за счет охлаждения всасываемого заряда для минимизации детонации. Во-вторых, если изменение фаз газораспределения увеличивает время, когда впускной и выпускной клапаны открыты, турбонагнетатель может продувать свежий воздух через цилиндр, чтобы полностью удалить горячие оставшиеся газы из предыдущего цикла сгорания. А поскольку форсунки впрыскивают топливо только после закрытия клапанов, никакое из него не выходит через выпускной клапан.

Первым двигателем в Америке со всеми этими тремя элементами была база 2.0-литровый четырехцилиндровый двигатель Audi A4 2006 года выпуска. У него была степень сжатия 10,5: 1 — такая же высокая, как у многих безнаддувных двигателей — несмотря на пиковое давление наддува 11,6 фунтов на квадратный дюйм. Он производил 200 лошадиных сил и 207 Нм крутящего момента.

Система Ford EcoBoost — это не что иное, как прямой впрыск и турбонаддув. Дэн Капп, директор Ford по разработке передовых силовых агрегатов, говорит, что эта технология будет распространена на легковые и грузовые автомобили компании. «Ничто другое не дает улучшения топливной экономичности, выражаемой двузначными числами, по разумной цене.”

В будущем Ford рассчитывает заменить свой 5,4-литровый V-8 на 3,5-литровый EcoBoost V-6; его 3,5-литровый V-6 с 2,2-литровым рядным четырехцилиндровым двигателем EcoBoost; и его 2,5-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель с 1,6-литровым рядным четырехцилиндровым двигателем EcoBoost. При каждом уменьшении габаритов пиковая мощность должна быть одинаковой, крутящий момент на низких оборотах должен быть примерно на 30 процентов больше, а экономия топлива должна быть на 10-20 процентов выше. Единственным недостатком будет дополнительная плата в размере 1000 долларов или около того к цене автомобилей с DI-turbo для оплаты дополнительного оборудования.

BMW, Mercedes, Toyota и Volkswagen планируют аналогичные двигатели — в некоторых из них вместо турбонагнетателей используются нагнетатели. Турбонаддув с прямым впрыском будет продолжать расширяться.

Позже в этом десятилетии мы увидим второе поколение этих двигателей, использующих более высокое давление наддува. Это позволит дополнительно уменьшить габариты двигателя и повысить эффективность на 10 процентов.

Чтобы это произошло, потребуется рециркуляция охлажденных выхлопных газов для контроля детонации и ступенчатые турбины или турбины с изменяемой геометрией, чтобы ограничить обычную задержку.Эти технологии уже используются в дизельных двигателях, но более высокие температуры выхлопных газов газовых двигателей создают проблемы с долговечностью, которые необходимо решить, прежде чем автопроизводители смогут внедрить эти технологии.

Еще один способ повысить эффективность большого двигателя — отключить некоторые из его цилиндров. Поскольку дроссельная заслонка должна открываться дальше, чтобы получить ту же мощность от остальных цилиндров, разрежение во впускном коллекторе снижается, а эффективность повышается.

В реальных условиях вождения это может привести к экономии топлива на пять процентов при довольно низких затратах. Эта технология особенно рентабельна для двухклапанных двигателей с толкателем, поэтому мы видели переменный рабочий объем на двигателях GM и Chrysler V-8.

Honda использует переменный рабочий объем на своих 24-клапанных двигателях V-6, но дополнительное оборудование для закрытия множества клапанов увеличивает стоимость. Более того, отключение некоторых цилиндров на V-6 создает больше проблем с вибрацией и шумом, чем с V-8, потому что V-6 имеют более грубые импульсы срабатывания и более плохой внутренний баланс.Активные опоры двигателя и регулируемые впускные коллекторы, необходимые для решения этих проблем, увеличивают дополнительные расходы.

Простейшая реализация системы изменения фаз газораспределения началась около 25 лет назад, с использованием двухпозиционного опережения или замедления впускного или выпускного распредвала двигателя, чтобы лучше соответствовать условиям работы двигателя. Сегодня большинство двигателей DOHC с четырьмя клапанами на цилиндр имеют бесступенчатую регулировку фаз как на впускном, так и на выпускном распредвалах.

Около 20 лет назад компания Honda представила более сложный подход со своей системой VTEC, которая переключалась между двумя (а позже и тремя) отдельными наборами кулачков — одним для работы на высокой скорости, а другим — для низкой. VTEC также может просто отключить один из двух впускных клапанов цилиндра при небольших нагрузках. В 2001 году BMW пошла еще дальше, выпустив систему Valvetronic, которая может непрерывно изменять ход открытия впускных клапанов для оптимизации мощности и эффективности двигателя. Кроме того, такое обширное управление впускными клапанами служит для замены дроссельной заслонки, что устраняет вакуум и, следовательно, снижает насосные потери.

Хотя они обеспечивают повышение эффективности, системы с переменным подъемом сложны и дороги. Продолжаются разработки чисто электронных систем, которые могли бы заменить распредвалы и просто открывать и закрывать клапаны двигателя в соответствии с компьютером. Но электронные механизмы открытия клапана также дороги и потребляют значительную мощность. Вице-президент GM Powertrain Дэн Хэнкок предполагает, что двухступенчатый механизм подъема клапана может обеспечить 90 процентов преимуществ полностью регулируемого подъема. Более того, Капп из Ford говорит, что преимущества переменного подъема клапана ограничены в сочетании с EcoBoost (DI turbo).

С другой стороны, BMW со своим последним 3,0-литровым рядным шестицилиндровым двигателем с прямым впрыском и одинарным турбонаддувом (N55), заменяющим твин-турбо (N54) во всей линейке, сделала именно это, добавив Valvetronic в свой DI- турбо-комплектация. В сочетании с переходом от шестиступенчатой ​​автоматической коробки передач к восьмиступенчатой, это изменение, как говорят, дает на 10 процентов больше миль на галлон.

Возможно, ответом будет система Fiat Multiair, конструкция с регулируемым подъемом и гидравлическим приводом, которая намного менее сложна, чем механические системы, такие как системы BMW.Ожидайте скоро увидеть Multiair на будущих автомобилях Chrysler.

Эта технология, сокращенно HCCI, по сути, представляет собой комбинацию принципов работы газового двигателя и дизеля. Когда требуется высокая мощность, двигатель HCCI работает как обычный бензиновый двигатель, сгорание которого инициируется свечой зажигания. При более скромных нагрузках он работает больше как дизель, сгорание которого инициируется просто давлением и теплотой сжатия.

В дизельном двигателе сгорание начинается, когда топливо впрыскивается поршнем в верхней части такта сжатия, и сгорание регулируется скоростью впрыска топлива. Однако с HCCI топливо уже впрыскивается и смешивается с воздухом до начала такта сжатия.

Поскольку только сжатие инициирует сгорание, это больше серьезный удар, чем даже резкий рабочий ход дизеля. Благодаря тому, что двигатель достаточно крепкий, чтобы избежать разрыва, HCCI по крайней мере такой же тяжелый, как дизель.Ключевым моментом является достижение достаточного управления сгоранием, чтобы цикл HCCI можно было использовать в максимально широком диапазоне скоростей и нагрузок, чтобы извлечь выгоду из эффективности.

Один из способов расширить режим HCCI — использовать переменную степень сжатия, что Mercedes сделала на своем экспериментальном двигателе Dies-Otto. Но другие инженеры, такие как Хэнкок из GM, хотели бы избежать этой проблемы. «Чтобы заставить HCCI работать, нам нужен очень хороший контроль над процессом сгорания с более быстрым компьютером управления двигателем и обратной связью по давлению сгорания.”

Все это звучит сложно, но выигрыш может заключаться в 20-процентном улучшении экономии топлива без улавливателей твердых частиц и катализаторов NOx, которые необходимы дизелям. Этого достаточно, чтобы поддержать интерес крупных игроков. Хэнкок предполагает, что HCCI может поступить в производство к концу этого десятилетия, возможно, в качестве эффективного двигателя для подключаемого гибрида, потому что ему нужно только работать в небольшом диапазоне оборотов для питания генератора.

Выключение двигателя при остановке на светофоре определенно может сэкономить топливо.Компьютер управления двигателем легко запрограммировать так, чтобы он останавливал двигатель, когда скорость автомобиля упадет до нуля, и перезапускал его, когда водитель убирал ногу с педали тормоза. Стартер и аккумулятор могут нуждаться в усилении, чтобы выдерживать более частое использование, но это не техническая проблема.

Mazda придумала более простой метод выполнения подвига «стоп-старт». В своей системе, называемой i-stop, компьютер останавливает двигатель, когда один из поршней проходит только верхнюю точку такта сжатия.Для повторного запуска в цилиндр впрыскивается топливо, зажигается свеча зажигания, и двигатель мгновенно снова запускается.

К сожалению, хотя эти системы могут сэкономить до пяти процентов расхода топлива в городских условиях, испытательные циклы Агентства по охране окружающей среды демонстрируют только 1 процентную выгоду из-за ограниченного времени простоя. В результате большинство производителей неохотно вкладывают средства в технологию, которая мало помогает им в достижении целей CAFE, независимо от реальной выгоды.

Одним из недостатков этанола на основе кукурузы является то, что современные двигатели с гибким топливом обычно не используют в полной мере преимущества E85 с октановым числом 95.Но легко представить себе двигатель с турбонаддувом DI второго поколения, который будет работать с более высоким давлением наддува при сжигании E85. Такой двигатель мог бы быть в два раза меньше нынешней безнаддувной силовой установки с существенно более высокой экономией топлива. А когда заправлялся чистым бензином, компьютер просто уменьшал наддув. Двигатель потерял бы часть мощности, но без ущерба для долговечности или топливной экономичности.

Более радикальный способ использовать более высокое октановое число этанола — это «система повышения концентрации этанола» (EBS), над которой работают несколько профессоров Массачусетского технологического института, а также Нил Ресслер, бывший главный технический директор Ford.

Идея проста. Начните с двигателя DI-turbo и добавьте к нему обычную систему впрыска топлива. Затем добавьте второй, небольшой топливный бак и залейте в него E85. При умеренных нагрузках двигатель работает на бензине и левом впрыске. Но когда вы требуете большей мощности и появляется наддув, система DI вводит E85. E85 не только имеет более высокое октановое число, чем бензин, но и обладает более сильным охлаждающим эффектом. Это обеспечивает безопасную работу наддува выше 20 фунтов на квадратный дюйм.

Форд проявил серьезный интерес к проекту.Для пикапов 5,0-литровый двигатель EBS с двойным турбонаддувом может заменить 6,7-литровый дизель в грузовике Super Duty. Он будет развивать такую ​​же мощность и крутящий момент, обеспечивать такую ​​же топливную эффективность и дешевле в изготовлении, поскольку не требует какой-либо дорогостоящей дополнительной обработки выхлопных газов дизеля.

При нормальном использовании расход E85 составляет менее 10 процентов от расхода бензина. Таким образом, вы экономите много газа, потребляя лишь небольшое количество этанола. Двигатель EBS кажется технически исправным и уже прошел предварительные испытания.Мы ожидаем, что в ближайшие пять лет он в той или иной форме попадет в производство.

Новые творческие концепции двигателей — пруд пруди. Наш технический директор обычно хранит толстый файл с надписью «сумасшедшие двигатели». Большинство из них даже не достигают стадии прототипа. И даже те, которые построены, обычно гаснут из-за проблем, связанных с долговечностью, сложностью конструкции или эффективностью. Лишь немногим, кто преодолеет этот этап, предстоит тяжелая битва с автопроизводителями, которые вложили миллиарды в создание обычных двигателей, доказавших свою надежность и производительность.

Одной из немногих перспективных концепций двигателей является двухтактный OPOC от EcoMotors. OPOC означает «оппозитный поршень и оппозитный цилиндр». Чтобы визуализировать двигатель, начните с горизонтально расположенного четырехцилиндрового двигателя, такого как Subaru Legacy. Затем выдвиньте цилиндры и потеряйте головки цилиндров, чтобы освободить место для второго набора поршней в каждом цилиндре, которые движутся противоположно обычным поршням. Длинные шатуны передают движение этих дополнительных поршней на коленчатый вал.

Как и в обычном двухтактном двигателе, дыхание происходит через отверстия по бокам цилиндров. Но в двигателе OPOC впускные и выпускные каналы находятся на противоположных концах цилиндров. Когда поршни двигаются, выхлопные газы открываются до того, как воздухозаборники и турбокомпрессоры продувают воздух через цилиндры, чтобы вытолкнуть выхлопные газы и заполнить их чистым воздухом. Поскольку для этого двигателю требуется положительное давление, турбонагнетатели оснащены электродвигателями, которые приводят их в действие на низких оборотах, когда энергия выхлопных газов низкая.

Хотя первые двигатели OPOC являются дизельными, концепция также может работать на бензине. В любом случае форсунка прямого подачи топлива находится в середине цилиндра, где две головки поршня почти встречаются, и именно там свеча зажигания будет в газовой версии.

Если замысел OPOC кажется радикальным, его поддерживают твердые люди. Конструктором двигателя является Петер Хофбауэр, бывший главный инженер Volkswagen. Генеральный директор EcoÂMotors — Дон Ранкл, бывший топ-менеджер Delphi and GM.Президентом является Джон Колетти, легендарный бывший руководитель подразделения SVT компании Ford. А выдающийся производитель выхлопных газов Алекс Борла входит в совет директоров. Большая часть финансирования компании поступает от Винода Хосла, мегаинвестора Кремниевой долины.

К настоящему времени прототипы двигателя OPOC показали на 12-15% более высокий КПД, чем обычные поршневые двигатели, в первую очередь из-за отсутствия головок цилиндров, что устраняет большую поверхность, через которую тепло сгорания передается охлаждающей жидкости, и отсутствие клапанного механизма, который снижает трение примерно на 40 процентов.

Более того, поскольку каждый двухцилиндровый и четырехпоршневой модуль идеально сбалансирован, в четырехцилиндровой версии двигателя можно полностью разъединить одну пару цилиндров при небольших нагрузках. Это не только снижает насосные потери, но также полностью исключает трение из-за неисправного цилиндра, повышая топливную экономичность еще на 15 процентов.

На данный момент Колетти утверждает, что очевидных проблем нет: «Выбросы выглядят хорошо, как и потребление масла.Меня ничего не беспокоит ». Ранкл добавляет, что из-за меньшего количества деталей — без головок или клапанного механизма — двигатель должен быть на 20 процентов дешевле в производстве, чем современный V-6. «Мы работаем над двумя семействами двигателей. EM100d — это дизельный двигатель со 100-миллиметровым диаметром цилиндра, развивающий 325 лошадиных сил, а EM65ff — с диаметром цилиндра 65 мм и мощностью около 75 лошадиных сил в двухцилиндровом варианте на бензине ».

Двигатель находится в нескольких годах от производства. Для небольшой растущей компании без огромных инвестиций в обычные двигатели — подумайте, китайские или индийские — двигатель OPOC является привлекательным.Военный контракт также проложит путь к приемлемости для гражданского населения.

Как уже упоминалось, возможность изменить степень сжатия работающего двигателя поможет заставить работать HCCI. Большинство таких схем включают в себя какое-то изменение либо хода поршня двигателя, либо расстояния от коленчатого вала до камеры сгорания. Оба подхода механически проблематичны. Умные инженеры Lotus придумали более простой способ изменить компрессию двигателя.Они создали головку блока цилиндров с подвижной частью — они называют ее шайбой — которая может выходить в камеру сгорания. При полностью втянутой шайбе степень сжатия составляет 10: 1. Когда он продлен в головку, он уменьшает объем камеры сгорания, тем самым увеличивая соотношение до 40: 1. Для этой шайбы есть место, потому что двигатель, который Lotus называет «Omnivore», двухтактный, без каких-либо клапанов. Вместо этого впускной и выпускной потоки проходят через отверстия в стенках цилиндров. Впрыск топлива происходит непосредственно в цилиндр с помощью пневматической системы, разработанной Orbital для другого двухтактного двигателя, над которым компания работает около 30 лет.Lotus утверждает, что двигатель Omnivore может широко работать в режиме HCCI и обеспечивает 10-процентный прирост топливной эффективности по сравнению с нынешними бензиновыми двигателями DI. Благодаря переменной степени сжатия он также может работать на различных видах топлива, отсюда и его название. На данный момент двигатель представляет собой только одноцилиндровый исследовательский проект. Умно, но будет ли оно продвигаться дальше — неизвестно.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Смерть двигателя внутреннего сгорания

