Новые технологии направлены на то, чтобы сделать двигатели внутреннего сгорания более эффективными. В предыдущие годы они стали повсеместными, а в будущем станут «умными». К сожалению, пока они не обладают высоким КПД и неэкономичны. Но пользуясь последними достижениями в области материалов и электроники, вполне возможно исправить эти недостатки.
Автомобильный концерн Мазда часто предлагает интересные инновационные решения. Один из вопросов, которыми он решил заняться ─ экономия топлива. Компания разработала новые двигатели Skyactiv-G. Уже планируются к выпуску малолитражные автомобили Mazda 2, оснащенные ими. Они обладают высочайшей степенью сжатия, за счет чего и повышается топливная экономичность. По версии разработчиков, средний расход бензина будет составлять примерно 3 литра на сотню километров.
Данный двухтактный двигатель разработан корпорацией Grail Engine Technologies. Он выполнен из простых деталей, изготовленных методом отливки.
Преимущества:
Новые технологии в двигателях внутреннего сгорания стали возможны с появлением лазеров. Стандартные свечи имеют серьезную проблему. Она заключается в необходимости сильной искры, но в таком случае идет быстрый износ электродов. Решить этот вопрос можно, если применять лазеры для воспламенения топлива. Они имеют преимущество, так как позволяют задавать важные параметры: угол зажигания и мощность.
Учеными разработаны керамические лазеры d 9 мм. Они подойдут для подавляющего большинства моторов.
Одной из перспективных разработок являются двигатели Pinnacle.В них поршни располагаются противоположно относительно друг друга, находясь в одном цилиндре. Между ними и воспламеняется топливо. Подобное их расположение значительно экономит энергию и увеличивает эффективность двигателя. При этом стоимость силового агрегата достаточно низкая.
Эти двигатели принципиально отличаются от распространенных оппозитных моделей, использующихся повсеместно.
Это двухтактный двигатель с изменяемой геометрией и площадью поршня. Он легок и компактен, а его КПД составляет 45%.
Изобретатель Iris Тимбер Дик придумал концепцию с шестью поршнями, полезная площадь которых в три раза больше, чем в стандартной паре. Каждый поршень представляет собой стальной, изогнутый лепесток.
Алгоритм работы:
Особенность инновации в том, что используется разделение мотора радиатором на две части. Впуск и сжатие топлива осуществляется в холодных цилиндрах, а сгорание и выхлоп газов – в горячих. При таком функционировании агрегата получается экономия около 40%. Ученые все еще дорабатывают и совершенствуют данную систему, чтобы добиться еще большей экономии (до 50%).
Это двигатель разделенного цикла Air-Hybrid разработан американской компанией Scuderi Group. Он более экономичен, если сравнивать с обычными аналогами. Сотрудники компании рассчитывают, что их изобретение станет настоящим прорывом. Они уже получили на него патент. Для наиболее рационального использования энергии он разделяет 4 стандартных поршневых цилиндра на рабочие и вспомогательные. Это делается для того, чтобы разумно использовать энергию, которую они будут вырабатывать. Механизм функционирования основан на соединении двух цилиндров при помощи специального канала. Далее происходит впрыскивание сжатого воздуха во второй цилиндр с последующим воспламенением топливовоздушной смеси и выхлопом.
Компания Eco Motors International переработала конструкцию двигателя внутреннего сгорания, применив творческий подход. Он получился двухтактный, с элегантной и простой конструкцией. Пара модулей (по четыре поршня в каждом) соединены муфтой и имеют электронное управление.
Турбокомпресс утилизирует энергию выхлопных газов и участвует в выработке электроэнергии.
Достоинства:
Работа двигателя возможна на бензине, дизеле, этаноле.
Американские ученые разрабатывают еще одну интересную инновацию автомобильного мотора. Его ресурс будет более высокий, чем у обычных моделей. Механизм действия:
Ученые в 2018 году продолжают искать новые технологии для производства экономичных и экологичных моделей двигателей внутреннего сгорания. Многие проекты еще находятся на стадии разработок и ждут финансирования.
qwizz.ru
У двигателя Ван Бларигана практически нет паразитных потерь, поскольку нет инерции вращающихся масс (по причине отсутствия этих самых масс), на поршень не действуют боковые силы, которые прижимают его к стенкам цилиндра. Нет подшипников коленвала, шатунов, поршневых пальцев, распредвала, клапанов. Более того: на каждый цикл работы двигателя приходится два рабочих такта!
Запад окончательно и бесповоротно зациклился на идее экономии и экологии. В рекламных буклетах эти слова попадаются на каждой страничке, и порой не по разу. Гонка за чистоту давно перешагнула черту здравого смысла. «Светодиодный фонарь сэкономит топливо». «Солнечные батареи на крыше пополнят заряд аккумулятора и тем самым сэкономят бензин». И множество других «инноваций, построенных на новейших достижениях технологии». Ах ты, боже мой… Сколько топлива сэкономит светодиодный «поворотник» или «габарит»? Нет, спорить тут бессмысленно – он действительно сбережет бензин. Вопрос в количестве. Обычно в фонарях габаритных огней устанавливают четыре лампы: две 1-Ваттных спереди и две 5-Ваттных сзади. Итого 12 Вт. При мощности самого популярного 1.5-литрового двигателя 70-80 тысяч Вт. Не будем углубляться в тонкости работы электропитания, зарядки АКБ и т.д, здесь важно лишь примерное соотношение мощностей, поскольку речь идет об экономии топлива. Очевидно, что доля габаритных огней в балансе электросети автомобиля ничтожна, а в общем балансе распределения потока мощности (и, значит, экономии топлива) – того меньше. «Поворотник» потребляет электричества чуть больше, но и работает реже. Ну а солнечные батареи на крыше? Их мощности хватит разве что на то, чтобы крутить небольшой вентилятор в салоне. Тоже не ахти. Так сколько можно сэкономить бензина? Может быть, за всю жизнь автомобиля набежит целый литр. А может даже и два. Рублей этак 40-50 можно сберечь. А теперь прикинем. Сколько стоит обычная лампочка для «габаритов»? А светодиод? Вот и получается, что в деньгах никакой экономии нет. А раз ее нет в деньгах, то нет ее и в экологии. В конце концов, на производство тех же солнечных батарей или светодиодов ушло какое-то сырье, электроэнергия на его переработку и т.д. И чем больше затрат, тем дороже изделие. В конечном итоге можно перевести стоимость в киловатты. Это грубо, конечно, но по сути окажется не так уж далеко от истины. И выходит, что для того, чтобы сберечь природу не выбросить в атмосферу лишний миллиграмм СО2, нам предлагают деталь, для выпуска которого пришлось выкинуть в ту же самую атмосферу того же самого СО2 в несколько раз больше, чем было бы можно. Парадокс? Да нет, просто мода. Заботиться об экологии сейчас модно, только и всего. Политику, звезде, да любому публичному человеку лестно (да и выгодно) прослыть поборником борьбы за чистоту воздуха. Поэтому он будет покупать любые экологические примочки. А о том, что толк от них скорей обратный, можно и не думать, ведь явно этого не видно!
