Двигатель Кушуля

Главный козырь этого двигателя, ради чего он в принципе и создавался, низкий выброс вредных веществ, благодаря наиболее полному сгоранию топлива. К преимуществам можно так же отнести возможность работы на различных видах топлива и экономичность.

Как всегда не обошлось и без ложки дегтя. Все недостатки "вылезли" в процессе ходовых испытаний построенного Кушулем двигателя, который был имплантирован в "тело" легендарной "Волги". Недостатков было не много, но они были достаточно существенны. Первое - большая масса агрегата, с ней пытались бороться, применяя облегченные детали, но срок их службы бал значительно меньше чем у массивных. Второе - несбалансированная работа двигателя, так как в каждый момент времени работало по два цилиндра, то двигатель был аналогичен трехцилиндровому мотору. Балансионный вал в конструкции этого двигателя предусмотрен не был, хотя сейчас практически все трехцилиндровые двигатели работают в паре с "балансиром".

Как и в других случаях, конструкция этого двигателя не "пошла" по технологическим причинам. Обычный двигатель был намного проще в производстве, чем двигатель Кушуля.

Роторно-поршневой дизель

О роторно-поршневых двигателях Ванкеля я думаю, слышали многие. Свою известность в нашей стране этот тип двигателей получил, благодаря двум автомобильным компаниям - это "ВАЗ" и "Mazda". Хотя двигать первой фирмы является, честно говоря, копией двигателя второй. "Mazda" безусловно пролила много пота и крови доводя конструкцию роторно-поршневого двигателя до совершенства, и ей, следует сказать, это удалось сделать. Хотя если заглянуть в историю, то в роторно-поршневом буме, который был примерно сорок лет назад, поучаствовали, наверное, все компании, которые хоть как-то были связаны с разработкой двигателей. В этот период было сделано очень много интересных роторно-поршневых двигателей. Один из них - это роторно-поршневой дизельный двигатель, сконструированный знаменитой компанией "Роллс-Ройс".

При конструировании этого необычного двигателя компанией "Роллс-Ройс" было решено громадное количество технических задач. После того как двигатель окончательно был доведен до ума, фирме "Роллс-Ройс" пришлось сделать трудное для себя решение. А именно - закрыть этот проект. Так как двигатель хоть и радовал своими положительными чертами, сюда можно отнести все плюсы дизельных двигателей и прибавить компактность Р.П.Д., но был достаточно сложен в производстве, имел высокую себестоимость и что самое важное малый ресурс.

3. Охарактеризуйте основні напрямки подальшого розвитку автомобільних ДВЗ.

Опишіть термодинамічні цикли поршневих ДВЗ без наддуву, а саме: 1) з підведенням теплоти при V = const (цикл Отто); 2) з підведенням теплоти при р = const – цикл дизеля (компресорні дизелі); 3) із змішаним підведенням теплоти – цикл Тринкера або Саботе, або Зайлігера (безкомпресорні сучасні дизелі).

5. Опишіть термодинамічні цикли поршневих ДВЗ з наддувом. Наведіть принципову схему газотурбінного наддуву сучасного дизеля.

Газотурбинный наддув.

Схема работы газотурбинного компрессора дизелей семейства ЯМЗ:

1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — впускной клапан; 4 — впускной трубопровод; 5 — колесо центробежного компрессора; 6 — вал турбокомпрессора; 7 — корпус турбокомпрессора; 8 — колесо турбины; 9 — газоотводящий патрубок; 10 — выпускной клапан; 11 — поршневой палец; 12 — шатун.

При открытом выпускном клапане поршень 2, двигаясь вверх, выталкивает отработавшие газы из цилиндра 1 в газоотводящий патрубок 9. Газы с большой скоростью поступают через сопловой аппарат на лопатки рабочего колеса 8 турбины. Ударяясь в лопатки газовой турбины, они приводят его вращение вместе с валом 6, а затем по трубопроводу выходят в атмосферу. Вместе с валом вращается и рабочее колесо 5 центробежного компрессора, которое засасывает воздух через воздухоочиститель и нагнетает его под избыточным давлением по впускному трубопроводу 4 в цилиндр 1 дизеля. Наполнение цилиндра воздухом увеличивается, и соответственно возрастает количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр. При использовании газотурбинного надува в дизелях нужно применять воздухоочистители с лучшей очисткой воздуха и увеличенной пропускной способностью. Мощность двигателя при этом возрастает на 25 — 40%, однако несколько усложняется его конструкция.

6. Опишіть термодинамічні цикли газотурбінних двигунів з підведенням теплоти при V = const і при р = const.

7. Назвіть основні види традиційного палива для автомобільних ДВЗ із іскровим запалюванням. Охарактеризуйте найважливіші показники палива: теплота згоряння (вища, нижча, активна), октанове число та ін.

Також до основних показників належать: густина, кінематична в’язкість, коефіцієнт поверхневого натягу, характерні температури (початок кипіння, кінець кипіння, википання 50%).

8. Назвіть альтернативні види палива для автомобільних двигунів.

Одним из направлений, позволяющих улучшить экологические показатели автомобильных ДВС является применение альтернативных топлив. Это, в первую очередь, относится к таким топливам, как сжатый природный и сжиженный нефтяной газы, а также метанол. Но нельзя не отметить: хотя применение газа и позволяет снизить выбросы вредных веществ с отработавшими газами (у ДВС с искровым зажиганием диоксида углерода — на 15—20 %, а других примесей — чуть меньше, у дизелей — сажи и твердых частиц), но радикальным данное решение назвать нельзя.

Из других альтернативных топлив наиболее перспективным считается водород. Однако дело до его широкого внедрения в практику пока не дошло, да и вряд ли скоро дойдет: до сих пор не решена проблема создания на борту автомобиля его запасов, равноценных бензиновому баку по энергоемкости. Кроме того, Исследование Калифорнийского технологического института показало, если водород станет популярным автомобильным топливом, то его количество в атмосфере значительно увеличится. Это может привести к уничтожению озонового слоя, защищающегося Землю от ультрафиолетового излучения, глобальному изменению климата и активному размножению опасных микробов. Кроме того, водородные двигатели в процессе работы выделяют намного больше газов, разрушающих озоновый слой Земли (в частности, оксидов азота), чем современные модели традиционных бензиновых автомобилей. К этому выводу в 2003 году пришли исследователи Массачусетского технологического института.

Биотопливо - использование биотоплива, например этанола (этилового спирта) или дизельного топлива (биодизеля), полученного из специально выращенных растений (кукуруза, прос прутьевидный, сахарный тростник идр.), так же рассматривают как важный шаг к сокращению выбросов углекислого газа (СО₂) в атмосферу.

9. Що називається коефіцієнтом надміру повітря ()? Як характеризуються суміші залежно від ? Які значення  мають дизелі та двигуни із іскровим запалюванням?.