12 августа 2017 года

«ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ изобретательность… до сих пор не нашла механического процесса, который заменил бы лошадей в качестве движущей силы для транспортных средств», — сетует французская газета Le Petit Journal в Декабрь 1893 года. Его ответом была организация гонки Париж-Руан для безлошадных экипажей, которая должна была состояться в июле следующего года.102 участника включали автомобили, работающие на пару, бензине, электричестве, сжатом воздухе и гидравлике. Только 21 человек квалифицировался в гонке на 126 км (78 миль), которая собрала огромные толпы. Явным победителем оказался двигатель внутреннего сгорания. В следующем столетии он перейдет в энергетику и изменит мир.

Большой конец

Но его дни сочтены. Быстрый прогресс в области аккумуляторных технологий в пользу электромоторов (см. Брифинг). В Париже в 1894 году ни один электромобиль не доехал до старта, отчасти потому, что им требовались станции для замены аккумуляторов каждые 30 км или около того.Сегодняшние электромобили, работающие от литий-ионных аккумуляторов, могут работать намного лучше. Chevy Bolt имеет запас хода 383 км; Поклонники Tesla недавно проехали на Model S более 1000 км без подзарядки. Банк UBS считает, что «общая стоимость владения» электромобилем в следующем году достигнет паритета с бензиновым, хотя и с убытками для его производителя. Он оптимистично прогнозирует, что к 2025 году электромобили составят 14% мировых продаж автомобилей по сравнению с 1% сегодня. Другие имеют более скромные прогнозы, но поспешно пересматривают их в сторону повышения по мере того, как батареи становятся все дешевле и лучше — стоимость киловатт-часа упала с 1000 долларов в 2010 году до 130-200 долларов сегодня.Регламенты тоже ужесточаются. В прошлом месяце Великобритания присоединилась к расширяющемуся списку стран, производящих только электромобили, заявив, что все новые автомобили должны иметь нулевой уровень выбросов к 2050 году.

Переход от топлива и поршней к батареям и электродвигателям вряд ли займет так много времени. Первые предсмертные хрипы двигателя внутреннего сгорания уже разносятся по всему миру, и многие последствия будут приветствоваться.

Чтобы понять, что нас ждет впереди, подумайте, как двигатель внутреннего сгорания повлиял на современную жизнь.Богатый мир был перестроен для автомобилей с огромными инвестициями в дорожную сеть и изобретением пригородов, торговых центров и проезжих ресторанов. Примерно 85% американских рабочих ездят на автомобиле. Производство автомобилей было также генератором экономического развития и расширения среднего класса в послевоенной Америке и других странах. Сейчас на дорогах около 1 миллиарда автомобилей, почти все они работают на ископаемом топливе. Хотя большинство из них простаивают, американские двигатели для легковых и грузовых автомобилей могут производить в десять раз больше энергии, чем ее электростанции.Двигатель внутреннего сгорания — самый мощный двигатель в истории.

Но электрификация привела к хаосу в автомобильной промышленности. Его лучшие бренды основаны на их инженерном наследии, особенно в Германии. По сравнению с существующими автомобилями электромобили намного проще и имеют меньше деталей; они больше похожи на компьютеры на колесах. Это означает, что им нужно меньше людей для их сборки и меньше вспомогательных систем от специализированных поставщиков. Рабочие на заводах, которые не производят электромобили, обеспокоены тем, что им может быть плохо.Чем меньше ошибок, тем меньше рынок обслуживания и запасных частей. В то время как сегодняшние автопроизводители борются со своим дорогостоящим наследием старых заводов и раздутой рабочей силы, новые участники останутся свободными. Бренды премиум-класса могут выделяться своим стилем и управляемостью, но малоприбыльные производители автомобилей для массового рынка должны будут конкурировать в основном за счет стоимости.

Если, конечно, люди вообще хотят иметь машины. Электрическая силовая установка, наряду с технологиями вызова и автономного вождения, может означать, что собственность в значительной степени заменяется «транспортом как услугой», когда парк автомобилей предлагает поездки по запросу.По самым крайним оценкам, это может привести к сокращению отрасли на целых 90%. Множество совместно используемых беспилотных электромобилей позволят городам заменить автостоянки (до 24% территории в некоторых местах) новым жильем и позволить людям ездить на работу издалека, пока они спят, — пригород наоборот.

Даже без перехода на безопасные беспилотные автомобили, электрические двигатели принесут огромную пользу для окружающей среды и здоровья. Зарядка автомобильных аккумуляторов от центральных электростанций более эффективна, чем сжигание топлива в отдельных двигателях.По данным Американского совета по защите национальных ресурсов, существующие электромобили сокращают выбросы углерода на 54% по сравнению с бензиновыми. Эта цифра будет расти по мере того, как электромобили станут более эффективными, а создание сетей станет более экологичным. Упадет и местное загрязнение воздуха. Всемирная организация здравоохранения заявляет, что это самая большая опасность для здоровья, связанная с окружающей средой, поскольку загрязнение атмосферного воздуха является причиной 3,7 млн ​​смертей в год. Одно исследование показало, что автомобильные выбросы убивают 53 000 американцев каждый год по сравнению с 34 000, которые погибают в дорожно-транспортных происшествиях.

