Avtonova37.ru

Авто мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В каком году изобрели первый дизельный двигатель

4ех тактный дизельный двигатель внутреннего сгорания

История изобретения началась — на основании собственных расчетов Дизель написал небольшую брошюру о принципе работы предлагаемого им двигателя и принес в патентное ведомство заявку на свою идею. Через год заявка была удовлетворена.
С патентом и брошюрой в руках Дизель принялся искать предприятие для реализации своих замыслов. Наиболее благоприятные условия предложило предприятие Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен, или сокращенно MAN.

Рудольф Дизель Фото: Источник

Предприятие обязалось нести все расходы по реализации патента, да еще платить Дизелю чрезвычайно высокую зарплату, пока он проводит испытания, — 800 марок в месяц. MAN приобрел права на производство, но без права переуступать другим.

Двигатель

Дизель сразу окунулся в работу. Первоначальная идея была такой: в цилиндры впрыскивают угольную пыль, воспламеняющуюся от тепла сжатия. Двигатель должен работать в соответствии с циклом Карно, то есть у него не будет внешнего охлаждения.

Уже при первой попытке Дизель обнаружил, что некоторые из его идей практически невыполнимы. Угольная пыль содержала минеральные частицы, оседавшие на поршневых кольцах и приводящие к катастрофическому абразивному износу цилиндров. Отсутствие внешнего охлаждения приводило к заклиниванию поршня в цилиндре.

Схема двигателя, нарисованная Дизелем Фото: Источник

Дизель — гений, он сразу же обнаружил недостатки разработки и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Не буду утомлять читателя техническими подробностями, скажу лишь, что уже самый первый двигатель внутреннего сгорания, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты.

Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3−5%, а у бензинового двигателя Отто — 10−12%.

Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.

Конструктивные особенности Toyota 1N


Тойота 1N

Данный ДВС представляет собой рядный четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания рабочим объемом 1453 см³. У силовой установки высокая степень сжатия, которая составляет 22:1. Блок цилиндров выполнен из чугуна, головка блока — из легкого алюминиевого сплава. В головке установлены по два клапана на каждый цилиндр, которые приводятся в действие одним распределительным валом. Используется схема с верхним положением распредвала. Привод ГРМ и ТНВД — ременной. Фазовращатели и гидравлические компенсаторы клапанных зазоров не предусмотрены, клапаны нуждаются в периодической регулировке. При обрыве привода ГРМ клапаны деформируются, поэтому необходимо внимательно следить за состоянием ремня. Выемками на поршнях пожертвовали в угоду высокой степени сжатия.

Система питания форкамерного типа. В головке блока цилиндров, поверх камеры сгорания, изготовлена еще одна предварительная полость, в которую через клапан подается топливно-воздушная смесь. При воспламенении горячие газы по специальным каналам распространяются в основную камеру. Такое решение обладает рядом преимуществ:

  • улучшенное наполнение цилиндров;
  • снижение дымности;
  • не требуется избыточно высокое давление топлива, что дает возможность использовать относительно простой топливный насос высокого давления, который дешевле и ремонтопригоднее;
  • нечувствительность к качеству топлива.
Читать еще:  Чем промыть систему охлаждения двигателя лада калина

Плата за такую конструкцию — затрудненный пуск в холодную погоду, а также громкое, «тракторное» тарахтение агрегата во всем диапазоне оборотов.

Цилиндры сделаны длинноходными, ход поршня превышает диаметр цилиндра. Такая конфигурация позволила повысить обороты. Мощность мотора составляет 55 л.с. при 5200 об/мин. Крутящий момент равен 91 Н.м при 3000 об/мин. Полка крутящего момента двигателя широка, у мотора хорошая для таких автомобилей тяга на низких оборотах.

Но особой резвости у Тойота Старлет, оснащенных данным ДВС, не наблюдалось, чему способствовала низкая удельная мощность – 37 лошадиных сил с одного литра рабочего объема. Достоинство автомобилей с мотором 1N в другом — высокой топливной экономичности: 6,7 л /100 км в городском цикле.

Гибрид

Что такое гибрид? Термин говорит сам за себя. Это совмещение в одном автомобиле двух силовых установок – двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Несмотря на то, что массовое применение этой технологии в легковых автомобилях первой начала компания Toyota в 1997-ом году, технология не нова. Дизель-электровозы ещё с тридцатых годов двадцатого века курсируют железными дорогами по всему миру. Карьерные самосвалы, оборудованные гибридными силовыми установками ещё с семидесятых годов двадцатого века, трудятся в добывающей промышленности.

