История развития бензиновых двигателей внутреннего сгорания
Эволюция двигателей- как было тогда, и как имеется на данный момент
Не обращая внимания на то, что первые двигатели внутреннего сгорания были сконструированы более 140 лет назад, у современных автомобильных моторов так же, как и прежде очень большое количество неспециализированного с теми первыми агрегатами, каковые по собственному принципу действия напоминают миниатюрные электростанции.
Как мы знаем, горючим для первого двигателя был газ, воспламеняющийся в особой камере внутреннего сгорания. Как и тогда, в сегодняшних моторах пары бензина, предварительно смешанные с воздухом, поджигаются в камере внутреннего сгорания при помощи искры. Так разумеется, что фундаментальный принцип автомобильного двигателя остался неизменным.
А вот что касается экологичности и энергоэффективности современных моторов, то они в значительной мере эволюционировали, став более дружелюбными и надёжными для внешней среды при значительном росте эффективности.
Как обладатель компании Хонда доказал Дженерал моторс, что его машины лучше
инжектор и Карбюратор
Одним из главных элементов в конструкции бензиновых моторов до последнего времени являлся карбюратор. Подобное техническое ответ для автомобильных моторов возможно встретить еще и сейчас, посмотрев под капот некоторых отечественных автомобилей, сконструированных в ХХ веке.
Как продемонстрировали изучения, модернизация карбюратора, являющегося устройством, нужным для качественного и воздуха и правильного смешивания топлива, зашла в тупик. Повышать эффективность карбюраторов больше уже было нереально, ввиду чего инженеры в сфере автомобильной индустрии стали друг за другом отказываться от применения карбюраторов на моторах собственных машин.
Помимо этого, карбюраторные моторы являются очень не экологичными, что в свете тезисов о защите внешней среды стало дополнительным стимулом отказа от карбюраторов. Необходимо подчеркнуть, что продолжительное время работа двигателя внутреннего сгорания предполагала смазку трущихся внутренних частей мотора при помощи добавления моторного масла конкретно в бензин.
Тут было очень принципиально важно соблюсти оптимальные пропорции, разрешающие снабжать нужный эффект смазки, вместе с тем допуская предельное число нагара, образующегося по окончании выгорания топливной смеси, сдобренной моторным маслом. Нарушение масла смешивания и технологии бензина влекло за собой появление густого сизого дыма сзади кроме того в полной мере исправной автомобили.
Смотрите кроме этого: 10 сумасшедших внедорожных транспортных средств
Первые моторы, оснащаемые совокупностью топливного впрыска, заметили свет в конце ХIХ столетии. В то время, на заре прошлого века, в то время, когда подавляющее количество автомобилестроителей трудились над усовершенствованием карбюратора, один из германских инженеров в первый раз взял патент на совокупность впрыска горючего в камеру сгорания автомобильного цилиндра.
Но практическая безотказность и надёжность карбюраторных моторов не позволила бурному формированию инжекторных моторов, ввиду чего сказать о первых важных попытках конструкторов двигателей запустить совокупность топливного впрыска в серийное производство произошло только применительно к периоду начала Первой Мировой. Но как раз германские армейские самолеты стали первыми серийными аппаратами, на чьих моторах карбюраторы уступили место впрыску.
А вот советская, британская и американская авиация взяла на вооружение самолеты с инжекторными моторами только к концу войны. Действительно, тогда это была совокупность механического топливного впрыска, по собственной эффективности мало чем напоминающая современные электронные совокупности.
В отличие от карбюраторных моторов, двигатели, оснащенные совокупностью топливного впрыска, отличались большей тягой и мощностью за счет того, что для каждого цикла сгорания состав и количество смеси были совершенно верно отмерены.
Что касается автомобилестроения, то тут, не обращая внимания на меньшую эффективность карбюратора, карбюраторные моторы оставались фактически безальтернативными еще весьма продолжительное время.
Рециркуляция выхлопных газов
Может показаться, что усовершенствование автомобильных двигателей происходило не хватает скоро, но данный вывод преждевременен и не честен. Одной из первых подробностей, играющих важную роль в работе мотора, стал клапан рециркуляции отработанных газов. Совокупность рециркуляции выброса есть неотъемлемым элементом силовых агрегатов подавляющего числа современных машин.
Эта совокупность разрешает максимально действенно задействовать горючее, сжигая его в камерах цилиндров с громаднейшим эффектом. Благодаря процессу рециркуляции продуктов сгорания горючего отработанные газы снова поступают в двигатель, где снова участвуют в ходе сгорания и воспламенения топливной смеси. Так достигается не только более полное сжигание бензина, но и значительно уменьшается количество вредных выбросов, образующихся в следствии работы двигателя внутреннего сгорания.
Необходимо подчеркнуть, что в современных моторах клапан рециркуляции отработанных газов разрешает сэкономить до 25% топлива, не сгоревшего при начальном воспламенении рабочей смеси, которое в отсутствии совокупности рециркуляции попросту вылетело бы в воздух. Так, показавшись в первый раз в середине прошлого века, совокупность рециркуляции выхлопных газов стала необходимой частью для производимых сейчас моторов.
Совокупность электронного зажигания
Вторым серьёзным шагом в ходе эволюции автомобильных моторов возможно назвать применение и разработку электроники в совокупности зажигания. Достаточно продолжительное время совокупность зажигания автомобильного двигателя имела контактную конструкцию. Но при таковой конструкции мотора от верно выставленного опережения зажигания полностью зависела эффективность работы всего агрегата.
Как обладатель компании Хонда доказал Дженерал моторс, что его машины лучше
Электроника, пришедшая на смену контактному зажиганию, разрешила совершенно верно выверять момент воспламенения топливной смеси, исключив ее преждевременное возгорание относительно хода поршня. Но, очень продолжительное время электронное зажигание использовалось лишь для некоторых карбюраторных моторов будучи необычной опцией для дорогих моделей автомобилей, предназначенной для увеличения отдачи двигателя. Но потому, что применяемые устройства потребовали сложных специального оборудования и настроек, электронные совокупности зажигания продолжительное время оставались уникальностью, в то время как подавляющее число автолюбителей сжигалимиллионы тысячь киллограм горючего ввиду неэффективной работы карбюраторных моторов, оснащаемых морально-устаревшей совокупностью зажигания контактного типа.
Использование обедненной топливной смеси
Вариантом увеличения эффективности бензиновых двигателей стал переход некоторых разработчиков на применение обедненной топливной смеси. Инженерами было поменяно привычное соотношение топливной смеси. По таковой технологии во второй половине 70-х годов стали строить собственные моторы инженеры Honda, Mitsubishi, Nissan, и некоторых вторых производителей.
Но потому, что моторы, созданные под использование обедненной смеси, потребовали установки сложнейших и дорогостоящих каталитических нейтрализаторов, подобные агрегаты не прижились и уже к началу 90-х годов полностью прекратили производиться.
Электронный топливный впрыск
Пожалуй, самый серьёзным шагом в ходе эволюции автомобильных моторов есть разработка совокупности электронного топливного впрыска. Если сравнивать с механическими аналогами, электронные совокупности разрешали значительно правильнее осуществлять контроль количество смеси, подаваемой в камеру сгорания. Начальные разработки предусматривали одноточечную конструкцию электронного впрыска, на смену которой пришли совокупности многоточечного а также многопортового впрыска.
Но, многопортовый впрыск сейчас фактически не употребляется ввиду дороговизны и сложности конструкции.
Сейчас в конструкции инжекторных моторов везде используются датчики кислорода, именуемые лямбда-зондами. Такие датчики устанавливаются в совокупности выпуска отработанных газов, делая функцию контроля эффективности сгорания горючего в каждом цикле. Многие машины располагают двумя и более кислородными датчиками, устанавливаемыми до и по окончании каталитического нейтрализатора.
При всех плюсах, лямбда-зонды владеют значительным недочётом, в особенности заметным в русских условиях эксплуатации машин. Эти устройства очень чувствительны к качеству горючего и при применении некачественного бензина смогут выйти из строя уже по окончании нескольких тысяч пробега.
Кроме двигателей, трудящихся по принципу цикла Отто, в мире современного автомобилестроения применяются и другие технологии. Так, в качестве альтернативы возможно назвать моторы, трудящиеся по принципу цикла Аткинсона. Действительно, такие двигатели не столь распространены ввиду меньшей мощности при других равных черта.
В большинстве случаев, бензиновые двигатели, трудящиеся по циклу Аткинсона, употребляются в гибридных силовых установках.
Сейчас, как и сто лет назад, конструкторы трудятсянад увеличением эффективности автомобильных двигателей. Так, уже вероятно совсем не так долго осталось ждать в свечах зажигания будут употребляться лазерные разработки, а для изготовления дроссельной заслонки будут использоваться другие материалы.