Будущее — за электротрансмиссиями
Между тем, отрицать пользу от введения евронорм глупо – во многом благодаря им автомобили стали действительно ощутимо чище и экономичнее. Дальнейшее ужесточение норм выхлопа не оставляет автопроизводителю выбора: автомобили неизбежно станут электрическими в самом ближайшем будущем. А вернее, с электрической трансмиссией (Почему в обозримом будущем невозможно нашествие электромобилей без ДВС – тема отдельная). Преимуществ у такой трансмиссии много. Взять хотя бы характеристики электромотора, идеальные для автомобиля. Он, к примеру, может выдавать максимальную мощность на любых оборотах. Как следствие, чем ниже обороты, тем больше крутящий момент. А максимума он достигает при оборотах равных нулю. Именно поэтому тепловозы могут сдвинуть с места состав массой многие тысячи тонн. Электромотор не надо запускать и заставлять его работать на холостом ходу – он всегда готов к работе. Становятся не нужны такие сложные и дорогостоящие агрегаты, как коробка передач или вариатор. И так далее.
Самый же значительный козырь – рекуперация, то есть способность запасать энергию торможения в аккумуляторе, что в условиях городского движения сильно экономит топливо.
Схема работы гибрида с электротрансмиссией проста: автомобиль всегда едет только на электротяге, а при разрядке аккумулятора запускает ДВС для пополнения заряда. К сожалению, массовый выпуск автомобилей с такой схемой сдерживается двумя факторами: во первых, промышленность не готова массово перейти к новой трансмиссии, а во вторых, пока еще нет недорогих аккумуляторов большой емкости. Однако перспективы вырисовываются радужные. Весьма скоро, с освоением технологий, электротрансмиссия станет дешевле автоматической коробки хотя бы в силу того, что она проще в изготовлении.
Мало того: с элетротрансмиссией сильно упростится ДВС. Поскольку он нужен только для зарядки аккумулятора, при пуске он должен сразу выходить на режим максимальной мощности либо – для экономии топлива – максимального момента. Это значит, что нет надобности организовывать его работу на переходных режимах, ту самую, которая и есть головная боль конструкторов, ради которой строят многоклапанные двигатели, впускные коллекторы переменной длины, управление фазами газораспределения, двойной наддув и прочее. Двигатель, работающий в узком диапазоне оборотов намного проще и, значит, дешевле. Можно вообще обойтись без клапанов, распредвалов, и даже без шатунов и коленвала!
Свободный поршень
Это называется «двигатель со свободным поршнем» (FPE). Его особенность в том, что движение поршня определяется не механической связью, а соотношением нагрузки к силе расширяющихся газов. Устроен он просто. По сути, это труба с глухими концами, внутри которой скользит поршень. На каждом конце трубы – форсунка, свеча, впускное и выпускное окно. Движущаяся деталь всего одна. Поршень в таком моторе движется линейно, возвратно-поступательно, между двумя камерами сгорания, как шарик пинг-понга.
КПД такого мотора теоретически больше 70%. Он легок и прост в производстве, а, значит, дешев. Но не смотря на то, что этот двигатель известен без малого почти сто лет, распространения он не получил. Причин тому несколько, и самая главная из них состоит в том, что до последнего времени было совершенно неясно, как снять мощность с поршня, летающего взад-вперед внутри трубы 20000 раз в минуту.
Решение нашел профессор Питер Ван Блариган. Он просто встроил в поршень мощные магниты из неодимового сплава, а на цилиндре поместил медную обмотку. Он построил даже опытный образец, двухтактный линейный генератор под названием FPLA, мощностью 40 кВт. Термический КПД генератора, работающего на пропане, 56%! Любопытно, что этот двигатель может работать не только на пропане, но и на бензине, водороде, солярке, спирте и т.д.
Но в каждой бочке меда встречается своя ложка дегтя. В случае с FPLA ею стала проблема управления поршнем. Дело в том, что в обычном ДВС верхняя мертвая точка траектории поршня задается геометрией кривошипно-шатунного механизма, а в линейном она зависит от степени сжатия и скорости сгорания топливовоздушной смеси. Иными словами, поршень тормозит, создавая давление в камере. Получается, что длительность тактов и верхняя мертвая точка могут меняться. А это значит, что при неточной работе форсунки поршень либо остановится, либо ударится в стенку.
Для такого двигателя нужна быстродействующая система управления. Это сложно, но выполнимо. В конце концов, процессоры сейчас весьма мощные и дешевые, а поршень можно тормозить магнитными катушками цилиндра, ведь внутри него мощные магниты. Не исключено, что полноценный прототип генератора с готовой системой управления будет готов к концу этого года. КПД обещан грандиозный — 50%.
