1.5. Основні напрямки подальшого розвитку автомобільних двз

Автомобільний транспорт в Україні - одна з галузей господарства, що розвивається інтенсивно. Незважаючи на те, що зараз більше ніж 70% вантажу і 85% пасажирів перевозяться автомобільним транспор­том, потреби у ньому безперервно зростають. Ось чому завдання, що стоять перед автомобільною промисловістю і транспортом, а отже, і пе­ред автомобільним двигунобудуванням в сучасних умовах ринкової економіки, відповідальні й різноманітні. Розвиток автомобільних ДВЗ відбувається, насамперед, у таких напрямках:

• підвищення паливної економічності і екологічної чистоти;

• підвищення потужності одиночних агрегатів при зниженні їх ме­таломісткості, зменшенні маси, габаритних розмірів;

• створення гібридних силових установок із ДВЗ;

• дизелізація транспорту;

• підвищення надійності роботи і ресурсу;

• підвищення зручності обслуговування і ремонту в експлуатації;

• використання альтернативних моторних палив, насамперед, га­зових;

• широке застосування для керування ДВЗ електроніки й мікро­процесорної техніки.

Питання і завдання для самоконтролю

1. Що обумовило розробку ДВЗ як силового агрегату?

2. Коли і ким були збудовані перші ДВЗ: із запалюванням від іскри? із самозайманням від стиску?

3. Наведіть класифікацію автомобільних двигунів.

4. Якими особливостями характеризуються режими роботи автомо­більних ДВЗ?

5. Вкажіть основні напрямки подальшого розвитку автомобільного двигунобудування.

2. Термодинамічні цикли поршневих двигунів

2.1. Загальні відомості про цикли

В основі роботи ДВЗ лежать кругові термодинамічні процеси пере­творення теплоти у механічну роботу, які називаються циклами. Згідно другого закону термодинаміки повне перетворення теплової енергії у механічну роботу неможливе навіть у теоретичній тепловій машині, в якій відбуваються оборотні цикли, тому що в ній частина введеної теп­лоти повинна бути передана холодному джерелу. Такі цикли назива­ються термодинамічними (або теоретичними, ідеальними). Відносно ДВЗ за допомогою цих циклів вирішуються, головним чином, такі задачі: встановлення факторів, від яких залежить коефіцієнт корисної дії (ККД) оборотного циклу; визначення таких процесів циклу, щоб ККД мав най­більше значення при певних обмеженнях для конкретного ДВЗ; оцінки можливої найбільшої економічності та потужності ДВЗ при реалізації у ньому конкретного циклу.

У циліндрі реального двигуна відбуваються дійсні цикли, необорот­ність процесів у яких у порівнянні з термодинамічними циклами додат­ково обумовлена втратами теплоти крізь стінки камери згоряння, при подоланні тертя в потоці газу під час процесу газообміну та ін. Термо­динамічні цикли, крім того, відрізняються від дійсних такими особливос­тями: цикл відбувається зі сталою кількістю незмінного робочого тіла; теплота підводиться ззовні від гарячого джерела й відводиться в охолод­ник; теплоємність і хімічний склад робочого тіла в циклі сталі; процеси стиску і розширення відбуваються адіабатно, тобто без теплообміну із зовнішнім середовищем.

Термодинамічні цикли зображуються у вигляді діаграм у координа­тах р-У,Т-Б,Т-У та інших, де р - тиск газу в надпоршневому прос­торі; V - об'єм над поршневого простору; Т - температура газу; 5 - ен­тропія. Розглянемо термодинамічні цикли у координатах р - V.