Типы автомобильных двигателей

17/12/2013 5:19pm

Автор: по материалам журнала "Америка"

Категории: Автомобилестроение

Современные американские автомобили приводятся в движение двигателями внут­реннего сгорания, а они, как утверждают многие эксперты, отжили свой век и являются самыми большими потребителями ископаемого горючего. Недавно Лаборатория реактивных двигателей Калифорнийского технологического института опубликовала список экспери­ментальных двигателей, производство которых в настоящее время представляется технически возможным.
Это двигатели Стирлинга, Брейтона и Ранкина. Со стороны может показаться, что между двигателями этих типов и двигателем типа Отто различие небольшое: они не представляют ничего нового — основные принципы их работы были известны уже в прошлом веке. Но есть одно принципиальное различие между этими тремя двигателями и двигателем Отто: это силовые установки непрерывного горения. Они потребляют меньше горючего и более низкого качества, и в них происходит более полное сгорание, поэтому эти двигатели экономичнее и меньше загрязняют воздух. Дело в том, что химический процесс горения топлива, отделен от рабочего процесса. В двигателе Стирлинга, например, двигатель работает за счет расширения и сжатия водорода.
После восемнадцати месяцев исследований, которые субсидировались авто­мобильной компанией «Форд», инженеры Лаборатории реактивных двигателей пришли к заключению, что можно (и следует) закончить все разработки и пустить в массовое производство двигатели либо Стирлинга, либо Брейтона.
По их мнению, оба эти двигателя являются «чистыми», и на 35-40 процентов эффективнее в смысле расхода горючего на километр пробега по сравнению с дви­гателями обычного типа. Двигатель Ранкина не получил достаточно высокой оценки, чтобы его можно было рекомендовать к дальнейшей разработке.

 

Двигатель Отто


Обычный двигатель внутреннего сгорания  воздуха и горючего воспламеняется от разовавшиеся газы приводят в движет шатуном с коленчатым валом. Шатунно-кривошипный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение ведущего вала. Двигатели внутреннего сгорания Отто работают на принципе четырехтактного цикла: всасывание (горючая смесь поступает в камеру сгорания через всасывающий клапан), сжатие (горючая смесь сжимается и воспламеняется), рабочий ход (сгорание топлива и преобразование расширения газов в механическую работу, заставляющую поршень двигаться) и выхлоп (открыввается выхлопной клапан и отработанные газы выбрасываются наружу.  На рисунке показаны четыре положения поршня.

 

Двигатель Ранкина


Это паровой двигатель, работающий на воде. Вода из конден­сатора насосом подается к трубам, проходящим через газо­генератор, где происходит сгорание смеси горючего с возду­хом. Вода испаряется, и пар давит на поршни, что заставляет вращаться коленчатый вал. Пар возвращается в конденсатор, где, охлаждаясь, снова переходит в жидкое состояние.

 

Двигатель Стирлинга


В этом двигателе поршни приводятся в движение замкнуты в нем рабочим газом. Небольшое количество горючего, попадая через впускное отверстие, сгорает почти полностью, нагревая газ в трубках подогревателя, а затем выбрасывается через выпускное отверстие. При нагревании газ в трубках подогревателя расширяется и толкает поршень вперед, приводя в движение заменяющую кривошип косую рабочую шайбу; сидящую на ведущем валу. Отработанный газ попадает в камеру охлаждения и конденсируется. Поршень возвращается в исходное положение и цикл повторяется.

 

Двигатель Брейтона


Это газовая турбина. Воздух поступает через два впускных отверстия. После сжатия в компрессоре воздух попадает в теплообменник для нагревания, а затем в камеру сгорания, где о смешивается с горючей смесью и нагревается до температур свыше 800 градусов. Затем раскаленный воздух подается на лопатки главной рабочей турбины и турбины воздушного компрессора, после чего вновь поступает в теплообменник и выбрасывается через выпускной клапан. Теплообменник является по сути рекуператором тепла. Он получает тепловую энергию от отработанных продуктов и нагревает воздух, поступающий в теплообменник из компрессора.


Презентация

Контакты

 

 

Контакты

НАШІ КОНТАКТИ:

[email protected]

[email protected]

м. Дніпро

тел. +38 (056) 794-36-74, +38 (056) 794-36-75

моб. +38 (050) 320 69 72

ISSN 20760507

Керівник проекту - Гриньов Володимир Анатолійович

Партнеры