Объяснить причины столь высокого КПД просто. У двигателя Ван Бларигана практически нет паразитных потерь, поскольку нет инерции вращающихся масс (по причине отсутствия этих самых масс), на поршень не действуют боковые силы, которые прижимают его к стенкам цилиндра. Нет подшипников коленвала, шатунов, поршневых пальцев, распредвала, клапанов. Более того: на каждый цикл работы двигателя приходится два рабочих такта!
Разумеется, на моторе FPLA свет клином не сошелся, есть и другие интересные проекты. Факт в том, что автомобилестроение стоит на пороге революционных изменений: грядет упрощение ДВС и электрические трансмиссии. Что на самом деле можно назвать инновацией. В отличие от всевозможных бирюлек и фенечек, которые автопроизводители так любят нам с вами впаривать. Давайте будем отличать цветные стекляшки от бриллиантов.
Иллюстрации http://www.hybridcars.com/
arkan.people.zr.ru
Дизель с четырьмя турбинами, первый в мире мотор с электрическим нагнетателем и революционный агрегат, способный вдохнуть в ДВС новую жизнь: «Мотор» представляет обзор силовых установок с самыми нестандартными решениями, показанными за последние несколько месяцев.
С начала 2016 года нам показали впечатляющие своей конструкцией дизели для флагманской модели BMW и «заряженной» версии Audi Q7, малолитражный, но очень «умный» бензиновый мотор Volkswagen, «восьмерку» для новой «Панамеры» и необычный продукт совместной работы Koenigsegg и китайцев из фирмы Qoros.
Что общего у «семерки» BMW и суперкара Bugatti Veyron? Количество турбин в моторе! Этой весной баварский флагман получил новый дизельный агрегат: три литра рабочего объема, шесть цилиндров и четыре нагнетателя. Четыре! Это не только первый в истории серийный двигатель «на тяжелом топливе» с таким количеством турбин, но и мощнейшая дизельная «шестерка» в мире.
Двигатель развивает 400 лошадиных сил 760 Нм крутящего момента — на 19 сил и 20 Нм больше прежнего агрегата с тремя компрессорами. Мотор, работающий в паре с восьмиступенчатым «автоматом», позволяет «семерке» ускоряться с места до ста километров в час за 4,6 секунды (длиннобазный седан проделывает то же самое упражнение за 4,7 секунды) — на 0,3 секунды быстрее предшественника. Но наверняка в конструкцию этого мотора заложен куда больший потенциал.
Система многоступенчатого наддува этого мотора состоит из двух малоинерционных нагнетателей высокого давления, установленных в едином блоке, а также двух компактных компрессоров низкого давления. Все турбины включаются в работу последовательно, причем второй компрессор высокого давления задействуется только при резком ускорении и только на оборотах коленвала выше 2500 в минуту.
Новый агрегат получился чуть легче и тяговитее: первые 450 Нм крутящего момента доступны уже с 1000 оборотов в минуту, а на полку в 760 Нм мотор выходит в диапазоне от 2000 до 3000 оборотов в минуту.
Дополнительная турбина низкого давления позволила не только увеличить отдачу мотора, но и повысить топливную экономию на 11 процентов — до 5,7-5,9 литра на сто километров пробега.
Концерн Volkswagen на симпозиуме в Вене представил новую 1,5-литровую «турбочетверку», которая заменит нынешний наддувный агрегат объемом 1,4 литра. Главное новшество этого двигателя — турбина с изменяемой геометрией крыльчатки, которая впервые в мире появится на массовых моделях с ДВС с искровым зажиганием.
Компрессоры с изменяемой геометрией компании Peugeot, Citroen, Honda и Chrysler применяли еще в конце 1980-х годов, однако сейчас эта технология используется только на спорт- и суперкарах, вроде Porsche 911 Turbo, а также на новых турбированных «четверках» моделей 718 Cayman и 718 Boxster. Ну и в дизельных агрегатах, конечно же.
Особенность такого турбонагнетателя — кольцо со специальными направляющими лепестками, которые способны менять свой угол для оптимизации мощности турбины при конкретных нагрузках. Возможность изменения сечения увеличивает отдачу, улучшает отклик мотора и снижает уровень потребления топлива. Максимальный крутящий момент достигается при меньших оборотах и доступен в более широком диапазоне по сравнению с моторами с традиционным нагнетателем.
Новый 1,5-литровый агрегат будет предлагаться в двух вариантах мощности: 131 и 150 лошадиных сил. Пиковый крутящий момент базового мотора в 200 Нм достигается уже при 1300 оборотах в минуту и доступен вплоть до 4500 оборотов.
Еще одно новшество — этот мотор будет работать по циклу Миллера, в котором впускной клапан остается открытым еще на какое-то время в начале цикла сжатия и закрывается чуть позже, чем на стандартных двигателях. В результате геометрическая степень сжатия увеличилась с 10,5:1 у прежнего двигателя до 12,5:1.
Помимо этого, новая «четверка» получила систему деактивации цилиндров, которая отключает два из них при малых нагрузках, усовершенствованную систему впрыска топлива с повышенным до 350 бар давлением, полностью новую головку блока цилиндров и электронноуправляемую систему охлаждения.
«Дизельгейт» еще не успел отгреметь, а у Audi появилась новая 435-сильная четырехлитровая «восьмерка» с тройным наддувом, которая дебютировала на «заряженном» внедорожнике SQ7. Две традиционные турбины тут работают в паре с компрессором с электрическим приводом. Подобную схему применили на серийном автомобиле впервые.
Компрессор раскручивается 7-киловаттным (9,5 лошадиные силы) электрическим мотором, который разгоняет ротор до 70 тысяч оборотов всего за четверть секунды, позволяя избежать турбоямы. Электродвигатель запитан от отдельной электрической системы с напряжением 48 вольт и блоком литий-ионных аккумуляторов, расположенных под багажником «заряженного» кроссовера.
Сам четырехлитровый мотор V8 — тоже новый. Турбокомпрессоры тут расположены в развале блока цилиндров и работают по двухступенчатой схеме. На малых и средних оборотах система valvelift открывает один из двух выпускных клапанов в каждом цилиндре, раскручивая первую турбину. По мере увеличения нагрузки (2200-2700 оборотов в минуту) электроника открывает второй выпускной клапан, активизируется другой компрессор. Электрический нагнетатель работает в самом «низу».
В результате, четырехлитровый агрегат развивает 435 лошадиных сил, а максимальный крутящий момент в 900 Нм доступен в диапазоне 1000-3250 оборотов в минуту. Мотор, работающий вместе с восьмиступенчатым «автоматом», позволяет семиместному внедорожнику набирать «сотню» за 4,8 секунды. Максимальная скорость ограничена электроникой 250 километрами в час.
Новый мотор Audi в дальнейшем появится и на других моделях концерна Volkswagen, включая новую Porsche Panamera и Cayenne, а также дизельную модификацию Bentley Bentayga.
Еще один «глобальный» двигатель, который сначала дебютирует на Porsche Panamera Turbo и Cayenne Turbo следующего поколения, а впоследствии доберется и до моделей Audi, Bentley и даже Lamborghini. Это новейший четырехлитровый твин-турбо мотор V8, который придет на смену нынешней 4,8-литровой «турбо-восьмерке».
Уменьшение рабочего объема, помимо унификации с другими силовыми установками концерна Volkswagen, позволит флагманским моделям Porsche — Panamera Turbo и Cayenne Turbo — обойти повышенный налог на автомобили с моторами объемом свыше четырех литров, действующий в Китае.
В базовой версии новый двигатель будет развивать 550 лошадиных сил и 770 Нм крутящего момента, что на 30 сил и 70 Нм больше предыдущего агрегата 4.8. При этом в Porsche поговаривают, что на версиях Panamera Turbo S и Cayenne Turbo S он будет выдавать свыше 600 сил и 810 Нм.
Помимо высокой отдачи, новый мотор будет заметно эффективнее предыдущего. А значит, экономичнее. Ведь он получит систему деактивации половины цилиндров при малых нагрузках (в диапазоне от 950 до 3500 оборотов в минуту), что позволит на 30 процентов улучшить топливную экономию.
Твин-турбо «восьмерка» унифицирована с трехлитровым турбомотором V6, разработанным Audi, и создавалась с учетом ее применения как на модульной платформе MLB, так и на шасси MSB. Первая архитектура предназначена для машин с передним и полным приводом (читай, Audi A4, A5, A6 и производные, включая кроссоверы), а вторая — с приводом на задние или на все колеса (используется на больших моделях Porsche и Bentley).
Поэтому, помимо новых Panamera и Cayenne, четырехлитровый мотор пополнит линейку двигателей Audi A6, A8 и Q7 следующих поколений, а также двух моделей Bentley — Bentayga и Continental. Наконец, именно этим мотором, скорее всего, будет оснащаться и кроссовер Lamborghini Urus, который должен отнять у «Бентейги» звание «быстрейшего серийного внедорожника в мире».
Еще одна важная особенность нового мотора Porsche — он изначально адаптирован для работы в составе гибридных силовых установок и может сочетаться не только с уже привычным восьмиступенчатым «автоматом» ZF, но и с принципиально новой восьмидиапазонной роботизированной трансмиссией с двумя сцеплениями PDK II.
Шведская фирма FreeValve, находящаяся под контролем производителя суперкаров Koenigsegg, вот уже полтора десятка лет трудится над технологией, способной совершить революцию в двигателях внутреннего сгорания. И кажется, они вот-вот это сделают.
С начала 2000-х шведы работают над двигателем без распределительного вала и дроссельной заслонки, которые заменяет система электронноуправляемых актуаторов клапанов с пневмоприводом и гидравлическим запором. Технология, как выражается глава Koenigsegg Кристиан фон Кенигсегг, позволяет двигателю играть «любые мелодии» — то есть, с высочайшей точностью контролировать открытие и закрытие клапанов.
Если у инженеров все получится, то новые силовые агрегаты станут более производительными, легкими, компактными и экономичными. Кристиан фон Кенигсегг говорит, что новый двигатель произведет революцию в ДВС, которая будет «похлеще массового перехода с карбюраторов на инжекторы».
Все самые свежие наработки FreeValve на данный момент реализованы в экспериментальном моторе QamFree китайско-израильской фирмы Qoros (принадлежит консорциуму Israel Corporation и фирме Chery). Qoros всерьез намерен довести до серии этот двигатель и собирается устанавливать его на свои массовые модели. Кроме того, мотор может появиться на машинах «бюджетного» суббренда Koenigsegg, на возможность появления которого намекает сам Кенигсегг.
Новая «четверка», в основу которой заложены инженерные принципы моторов суперкаров Agera и Regera, сможет выдавать более 400 лошадиных сил. Агрегат со сложнейшей управляющей электроникой и множеством дорогостоящих компонентов пока что получается недешевым, но фон Кенигсегг уверен, что его стоимость значительно снизится в случае организации серийного производства.
Разумеется, массовый мотор без распредвала — это все еще красивая концепция. Однако идеи человека, создающего быстрейшие в мире машины, и финансовые возможности его китайско-израильских партнеров делают очередную революцию в конструкции ДВС более чем реальной. \m
Иллюстрации: Пресс-сайты производителей, S. Baldauf/SB-Medien
motor.ru
На территории СНГ Volkswagen Polo Sedan является хорошо известной и достаточно популярной моделью. Современный дизайн и продуманные решения немецкого концерна Фольксваген позволили бюджетной модели в кузове седан быстро попасть в список настоящих бестселлеров. Как известно, данный автомобиль собирается в Калуге и достаточно долгое время выпускался с двумя надежными моторами мощностью 85 и 105 л.с.
