1.Электронные системы управления двигателем;
Одно из обязательных условий, позволяющих удовлетворять действующим и перспективным нормам по выбросу вредных веществ - это использование системы электронного управления двигателем (ЭСУД). Для дополнительного уменьшения выброса вредных веществ с отработавшими газами и улучшения топливной экономии используются следующие технические решения: со-вершенствуются алгоритмы управления двигателем, нейтрализатор переносится ближе к двигателю или снабжается специальным подогревателем; используется система рециркуляции отработавших газов; добавляется система подачи вторичного воздуха; увеличивается число клапанов на цилиндр; впускная труба становится изменяемой длины; фазы газораспределения меняются в зависимости от режима работы двигателя; впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндр; намечается тенденция к переходу на комбинированные силовые установки и т. д.
2.альтернативные топлива;
К альтернативным видам топлив для дизельных двигателей относят дизельные биотоплива (ДБТ), природный и сжиженный газ, диметиловый эфир, синтез-газ получаемый из метанола, а в перспективе - водород. Водород также может быть использован для питания топливных элементов, внутри которых он реагирует с кислородом, в результате чего в цепи начинает протекать электрический ток.
3.гибридные силовые установки:
Гибридные автомобили используют два различных источника энергии, например, двигатель внутреннего сгорания и электрический двигатель. Такой подход позволяет сохранить преимущества каждого из источников и, в то же время, достигнуть взаимной компенсации недостатков, имеющихся у каждого из источников в отдельности. В результате можно достигнуть высокой энергетической эффективности. В случае гибридных автомобилей не требуется зарядка аккумуляторных батарей от внешних источников, как в случае существующих электромобилей.
4.антитоксичные системы;
Снижение выбросов диоксида углерода для предотвращения глобального потепления климата является глобальной проблемой человечества. Одной из таких систем является нейтрализатор отработавших газов. Он предназначен для снижения выбросов СО, НС и NOx. При установке в выпускную систему двигателей обеспечивают снижение выбросов этих компонентов в среднем па 50- 60%. |
5.форсирование двигателей внутреннего сгорания;
Один из наиболее эффективных путей повышения мощности двигателя это наддув. В этом случае в противоположность атмосферному впуску у двигателей с наддувом воздух подастся в цилиндры под избыточным давлением. Этим увеличивается масса воздуха в цилиндре, что при большей массе топлива приводит к повышению выходной мощности двигателя при равном рабочем объеме. Наддув позволяет уменьшить массу и габариты двигателя, приходящиеся на единиц) мощности.
Кинематика кривошипно-шатунного механизма и силы, действующие в нем
KШM предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательной движение коленчатого вала. КШМ может быть центральным, когда оси коленчатого вала и цилиндров лежат в одной плоскости или смещенным (дезаксиальным), когда оси коленчатого вала и цилиндров лежат в разных плоскостях.
В настоящее время в автомобильных и тракторных двигателях наибольшее распространение получил центральный КШМ.
Силы инерции
Силы
инерции, действующие в КШМ, в соответствии
с характером движения приведенных масс
подразделяют на силы инерции поступательно
движущихся масс Р и центробежные силы
инерции вращающихся масс KR .
Силы инерции от возвратно-поступательно движущихся масс
Pj=-mjJ=- mjRώ2(cosϕ+λcos2ϕ)
Центробежная сила инерции вращающихся масс
KR=-mRR ώ2
Эта сила постоянна по величине (при ώ = const), действует по радиусу кривошипа и на-правлена от оси коленчатого вала.
Суммарные силы, действующие в кривошипно¬шатунном механизме
Суммарные силы, действующие в КШМ, определяют алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс
р=рг+рг
Суммарная сила направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца.
Сила N, действующая перпендикулярно оси цилиндра является
N = Ptgβ
Нормальная сила считается положительной, если создаваемый ею момент относительно оси коленчатого вала направлен противоположно направлению вращения вала.
Сила S, действующая вдоль шатуна, воздействует на него и далее передается кривошипу Она считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает
S=
От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы –
сила, направленная по радиусу кривошипа
K=Pcos(ϕ+β)/cos β
и тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа
T=Psin(ϕ+β)/cos β
Сила К считается положительной. если она сжимает щеки колена.
СилаТ принимается положительной, если
направление создаваемой ею момнта совпадает с навправлениес вращения коленчаого вала. По величине Т определяют крутящий момент одного целиндра
Mкрм=TR