Впрочем, легковые гибриды отличаются от крупнотоннажного транспорта. Если в случае с самосвалами и с железнодорожным транспортом, дизельный двигатель выполняет функцию генератора, а крутящий момент колёсам обеспечивает электродвигатель, то в легковых автомобилях двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель трудятся либо попеременно, либо вместе, обеспечивая вращение колёс.

Разумеется, как и у любого другого двигателя, у гибридов есть преимущества и недостатки:

Преимущества:

  • экономичность на малых скоростях
  • высокая мощность и производительность

Недостатки:

  • дороговизна производства
  • высокая цена обслуживания
  • сложное устройство.

Большинство гибридов работает по следующему принципу: на малых скоростях (в среднем до 40 км/ч.), автомобиль двигается полностью на электромоторе, не тратя ни капли топлива, что очень удобно в условиях плотного городского трафика с пробками и тянучками. Как только скорость возрастает до 40-60км/ч. включается бензиновый двигатель и дальше автомобиль двигается исключительно на бензине, параллельно заряжая батареи от генератора. То есть в качестве основного силового агрегата используется бензиновый двигатель, а электромотор как вспомогательный.

Не смотря на высокую стоимость гибридных автомобилей, в сравнении с дизельными и бензиновыми собратьями, при больших пробегах в условиях города, гибрид себя полностью оправдывает. Стоимость одного километра в топливном эквиваленте практически в два раза ниже чем у бензинового автомобиля и процентов на 20-30 ниже чем у дизеля.

История автомобильной турбины

Начиная с 1950-х годов, крупные производители двигателей, такие как Volvo, Scania и Cummins, начали экспериментировать с двигателями с турбонаддувом для грузовых автомобилей, поставляемых Elliot и Eberspächer. Но эти ранние проекты были неудачными. Немецкий инженер Курт Бейрер разработал новый, более компактный дизайн, который впоследствии был принят корпорацией Schwitzer. Таким образом, в 1954 году и Cummins, и Volvo смогли предложить широкий ассортимент турбодизельных двигателей.

Читать еще:  Высокие обороты при запуске двигателя мк кросс

Как часто случается в автомобильном мире, стартовое применение нового устройства случилось на соревновании. В 1952 году первый автомобиль, оснащенный дизельным двигателем с турбонаддувом от компании Cummins, появился на гонке Indianapolis 500. Машина оставалась во главе гонки первые 160 км, пока кусок шины не повредил турбокомпрессор.

Переход турбокомпрессора с гоночных трасс на дорогу состоится только в 1962 году в США благодаря двум автомобилям группы General MotorsOldsmobile «Jetfire» и Chevrolet «Corvair Monza». «Jetfire» был оснащен алюминиевым двигателем V8 (8 цилиндров) мощностью 3,5 и 215 л.с., а «Corvair Monza» плоским 6-цилиндровым двигателем мощностью от 2,7 до 150 л.с.

Автомобиль Jetfire от General Motors

Jetfire, чтобы ограничить явление детонации – основного технического ограничения двигателей с наддувом со степенью сжатия 10,25:1, был оснащен необычной системой впрыска смеси воды и метилового спирта, содержащейся во вспомогательном баке. Смесь впрыскивалась во впускные каналы в моменты, когда требовалось больше энергии – в зависимости от стиля вождения литр жидкости мог преодолевать расстояние от 360 до 3200 км. Машине Corvair, с задним двигателем с воздушным охлаждением, повезло гораздо больше, она оставалась на рынке пять лет, продано 50 000 автомобилей.

Автомобиль Chevrolet Convair Monza

Турбины вновь появились на серийных автомобилях в 70-х годах, но уже в Европе. Возрождение было проведено компанией BMW со знаменитым «2002» 1973 года (170 л.с. и 2 л), а затем Porsche с 1974 годом «911 Turbo» (260 л.с. 3 л). США, несмотря на первоначальные неудачи, вернулись к турбинам с автомобилем «Regal» Buick 1978 года. А вот первый дизельный двигатель с турбокомпрессором появился в Европе благодаря Peugeot «604» (выпускался в 1975-1985 гг.).