Однако после рестайлинга поклонников модели ожидал настоящий сюрприз, так как кроме новых бамперов, решетки радиатора, крышки багажника, улучшенной шумоизоляции, рулевого колеса от Golf, светодиодных фар и ряда других доработок изменения также затронули и двигатель. Давайте остановимся на этом более подробно.
Читайте в этой статье
Итак, новый Volkswagen Polo Sedan как и раньше представляет собой модель калужской сборки, которая получила доработки, в том числе и по двигателю. Речь идет о моторе CFN серии Е211. Сразу отметим, новый силовой агрегат стал еще мощнее и экономичнее. При этом также примечательно, что доступный седан получит агрегаты, произведенные на заводе в Калуге.
Как и раньше, двигатель с рабочим объемом 1.6 литра имеет две степени форсировки. Только теперь это уже не 85 и 105 «лошадок», а 90 и 110 л.с. В первом случае крутящий момент составляет 155 Нм, максимальная скорость 178 км/ч, разгон до сотни 11.2 сек. Расход топлива в смешанном режиме составляет 5.7 литра. Более мощная 110 — сильная версия также имеет аналогичный крутящий момент, при этом максимальная скорость уже 191 км/ч. Разгон до сотни на версии с механической КПП составляет 10.4 сек.Что касается Поло седан на автомате, с новым двигателем автомобиль разгоняется медленнее, чем предыдущая модификация. Разгон занимает 11.7 секунды. Также немного выше и расход, который составляет 5.9 литра, однако для АКПП это вполне ожидаемо.
Еще отметим, что немцы также предлагают спортивную версию Поло. Речь идет о Polo GT, который получит 1.4 — литровый турбомотор TSI мощностью 125 л.с. Также данный автомобиль будет оснащен 6-и ступенчатой роботизированной КПП.
Вернемся к двигателю. Новый двигатель Поло, точнее, его атмосферные версии MPI на 90 и 110 л.с., стали более современными и экологичными. Главной особенностью модернизированных версий CFN является алюминиевая ГБЦ. Доработки позволили ускорить прогрев мотора, также быстрее и эффективнее начинает работать печка.
Еще седан получил расширенный пакет, который предполагает улучшенную подготовку к зимним условиям, что позволяет реализовать уверенный и стабильный пуск двигателя при низких температурах до -30 и ниже.
Другие детали и узлы не получили каких-либо серьезных изменений. Впускной коллектор фактически пластиковый, при этом легко выдерживает высокие температуры. Система зажигания бесконтактная, маслонасос имеет датчик давления, реализована возможность его настройки.
Что касается ресурса, дилеры озвучивают цифру в 500 000 км. Однако следует понимать, что обкатка, качество топлива, моторного масла и обслуживания, а также особенности эксплуатации являются теми факторами, которые могут сильно повлиять на показатель ресурса как в лучшую, так и в худшую сторону.
Например, сам производитель рекомендует менять масло каждые 15 000 км, однако на практике в СНГ оптимально менять смазку уже через 8-10 тыс. км. вместе с обязательной заменой масляного и воздушного фильтров.
Также нужно уделять внимание и вопросу подбора самого масла по вязкости и другим параметрам в том случае, если владелец по той или иной причине не хочет использовать тот продукт, который предлагает официальный дилер в рамках обслуживания ТС.
Читайте также
Естественно, как и в любом другом случае, ресурс любого мотора будет сильно зависеть от первых километров. Речь идет об обкатке нового двигателя с соблюдением всех рекомендаций и предписаний. В этом случае Поло седан никак не является исключением. И не стоит полагаться на заявленные 2 или 3 года гарантии.
Идем дальше, для точного и правильного подбора «расходников» сильно поможет номер двигателя и его маркировка. На седане из Калуги серийный номер находится на блоке цилиндров под корпусом термостата. Так как ДВС новый, такая информация сильно облегчает подбор моторного масла, оригинальных запчастей или заменителей по каталогам.
Кстати, при выборе масел на данную модель важно обращать внимание на вязкость, которая должна быть 5W30 или 5W40, а также на допуски. Масло должно иметь допуск VW 501 01, VW 502 00, VW 503 00, VW 504 00. Стандарт ACEA A2 либо A3.
Что касается самого завода-изготовителя, в некоторых источниках встречается информация, что в двигатель Поло седан на производстве льют масло Castrol. Для замены масла нужно покупать около 4 литров, сам производитель рекомендует заливать в двигатель 3.6 литра, а остаток можно хранить на долив. За этим также нужно следить, так как перелив масла в двигатель может стать причиной определенных проблем.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель FSI. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках моторов данного типа, а также какие особенности имеет указанный силовой агрегат. Также есть информация, что силовые агрегаты проходят так называемую «холодную обкатку» двигателя прямо на заводе. Менеджеры в автосалонах делают акцент на том, что именно по этой причине в дополнительной обкатке моторы не нуждаются. Однако на практике специалисты обращают внимание на то, что двигатель, даже самый современный, все же нужно обкатать.
Правила достаточно просты: необходимо избегать езды без прогрева, резкого старта, активного торможения, запрещается движение с постоянной скоростью и с одинаковыми оборотами, езда на повышенных передачах, слишком высокие и слишком низкие обороты, движение в гору на повышенной передаче, торможение двигателем, буксировка прицепа и т.д.
Другими словами, во время обкатки не нужно «грузить» двигатель как минимум в первую тысячу км. Также после первой тысячи масло и масляный фильтр нужно сменить, а также всегда использовать качественный бензин не ниже АИ-95. Дальше следующая замена масла предполагается на 3 тыс. км, а полным завершением обкатки можно считать отметку в 10 тыс. км. После этого масло снова меняется, а двигатель дальше можно постепенно нагружать.