Авто и автократии

А еще есть масло. Примерно две трети потребления нефти в Америке приходится на дороги, а значительная часть остальной части расходует побочные продукты переработки сырой нефти для производства бензина и дизельного топлива. Нефтяная промышленность разделилась во мнениях относительно того, когда ожидать пикового спроса; Royal Dutch Shell заявляет, что до этого может потребоваться чуть больше десяти лет. Перспектива будет давить на цены задолго до этого. Поскольку никто не хочет оставаться с бесполезной нефтью в земле, будет нехватка новых инвестиций, особенно в новых дорогостоящих районах, таких как Арктика.Напротив, такие производители, как Саудовская Аравия, обладающие огромными запасами, которые можно использовать дешево, будут вынуждены начать добычу, пока не стало слишком поздно: Ближний Восток по-прежнему будет иметь значение, но гораздо меньшее, чем было. Хотя по-прежнему будет существовать рынок природного газа, который поможет вырабатывать электроэнергию для всех этих электромобилей, неустойчивые цены на нефть будут напрягать страны, которые зависят от доходов от углеводородов для пополнения национальной казны. Когда объемы упадут, корректировка будет чревата, особенно там, где борьба за власть долгое время велась за контроль над нефтяным богатством.В таких странах, как Ангола и Нигерия, где нефть часто была проклятием, распространение экономического влияния может принести огромные выгоды.

Тем временем борьба за литий продолжается. Цена на карбонат лития выросла с 4000 долларов за тонну в 2011 году до более чем 14000 долларов. Спрос на кобальт и редкоземельные элементы для электродвигателей также стремительно растет. Литий используется не только для питания автомобилей: коммунальные службы хотят, чтобы гигантские батареи накапливали энергию, когда спрос снижается, и высвобождали ее при пике.Превратит ли все это богатое литием Чили в новую Саудовскую Аравию? Не совсем так, потому что электромобили его не потребляют; старые литий-ионные аккумуляторы от автомобилей можно повторно использовать в электрических сетях, а затем утилизировать.

Двигатель внутреннего сгорания хорошо себя зарекомендовал — и еще десятилетия может доминировать в судоходстве и авиации. Но на суше электромоторы скоро будут предлагать свободу и удобство, более дешево и чисто. Поскольку переход на электромобили обращает вспять тенденцию в богатых странах к падению потребления электроэнергии, директивным органам необходимо будет помочь, обеспечив достаточное количество генерирующих мощностей, несмотря на неработающую систему регулирования во многих странах.Им, возможно, потребуется быть повивальными бабками в отношении новых правил и стандартов для общественных зарядных станций, а также утилизации батарей, двигателей с редкоземельными элементами и других компонентов в «городских шахтах». И им придется справиться с суматохой, поскольку исчезнут старые заводские рабочие места.

Беспилотные электромобили в XXI веке, вероятно, существенно улучшат мир, как это сделали автомобили с двигателями внутреннего сгорания в XXI веке. Но это будет ухабистая дорога. Пристегнитесь.

Эта статья появилась в разделе «Лидеры» печатного издания под заголовком «Roadkill»

Компания Cummins начинает испытания двигателя внутреннего сгорания, работающего на водороде

Cummins Inc.(NYSE: CMI) сделала еще один шаг вперед в продвижении технологии без выбросов углерода, когда компания начала испытания двигателя внутреннего сгорания, работающего на водороде. Проверка концепции основана на существующем технологическом лидерстве Cummins в области применения газообразного топлива и лидерстве в области силовых агрегатов для создания новых энергетических решений, которые помогут клиентам удовлетворить потребности в энергии и окружающей среде в будущем.

«Компания Cummins в восторге от потенциала водородного двигателя в плане снижения выбросов и обеспечения мощности и производительности для клиентов», — сказал Срикант Падманабхан, президент сегмента двигателей.«Мы используем все новые платформы двигателей, оснащенные новейшими технологиями для повышения удельной мощности, снижения трения и повышения теплового КПД, что позволяет нам избежать типичных ограничений производительности и компромиссов эффективности, связанных с переводом дизельных или газовых двигателей на водородное топливо. Мы добились значительного технологического прогресса и продолжим двигаться вперед. Мы с оптимизмом надеемся вывести это решение на рынок ».

После проверочных испытаний компания планирует оценить двигатель в различных применениях на дорогах и внедорожниках, поддерживая усилия компании по ускорению декарбонизации коммерческих автомобилей.

«Программа водородных двигателей потенциально может расширить технологические возможности, доступные для достижения более устойчивого транспортного сектора, дополняя наши возможности в области водородных топливных элементов, аккумуляторных электрических и возобновляемых силовых агрегатов, работающих на природном газе», — сказал Джонатон Уайт, вице-президент по разработке двигателей.

Водородные двигатели

предлагают OEM-производителям и конечным пользователям преимущество адаптируемости, продолжая использовать знакомые механические трансмиссии с интеграцией транспортных средств и оборудования, отражающей интеграцию существующих трансмиссий, продолжая обеспечивать мощность и возможности для удовлетворения потребностей приложений.

