- •5. Направления развития конструкций двс для повышения механического кпд 86
- •6. Современные системы снижения токсичности отработавших газов двс 111
- •7. Конструктивные схемы альтернативных силовых установок 127
- •Введение
- •1. Возможности повышения эффективного кпд поршневых двс
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Направления развития конструкций бензиновых двс для совершенствования процессов смесеобразования и сгорания
- •2.1 Краткие основы детонационного сгорания в поршневых двс
- •2.2 Способы расширения диапазона изменения коэффициента избытка воздуха и реализации высоких степеней сжатия Турбулизация заряда
- •Форкамерно-факельное зажигание
- •Расслоение заряда.
- •Современные способы реализации непосредственного впрыска
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Конструктивные схемы управления фазами газообмена
- •4. Направления развития конструкций дизельных двс для совершенствования процессов смесеобразования и сгорания
- •4.1 Общие сведения о рабочем процессе дизельного двигателя
- •4.2 Преимущества и недостатки дизельного процесса
- •4.3 Особенности сгорания в дизелях с разделенными камерами
- •4.4 Различные способы организации смесеобразования и сгорания в дизелях с полуразделенными камерами
- •4.5 Принудительное воспламенение
- •4.6 Многократный впрыск топлива.
- •4.7 Газодизели.
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Направления развития конструкций двс для повышения механического кпд
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Современные способы реализации высокого наддува Регистровый наддув
- •Двухступенчатый регулируемый наддув
- •Схемы с дополнительным приводным нагнетателем
- •Турбонаддув с вспомогательной электросвязью
- •Сравнение систем высокого наддува
- •6. Современные системы снижения токсичности отработавших газов двс
- •Нормы предельно допустимых выбросов, г/км [3]
- •Вопросы для самоконтроля
- •7. Конструктивные схемы альтернативных силовых установок
- •7.1 Гибридные силовые установки
- •Типы гибридных силовых установок
- •Компоновочные схемы автомобилей с гибридными силовыми установками
- •Классификация гибридных силовых установок по мощности электрической силовой установки
- •7.2 Электромобили
- •Компоновка электромобилей
- •Электродвигатели и контроллеры
- •Бортовые источники электроэнергии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы
Вопросы для самоконтроля
Механизм возникновения выбросов продуктов неполного сгорания топлива и оксидов азота в бензиновых ДВС.
Механизм возникновения выбросов продуктов неполного сгорания топлива и оксидов азота в дизельных ДВС.
В чем заключается сложность устранения нейтрализатором ОГ токсичных выбросов в двигателях с качественным регулированием.
Для чего производится рециркуляция ОГ.
Механизм снижения концентрации оксида азота при сгорании бедных предварительно перемешанных смесей. Преимущества и недостатки.
Механизм снижения концентрации оксида азота при сгорании обводненных околостехиометрических смесей. Преимущества и недостатки.
7. Конструктивные схемы альтернативных силовых установок
Для привода транспортных средств возможно использовать не только поршневые ДВС, но и другие силовые установки, в том числе комбинированные или, как их принято называть, гибридные.
Изначально в качестве двигателя для автомобилей использовалась паровая машина, но, ввиду низкого к.п.д., она была вытеснена электроприводом, который вскоре также был замещён поршневыми ДВС. На протяжении последних 100 лет не прекращаются попытки заменить поршневые ДВС на другие альтернативные силовые установки: двигатель Стирлинга (внешнего сгорания), газотурбинный двигатель, роторно-поршневой двигатель, топливные элементы. Тем не менее, широкого распространения такие схемы не получают.
Наиболее вероятной альтернативой, способной хотя бы частично заменить силовые установки на базе поршневых ДВС, являются современные электрические силовые установки и гибридные силовые установки (в составе которых, тем не менее, присутствует поршневой ДВС).
7.1 Гибридные силовые установки
Вопрос повышения экономичности и экологичности транспортных средств не ограничивается совершенствованием непосредственно поршневого ДВС. Снизить расход топлива возможно путём реализации рекуперации кинетической энергии движущегося транспортного средства, обычно теряемой в виде теплоты при торможении. Уменьшения расхода топлива и токсичных выбросов, помимо рекуперации энергии торможения, можно добиться также исключением низкоэффективных режимов работы ДВС (холостой ход, малые нагрузки).
Для организации рекуперации энергии торможения в условиях современного автомобиля на его шасси, помимо традиционной силовой установки на базе поршневого ДВС, должна быть установлена другая силовая установка, способная преобразовывать кинетическую энергию движущегося транспортного средства при торможении в удобный для хранения и накопления вид, и расходовать накопленную энергию при ускорении или езде с малой скоростью. Силовая установка, состоящая из двух и более силовых установок, работающих на разнородной энергии, называется гибридной.
Уменьшить продолжительность работы двигателя на низкоэффективных режимах также можно, например, за счёт системы «Старт-Стоп», принудительно останавливающей двигатель при остановке автомобиля, что позволяет значительно повысить экономичность, особенно в городских условиях.
В то же время гибридные силовые установки обладают рядом существенных недостатков:
1. Повышенная сложность конструкции и системы управления.
2. Увеличенная масса.
3. Увеличенная стоимость, в том числе и эксплуатационная.
Автомобили, оборудованные гибридными силовыми установками, часто условно называют «гибридами», что некорректно.