Как видно, если говорить о модели Volkswagen Polo Sedan, двигатель после рестайлинга стал мощнее и легче. Благодаря модернизированной головке блока цилиндров, которая отливается из алюминия, а также ряду других доработок, этот мотор является настоящим технологическим порывом для завода в Калуге и вполне справедливо может считаться ДВС, изготовленным в РФ.
На практике еще дорестайлинговая версия показала себя в качестве достойного конкурента для других марок и моделей на рынке, что также обещает успех и повышенный спрос для обновленной версии Поло.
Напоследок отметим, что как и любой другой автомобиль, Поло седан имеет свои плюсы и минусы. Что касается предыдущих версий мотора CFN, был отмечен частый стук поршней на холодную. Также водители сталкивались с тем, что происходило перетирание проводов датчика дроссельной заслонки, растрескивание подушек двигателя, появлялись проблемы с вентиляцией картера и «залипание» клапана этой системы.Еще частыми жалобами является стук ГК и проблемы с системой питания. При этом нарушения в работе инжектора и появление детонации, а также стук гидрокомпенсаторов не всегда можно считать недостатком двигателя, так как основной причиной является качество топлива и масла, а также недобросовестное обслуживание.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете о принципе работы, отличительных особенностях, а также о плюсах и минусах моторов серии GDI. Также важно понимать, что другие модели-конкуренты в большей или меньшей степени имеют определенные и зачастую схожие проблемы. Однако Volkswagen во многих случаях учитывает те или иные недостатки, дорабатывая свои моторы. Это значит, что новый двигатель CFN Е211 на Polo Sedan вполне может оказаться удачным и надежным мотором, который лишен многих недостатков и «болезней» предшественника. Впрочем, сильные и слабые стороны этого ДВС выявит только практическая эксплуатация.
Читайте также
TSI двигатель: что это такое?
Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.
GDI двигатель: что это такое?
Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.
TDI двигатель: что это такое?
Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации.krutimotor.ru
Илья Печкин, изобретатель
Разве можно оставаться равнодушным к тому, что в третьем тысячелетии человечество продолжает идти по пути коллективного самоубийства, подобно динозаврам, погубившим свой род много миллионов лет тому назад. Некоторые ученые считают, что к экологической катастрофе нас подталкивают отсталые отрасли «криминальной цивилизации». Специалисты полагают, что список этих отраслей возглавляет двигателестроение. Судите сами. Сегодня двигатели внутреннего сгорания (ДВС) транспортных средств потребляют наибольшее количество органического жидкого топлива. Они имеют низкий, 20-25 %, КПД и выбрасывают в атмосферу огромное количество вредных веществ. Кроме того, более 50 % вырабатываемой энергии тратится на создание резонансных явлений.
Сегодня медики говорят о появлении эндоэкологической болезни, которая поразила практически все население Земли. За невероятно короткий срок окружающая человека среда по токсической и радиолучевой агрессивности сделалась совершенно другой, нежели была на протяжении миллионов лет. Мы как бы переселились на другую, более жестокую планету, только внешне похожую на старую Землю. Более 60 % женщин, желающих иметь ребенка, сталкиваются с серьезными осложнениями; на большей части территории нашей страны смертность превысила рождаемость; появились ранее неизвестные заболевания.
Все эти негативные явления способствовали появлению общественных экологических организаций. Было бы неплохо, если бы эти организации поддерживались самими виновниками наших экологических бед. К сожалению, сегодня этого не происходит. Напротив, представители «криминальной цивилизации» стараются всеми силами «спрятать» от общественности свои преступления. Также поступают и двигателе-строители. Например, резонансные явления они «спрятали» в глушители. Однако глушители преобразуют «грохот» резонанса в неслышимые, но от этого не безвредные колебания. Кроме того, внедряются изобретения, с помощью которых двигателисты пытаются «омолодить» древние движки. Так появились электронный впрыск топлива, известный ныне под «басурманской» аббревиатурой EFI, форкамерно-факельное зажигание, турбонаддув, дополнительные клапаны, электронные системы зажигания, полуавтоматы, автоматы и, наконец, шестискоростные секвентальные коробки передач. Результатом этих усовершенствований стало лишь незначительное повышение КПД, который так и не превышает 25 %. Это предел. Ниже — только КПД паровоза Стефенсона — 5-7 %.
Для того чтобы сделать ДВС более экономичным, повысить его КПД, автор пришел к идее согласования термодинамического и механического процессов в двигателе. Для этого потребовалось раскрепостить детали цилиндропоршневой группы, то есть освободить их от ненужной работы. Поставленная задача решается путем повышения эффективности работы управляющего вала ДВС, включающим преобразование вращающего движения управляющего вала в неподвижное и возвратно-поступательное движение поршня, в результате чего в цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, сгорания, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания, при этом процесс сжатия получает ускорение путем зубчатого сектора колеса 12, вращающегося с управляющим валом 14 (см. рис.).
Работа устройства для реализации способа заключается в следующем.
Вал нагрузки 17 раскручивают с помощью стартера (на рис. не показан). Вместе с валом 17 вращается малая шестерня 7, которая вращает большую шестерню 6. Шестерня 6 вращается против часовой стрелки в подшипнике 11. Закрепленный на коленчатом валу 14 двойной кривошип 9 будет стоять на месте до тех пор, пока его выступы 10 не коснутся точек М криволинейных пазов 8, расположенных на большой шестерне 6. Это позволит коленчатому валу 14 вращаться против часовой стрелки. Вместе с коленчатым валом начнет совершать вращательные движения шейка 5 кривошипа 4. В районе нижней мертвой точки откроется впускной клапан 20, и сжатый воздух из ресивера (на рис. не показан) начнет заполнять внутреннюю часть рабочего цилиндра 1.