Водородные двигатели могут использовать экологически чистое водородное топливо, производимое электролизерами производства Cummins, с почти нулевым выбросом CO2 через выхлопную трубу и почти нулевым уровнем NOx. Прогнозируемые инвестиции в производство возобновляемого водорода во всем мире предоставят растущую возможность для развертывания парка автомобилей, работающих на водороде, использующих либо топливные элементы Cummins, либо энергию двигателей.

Интеграция водородных технологий

Cummins инвестирует в ряд технологий для поддержки транспорта на водородной основе, включая водородные двигатели, топливные элементы, электролизеры и резервуары для хранения.

Высокая плотность энергии водорода позволяет легко интегрировать бортовое хранилище газа без ущерба для полезной нагрузки транспортного средства или рабочего диапазона. Совместное предприятие Cummins со специалистом по хранению водорода NPROXX добавляет возможность интеграции топливного элемента или водородного двигателя с баками газовых баллонов высокого давления и линиями подачи на транспортном средстве. NPROXX также является ведущим поставщиком контейнерных емкостей для хранения, обеспечивающих быструю заправку водородом для конечных пользователей.

Ключевая роль Cummins в расширении водородной экосферы выходит за рамки топливных элементов и решений для хранения и производства декарбонизированного возобновляемого водорода, с опытом более 600 электролизеров по всему миру.Модульная масштабируемость наших электролизеров идеально подходит для целого ряда приложений, от локальных поставок грузовых автомобилей и автобусов до электролиза в коммунальном хозяйстве. Cummins обладает уникальными водородными возможностями, простирающимися от производства топлива до хранения и производства энергии для транспортных средств.

Обновленная информация о государственных целях по поэтапному отказу от продаж новых легковых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания

Это глобальный обзор всех объявленных с июня 2021 года целевых показателей по поэтапному прекращению продажи или регистрации новых пассажирских двигателей внутреннего сгорания (ДВС) машины.Он включает подробную информацию о каждой цели в заключительной таблице. Обратите внимание, что поэтапные отказы, требуемые в разных юрисдикциях, различаются по срокам и по определению того, что квалифицируется как автомобиль с нулевым выбросом или без ДВС. Понимание различных задействованных автомобильных технологий важно при рассмотрении потенциальных последствий этих инициатив для климата, и в этом брифинге представлен обзор этих технологий.

На политической карте ниже выделены страны, провинции и штаты, правительства которых заявили о своем намерении разрешить продажу или регистрацию только новых аккумуляторных электромобилей (BEV), электромобилей на водородных топливных элементах (FCEV) и подключаемых гибридных электромобилей. (PHEV) на некоторую дату в будущем.Объявления, которые сигнализируют о намерении прекратить продажу или регистрацию новых бензиновых и дизельных автомобилей, но прямо разрешают продажу или регистрацию других новых транспортных средств, использующих ископаемое топливо, таких как мягкие гибридные электромобили и гибридные электромобили, а также сжатые природные автомобили, работающие на газе и сжиженном углеводородном газе, не показаны. Кроме того, правительства, которые ограничивают целевой показатель отказа от ДВС определенными группами пользователей, например, частными легковыми автомобилями, не выделяются.

Установив эти цели, правительства послали четкий сигнал, даже если в настоящее время невозможно реализовать цели в форме обязательного регулирования, как это имеет место в странах Европейского Союза.Кроме того, по мере того, как страны стремятся уменьшить воздействие выбросов от транспорта на изменение климата и соблюдать цели по сокращению выбросов парниковых газов в соответствии с Парижским соглашением, эти цели будут приобретать все большую актуальность. Для достижения этих целей необходим переход на автомобили с нулевым уровнем выбросов.

Конец ДВС? | Энергия

Двигатель внутреннего сгорания произвел революцию в жизни человека.

Он сделал возможным обычное: автомобиль, Uber, автобус, мотоцикл.Мы поднялись в небо на самолетах и ​​расправили крылья по всему миру. Он даже мобилизовал войну с помощью танков, кораблей и подводных лодок. Продуктивность сельского хозяйства резко возросла с появлением тракторов и другой сельскохозяйственной техники. Это принесло нефтедобывающим странам невообразимое богатство.

Но после 160 лет формирования мира, в котором мы живем, исчезновение этой необычайной силы к переменам становится очевидным.

Растущее стремление к нулевым выбросам углерода к 2050 году означает, что нас ждет новая революция, которая изменит то, как мы питаем нашу жизнь дома, на полях наших фермеров и в дороге.

Электромобили

Хотя некоторые скажут, что нейтрализации выбросов углерода к 2050 году недостаточно для предотвращения наихудших последствий изменения климата, мы можем с уверенностью сказать, что эра электромобилей уже наступила. От Соединенных Штатов до Европейского Союза и за его пределами страны обязуются постепенно отказаться от продажи новых бензиновых и дизельных автомобилей в течение 15 лет.

В Китае покупатели автомобилей купили в 2019 году больше автомобилей с подзарядкой от сети, чем во всем остальном мире вместе взятых. В Норвегии более 60 процентов новых автомобилей, зарегистрированных в сентябре этого года, были электрическими.

В мире аккумуляторные технологии дешевеют. Согласно исследованию BloombergNEF, стоимость литий-ионной аккумуляторной батареи для электромобиля упала на 87 процентов с 2010 по 2019 год.

