Как работает водородный двигатель и какие у него перспективы

Автомобили с водородными двигателями называют главными конкурентами электрокаров. Но у технологии пока что немало минусов, и, например, основатель Tesla Илон Маск называет ее «тупой и бесполезной». Прав он или нет?

С 2018 года в ЕС действует запрет на дизельные автомобили новейшего поколения в населенных пунктах [1]. Это стало поворотным моментом в развитии рынка электрокаров, а также — гибридных и водородных двигателей.

Великобритания еще в 2017-м высказывалась за полный запрет бензиновых авто к 2040 году. Тогда же, если верить исследованию Bloomberg New Energy Finance [2], на электрокары будет приходиться 35% от всех продаж автомобилей. Уже к 2030 году Jaguar и Land Rover планируют довести число электрокаров в своих линейках до 100% [3]. Часть из них тоже работает на водороде.

История развития рынка водородных двигателей

Первый двигатель, работающий на водороде, придумал в 1806 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз [4].

Он получал водород при помощи электролиза воды.

Первый патент на водородный двигатель выдали в Великобритании в 1841 году [5]. В 1852 году в Германии построили двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который работал на воздушно-водородной смеси. Еще через 11 лет французский изобретатель Этьен Ленуар сконструировал гиппомобиль [6], первые версии которого работали на водороде.

В 1933 году норвежская нефтегазовая и металлургическая компания Norsk Hydro Power переоборудовала [7] один из своих небольших грузовиков для работы на водороде. Химический элемент выделялся за счет риформинга аммиака и поступал в ДВС.

В Ленинграде в период блокады на воздушно-водородной смеси работали около 600 аэростатов. Такое решение предложил военный техник Борис Шепелиц, чтобы решить проблему нехватки бензина. Он же переоборудовал 200 грузовиков ГАЗ-АА для работы на водороде.

Первый транспорт на водороде выпустила в 1959 году американская компания Allis-Chalmers Manufacturing Company — это был трактор [8].

Первым автомобилем на водородных топливных элементах стал Electrovan от General Motors 1966 года. Он был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Однако это был единичный демонстрационный экземпляр, который передвигался только по территории завода.

В 1979-м появился первый автомобиль BMW с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х, и по их окончании об идее альтернативных двигателей забыли вплоть до 2000-х годов.

В 2007 году та же BMW выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Но машина была недешевой, при этом 8-килограммового баллона с газом хватало всего на 200-250 км.

Первой серийной моделью автомобиля с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня такие модели есть в линейках многих крупных автопроизводителей: Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford и других.

Toyota Mirai 2016 года выпуска

Как работает водородный двигатель?

На специальных заправках топливный бак заправляют сжатым водородом. Он поступает в топливный элемент, где есть мембрана, которая разделяет собой камеры с анодом и катодом. В первую поступает водород, а во вторую — кислород из воздухозаборника.

Каждый из электродов мембраны покрывают слоем катализатора (чаще всего — платиной), в результате чего водород начинает терять электроны — отрицательно заряженные частицы. В это время через мембрану к катоду проходят протоны — положительно заряженные частицы. Они соединяются с электронами и на выходе образуют водяной пар и электричество.

Схема работы водородного двигателя

По сути, это — тот же электромобиль, только с другим аккумулятором. Емкость водородного аккумулятора в десять раз больше емкости литий-ионного. Баллон с 5 кг водорода заправляется около 3 минут, его хватает до 500 км.

Как работает водородный двигатель внутри Toyota Mirai

Где применяют водородное топливо?

• В автомобилях с водородными и гибридными двигателями. Такие уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler;
• В поездах. Первый такой был выпущен в Германии компанией Alstom и ходит по маршруту Букстехуде — Куксхафен;
• В автобусах: например, в городских низкопольных автобусах марки MAN.
• В самолетах. Первый беспилотник на водороде выпустила компания Boeing, внутри — водородный двигатель Ford;
• На водном транспорте. Siemens выпускает подводные лодки на водороде, а в Исландии планируют перевести на водородное топливо все рыболовецкие суда;
• Во вспомогательном транспорте. Водород используют в электрокарах для гольфа, складских погрузчиках, сервисных автомобилях логистических компаний и аэропортов;
• В энергетике. Электростанции мощностью от 1 до 5 кВт, работающие на водороде, могут обеспечивать теплом и энергией небольшие города и отдельные здания. Например, после аварии на Фукусиме в 2018 году Япония активнее начала переходить на водородную энергетику [9], планируя перевести на водород 1,4 млн электрогенераторов;
• В смесях с обычным топливом. Например, с дизельным или газовым — чтобы удешевить производство.

Плюсы водородного двигателя

• Экологичность при использовании. Водородный транспорт не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода;
• Высокий КПД. У двигателя внутреннего сгорания (ДВС) он составляет около 35%, а у водородного — от 45%. Водородный автомобиль сможет проехать на 1 кг водорода в 2,5-3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина;
• Бесшумная работа двигателя;
• Более быстрая заправка — особенно в сравнении с электрокарами;
• Сокращение зависимости от углеводородов. Водородным двигателям не нужна нефть, запасы которой не бесконечны и к тому же сосредоточены в нескольких странах. Это позволяет нефтяным государствам диктовать цены на рынке, что невыгодно для развитых экономик.

Минусы водородного двигателя

• Высокая стоимость. Галлон бензина в США стоит около $3,1 [10], а эквивалентный ему 1 кг водорода — $8,6. Водородные батареи содержат платину — один из самых дорогих металлов в мире. Дополнительные меры безопасности также делают двигатель дорогим: в частности, специальные системы хранения и баки из углепластика, чтобы избежать взрыва.
• Проблемы с инфраструктурой. Для заправки водородом нужны специальные станции, которые стоят дороже, чем обычные.
• Не самое экологичное производство. До 95% сырья для водородного топлива получают из ископаемых [11]. Кроме того, при создании топлива используют паровой риформинг метана, для которого нужны углеводороды. Так что и здесь возникает зависимость от природных ресурсов.
• Высокий риск. Для использования в двигателях водород сжимают в 850 раз [12], из-за чего давление газа достигает 700 атмосфер. В сочетании с высокой температурой это повышает риск самовоспламенения.

Водород обладает высокой летучестью, проникает даже в небольшие щели и легко воспламеняется. Если он заполнит собой весь капот и салон автомобиля, малейшая искра вызовет пожар или взрыв. Так, в июне 2019 года утечка водорода привела к взрыву на заправке в Норвегии. Сила ударной волны была сопоставима с землетрясением в радиусе 28 км. После этого случая водородные АЗС в Норвегии запретили

Водород для топлива можно получать разными способами. В зависимости от того, насколько они безвредны, итоговый продукт называют [13] «желтым» или «зеленым». Желтый водород — тот, для которого нужна атомная энергия. Зеленый — тот, для которого используют возобновляемые ресурсы. Именно на этот водород делают ставку международные организации.

Самый безвредный способ — электролиз, то есть, извлечение водорода из воды при помощи электрического тока. Пока что он не такой выгодный, как остальные (например, паровая конверсия метана и природного газа). Но проблему можно решить, если сделать цепочку замкнутой — пускать электричество, которое выделяется в водородных топливных элементах для получения нового водорода.

Водородный транспорт в России

В России в 2014 году появился свой производитель водородных топливных ячеек — AT Energy. Компания специализируется на аккумуляторных системах для дронов, в том числе военных. Именно ее топливные ячейки использовали для беспилотников, которые снимали Олимпиаду-2014 в Сочи.

В 2019 году Россия подписала Парижское соглашение по климату, которое подразумевает постепенный переход стран на экологичные виды топлива.

Чуть позже «Газпром» и «Росатом» подготовили совместную программу развития водородной технологии на десять лет.

Главный фактор, который может обеспечить России преимущество на рынке водорода — это богатые запасы пресной воды [14] за счет внутренних водоемов, тающих ледников Арктики и снегов Сибири. Вблизи последних уже есть добывающая инфраструктура от «Роснефти», «Газпрома» и «Новатэка».

В конце 2020 года власти Санкт-Петербурга анонсировали [15] запуск каршеринга на водородном топливе совместно с Hyundai. В случае успеха проект расширят и на другие крупные города России.

Перспективы технологии

Вокруг водородных двигателей немало противоречивых заявлений. Одни безоговорочно верят в их будущее — например, Арнольд Шварценеггер еще в 2004 году, будучи губернатором Калифорнии, обещал [16], что к 2010 году весь его штат будет покрыт «водородными шоссе». Но этого так и не произошло. В этом отчасти виноват глобальный экономический кризис: автопроизводителям пришлось выживать в тяжелейших финансовых условиях, а подобные технологии требуют больших и долгосрочных вложений.

Другие, напротив, критикуют технологию за ее очевидные недостатки. Так, основатель Tesla Илон Маск назвал водородные двигатели «ошеломляюще тупой технологией» [17], которая по эффективности заметно уступает электрическим аккумуляторам. Отчасти он прав: сегодня водородным автомобилям приходится конкурировать с электрокарами, гибридами, транспортом на сжатом воздухе и жидком азоте. И пока что до лидерства им очень далеко.

С одной стороны, в Европе Toyota Mirai II стоит несколько дешевле, чем Tesla Model S (€64 тыс. против €77 тыс.) [18]. Полная зарядка водородного автомобиля занимает около 3 минут — против 30-75 минут для электрокара. Однако вся разница — в обслуживании: Toyota Mirai вмещает 5 кг водородного топлива [19] по цене $8-9 за кг. Таким образом, полный бак обойдется в $45, и его хватит на 500 км — получаем около $9 за 100 км пробега. Для Tesla Model S те же 100 км обойдутся всего в $3.

Но у водородного топлива есть существенное преимущество перед электрическими аккумуляторами — долговечность. Если аккумулятора в электрокаре хватает на три-пять лет, то водородной топливной ячейки — уже на восемь-десять лет. При этом водородные аккумуляторы лучше приспособлены для сурового климата: не теряют заряд на морозе, как это происходит с электрокарами.

Есть еще одна перспективная сфера применения водородного топлива — стационарное резервное питание: ячейки с водородом могут снабжать энергией сотовые вышки и другие небольшие сооружения. Их можно приспособить даже для энергоснабжения небольших автономных пунктов вроде полярных станций. В этом случае можно раз в год наполнять газгольдер, экономя на обслуживании и транспорте.

Основной упрек критиков — дороговизна водородного топлива и логистики. Однако Международное энергетическое агентство прогнозирует, что цена водорода к 2030 году упадет минимум на 30% [20]. Это сделает водородное топливо сопоставимым по цене с другими видами [21].

Если вспомнить, как развивался рынок электрокаров, то его росту способствовали три главных фактора:

1. Лобби со стороны развитых государств: в США [22], ЕС [23], Японии [24], России [25] и других странах приняты законы в поддержку экологичного транспорта.
2. Удешевление аккумуляторов: согласно исследованию Bloomberg New Energy Finance, за последние десять лет цены на литий-ионные аккумуляторы упали с $1200 до $137 за кВт·ч.
3. Развитие инфраструктуры: специальные электрозарядные станции и зарядки в крупных бизнес-центрах, на парковках ТЦ и аэропортов.

Водородные двигатели ждет примерно тот же сценарий. В Toyota видят главные перспективы [26] для водородных двигателей в компактных автомобилях, а также в среднем и премиум-классе. Пока что производство не вышло на тот уровень, чтобы бюджетные модели работали на водороде и оставались рентабельными. Современные водородные машины стоят вдвое дороже обычных [27] и на 20% больше, чем гибридные.

Согласно прогнозу Markets&Markets [28], к 2022 году объем мирового производства водорода вырастет со $115 до $154 млрд. Остается главный вопрос: как быть с инфраструктурой? Чтобы водородные двигатели стали массовыми, нужны сети заправок, трубопроводы для топлива, отлаженные логистические цепочки. Все это пока только зарождается. Но и тут есть позитивные сдвиги: например, канадская Ballard Power по заказу китайского Министерства транспорта запустила пилотный проект, в рамках которого водородное топливо можно будет заливать в обычные АЗС.

Турбированный и атмосферный двигатели

ДВИГАТЕЛЬ

ТУРБИРОВАННЫЙ Турбированный двигатель – ДВС, который отличается наличием систтемы турбонадува (состоит из турбины, турбокомпрессора и промежуточного охладителя). Она создает принудительное давление с помощью выхлопных газов. В результате в цилиндры через инжектор закачивается большее количество воздуха, который смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. Как результат — выделяется больше энергии, приводящей в движение рабочие части двигателя

АТМОСФЕРНЫЙ Атмосферный двигатель — это классический ДВС, в котором подаваемый через инжектор (или карбюратор) воздух участвует в образовании топливной смеси в цилиндрах. Топливная смесь, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части двигателя.

1,0 л. Чтобы развить максимальную мощность 125 л.с., условному турбированному двигателю может быть достаточно объема 1,0 л

1,6 л. Чтобы развить максимальную мощность, например, 125 л.с., условный двигатель должен иметь рабочий объем не менее 1,6 л.

При одной и той же мощности турбомоторы отличаются чуть лучшей динамикой и несколько меньшим расходом топлива.

Помимо, того что двигатель весит больше, он не способен поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом.

150 000 километров Турбированный двигатель подвергается большим нагрузкам и потому изнашивается быстрее. При его правильной эксплуатации пробег до капитального ремонта может составлять 150 тыс. километров.

от 300 000 до 500 000 километров Из-за простой конструкции срок ресурсной эксплуатации «атмосферников» может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны случаи, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-500 тыс. километров без капитального ремонта.

Нужно заправляться только качественным топливом, правильно запускать и останавливать мотор, следить за уровнем и качеством заливаемого масла. Смазка в турбодвигателе имеет большое значение, благодаря ему эффективно работают подшипники и другие важные элементы. Если уровень масла падает, он ибыстрее изнашиваются и выходят из строя. Поэтому масло необходимо своевременно доливать, а при его слишком быстром расходе — оперативно устранять неполадку, из-за которой это происходит.

Атмосферные двигатели более «лояльны» к качеству топлива и моторного масла. Хотя этими особенностями не стоит злоупотреблять, стоит отметить, что «атмосферники» отличаются высокой ремонтоспособностью, устранение возникающих неполакдок к них обойдется гораздо дешевле.

Моторное масло QUARTZ 9000 5W-40 Высококачественное универсальное моторное масло, производимое по синтетической технологи, подходит как для атмосферных, так и для турбированных двигателей. API SN. Самая последняя спецификация по API — уровень SN. Характеризуется улучшенной защитой от высокотемпературных отложений на поршнях, более жесткими требованиями к контролю сажи и совместимости с уплотнителями. QUARTZ 9000 5W-40 обладает исключительными антиокислительными свойствамии особенно рекомендуется к применению в турбированных и мультиклапанных двигателях, а ткже в двигателях с непосредственным впрыском.

---

Подбор масла

Вся правда о моторах BMW. Часть 1 :: Autonews

Двигатели BMW достаточно прочно ассоциируются в сознании многих автолюбителей со словами«высокотехнологичные» и «надежные». Понятия, кстати, зачастую взаимоисключающие. Мой длительный опыт работы в сфере обслуживания авто и общения с владельцами, свидетельствует о расплывчатом представлении о реальном ресурсе двигателей этой марки как вообще, так и каждой модели в частности в «общественном мнении». Мой личный опыт в кратком изложении, основанный на подробном осмотре нескольких сотен ДВС BMW в течение нескольких лет, представлен ниже.

Двигатели M10, M20, M30, M40, M50

Двигатели условно первого поколения. Примитивная система вентиляции картера основанная на принципе разности давлений. Точка открытия термостата – около 80 градусов. При пробеге 350-400 ткм могут иметь минимальный износ ЦПГ. Маслосъемные колпачки теряют эластичность к 250-300 ткм. Относительная вероятность проблем с ними даже выше проблем с кольцами. При залегании колец вероятность обратимости в номинальное состояние достаточно высокая. Требовательность к маслу невысокая – тем более, что основной период эксплуатации пришелся на момент развития и становления рынка качественной «синтетики». Последнее поколение настоящих беспроблемных «миллионников», ремонтируемых «на коленке» в условиях гаража.

Двигатель BMW M10

Характерные эксплуатационные особенности двигателей первого поколения:

М10 – одновальный, с распределителем зажигания, карбюраторный, множественные модификации растянули срок его жизни на срок без малого 30 лет. Встречается на огромном количестве автомобилей, большая часть которых до России так и не добралась.

M40 – «комфортное осовременивание» M10 – ременной привод и гидрокомпенсаторы. Малораспространенный, но относительно беспроблемный подвид.

M20 – «шестерка» с ременным приводом, пришедшая на смену M10 и занявшая промежуточное положение между ним и старшей моделью – M30. Потенциал развития M10 конструктивно упирался в литраж, то есть, в увеличение полного объема и удельного объема цилиндров. Не превышая «конструктивный оптимум» в 500 кубических сантиметров, с четыремя цилиндрами из двух литров было ну никак не выпрыгнуть. Дополнительные два цилиндра дали требуемый мощностной потенциал. У нас хорошо известна по автомобилям в 34-м кузове, где зарекомендовала себя неплохо.

BMW 5-я серия в 34-м кузове

M30 – основная «шестерка» первого поколения с классическим набором характеристик – один распредвал и распределитель зажигания. Список модификаций также широк, включая первый спортивный двигатель в современной истории BMW – M88, послуживший основой хорошо известного двигателя S38 для автомобилей М-серии. Основное применение также нашел в многочисленных модификациях автомобилей в 32-м и 34-м кузовах – лидерах по числу завезенных в Россию автомобилей этого поколения.

Среди общих отличительных характеристик можно отметить невысокую степень сжатия двигателей первого поколения – с цифрами типа 8:1 и 9:1, она с одной стороны, делала двигатели малочувствительными и нетребовательными к октановому числу топлива, с другой – делала возможными заводские турбированные модификации без существенных доработок.

BMW M50

Формально, по ресурсным характеристикам, может считаться последним потенциальным «миллионником» первой волны, однако имеет ряд выгодных отличий от двигателей первого поколения, достаточных, чтобы рассматривать его особняком от вышеперечисленных динозавров.

Во-первых, двигатель, наконец, обрел так остро необходимые для BMW гражданского назначения четыре клапана на цилиндр, основав моду на «взрывной» характер «на средних» и прочно закрепив эту славу за моторами BMW. Также добавились индивидуальные катушки зажигания, а вместе с ними и свечи нового «утонченного» стандарта (вот он, истинный признак смены поколения в индустриальном масштабе). Именно он стал законодателем впоследствии почти не нарушавшейся пропорции «1 Нм на 10 кубических сантиметров объема», что было недоступно для атмосферных двигателей предыдущего поколения. Разумеется, это потребовало существенного увеличения степени сжатия от 10 до 11:1(sic!) – параметра, позже повторенного только в поколении N52 в 2005 году. Неудивительно, что нормально мотор едет на бензине с ОЧ не менее 95, что для многих владельцев является сюрпризом, а для двухлитровой модификации и его, по правде говоря, откровенно мало.

Двигатель BMW M50

Да, действительно, отчасти компенсировать подобную эксплуатационную «безграмотность» помогает еще одна новинка этого мотора – датчики детонации, но регулировка момента зажигания лишь помогает постфактум сгладить последствия заправки неподходящим топливом: автомобиль от их наличия, увы, лучше не едет. Кроме того, это была последняя «гражданская» модификация, использовавшая проверенное временем «неубиваемое» сочетание «чугунный блок – алюминиевая ГБЦ».

В итоге, появившийся в 1989 года M50 стал и, возможно, останется самым удачным по совокупности потребительских характеристик агрегатом BMW.

Рейтинг надежности: 5/5. Кольца: 5/5. Колпачки: 5/5.

M52

Рассматривая этот двигатель как эволюционное развитие M50, правильнее было бы озаглавить абзац как «M50TU-M52». Именно обновленный в 1992 году «M50», с заводским индексом M50TU, получил сравнительно надежный механизм управления фазами газораспределения впускного вала, сегодня широко известный как VANOS.

Добавление двух клапанов привело к увеличению проходного сечения вдвое, что ожидаемо сказалось на ухудшении наполняемости цилиндров на низких оборотах. В свою очередь, это и вызвало перекос моментной характеристики в сторону «крутильности», но такая «харАктерность» двигателя неудобна при неспешном движении. VANOS была призвана компенсировать этот «недостаток», несколько растянув моментную характеристику. Вопреки распространенном заблуждению, это не привело к росту удельной мощности двигателя. Мощность была повышена известным путем – литраж самой мощной модификации составил 2,8 литра – мотористы «пририсовали» 300 кубиков. Существует версия, что непривычные для мирового двигателестроения 2,3 и 2,8 литровые модификации были подогнаны под налоговые требования, действующие в Германии того периода. Блок M52 стал алюминиевым, на стенках цилиндра было применено сверхпрочное никасиловое покрытие. Все остальные изменения преимущественно затронули экологию: M52 стал первым двигателем с «экологической» системой вентиляции картерных газов – был использован клапан с опорным атмосферным давлением, теперь открывающийся только «по требованию». Температура открытия термостата была поднята до 88-92 градусов – что выше ДВС первого поколения.

Ресурс, этой модификации, по моим данным, снизился примерно вдвое: проблемы с колпачками и ЦПГ начинаются на рубеже 200-250 ткм и далее, при ожидаемом ресурсе ДВС около 450-500 ткм. В зависимости от режима эксплуатации (город/трасса), цифра варьируется в пределах +-100 ткм. Даже при средней степени потери подвижности колец, расход масла может отсутствовать, или быть крайне незначительным. Условно это последний потенциальный «миллионник», при должном уходе. Особых «никасиловых» проблем в реальной жизни не наблюдается, как и высокосернистого топлива в крупных городах с начала 2000-х…

Особенности эксплуатации этих моторов, прежде всего, связаны с мелкими болячками пока еще не полностью электронных систем и дорогих расходников, использованных в моторе и их старением – растягиваются тросы привода дроссельной заслонки и управлением противозаносной системы, умирают дорогие расходомеры и столь же не дешевые титановые датчики кислорода, блоки ABS и т.д. Однако, при должном уходе, вы все еще можете получить «почти миллионник» при должной заботе и несколько больших тратах, на своей BMW в кузове E39 или E36 – именно им преимущественно доставался этот двигатель.

Рейтинг надежности: 4/5. Кольца:4/5. Колпачки:4/5.

M52TU, M54

Дальнейшая «экологизация» и борьба за эластичность моментной характеристики. Первое существенное отличие этих моделей – управляемый термостат с точкой открытия 97 градусов – режим эффективной работы окончательно смещен в сторону частичных нагрузок, что обеспечивает полное сгорание смеси в режиме городской эксплуатации. BMW выступила новатором в применении систем такого рода и до сих пор остается верна этой традиции – на момент 2011 года, мало кто из конкурентов «коптит» масло до температур далеко за 100 градусов. В условиях городской эксплуатации, масло окисляется еще более интенсивно, чем на двигателях предыдущего поколения и неизбежным результатом стало снижение ожидаемого «беспроблемного» пробега еще примерно в два раза – до 150-180 ткм. Проблемы с колпачками начинаются к 250-280 ткм. Первый двигатель BMW, по-настоящему капризный к качеству масла – пренебрежение его выбором, отныне означает существенные затраты в скором будущем. Конструктивные отличия выражаются в стремлении конструкторов формально повысить мощность за счет увеличения объема и «развернуть» моментную характеристику на предельно возможный диапазон – теперь VANOS управляет и выпускным валом, а на впуске появляется совсем недешевая заслонка, изменяющая длину впускного тракта – DISA. В отличие от «спортивного» S38B38, здесь вся конструкция пластмассовая, а, следовательно – не вечная. Двигатель теперь действительно бодро тянет в широком диапазоне оборотов, но характер сильно отличается от ярко выраженных «крутильных» моторов эпохи М50. Кстати, педаль газа становится электронной – теперь прошивка определяет степень ее «чувствительности», регулирует «экологию» и бережет «коробку». В алюминиевом блоке последний раз использованы чугунные гильзы. Мотор можно назвать наиболее распространенным в Росии – популярные кузова E46, E39, E53 сплошь и рядом в городском потоке.

Рейтинг надежности: 3/5. Кольца: 3/5. Колпачки: 3/5.

Для моторов М серии, моделей М52, М52TU, M54, характерно образование шлама на внутренней стороне крышки маслозаливной горловины – констрастной температурной зоне, что свидетельствует о качестве используемого масла. Чем суше и тоньше слой, тем больше шансов застать двигатель живым. Актуальность этого признака напрямую связана с режимом эксплуатации – «городские» автомобили достоверно определяются с крайне высокой вероятностью, в то время как «загородные» авто с режимом эксплуатации «трасса», могут не иметь проблем при одинаково ярких признаках шламообразования под крышкой.

N52

Принципиально новое (если считать по сути – всего лишь третье) поколение, стартовавшее в 2005 году. Мотор «горячий» не только по режиму термостатирования, но и по причине тесной компоновки моторного отсека. Эволюционное развитие получили практически все известные ранее системы: датчики кислорода теперь широкополосные, длина впускного коллектора изменяется двухстадийно, все это в той или иной форме присутствовало ранее. Добавились мелкие конструктивные улучшения в виде масляного насоса переменной производительности, более надежного клапана вентиляции картера, теплообменника масляного стакана и т.д. Блок также изготовляется из очередного «продвинутого» магниево-алюминиевого сплава, но теперь вместо вставных хонингованных чугунных гильз в нем используется химически вытравленное маслоудерживающее покрытие. Революция коснулось системы подачи воздуха – дебютировавшая в 2001 году на экономичных «четверках» система Valvetronic (непосредственное управление подачей воздуха в цилиндры через открытие клапана, минуя дроссельный узел) теперь переехала на основной модельный ряд двигателей. Решенная с ее помощью проблема т.н. «потерь на дросселирование» якобы позволила снизить расход топлива в среднем на 12% (так и хочется добавить «теоретически»), но потребовала добавления сложного механизма, включающего дополнительный эксцентриковый вал с дополнительной, отличной от двигателей прежнего поколения, арматурой клапанов.

Выражение «попал на вальветроник» среди владельцев BMW с моторами этого поколения означает, как правило, нестабильный холостой ход и затраты в пределах 1000 евро. Утешение можно найти разве что в попытке пересчитать мнимые 12% топливной экономии в пробег. Моторам поколения «N» также свойственны специфические проблемы работы двигателя, связанные с микропрограммой блока управления. Путь, выбранный для незначительного увеличения мощности, оказался совсем уж тривиальным – двигатель просто «накрутили» до 7000 оборотов/мин. «Честно» увеличивать объем не стали – оптимальное значение около 0,5 л на цилиндр уже было достигнуто в трехлитровой версии предшественника.

Проблемы с залеганием колец (степень всегда выше средней) касаются почти всех экземпляров внутригородской эксплуатации с пробегом более 40 ткм и возрастом от 2 лет, полная обратимость наблюдается лишь до пробега 60-65 ткм. К рубежу 50-60 ткм уже возможны проблемы с маслосъемными колпачками. К пробегу 80-100 ткм и возрасту 4-5 лет, обе проблемы встречаются и обеспечивают кумулятивный эффект, что гарантирует расход около 1 л на 1000 км и более – это небывало рано. К 110-120 ткм, как правило, забивается катализатор. Было обнаружено несколько экземпляров с малым пробегом, после обработки которых, измерения по пакетам поршневых колец свидетельствовали об отсутствии нормальной обкатки(!) – кольца залегли ранее, чем успели «прикататься». Прогнозируемый ресурс при стандартной эксплуатации – не более 150-180 ткм. Подавляющее число осмотренных экземпляров не рекомендовано к приобретению уже на рубеже 80-120 ткм и возрасте 5-6 лет. Трехлитровая модель имеет больший примерно на треть ресурс, наиболее вероятно объясняемый иным материалом маслосъмных колец. Двигатель почти также распространен как и предшественник и встречается, преимущественно, на автомобилях 1,3,5 серий, а также – на купе и BMW серии X.

Вопреки распространенному заблуждению, ни модифицированная версия колец, ни слегка измененная форма юбки поршня никак на ресурсе мотора не сказались. Модифицированная вентиляция картера через интегрированный в крышку клапан, появившаяся на N52N также никакого улучшения не гарантирует.

Рейтинг надежности: 3/5. Кольца:2/5. Колпачки:2/5.

N53/N54/N55

В двигателях последующих поколений, наблюдается то же неистовое стремление к дальнейшей экологизации двигателей, снижению удельной металлоемкости и т.д. Форменное разочарование для консервативных поклонников марки.

С появлением N53, бензиновые двигатели BMW сделали еще один шаг в сторону дизеля – ради очередных «процентов экологии» (но не экономии!) покупатели получили прецизионные форсунки высокого давления, ТНВД и все потенциальные проблемы дизеля в придачу. Правда, в N53 не поместился Valvetronic. В N54, впрочем, тоже, зато с этой модели у BMW началось широкое «надувательство» – в канонической рядной шестерке снова появилась турбина, даже две. В N55 Valvetronic вернули, а сложную последовательную систему турбин убрали – она там одна. Зато двигатель N55 теперь самый «дизельный» из всех бензиновых.

Забавно, что BMW сперва не рискнула массово продвигать на всех рынках первый двигатель с непосредственным впрыском N53 из-за опасений интенсивного коксообразования у форсунок. В то же время, конструкция форсунок BMW-SIEMENS кардинально отличается от конкурентов, использующих подверженное коксованию «открытое» отверстие. Форсунки в BMW «распыляют» посредством приоткрытия клапана, представляющего заостренную вершину пирамиды – такое распыление «очищает» седло клапана самим процессом распыления, совершенно аналогично тому, как чистятся впускные каналы клапанов на двигателях с обычной системой впрыска. А вот от этой болезни всех моторов с непосредственным впрыском, лекарства пока не придумано.

В виду иной конструкции клапанной крышки, метод первичной самодиагностики радикально отличается от моторов М-серии. Первым признаком нездоровья служит красно-коричневый нефтяной лак на лепестках крышки, первое время легко удаляемый механическим воздействием. Вторая стадия – бурый песок по периметру центральной части крышки. Третья и четвертая – песок по всей обратной поверхности и, реже, масляное «желе» под ней же. Характеристику используемому маслу дает и состояние торсионной пружинки, отлично различимой под крышкой – на первой стадии она еще сохраняет металлический (серый) цвет под мутной темно-желтой масляной пленкой, на второй – приобретает характерный красно-бурый оттенок. Третья стадия, когда длительная эксплуатация на масле с высокой кислотностью делает ее визуально «рыхлой», «изъеденной» – такой двигатель, скорее всего, уже имеет необратимо изношенную ЦПГ. Вероятность, например, купить беспроблемный мотор серии N52B25 старше 5 лет, при условии московской эксплуатации, практически отсутствует.

Продолжение следует…

как поддерживать мотивацию сотрудников НКО

Чтобы от осознания потребности прийти к мотивации, нужен не просто план действий, но и внутреннее движение к достижению цели. Осознанное человеком внутреннее побуждение действовать и есть мотивация, объясняет Элина Полухина, бизнес-тренер, HR-директор, эксперт и волонтер платформы todogood. Мотивацию часто понимают как синоним стимула, но последний предполагает, что человека побуждают к действию с помощью внешних факторов, добавляет эксперт.

Элина Полухина. Фото: Ольга Воробьева/АСИ

У каждого своя мотивация

Основная ошибка руководителя организации — мотивировать людей, исходя из своих собственных мотиваторов. Действительно ли вы знаете, как ваши сотрудники представляют себе идеальную команду, как понимают цели и каким хотят видеть руководителя? Если сотрудники ищут в работе стабильность и взаимопонимание, то стремление к победе, которым их пытаются «зажечь», не станет для них мотивацией.

Чтобы лучше понять, что мотивирует ваших коллег, проведите опрос.

• Что нравится людям в работе? А что больше всего нравится тебе в твоей работе?
• Что тебя мотивирует работать с полной отдачей? Что демотивирует?
• Что может делать руководитель, чтобы сотрудники полностью выкладывались на работе?
• Что могу делать я как твой руководитель, для того чтобы твоя эффективность была выше?
• Что может побудить сотрудника сделать больше, чем от него ожидают?
• Что бы ты хотел добавить в свою работу, для того чтобы чувствовать себя более удовлетворенным?

Ответы на эти вопросы помогут составить индивидуальную карту мотиваторов — пять-шесть факторов, ранжированных в порядке приоритетности для человека.

Фото: Ольга Воробьева/АСИ

Пирамида Маслоу

Но мотивация человека со временем меняется в зависимости от потребностей. По словам Элины Полухиной, каждый человек находится на том или ином уровне потребностей, которые описаны в модели психолога Абрахама Маслоу.

В основании пирамиды Маслоу — базовые физиологические потребности в еде, воде, сне, жилище. Поэтому удовлетворенность сотрудников начинается с удобного рабочего места.

Если человек испытывает потребность в безопасности, то он болезненно воспринимает нестабильную рабочую обстановку, ненормированный график, неожиданные изменения в работе. Особенно важно это для новых сотрудников, которые поначалу испытывают стресс. Необходимо грамотно выстроить систему передачи знаний, чтобы создать у них ощущение безопасности, уточнила эксперт.

Мотивировать людей, которые испытывают потребность в принадлежности, можно общением, дружелюбным отношением. Благодарите за проделанную работу, будьте внимательны к тому, что вам рассказывают коллеги, интересуйтесь их проблемами и успехами, говорите об успешной командной работе.

Фото: Ольга Воробьева/АСИ

Людям, нуждающимся в признании, важно, чтобы их хвалили, чтобы к их мнению прислушивались, ценили и подчеркивали их статус, экспертность. А человеку с потребностью в самореализации нужно дать возможность показать себя. В этом случае сотрудника демотивирует постоянный контроль и сравнение с другими людьми. Для них важны доверие и самостоятельность.

Элина Полухина также предлагает выделять такой уровень потребностей, как миссия. Чаще всего люди с такими потребностями встречаются как раз в некоммерческом секторе, считает эксперт. Они приходят работать в организацию, чтобы что-то изменить в мире. Это и становится их мотивацией.

Произнесите речь

Вдохновить коллег на большие и маленькие подвиги можно мотивационной речью. Проблема в том, что такая речь должна быть обращена ко всем сотрудникам, но у каждого из них своя мотивация. Чтобы «зацепить» всех, в выступлении нужно учитывать мотивационные факторы и ценности для всех уровней пирамиды Маслоу.

Кроме того, в мотивационной речи важно дать конкретную цель — люди должны понять, что им нужно сделать и к чему вы планируете прийти.

«Руководитель должен видеть картинку в целом: что представляет собой проект, к чему вы придете через три года, через пять лет. Лидеры, которые видят на 15-20 лет вперед, могут менять мир. И нужно транслировать это видение вашим сотрудникам», — говорит Элина Полухина.

Разговаривать лучше на языке аудитории и соблюдать в речи баланс эмоционального и рационального. В выступлении не должны быть одни эмоции, нужно дать план действий, привести аргументы. Не забывайте об обратной связи.

Фото: Ольга Воробьева/АСИ

Следите за «эмоциональным счетом»

По словам бизнес-тренера, отношения людей можно представить в виде «эмоционального банковского счета». Такую метафору предложил Стивен Кови в книге «Семь навыков высокоэффективных людей». Участники отношений либо вкладывают в них что-то хорошее, и эмоциональный счет растет, либо «снимают очки».

Счет увеличивается с помощью взаимопонимания, внимания к мелочам, выполнения обещаний, соответствия взаимным ожиданиям. Если вы не держите слово, невнимательны или агрессивны по отношению к коллегам, счет уходит в «минус».

«Иногда кажется, что если вы вложите много «плюсов» и всего один «минус», ничего страшного не произойдет. На самом деле это может перечеркнуть все… Когда портятся отношения, вы можете подхватить их и вытащить. Но они могут упасть до точки невозврата. И в этот момент сотрудник решает, что он больше не может работать в такой организации», — объясняет Элина Полухина.

За эмоциональным счетом нужно следить, подчеркивает эксперт. Составьте план действий, которые помогут наладить отношения с тем или иным человеком, и каждый день делайте что-то для достижения результата.

Фото: Ольга Воробьева/АСИ

Ведите коммуникацию на уровне взрослого

По теории Эрика Берна, в каждом человеке есть три субличности: Дитя, Родитель и Взрослый. Дитя отвечает за эмоциональную и творческую сферу. Родитель — за соблюдение правил и морали. Взрослый — за логику и анализ фактов. В зависимости от ситуации, целей и задач на передний план выходит одна из этих субличностей.

В коммуникации друг с другом сотрудникам желательно находиться на уровне Взрослого, отмечает эксперт. Именно так удастся найти взаимовыгодное решение и достигнуть общей цели. Коммуникация на уровне Ребенка не даст договориться, возникнет конфликт интересов. А если участники коммуникации ведут себя как Родитель, то каждый будет пытаться доказать свою правоту.

Фото: Ольга Воробьева/АСИ

Направлять, а не приказывать

Стиль управления тоже играет роль в поддержании мотивации. Элина Полухина советует использовать коучинговый стиль. Он подразумевает, что вы не говорите, что и как нужно делать, но с помощью наводящих вопросов помогаете сотруднику самому прийти к решению проблемы.

Если вы не даете готовые решения, а предоставляете возможность коллегам предложить свои варианты, то у них появится мотивация, чувство ответственности за то, что они делают. Для поддержки мотивации важно не блокировать способность сотрудника самостоятельно генерировать решения, подытожила Элина Полухина.

Презентация мастер-класса доступна здесь.

Фото: Ольга Воробьева/АСИ

Смотреть видеозапись мастер-класса

Мастер-класс проводится в медиаклубе «АСИ-Благосфера» с использованием гранта Президента РФ на развитие гражданского общества, предоставленного Фондом президентских грантов.

Медиацентр «АСИ-Благосфера» — это совместный проект центра «Благосфера» и Агентства социальной информации. Его цель – продвижение в обществе идей благотворительности и социальной ответственности, социальной активности граждан с использованием различных медиаформатов. Один из таких форматов – медиаклуб для проведения обучающих, дискуссионных и просветительских мероприятий в сфере коммуникаций с участием профессионалов для НКО, сообществ, граждан.

Подписывайтесь на канал АСИ в Яндекс.Дзен.

США будут покупать у России двигатели РД-180 как минимум до 2023-2024 годов

https://ria.ru/20190114/1549343861.html

США будут покупать у России двигатели РД-180 как минимум до 2023-2024 годов

США будут покупать у России двигатели РД-180 как минимум до 2023-2024 годов — РИА Новости, 03.03.2020

США будут покупать у России двигатели РД-180 как минимум до 2023-2024 годов

Поставки в США российского двигателя РД-180, который используется на американской ракете-носителе Atlas-5, продолжатся минимум до 2023-2024 годов, заявил… РИА Новости, 03.03.2020

2019-01-14T18:58

2019-01-14T18:58

2020-03-03T13:25

наука

сша

россия

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn21.img.ria.ru/images/152707/37/1527073732_0:103:2000:1228_1920x0_80_0_0_2e320100e0af5168708b2998a20a4992.jpg

МОСКВА, 14 янв — РИА Новости. Поставки в США российского двигателя РД-180, который используется на американской ракете-носителе Atlas-5, продолжатся минимум до 2023-2024 годов, заявил генеральный директор совместного российско-американского предприятия RD AMROSS, бывший астронавт НАСА Майкл Бейкер.RD AMROSS приобретает изготавливаемые в российском НПО «Энергомаш» РД-180 и продает их американской компании United Launch Alliance, которая устанавливает их на первой ступени Atlas-5.»Здесь (в НПО «Энергомаш» — ред.) производятся одни из самых лучших двигателей в мире. И сейчас двигатель РД-180, который используется в США, ставят на ракету Atlas-5. Его мы успешно используем, потому что это просто фантастический продукт. Мы, конечно же, будем продолжать работать (с НПО «Энергомаш» — ред.) и продолжать продавать (компании ULA — ред.) этот замечательный двигатель как минимум до 2023-2024 года и, скорее всего, и дальше», — приводятся его слова в видеоролике, размещенном в понедельник на сайте «Энергомаша».К настоящему моменту выполнены 85 полетов американских ракет-носителей Atlas-3 и Atlas-5 на двигателях РД-180. Первый РД-180 был поставлен в США в январе 1999 года. Всего, по данным «Энергомаша», в США отправлено 113 таких двигателей.

https://ria.ru/20181228/1548846549.html

сша

россия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn21.img.ria.ru/images/152707/37/1527073732_0:0:1955:1466_1920x0_80_0_0_85e464367dc79e8b47a3b8a562e303d7.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сша, россия

МОСКВА, 14 янв — РИА Новости. Поставки в США российского двигателя РД-180, который используется на американской ракете-носителе Atlas-5, продолжатся минимум до 2023-2024 годов, заявил генеральный директор совместного российско-американского предприятия RD AMROSS, бывший астронавт НАСА Майкл Бейкер.

RD AMROSS приобретает изготавливаемые в российском НПО «Энергомаш» РД-180 и продает их американской компании United Launch Alliance, которая устанавливает их на первой ступени Atlas-5.

28 декабря 2018, 12:27

НПО Энергомаш поставило заказчикам рекордное количество ракетных двигателей

«Здесь (в НПО «Энергомаш» — ред.) производятся одни из самых лучших двигателей в мире. И сейчас двигатель РД-180, который используется в США, ставят на ракету Atlas-5. Его мы успешно используем, потому что это просто фантастический продукт. Мы, конечно же, будем продолжать работать (с НПО «Энергомаш» — ред.) и продолжать продавать (компании ULA — ред.) этот замечательный двигатель как минимум до 2023-2024 года и, скорее всего, и дальше», — приводятся его слова в видеоролике, размещенном в понедельник на сайте «Энергомаша».

К настоящему моменту выполнены 85 полетов американских ракет-носителей Atlas-3 и Atlas-5 на двигателях РД-180. Первый РД-180 был поставлен в США в январе 1999 года. Всего, по данным «Энергомаша», в США отправлено 113 таких двигателей.

Передовой двигатель как ключевой элемент авиастроения

Создание современного самолета стоит перед несколькими принципиальными задачами: современные материалы, современный двигатель, современная авионика.

Немногие страны способны в принципе решать такие задачи, а одновременно все три – единицы, и Россия одна из них.

Сложнейшим вопросом является создание современного двигателя. Именно поэтому, когда говорят про МС-21, всегда упоминают и новейший двигатель ПД-14. Без преувеличения можно сказать, что вклад ПД-14 в ожидаемые передовые показатели эффективности и надежности самолета как минимум равен совокупному вкладу всех остальных факторов и технологий.

Развитие авиационного двигателестроения выделено отдельной подпрограммой в рамках государственной программы России «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы». Ключевой целью подпрограммы стало формирование глобально конкурентоспособной двигателестроительной отрасли мирового уровня.

Флагманским проектом в рамках реализации указанной программы является создание авиационного двигателя ПД-14, ведущим разработчиком которого выступает пермское конструкторское бюро «Авиадвигатель», а головным изготовителем – Пермский моторный завод.

Двигатель как сердце самолетостроения

 Проект по разработке российского авиадвигателя стал первым с 1980-х годов и объединил в себе усилия таких предприятий, как УМПО, НПП «Мотор», рыбинское НПО «Сатурн».

Результатом многолетней комплексной и слаженной работы предприятий отрасли авиационного двигателестроения – представителей как частного, так и государственного сектора — явился авиационный двигатель, который по своим техническим характеристикам встал в один ряд с таким гигантом отрасли, как Pratt & Whitney, чьей продукцией комплектуются среднемагистральные самолеты линейки Boeing и Airbus.

Двигатель ПД-14 – это турбореактивный двухконтурный двухвальный двигатель, без смешения потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом и эффективной системой шумоглушения, а также с тягой на взлете от 8 до 18 т.

Базовая модель авиационного двигателя ПД-14, с тягой 14 т на взлете, разрабатывалась для оснащения российского среднемагистрального авиалайнера МС-21, разработкой которого занимается корпорация «Иркут».

Также ведутся разработки более мощных модификаций двигателя для комплектации самолетов Ту-214, Ил-96-300 и Ил-96-400Т.

В планах разработчиков создание вертолетного двигателя на основе технологий ПД-14, которым будут оснащены самые большие в мире вертолеты Ми-6.

Новый двигатель, которым планируется оснащать перспективный отечественный самолет МС-21, — это прорыв, огромное достижение. Российский авиапром должен ориентироваться на собственные разработки. Создание ПД-14 позволит развивать целую линейку среднемагистральных и дальнемагистральных самолетов. Ранее мы планировали оснащать отечественные авиалайнеры иностранными двигателями Pratt & Whitney или Rolls-Royce. Очевидно, что ПД-14 будет гораздо лучше иностранных аналогов

Владимир Путин, президент Российской Федерации

По словам генерального директора Ростеха Сергея Чемезова, несмотря на то, что первые самолеты МС-21 оснащены импортными аналогами Pratt & Whitney, при серийном производстве воздушных судов они будут укомплектованы исключительно российскими двигателями, так как процесс сертификации и тестирования ПД-14 подходит к завершению и к концу 2018 года его запустят в серийное производство.

При создании авиационного двигателя большое внимание уделяется таким эксплуатационным характеристикам, как масса и ремонтоспособность.

Система электрического передвижения реверса, разработанная холдингом «Технодинамика», заменит гидравлические приводы, использовавшиеся ранее. Замена гидравлических приводов на электрические существенно снижает вес всей системы и значительно повышает надежность воздушного судна. Иностранные авиастроители сравнительно недавно стали внедрять электронные приводы в систему двигателя самолета, что становится еще одним весомым подтверждением того факта, что российская авиастроительная отрасль идет в ногу со временем.

МС-21: самолет будущего

 Несмотря на тот факт, что российский самолет МС-21 не был продемонстрирован на авиасалоне МАКС-2017, о нем говорили в высших кругах авиации.

Вице-президент Airbus Кристофер Баркли озвучил прогноз, сделанный специалистами компании на ближайшие 20 лет. По данным Airbus, среднегодовой темп роста пассажиропотока в России составит примерно 4,2%. И потребность России и стран СНГ в новых самолетах к 2036 году составит около 1,2 тыс. единиц, преимущественно это будут узкофюзеляжные воздушные суда – около 1 тыс. единиц. 

Мы всегда позитивно относимся к конкуренции, потому что она заставляет производителей улучшать свою продукцию, что в итоге идет на пользу конечному потребителю. МС-21 как раз входит в ту линейку узкофюзеляжных самолетов, спрос на которые будет расти в первую очередь

Кристофер Баркли, вице-президент Airbus

Тестовый полет среднемагистрального узкофюзеляжного самолета МС 21-300 состоялся 17 октября 2017 года, когда лайнер преодолел более 6 тыс. км, взлетев с площадки Иркутского авиационного завода, и прибыл на аэродром Жуковский для дальнейших испытаний. По словам президента корпорации «Иркут» Олега Демченко, российская сертификация МС-21-300 намечена на 2019 год, а в 2020-м воздушное судно пройдет международную сертификацию.

Важно, что вывод МС-21 на международный рынок произошел после того, как крупнейшие конкуренты презентовали модернизированные лайнеры семейств Airbus 320 и Boeing 737, которые занимают лидирующее место по численности среди среднемагистральных самолетов в авиапарках крупнейших авиакомпаний в мире.

По состоянию на первый квартал 2017 года портфель твердых заказов на МС-21 составлял 175 бортов, что подтверждает не только интерес к российской авиастроительной промышленности, но и серьезную конкурентоспособность на мировом рынке наравне с такими производителями, как Boeing и Airbus. 

Если основываться на сравнительных характеристиках бортов семейств МС-21, Airbus 320 и Boeing 737, можно сделать вывод, что российская авиастроительная отрасль не только шагает в ногу с основными игроками рынка, но и имеет все шансы стать одним из лидеров и в ближайшей перспективе будет задавать тон в развитии гражданского самолетостроения.

     

Более того, самолеты МС-21 имеют широкую вариативность в комплектации бортов и загрузке пассажиров.

В конструкции самолета использовано большое количество современных и передовых материалов российского производства. Использование углепластиков и композиционных материалов позволило увеличить размах крыла и при этом снизить общий вес самолета. Таким образом, при сравнительно небольшом весе и мощной тяге разбег самолета может быть сокращен на 300 м, что повлияет на расширение сети аэродромов, способных принять самолеты семейства МС-21.  

Авиация и экономика 

17 января 2018 года международная организация гражданской авиации опубликовала данные по росту пассажирских перевозок за прошедший год.

Исследования показали, что рост перевозок неизменно растет и по прогнозам имеет тенденцию к еще большему росту. 

 Инфографика из доклада ИКАО 

В сравнении с данными прошлых лет, в 2017 году уровень перевозок вырос на 8%, тогда как в 2016 году рост составлял 7,8%. В среднем уровень перевозок показывает положительную динамику, несмотря на замедление роста на Ближнем Востоке, что обусловлено целым рядом экономических факторов.

Такая тенденция регулярного роста показывает, что интерес к передовым технологиям в самолетостроении будет усиливаться. Те же страны, которые смогут развивать свою авиастроительную промышленность на уровне мировых трендов, станут задавать тон не только в воздушном пространстве, но и в экономике всей мировой отрасли самолетостроения и гражданских перевозок.

Анализ рынка на 2017–2036 года показал, что наиболее востребованными среди компаний, осуществляющих пассажирские перевозки, останутся среднемагистральные самолеты с загрузкой до 211 пассажиров.

Объединенная авиастроительная корпорация прогнозирует рост интереса к самолетам семейства МС-21, так как они наиболее удовлетворяют потребностям рынка на ближайшую перспективу.

    

 

В феврале 2018 года компании «Аэрофлот» и «Авиакапиталсервис» подписали контракт на 50 лайнеров МС-21-300 в лизинг на 12 лет. Также в списке потенциальных покупателей новых самолетов авиакомпании Red Wings, «ВИМ-авиа», а также авиаперевозчики из Мексики, Узбекистана, стран Азии и Ближнего Востока.

Растущий портфель заказов и интерес к российскому самолету отражает его технологичность и потребность рынка в появлении нового качественного продукта, так как нишу производителей среднемагистральных самолетов достаточно давно занимают Boeing и Airbus.

В настоящее время у указанных авиастроителей есть ряд преимуществ, таких как налаженное производство и широкая сеть по послепродажному обслуживанию воздушных судов.

Представители корпорации «Иркут» неоднократно заявляли, что уже в ближайшее время в России и на территории СНГ появятся центры технического обслуживания самолетов семейства МС-21, что значительно повысит его конкурентоспособность и привлекательность для авиаперевозчиков. 

Выводы 

• Проекты ПД-14 и МС-21 стали важнейшими в развитии авиационного двигателестроения и самолетостроения в России за последние годы. Эти разработки являются приоритетными и особо значимыми как на экономическом, так и на политическом уровнях.

• Среднемагистральные самолеты в ближайшие 20 лет будут наиболее востребованными на рынке гражданских перевозок, и разработка МС-21 позволяет России оставаться в «высшей лиге» мировой гражданской авиации.

• В разработке авиационного двигателя ПД-14 и авиалайнера МС-21 принимали участие как корпорации, так и частные компании. Этот пример показал, что при грамотном взаимодействии государственные и частные капиталовложения могут преобразоваться в долгосрочный и прибыльный проект.

• Пристальное внимание иностранных авиастроительных компаний и представителей авиаперевозчиков говорит о том, что отрасль гражданского самолетостроения стремится к постоянному развитию и всегда открыта для потенциально перспективных проектов. 

Рекомендации

• Создать наиболее благоприятные условия для проведения дальнейших разработок в области авиационного двигателестроения и самолетостроения.

• Стимулировать процесс интеграции частного капитала в проекты национального уровня для получения наиболее эффективного результата.

• Создавать благоприятную атмосферу для взаимодействия частных компаний и корпораций на уровне государственной поддержки.

• Интегрировать инновационные разработки и технологии в различные сферы промышленности для более эффективного применения.

Как двигатель Рудольфа Дизеля изменил мир

• Тим Харфорд
• Би-би-си

19 декабря 2016

Автор фото, Shutterstock

Инженер Рудольф Дизель погиб при загадочных обстоятельств прежде, чем успел разбогатеть на своем гениальном изобретении.

В 10 часов вечера 29 сентября 1913 года Рудольф Дизель отправился в свою каюту на пароходе «Дрезден», шедшем из бельгийского Антверпена через Ла-Манш в Лондон. Его пижама была разложена на кровати, но он так в нее и не переоделся.

Изобретатель двигателя, названного его именем, размышлял о своих больших долгах и процентах по ним, которые он уже не мог выплачивать. В его дневнике этот день — 29 сентября — был помечен зловещим крестом: «X».

Перед тем, как отправиться на пароход, 55-летний Дизель собрал все наличные деньги и сложил их в сумку вместе с документами, из которых было ясно, насколько отчаянным оказалось его финансовое положение. Он отдал сумку ничего не подозревавшей жене и велел открыть ее не раньше, чем через неделю.

Дизель вышел на палубу. Снял плащ и шляпу. Аккуратно сложил их на палубе. Посмотрел на воду. И прыгнул за борт.

Или не прыгнул? Любители конспирологии считают, что ему «помогли».

Но кто мог быть заинтересован в смерти бедного изобретателя? Есть две версии.

Для того, чтобы понять контекст, вернемся на тридцать лет назад, в 1872 год. Паровые двигатели уже широко применяются в промышленности, по железным дорогам бегают все более многочисленные паровозы, но в городах весь транспорт — по-прежнему на гужевой тяге.

Спрос на замену лошади

Осенью того года эпизоотия конского гриппа парализовала города Соединенных Штатов. Не на чем было подвозить товары в лавки, не на чем вывозить мусор.

В полумиллионном городе в те времена могло быть около ста тысяч лошадей. Каждая из них ежедневно орошала улицы 15 килограммами навоза и 4 литрами мочи.

Города остро нуждались в недорогом, надежном и небольшом двигателе, который заменил бы конную тягу.

Одним из кандидатов на эту роль был паровой двигатель: автомобили на паровой тяге конструировались один за другим.

Вторым был двигатель внутреннего сгорания. Первые его модели работали на газе, на бензине, даже на порохе. Но в семидесятых годах XIX века, когда Рудольф Дизель был студентом, оба этих типа двигателей были ужасно неэффективны, с КПД всего лишь около 10%.

Поворотным пунктом в жизни молодого Дизеля стала лекция о термодинамике в Королевском Баварском политехническом институте в Мюнхене, на которой он услышал, что двигатель внутреннего сгорания, преобразующий всю энергию тепла в полезную работу, теоретически возможен.

Автор фото, Alamy

Подпись к фото,

Схема-рисунок двигателя внутреннего сгорания, изобретенного Рудольфом Дизелем в 1887 году

Дизель взялся за претворение теории в жизнь. И потерпел неудачу. КПД его первого двигателя составлял всего лишь 25%. КПД лучших из современных дизелей — более 50%.

Но даже 25% — это было в два с лишним раза лучше, чем у конкурентов.

В бензиновых двигателях внутреннего сгорания в цилиндре сжимается смесь воздуха и паров бензина, которая затем поджигается электрической искрой. В двигателе Дизеля сжимается только воздух, при этом его температура повышается настолько, что ее достаточно для воспламенения впрыскиваемого топлива.

При этом в дизеле чем сильнее сжатие, тем меньше нужно топлива, тогда как в двигателе с зажиганием слишком сильное сжатие приводит к сбою в работе.

Ненадежные моторы

Все автомобилисты знают о главном свойстве машин с дизельным мотором: они обычно дороже стоят, зато дешевле в эксплуатации.

К несчастью для Рудольфа Дизеля, его первые модели при всем их высоком КПД отличались ненадежностью. Недовольные покупатели завалили его требованиями о возврате денег. Это и загнало изобретателя в финансовую яму, из которой он не смог выбраться.

Но он продолжал работать над своим двигателем и постепенно совершенствовал его.

Выявились другие преимущества двигателя Дизеля. Он может работать на более тяжелом, чем бензин, топливе — солярке, или, как сейчас его чаще называют, дизтопливе. Оно дешевле бензина и к тому же менее интенсивно испаряется, поэтому менее взрывоопасно.

В силу этого дизели стали особенно популярны у военных. Уже в 1904 году двигатели Рудольфа Дизеля были поставлены на французских подводных лодках.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Машины с дизельным двигателем дороже при покупке, но дешевле в эксплуатации

Здесь лежат корни первой конспирологической версии смерти Рудольфа Дизеля.

Европа, 1913 год, большая война все ближе и все неотвратимее — а тут немец, изобретатель нового двигателя, преследуемый финансовыми проблемами, отправляется в Британию. Одна газета так и написала в заголовке: «Изобретателя сбросили в море, чтобы предотвратить продажу патентов британскому правительству».

Коммерческий потенциал изобретения Дизеля, однако, стал раскрываться только после Первой мировой. Первые дизельные грузовики появились в 1920-х годах, железнодорожные локомотивы — в 1930-х. К 1939 году уже четверть морских грузов в мире перевозили суда с дизельными установками.

После Второй мировой войны были созданы еще более мощные дизельные моторы, которые позволили строить суда все большего водоизмещения и все более экономно перевозить грузы. На топливо приходится около 70% себестоимости морских перевозок.

Пар или дизель?

Чешско-канадский ученый Вацлав Смил, например, считает, что если бы международная торговля оставалась привязана к паровым двигателям и не перешла на дизель, то она росла бы гораздо медленнее.

Британско-американский экономист Брайан Артур так не считает. Он называет переход на двигатели внутреннего сгорания в течение последнего века проявлением «попадания в колею»: уже сделанные инвестиции и построенная инфраструктура заставляют человечество действовать в определенном коридоре, а если б с самого начала был выбран другой путь, то и на нем нашлись бы эффективные решения.

По мнению Брайана Артура, еще в 1914 году у паровых автомобильных двигателей перспективы были не хуже, чем у двигателей внутреннего сгорания — но растущее влияние нефтяной промышленности привело к тому, что в развитие ДВС стали вкладывать гораздо больше денег.

Если бы инвестиций было поровну, то, предполагает доктор Артур, мы бы сейчас вполне могли ездить на машинах с паровыми двигателями какого-нибудь очередного поколения.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Экспертименты Дизеля с арахисовым маслом предвосхитили современное развитие производства биотоплива

А если бы мировая экономика прислушалась к Рудольфу Дизелю, то, может быть, сейчас двигатели работали бы на арахисе.

Имя Дизеля сейчас ассоциируется с топливом из нефтепродуктов, но вообще-то он приспосабливал свой двигатель для работы с разными видами топлива, от угольной пыли до растительного масла. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже он продемонстрировал модель, работающую на арахисовом масле.

А за год до смерти, в 1912 году, Рудольф Дизель предсказывал, что растительное масло станет таким же важным видом топлива, как и нефтепродукты.

Владельцам арахисовых плантаций это предсказание наверняка понравилось, а владельцам нефтяных месторождений — не очень.

Отсюда — вторая конспирологическая версия смерти Дизеля. Другая газета по ее поводу написала: «Убит агентами нефтяных трестов».

Арахис против нефти

В последнее время в мире возрождается интерес к дизельному биотопливу. Оно меньше загрязняет атмосферу, но есть и проблема: оно занимает сельскохозяйственные угодья, а это ведет к повышению цен на продовольствие.

Во времена Рудольфа Дизеля это не выглядело большой проблемой: население Земли тогда было гораздо меньше, а климатические изменения не сильно беспокоили людей. Поэтому Рудольф Дизель, наоборот, мечтал, что его двигатель поможет развиваться бедным, аграрным странам.

Насколько иначе сейчас выглядел бы мир, если бы самыми ценными землями считались не те, где качают нефть, а те, где хорошо растет арахис? Мы можем только гадать.

Точно так же, как мы можем только гадать, что же в точности случилось с Рудольфом Дизелем.

Его тело было найдено в море рыбаками через десять дней. К тому времени оно настолько разложилось, что рыбаки не стали брать его на борт, но забрали личные вещи — кошелек, перочинный нож, футляр для очков.

Когда рыбаки добрались до берега, эти вещи опознал младший сын Дизеля. А тело изобретателя навсегда осталось в морских глубинах.

Что на самом деле означает индикатор Check Engine?

Если загорается индикатор проверки двигателя, он либо мигает, либо продолжает гореть постоянно, в зависимости от проблемы. Мигающий свет или в некоторых автомобилях красный свет вместо желтого или оранжевого указывает на проблему, требующую немедленного внимания. В любом случае, вы должны проверить автомобиль у механика.

В автомобилях последних моделей мигающий свет обычно указывает на пропуск зажигания в двигателе, настолько серьезный, что несгоревшее топливо выливается в выхлопную систему, что может быстро повредить каталитический нейтрализатор, что приведет к дорогостоящему ремонту.Если это произойдет, вам следует уменьшить мощность и как можно скорее осмотреть автомобиль или грузовик.

Если индикатор горит постоянно, проблема не в экстренной ситуации, но вам следует записаться на прием как можно скорее. Современные автомобильные компьютеры часто пытаются компенсировать возникновение проблемы, поэтому вы можете не заметить ухудшения производительности, даже если ваш расход топлива может снизиться, а ваш автомобиль выбрасывает недопустимые уровни углеводородов и других загрязняющих веществ.

«В долгосрочной перспективе заказчик потенциально может навредить своему кошельку, оставив свет включенным и игнорируя его», — говорит Джим Коллинз, руководитель национальной группы обучения Ford Motor Co.В некоторых крайних случаях компьютер автомобиля может снизить мощность для вас, поскольку он пытается снизить риск повреждения.

Если загорится индикатор проверки двигателя, вот несколько советов о том, что вам следует делать:

• Найдите серьезную проблему, требующую немедленного внимания. Проверьте приборы и индикаторы приборной панели на наличие признаков низкого давления масла или перегрева. Эти условия означают, что вы должны остановиться и выключить двигатель, как только найдете для этого безопасное место.На некоторых автомобилях желтый световой индикатор «Проверьте двигатель» означает, что нужно исследовать проблему, а красный — «остановиться прямо сейчас».
• Попробуйте затянуть крышку бензобака. Это часто может решить проблему. Имейте в виду, что может потребоваться несколько поездок, прежде чем произойдет сброс света. На некоторых автомобилях есть отдельный индикатор, предупреждающий о незакрепленной крышке бензобака.
• Уменьшите скорость и нагрузку. Если индикатор проверки двигателя мигает или вы заметили какие-либо серьезные проблемы с производительностью, такие как потеря мощности, уменьшите скорость и попытайтесь снизить нагрузку на двигатель.Например, было бы неплохо отказаться от буксировки прицепа. Как можно скорее проверьте автомобиль, чтобы не допустить дорогостоящих повреждений.
• Воспользуйтесь встроенными диагностическими службами, при их наличии. Многие современные автомобили имеют интегрированные возможности удаленной диагностики с возможностью сообщать о кодах неисправностей и назначать сервисное обслуживание. Сегодня многие автопроизводители, в том числе Fiat Chrysler, Ford, Hyundai, Jaguar / Land Rover и Volvo, поддерживают удаленную диагностику и возможность назначить встречу с сервисным центром.

Как работают автомобильные двигатели | HowStuffWorks

Используя всю эту информацию, вы можете начать понимать, что существует множество различных способов улучшить работу движка. Производители автомобилей постоянно играют со всеми перечисленными ниже параметрами, чтобы сделать двигатель более мощным и / или более экономичным.

Увеличьте рабочий объем: Чем больше рабочий объем, тем больше мощность, потому что вы можете сжигать больше газа за каждый оборот двигателя. Вы можете увеличить рабочий объем, увеличив цилиндры или добавив больше цилиндров.Двенадцать цилиндров кажутся практическим пределом.