Расположенная на валу 17 большая шестерня 13 будет вращаться по часовой стрелке. В момент начала процесса сжатия зубья сектора малого колеса 12 войдут в зацепление с зубьями большой шестерни 13. Это позволит коленчатому валу 14 вращаться намного быстрее относительно обода большой шестерни 6. При этом выступы 10 двойного кривошипа 9 будут двигаться свободно в криволинейных пазах 8. В момент прихода шейки 5 кривошипа 4 в район верхней мертвой точки, происходит впрыск топлива в цилиндр 1 с помощью форсунки 19. Распыленное топливо, смешанное со сжатым воздухом, самовоспламеняется и горит. Под действием высокого давления поршень 2 с силой F2 давит вниз, увлекая за собой шатун 3, шейку 5 кривошипа 4. Это вызовет вращательное движение коленчатого вала 14, двойного кривошипа 9, большой шестерни 6, которую будут вращать выступы 10 двойного кривошипа 9.
Большая шестерня 6 будет вращать малую шестерню 7, скорость которой будет намного быстрее. Это позволит раскрутить маховик 16 до большой скорости и тем самым запасти энергию. Здесь следует отметить то, что во время рабочего процесса функцию ведущего звена выполнял двойной кривошип 9. Роль же ведомой детали выполняла шестерня 6. В районе нижней мертвой точки все вращающиеся детали продолжат свое движение, а двойной кривошип 9, коленчатый вал 14 быстро замедлят свое движение и вместе с поршнем остановятся в нижней мертвой точке. В этот момент откроется выпускной канал 21, и продукты сгорания начнут покидать рабочий цилиндр 1. Этому будет способствовать и тот факт, что в нижней мертвой точке поршня откроется впускной клапан 20. Таким образом, воздух из ресивера будет вытеснять продукты сгорания из цилиндра 1. Этот процесс протекает до тех пор, пока криволинейный паз 8 будет проходить район нижней мертвой точки. После касания точек Е криволинейного паза 8 выступы 10 двойного кривошипа 9 начнут вращать коленчатый вал 14. В результате в цилиндре 1 начнется процесс сжатия. В этом случае функцию ведущей детали будет выполнять большая шестерня 6. Двойной кривошип 9 будет выполнять роль ведомой детали. Все это вместе взятое позволит изменить диаграмму работы устройства для реализации способа повышения эффективности работы управляющего вала ДВС, то есть приблизить ее к идеальной диаграмме термодинамического цикла. Вместе с этим затяжные (вспомогательные) процессы совершаются теперь в то время, когда поршень находится в нижней мертвой точке в неподвижном состоянии — «отдыхает». А в это время функции насосных механизмов выполняет турбонаддув. Всего традиционный двигатель должен проделать восемь тактов — в начале работая в режиме двигателя, затем — в режиме компрессора. Четыре такта из этих восьми — лишние, в моем двигателе их нет. Оставшиеся два такта — на скоростные процессы и два — на затяжные.
Учитывая пионерный характер разработки, Российское агентство по патентам и товарным знакам присвоило изобретениям имя автора — «Двигатель Печкина» (патент № 2163681) и «Способ Печкина» (заявка № 2002117820, по которой получено решение о выдаче патента на изобретение). На Всероссийском конкурсе «Альтернативные источники энергии», который проходил в городе Заречном в Свердловской области, концепция по созданию двигателя нового поколения вызвала живейший интерес у специалистов и прессы. Однако производителей ортодоксальных ДВС не интересуют подобные проекты. Об этом мне сообщила компания GeoSpan Technologies, Inc. (GST), USA, которая попыталась по моей просьбе продвинуть мои изобретения на западных рынках. И это несмотря на то, что, согласно расчетам, КПД двигателя можно будет поднять до 70-80 %, моторесурс цилин-дропоршневой группы увеличится в 10 раз, а загрязнение окружающей среды уменьшится в 100 раз; исчезнут резонансные явления, поэтому сложные глушители шумов станут не нужны. Громоздкая система охлаждения будет заменена обыкновенным вентилятором. Расход топлива значительно уменьшится, и двигатель станет гораздо «экологичнее».
От редакции. Мы не являемся специалистами в области двигателестроения, и нам трудно судить, насколько предлагаемое изобретение является революционным, эффективным и полезным. Но не может не вызывать наших симпатий и уважения желание автора внести свою лепту в общее дело сохранения благоприятной окружающей среды. Нет ничего удивительного в том, что воротилы «криминальной цивилизации» не удостоили вниманием данную разработку (даже если она действительно является новым сло-5 вом в технике). Их алчность не позволяет им отвлекаться» на «прожекты», которые не 5 дают сиюминутной прибыли. Придет время, когда нефть станет дефицитом, и тогда подобные проекты будут еще как востребованы. Не оказалось бы только поздно…
mirznanii.com
Норман Хоссак (Norman Hossack), наиболее известным творением которого является подвеска Duolever на мотоциклах BMW, закончил разработку и создание действующего прототипа своего принципиального иного двухтактного двигателя внутреннего сгорания.
Сейчас двухтактные двигатели почти утратили свою популярность. Причина этого — низкий КПД и плохая экологичность. До 30% несгоревшей топливной смеси при работе двигателя выбрасывается в атмосферу. Противоположностью служат современные четырёхтактные двигатели, дожигающие остатки несгоревшей смеси в выпускном тракте посредством каталитического нейтрализатора.
Но не стоит забывать и о преимуществах двухтактников — в них меньше деталей, а, следовательно — выше надёжность. А так как за единицу времени происходит больше рабочих циклов, то, даже с учётом потерь при продувке, двухтактные двигатели мощнее четырёхтактников такого же объёма.
Норман сделал попытку избавить свой двигатель от недостатков традиционного двухтактного мотора. И, надо сказать — ему это удалось.