Peugeot 604 1978 года

Главной компанией Европы, которую действительно «беспокоил» автомобильный мир, была Renault. В 1977 году она открыла на чемпионате мира Формулы 1 то, что вошло бы в спортивную историю как «Турбо Эра». Вскоре за французским автогигантом последовали Honda, Ferrari, BMW, которые испытали шестицилиндровыми двигатели объемом 1,5 л с мощностью до 1500 л.с.

Ралли-машины также экспериментировали с «турбо-эффектом». Первой была Audi «Quattro Sport», а затем Lancia «Delta S4» (первый автомобиль в мире, который использовал двойную систему турбокомпрессора с объемным компрессором Volumex и турбокомпрессор KKK), Peugeot «205 T16» и многие другие. Их 2-литровые 4-цилиндровые двигатели были способны превышать мощность 600 л.с.

Совокупная эскалация сил, как на трассе, так и на дороге, не осталась незамеченной, в том числе из-за негативных последствий в вопросах безопасности. Управление авто с мощными двигателями без современных электронных средств может выйти за пределы возможностей лучших пилотов, поэтому различные федерации были вынуждены делать ставки. В «Формуле 1» сначала устанавливают ограничение на максимальное давление наддува, а с 1989 года полностью отказываются от турбодвигателей. В «Ралли» турбодвигатели по-прежнему присутствуют в высшей категории, но должны принять ограничение на потребление воздуха в турбонагнетателе, в результате чего мощность фактически снижается до 300 л.с.

В 1997 году, благодаря автомобилю Alfa «156», турбонаддув будет соединяться с дизельным двигателем.

Alfa Romeo 156 – 1999 года

Читать еще:  В каком веке был изобретен паровой двигатель

Концепция турбореактивного двигателя сэра Фрэнка Уиттла

Сэр Фрэнк Уиттл был английским авиационным инженером и пилотом, который присоединился к Королевским военно-воздушным силам в качестве ученика, позже став летчиком-испытателем в 1931 году.

Уиттлу было всего 22 года, когда он впервые решил использовать газотурбинный двигатель для питания самолета. Молодой офицер безуспешно пытался получить официальную поддержку для изучения и развития своих идей, но в конечном итоге был вынужден продолжить свои исследования по собственной инициативе.

Свой первый патент на турбореактивный двигатель он получил в январе 1930 года.

Вооруженный этим патентом, Уиттл снова искал финансирование для разработки прототипа; на этот раз успешно. Он начал строительство своего первого двигателя в 1935 году — одноступенчатого центробежного компрессора, соединенного с одноступенчатой ​​турбиной. То, что должно было быть только лабораторным испытательным стендом, было успешно испытано на стенде в апреле 1937 года, эффективно демонстрируя осуществимость концепции турбореактивного двигателя.

7 июля 1939 года компания Power Jets Ltd. — фирма, с которой был связан Уиттл — получила контракт на двигатель Whittle, известный как W1. В феврале 1940 года компания Gloster Aircraft была выбрана для разработки небольшого двигателя Pioneer. самолет W1 двигатель был предназначен для питания; исторический первый полет Пионера состоялся 15 мая 1941 года.

Современный турбореактивный двигатель, используемый сегодня во многих британских и американских самолетах, основан на прототипе, изобретенном Уиттлом.

Ремонт КПП Фольксваген

Механика, которая работает в паре с компактными дизельными двигателями 1,2 TDI, 1,4 TDI, 1,9 TDI, не вызывает нареканий. В редких случаях прихватывает муфту сцепления, наблюдаются проблемы с переключением, излишняя шумность. Но это скорее исключения, чем закономерность.

Куда больше проблем доставляет DSG. Среди слабых мест – теплообменник, гидроблок и двухмассовый маховик, а при высоких нагрузках быстро изнашиваются подшипники качения и вилка выбора передач.

Чтобы продлить ресурс трансмиссии в российских условиях, применяют РВС-технологию. Её суть сводится к восстановлению рабочей поверхности слоем металлокерамики и снижению коэффициента трения. Возможность составов компенсировать износ зубчатых шестерен и восстанавливать их геометрию позволяет существенно снизить уровень шума КПП, сделать переключение передач более легким и плавным, и увеличить ресурс коробки передач Фольксваген.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector