Конструкційні заходи щодо підвищення технічного рівня двз

Різними виробниками двигунів пропонується безліч конструкційних заходів щодо підвищення технічного рівня ДВЗ.

Наприклад:

• застосування у двигунах змінюваного ступеня стиснення,

• зменшення діаметра соплових отворів форсунок і підвищення тиску упорскування палива,

• застосування паливних систем акумуляторного типу,

• застосування профільованих впускних каналів і оригінальних конструкцій поршнів і втулок циліндрів,

• застосування різних варіантів систем наддуву.

Пропоновані нетрадиційні способи організації робочого процесу не отримують поширення через те, що всі вони мають принципово однакові співвідношення між потужністю, літражем і іншими техніко-економічними показниками в порівнянні із традиційними ДВЗ. Досить давно спрацьовується й організація традиційних робочих процесів у ДВЗ на водневому паливі або на паливах рослинного походження, але до її промислового застосування ще далеко.

У зв'язку з високими екологічними й економічними якостями починає активно застосовуватися газове паливо. Одне з перспективних напрямків - конвертація дизельного ДВЗ у газодизель. Принцип конвертації досить простій: від дизеля береться зменшена порція палива (запальна) у межах 10-45 % від загальної циклової подачі палива, решта компенсується газоповітряною сумішшю, що надходить через впускний колектор. Зменшується токсичність, газодизель по всіх параметрах перевершує дизель за винятком потужності у зв'язку з тим, що теплота згоряння газу нижче теплоти згоряння дизельного палива. У пропан-бутану перспектив небагато, оскільки його одержують при перегонці нафти, запаси якої не безмежні. Альтернативи - метан і водень. Наприклад, метан (природний газ) широко використовується в якості палива для двигунів на судах-газовозах. Однак на інших судах метан не використовується - на відміну від пропан-бутану більш легкі гази не забезпечують великого запасу ходу, тому що паливного резервуара вистачає ненадовго - пропонують використовувати не стислий, а зріджений газ. Крім високої пожеже- і вибухонебезпечності в суднових умовах, є ще одна проблема - він довго не зберігається. Слід зауважити, що на автомобільному транспорті застосування газового палива викликає менше проблем і поширене більш широко.

Напрями вдосконалення традиційних двигунів внутрішнього згоряння

1. Пі­д­ви­щен­ня паливної еко­но­мі­ч­но­с­ті та по­ту­ж­но­с­ті двигуна шля­хом впро­ва­джен­ня змін­но­го сту­пе­ня сти­с­кан­ня ро­бо­чої су­мі­ші, над­ду­ву по­ві­т­ря, еле­к­т­рон­них си­с­тем ке­ру­ван­ня впорскуванням палива, ви­ко­ри­с­тан­ня ма­те­рі­а­лів з по­к­ра­ще­ни­ми яко­с­тя­ми та ін­ших но­ві­т­ніх те­х­но­ло­гій.

2. По­к­ра­щен­ня еко­ло­гі­ч­них показників.

3. Зме­н­шен­ня ме­та­ло­є­м­ко­с­ті та со­бі­ва­р­то­с­ті ви­го­то­в­лен­ня.

4. По­да­ль­ше за­сто­су­ван­ня більш еко­но­мі­ч­них ди­зе­лів з еле­к­т­рон­ни­ми си­с­те­ма­ми ке­ру­ван­ня впорскуванням палива.

5. За­сто­су­ван­ня дви­гу­нів, які ефе­к­ти­в­но пра­цю­ють на рі­з­них ви­дах па­ли­в та ство­рен­ня гі­б­ри­д­них си­ло­вих уста­но­вок.

6. Пі­д­ви­щен­ня ре­су­р­су ро­бо­ти та на­дій­но­с­ті.

7. Зме­н­шен­ня екс­плу­а­та­цій­них ви­трат, зру­ч­ність об­слу­го­ву­ван­ня та пі­д­ви­щен­ня мі­ж­ре­мо­н­т­но­го ре­су­р­су.

Рис. 1. Относительное количество применяемых на автомобилях моделей дизелей и бензиновых двигателей в период 1994...2008 гг.

Рис. 2. Относительное применение различных систем топливоподачи в области бензиновых двигателей в 1994...2008 гг.

Рис. 3. Относительное применение различных камер сгорания в конструкции автомобильных дизелей в период 1994...2008 гг.

Рис. 4. Применение различных видов наддува

у бензиновых двигателей (а) и дизелей (б)

Основные направления улучшения экологических показателей транспортных средств

Поддержание в технически исправном состоянии. Усовершенствование традиционных ДВС. Уменьшение токсичности нейтрализацией. Применение новых видов топлив. Новые типы силовых установок. [1 с. 203-244, 260-291]; [2, с. 200-213, 257-289]; [3, с. 222-258, 272-300].

1	Соблюдение правил эксплуатации
а)	соблюдение сроков эксплуатации и поддерживание в технически исправном состоянии
С увеличением срока эксплуатации автомобиля выбросы продуктов неполного сгорания увеличиваются приблизительно на 20-30%
б)	соблюдение оптимальных регулировок систем
Отклонения от оптимальных регулировок приводит к перерасходу топлива и увеличению суммарной токсичности ОГ
в)	повышение профессионального мастерства водителей
Некоторые правила рациональных приемов вождения		1. Управлять автомобилем в соответствии с дорожными условиями 2. Придерживаться равномерного, установившегося движения 3. Избегать излишних торможений, предвидеть необходимость уменьшения скорости; или остановки и применять режим движения - накатом 4. Осуществлять "торможение двигателем" 5.Применять режимы средних нагрузок

2	Усовершенствование существующих энергетических установок

3	Применение устройств нейтрализации и улавливания
		Ж и д к о с т н ы е нейтрализаторы наиболее простые, Принцип работы заключается в растворении, или химическом связыванием вредных веществ, улавливании мелко дисперсных частиц и фильтрации отработавших газов.
		Т е р м и ч е с к и й нейтрализатор - установленный в выпускную систему двигателя теплоизолированный объем, в котором специально организовано движение ОГ. В этом объеме осуществляется термическое доокисление токсичных компонентов СО и СmНn
		В к а т а л и т и ческих нейтрализаторах для ускорения окислительных и восстановительных реакций используют катализаторы (палладий, платина, родий, рутений, медь, марганец, никель, хром). Каталитический слой нанесен на инертное тело-носитель, которого часто изготовляют из керамики. Каталитические нейтрализаторы бывают окислительные и трикомпонетные

4	Использование альтернативных видов топлив