В настоящее время Tesla является самым дорогим производителем автомобилей в мире, несмотря на то, что производит гораздо меньше автомобилей, чем ее конкуренты, такие как Toyota и Volkswagen.

Зарядная станция Tesla в Калифорнии. Электромобили становятся все более популярными во всем мире [EPA]

Ископаемое топливо

Между тем на ископаемое топливо по-прежнему приходится 80 процентов мировой энергии.Но, как отметил энергетический аналитик Рамез Наам в увлекательном эпизоде ​​подкаста «Возмущение и оптимизм», которую ведет бывший глава ООН по климату Кристиана Фигерес, баланс быстро меняется.

«Стоимость энергии ветра снизилась в 10 раз», — сказал Наам.

«Все это не происходит так быстро, как нам хотелось бы. Но это происходит намного быстрее, чем думают люди в промышленности, особенно в индустрии ископаемого топлива или автомобилестроении.

«И что ясно, двигатель внутреннего сгорания для наземного транспорта мертв, мертв, мертв, мертв».

Проблемы впереди

В то время как выбросы в выхлопные трубы легковых и грузовых автомобилей в ближайшие десятилетия будут постепенно сокращаться, другие транспортные секторы представляют в целом более серьезную проблему.

На долю авиации приходится 3 процента выбросов углерода в мире (некоторые говорят, что больше), но обеспечение устойчивого энергоснабжения пассажирских самолетов — задача непростая. Тем не менее, есть оптимизм в отношении того, что к 2050 году полеты на короткие расстояния по крайней мере будут основываться на экологически чистых технологиях, таких как водородные топливные элементы.

Судоходство — одна из самых сложных областей для перехода. На мировой торговый флот приходится 90 процентов мировой торговли.

После перехода от парусов в середине 19 века к пароходам, работающим на угле, а затем к современной эре мазута, промышленность теперь снова обращается к естественным источникам движения. Это серьезная и трудная проблема, особенно для колоссальных балкеров, курсирующих по нашим океанам.

Но переход начался. Китай обещает стать углеродно-нейтральным как минимум к 2060 году.Избранный президент США Джо Байден предлагает к 2035 году сделать производство электроэнергии в США безуглеродным, создав миллионы рабочих мест. Во всем мире страны повышают свои амбиции по сокращению выбросов.

Опять же, необходимо сделать больше, но все это способствует техническому прогрессу во всех секторах.

И в ближайшие годы двигатель внутреннего сгорания, этот выдающийся подвиг научного прогресса, станет главой истории, поскольку мы тихо гудим в наших электромобилях.

Портрет Карла Бенца и копия патента на первый в мире автомобиль с газовым двигателем внутреннего сгорания, трехколесный автомобиль Velociped, который был выдан 29 января 1886 года на изобретение Бенца. Транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания могут скоро уйти в прошлое [AP]

Сводка по окружающей среде

1. Способствует ли ваш куриный бургер вырубке лесов ?: Новое расследование показало, что обширные лесные массивы Бразилии вырубаются для выращивания соевых бобов, которые затем отправляются в Великобританию и используются в качестве корма для животных. в конечном итоге продается в основных супермаркетах и ​​ресторанах.

2. Самая высокая научная лаборатория в мире: В прошлом году 34 климатолога поднялись на гору Эверест со всем своим оборудованием, чтобы изучить изменения окружающей среды, происходящие на самой высокой вершине мира, почему они происходят и что можно с этим сделать. .

3. Осенние листья опадают раньше: Из-за глобального потепления деревья в Европе, кажется, сбрасывают листья раньше обычного. Это также означает, что они смогут хранить меньше углерода, чем надеялись ученые.

4. Климатический вызов Джо Байдена: С новым избранным президентом США больше не будут мировым лидером в борьбе с наукой о климате. Но будет ли смены администрации достаточно, чтобы помочь в борьбе с глобальным потеплением?

Последнее слово

Итак, вы должны спросить себя … Я генеральный директор нефтегазовой компании или генеральный директор энергетической компании? Потому что первый обречен. Во-вторых, это значительный рост, поскольку в 2050 году мир будет использовать гораздо больше энергии.Но это будет чистая энергия.

Рамез Наам, аналитик по энергетике

Индикатор на приборной панели мигает красным — будущее двигателей внутреннего сгорания — POLITICO

Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы прослушать эту статью

Массовая популярность дизельного двигателя вряд ли доживет до своего 150-летия.

Впервые разработанный в 1893 году, его некролог, скорее всего, будет написан к 2035 году вместе с его бензиновым двойником. Это связано с обязательством ЕС сократить выбросы углерода от транспорта на 90 процентов к 2050 году.

«С точки зрения климата, мы не можем позволить себе отложить полный переход на электромобили до 2035 года», — сказал Питер Мок, управляющий директор Международного совета по чистому транспорту. «Большинство производителей поняли и уже приняли или собираются принять свои планы по выпуску продукции».

Становится очень неудобно для обеих технологий.

Как сообщал POLITICO, законодатели ЕС рассматривают возможность установления 100-процентного сокращения выбросов CO2 для новых автомобилей к 2035 году, фактически запретив бензин, дизельное топливо и другие виды топлива, в которых используются двигатели внутреннего сгорания (ДВС).

Идея состоит в том, что если продажи новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания закончатся к 2035 году, это даст 15 лет, чтобы избавиться от старых автомобилей до наступления крайнего срока климатической нейтральности в середине века.

Многие города, страны и производители автомобилей блока начинают устанавливать конечные сроки для автомобилей, работающих на ископаемом топливе, путем расширения городских зон с низким уровнем выбросов и введения национальных запретов на регистрацию новых автомобилей, загрязняющих окружающую среду.

Семь стран ЕС установили срок прекращения производства бензина и дизельного топлива: Словения, Швеция, Ирландия и Нидерланды увеличат объемы потребления до 2030 года, Дания — до 2035 года, а страны-производители автомобилей — Испания и Франция — остановятся на 2040 году.Между тем, коалиция из девяти стран настаивает на том, чтобы Европейская комиссия утвердила дату окончания работ по двигателю внутреннего сгорания.

Гигант автомобилестроения ЕС тоже меняется. Министр транспорта Германии Андреас Шойер заявил ранее в этом году, что дата окончания 2035 года может работать для бензина и дизельного топлива, если будут вложены инвестиции в создание мощностей для альтернативных видов топлива, которые позволят ДВС — инженерной специальности для крупнейшей экономики Европы — работать. .

Это послание слышно даже в помешанном на машинах Брюсселе, где драконовские налоги побуждают предприятия вознаграждать работников служебными автомобилями, а не денежными премиями.В пятницу городские власти заявили, что хотят исключить дизельные автомобили с 2030 года, а бензиновые к 2035 году.

Автопроизводители приходят в движение. К наиболее агрессивным относятся Volkswagen, Ford и Volvo, объявившие о прекращении использования автомобилей на ископаемом топливе на определенных рынках в ближайшие годы.

Что будет дальше?

Наиболее вероятным кандидатом на замену ДВС является электромобиль с аккумуляторной батареей, поэтому промышленность призывает к массовому увеличению количества точек зарядки, чтобы успокоить опасения клиентов по поводу дальности пробега.

Но сторонники двигателей внутреннего сгорания по-прежнему ведут арьергардную борьбу.

Выступая на мероприятии POLITICO «Пристегни ремни безопасности», Сигрид де Врис, управляющая лобби поставщиков автопроизводителей CLEPA, сказала, что введение 100-процентного сокращения выбросов к 2035 году потребует от электромобилей и ограничит усилия по разработке альтернатив, таких как синтетическое топливо или водород.

«Запрет двигателя внутреннего сгорания — это упущенная возможность», — сказал Джон Купер из лобби завода FuelsEurope в Брюсселе, утверждая, что разработка альтернативных видов топлива также окупится в авиации и судоходстве.

Хотите больше анализов от POLITICO ? POLITICO Pro — это наша интеллектуальная служба премиум-класса для профессионалов. От финансовых услуг до торговли, технологий, кибербезопасности и многого другого — Pro обеспечивает аналитику в реальном времени, глубокую аналитическую информацию и важные сведения, необходимые для того, чтобы быть на шаг впереди. Электронная почта [адрес электронной почты защищен], чтобы запросить бесплатную пробную версию.

Награда за

двигателей внутреннего сгорания — ASME

Премия «Двигатель внутреннего сгорания» присуждается за выдающиеся достижения или выдающийся вклад за значительный период времени, который может быть результатом исследований, инноваций или образования в области развития инженерного искусства в области двигателей внутреннего сгорания; или в направлении усилий и достижений тех, кто занимается инженерной практикой, в проектировании, разработке, применении и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

В 1966 году, по завещанию, Дивизион дизельных и газовых двигателей учредил эту награду.

сом

Форма вознаграждения:	1000 $ и табличка
Ограничения:	Нет
Административная ответственность:	Подразделение двигателей внутреннего сгорания
Срок подачи заявок:	1 февраля
Назначение отправлено:	Председатель комитета по двигателям внутреннего сгорания
Председатель комитета:	С.
Телефон:	630-252-5273
Эл. Почта:	[email protected]
Прислал:	Комитет почестей (COH)

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПОЛУЧАТЕЛИ НАГРАДЫ

1967	Фредерик П. Портер	1989	Ричард Д.Kieser	2007	Пол Р. Данилюк
1969	Лео Т. Бринсон младший	1990	Дэниел С. Гарви	2008	Дионисий Н. Ассанис
1971	Мелвин Дж. Гельмих	1991	Фред С. Шауб	2009	Рональд Д. Мэтьюз
1972	Р.Рекс Робинсон	1992	Джон А. Кимберли	2010	Джон Э. Дек
1973	Уоррен А. Роудс	1993	Эдвард Ф. Оберт	2011	Рольф Д. Рейц
1974	Уоррен Дж. Северин	1994	Отто А. Уехара	2012 г.	Николас П.Чернанский
1975	Уильям Спелчер	1995	Джон К. Холлинан	2013	Джон Х. Джонсон
1979	Хельмут Г. Брендел	1997	Бенни Баллхаймер	2014	Роберт М. Вагнер
1981	Филип С.Майерс	1999	Серж Гратч	2015	Фолькер Больной
1982	Дэвид Б. Филд	2000	Чарльз А. Аманн	2016	Терренс Ф. Алджер II
1983	Джеймс Х. Гаррет	2002	Уоррен Э. Снайдер	2017	Пол Майлз
1984	Сэмюэл С.Lestz	2003	Родика А. Баранеску	2018	Деннис Л. Зиберс
1985	Джон М. Бейли	2004	Хамфри Нивен	2019	Питер К. Сенекал
1986	Хью А. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Наверх