В отличие от традиционного ДВС, поршень которого имеет круглое сечение, поршень двигателя Хоссака — прямоугольный. Поршневой палец отсутствует, поршень составляет единое целое с шатуном. Отсутствие поршневого пальца облегчает конструкцию, а, следовательно, позволяет двигателю раскручиваться до больших оборотов.
За счёт того, что поршень не ходит поступательно, а как бы качается, перекладка поршня происходит при 30 градусах поворота коленвала в ВМТ и при 40 — в НМТ. В традиционном ДВС поршень останавливается и начинает двигаться снова дважды за цикл. В двигателе Хоссака поршень никогда не останавливается окончательно, а значит — нагрузка на детали меньше. Это позволяет облегчить детали и добиться больших оборотов.
Ну и главное — специфическая геометрия поршневой группы позволяет открывать выпускное окно чуть раньше, чем впускное, если расположить их «слева» и «справа». Результат — меньшие потери при продувке и снижение расхода топлива.
Изобретатель полагает, что его разработку ждёт большое будущее.
auto.mail.ru
Компания Infiniti объявила, что покажет на Парижском автосалоне уникальный двигатель VC-T с изменяемой степенью сжатия, а буквально несколько недель назад мы рассмотрели некоторые его части в Японии воочию. В двух словах — это революция. И вот почему.
Инженерных пророков, которые обещали похоронить поршневой мотор и создать более эффективный двигатель внутреннего сгорания, были сотни, но все они, как еретики, сгорали в костре научно-технической эволюции. Одним из ярких тому примеров — роторно-лопастной мотор ё-мобиля с расходом 3,5 литра топлива на 100 километров, о котором создатели тихо забыли еще до кончины проекта по понятным причинам — ни одного рабочего образца этого двигателя построить так и не удалось.
Главным реальным конкурентом поршневых ДВС обещал стать роторный двигатель Ванкеля, который пошел в серийное производство в шестидесятые.
Такие моторы даже ставились на милицейские Жигули, но сначала они погубили марку NSU, а Mazda — главный идеолог роторов в новейшей истории — взяла с серийными двигателями Ванкеля перерыв.
Новый двигатель разработки Infiniti или, если быть точными, всей корпорации Nissan — Variable Compression Engine (VC-T) — имеет привычные поршни и шатуны, но при этом заметно отличается от любого другого ДВС. И его главное отличие в том, что он может в процессе работы менять степень сжатия.
Степенью сжатия называют отношение объема камеры сгорания в момент, когда поршень находится в нижней мертвой точке, к объему, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Проще говоря, это степень сжатия поршнем воздушно-топливной смеси.
Чем сильнее сжатие, тем сильнее смесь расширяется относительно сжатого объема во время сгорания, и тем сильнее давит на поршень, повышая мощность и общий КПД. В общем, мечта автомобильного инженера.
Проблема в том, что при высокой степени сжатия и высокой нагрузке, бензин начинает не сгорать, а взрываться. Этот эффект называется детонацией и не означает ничего хорошего ни с точки зрения мощности, ни в плане надежности.
Инженерам приходится искать компромисс и выбирать степень сжатия, которая исключает детонацию.
Двигатель VC-T позволяет ступенчато изменять степень сжатия при разных оборотах и нагрузке на мотор, всегда оставаясь на грани максимальной эффективности и не допуская детонации.
Например, при малых нагрузках на мотор степень сжатия будет очень высокой — 14:1, чтобы максимально эффективно сжечь топливо. Но как только обороты и нагрузка на мотор возрастают, степень сжатия автоматически уменьшается.
И просто, и сложно одновременно. Вместо прямого крепления шатуна на коленчатый вал надевается специальная деталь, напоминающую по принципу действия коромысло. Слева к «коромыслу» крепится шатун, который, как и раньше, передает возвратно-поступательные движения.
Справа крепится рычаг, управляемый электромотором. Этот дополнительный рычаг может менять положение «коромысла» относительно коленчатого вала, а значит изменять ход поршня относительно камеры сгорания. Речь идет о диапазоне в какие-то пять миллиметров, но это позволяет варьировать степень сжатия в значительных пределах — от 8:1 до 14:1.
Увы, в инженерном деле за все приходится чем-то платить. Конструкция двигателя VC-T механически сложнее и тяжелее на десять килограммов, чем традиционный ДВС, однако такой мотор все равно дешевле в производстве, чем современные дизели. Поэтому в Nissan и Infiniti надеются, что новая разработка постепенно станет их реальной альтернативой.
Необычный кривошипно-шатунный механизм занимает больше места в высоту, но за счет изменившегося характера возвратно-поступательных движений четырехцилиндровый VC-T получился очень хорошо сбалансированным. Это позволило инженерам убрать из мотора балансировочные валы и нивелировать разницу в размерах. В общем, проблем с упаковкой новинки в подкапотное пространство возникнуть не должно.
Вряд ли все покупатели смогут всмотреться в чертежи и восхититься механической красотой идеи, но точно оценят, если будет выгода в экономичности. Особенно в странах, где налог на автомобиль отталкивается от выбросов CO2.
Первой моделью, которая получит VC-T, станет кроссовер Infiniti QX50 следующего поколения. Стало быть, серийное производство агрегата может начаться уже в семнадцатом году.
Это будет двухлитровый турбированный агрегат мощностью около 270 лошадиных сил и с крутящим моментом в 390 Нм. Причем работать он будет в паре с вариатором.
По словам инженеров, VC-T должен стать на 27 процентов экономичнее текущих атмосферных V6 серии VQ, которые он постепенно заменит. Значит, паспортный расход в комбинированном цикле будет находиться в пределах 7 литров.
И все-таки оценить реальный вклад новой технологии в экономичность пока невозможно, слишком уж различаются моторы VC-T и VQ. Объем, наличие наддува, количество цилиндров — все по-разному. Поэтому в реальных преимуществах японской разработки еще предстоит разобраться, но, как и любая революция, она интересна уже сама по себе. \m
motor.ru