Увеличьте степень сжатия: Чем выше степень сжатия, тем больше мощность, до определенного предела. Однако чем сильнее вы сжимаете топливно-воздушную смесь, тем больше вероятность самопроизвольного воспламенения (до того, как свеча зажигания воспламенит его). Бензины с более высоким октановым числом предотвращают такое преждевременное сгорание. Вот почему высокопроизводительным автомобилям обычно нужен высокооктановый бензин — их двигатели используют более высокую степень сжатия, чтобы получить больше мощности.

Добавьте больше в каждый цилиндр: Если вы можете втиснуть больше воздуха (и, следовательно, топлива) в цилиндр заданного размера, вы можете получить больше мощности от цилиндра (точно так же, как если бы вы увеличили размер цилиндр) без увеличения количества топлива, необходимого для сгорания. Турбокомпрессоры и нагнетатели сжимают входящий воздух, чтобы эффективно втиснуть больше воздуха в цилиндр.

Охлаждение входящего воздуха: Сжатие воздуха повышает его температуру. Однако вы хотите, чтобы в цилиндре был как можно более холодный воздух, потому что чем горячее воздух, тем меньше он будет расширяться при сгорании.Поэтому многие автомобили с турбонаддувом и наддувом имеют интеркулер . Интеркулер — это специальный радиатор, через который проходит сжатый воздух, чтобы охладить его перед попаданием в цилиндр.

Позвольте воздуху поступать легче: Когда поршень опускается во время такта впуска, сопротивление воздуха может лишить двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно значительно уменьшить, установив по два впускных клапана в каждый цилиндр. В некоторых новых автомобилях также используются полированные впускные коллекторы для устранения сопротивления воздуха.Большие воздушные фильтры также могут улучшить воздушный поток.

Упростите выход выхлопных газов: Если сопротивление воздуха затрудняет выход выхлопных газов из цилиндра, это лишает двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно уменьшить, добавив второй выпускной клапан к каждому цилиндру. Автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет четыре клапана на цилиндр, что улучшает рабочие характеристики. Когда вы слышите рекламу автомобиля, в которой говорится, что автомобиль имеет четыре цилиндра и 16 клапанов, в рекламе говорится, что двигатель имеет четыре клапана на цилиндр.

Если выхлопная труба слишком мала или глушитель имеет большое сопротивление воздуха, это может вызвать противодавление, которое имеет тот же эффект. В высокоэффективных выхлопных системах используются коллекторы, большие выхлопные трубы и глушители со свободным потоком для устранения противодавления в выхлопной системе. Когда вы слышите, что у автомобиля «двойной выхлоп», цель состоит в том, чтобы улучшить поток выхлопных газов, используя две выхлопные трубы вместо одной.

Сделайте все легче: Легкие детали помогают двигателю работать лучше.Каждый раз, когда поршень меняет направление, он использует энергию, чтобы остановить движение в одном направлении и запустить его в другом. Чем легче поршень, тем меньше энергии он потребляет. Это приводит к повышению топливной экономичности и производительности.

Впрыск топлива: Впрыск топлива позволяет очень точно дозировать топливо в каждый цилиндр. Это улучшает производительность и экономию топлива.

В следующих разделах мы ответим на некоторые распространенные вопросы, связанные с двигателем, которые задают читатели.

Что такое замена двигателя и нужно ли это делать?

Замена двигателя — несколько тем больше разделяют автомобильный мир. Некоторые говорят, что это самый рискованный и безумный поступок, который вы можете сделать, в то время как другие видят в этом идеальный способ получить больше от машины.

Мы здесь не для того, чтобы сказать, стоит ли вам подумать о замене двигателя автомобиля или нет. Однако мы здесь для того, чтобы дать практическое представление о том, что такое замена двигателя, и почему это может стать отличным проектом для тех, кто любит работать с автомобилями.

Быстрые ссылки

Что такое замена двигателя?

Замена двигателя — это замена оригинального двигателя автомобиля на другой, в основном из соображений производительности или для того, чтобы вернуть старый автомобиль на дорогу после того, как его двигатель вышел из строя. Как и следовало ожидать, это одна из самых сложных и трудоемких работ, но она может быть полезной для тех, кто любит возиться под капотом.

Существует две категории замены двигателя: одна — это замена аналогичного двигателя, когда заменяемый двигатель создается для установки в определенном автомобиле, и замена, не относящаяся к заводским, которая требует изменений для получения нового. двигатель должен соответствовать и функционировать.

Конечно, замена аналога — гораздо более простая задача, чем установка нестандартного блока, с минимальной модификацией, необходимой для правильной установки двигателя. Тем не менее, любая замена двигателя сопряжена с риском, и эту работу нельзя предпринимать без надлежащего оборудования, инструментов и ноу-хау.

Почему вам стоит подумать о замене двигателя?

Вот наиболее частые причины, по которым некоторые заправщики выбирают замену двигателя:

• Повышенная производительность и эффективность — большинство замен двигателя выполняется с целью повышения производительности; он считается вершиной настройки автомобиля, чтобы получить от него максимальную отдачу.Двигатель большего объема обеспечивает большую мощность и крутящий момент, что приводит к гораздо более высоким характеристикам для небольших легких автомобилей, которые изначально не были предназначены для использования с определенным типом двигателя.
• Оживите классический — представьте, что вы купили классический автомобиль и хотите вернуть его к жизни, вы бы сделали все, чтобы он продолжал работать, верно? Вот тут-то и вступает в дело замена двигателя. Заменив оригинальный двигатель новым, более современным, вы можете наслаждаться острыми ощущениями от вождения старой машины, не опасаясь, что она вас накажет.Конечно, может случиться так, что вы сможете обойтись заменой запчастей, но если их не хватает или они становятся слишком дорогими, полная замена двигателя может быть следующим лучшим вариантом.
• Fun — независимо от того, являетесь ли вы квалифицированным механиком или любителем проезжей части, замена двигателя — непростая задача для тех, кто любит ремонтировать и обслуживать автомобили. Если вы отметили все остальные работы под капотом, полная замена двигателя может стать вашим следующим большим проектом.

Насколько осуществима замена двигателя на автомобиле?

Замена двигателя может показаться хорошим решением, но важно помнить о масштабах задачи и о том, насколько сложно может быть получение правильного альтернативного решения двигателя.Потому что, по правде говоря, замена двигателя — это огромная проблема, требующая огромного количества времени, планирования и навыков, чтобы все исправить.

Подумайте об этом: замена автомобильного двигателя похожа на трансплантацию мозга, при этом все остальные функции автомобиля зависят от вас. От топлива до воздухозаборника, от шестерен до контрольных ламп приборной панели; Каждый элемент должен синхронизироваться и работать должным образом, чтобы обмен был успешным — гигантская задача даже для самых опытных мастеров-мастеров.

Конечно, будет много проб и ошибок и много неудач, но это все часть удовольствия и навязчивой идеи — необходимость сгладить изгибы и заставить что-то работать.

Более того, есть много помощи. Форумы, группы в Facebook и специальные практические руководства, написанные теми, кто выполнил успешную замену движка, могут помочь направить ваш курс к успеху, а поставщики могут помочь вам найти нужные детали. Обратите внимание на онлайн-продавцов, таких как Retroford.

Контрольный список для замены двигателя: что нужно учитывать при замене двигателя

Если вы думаете о замене двигателя, есть много чего учесть, прежде чем обращаться к ящику с инструментами.Здесь мы проведем вас через контрольный список того, что нужно знать о замене двигателя, чтобы вы могли взвесить, подходит ли этот вариант для вас.

Начните с правильной машины

В принципе, вы можете поставить любой двигатель в любую машину (конечно, это неправда … мини, например, с двигателем Range Rover — конечно, места недостаточно) — при условии, что вы имел серьезные навыки работы со сварщиком и много свободного времени. Но на самом деле смысл замены двигателя не в этом; это больше связано с тем, чтобы иметь правильный автомобиль и знать, что он может выиграть от более нового и более мощного двигателя.

Допустим, у вас есть старая Mazda MX-5, и вы хотите дать ей больше энергии. Замена двигателя подойдет, потому что малый вес автомобиля, а также спортивные тормоза и подвеска означают, что даже немного больший двигатель значительно улучшит его характеристики.

Так бывает не со всеми автомобилями. Вам нужна базовая производительность, чтобы обновление того стоило. MX-5 великолепен, потому что в нем уже есть элементы настроенного автомобиля; чего-то такого в автомобиле, как Nissan Micra, просто нет.

Правильный выбор двигателя

Затем вам нужно тщательно подумать о двигателе, который вы хотите разместить под капотом. Здесь нет смысла перегибать палку; слишком большая мощность, и тормоза, подвеска и топливная система не справятся.

Лучший способ найти правильный движок — это провести небольшое исследование (есть ли у нас какие-либо другие блоги по этому поводу, на которые мы могли бы также ссылаться). Как уже упоминалось, в Интернете есть множество полезных ресурсов, в том числе множество форумов, посвященных конкретным производителям. Даже если вам кажется, что вы выбрали подходящий механизм, проверьте, проверьте и еще раз проверьте, прежде чем совершать какие-либо крупные покупки или решения — даже если это означает оплату опыта профессионала.

Монтаж и изготовление

Если вы думали, что найти двигатель сложно, подождите, пока вы не доберетесь до его установки. Это один из самых сложных аспектов замены двигателя, но будет легче, если вы получите правильный двигатель для начала.

Как и следовало ожидать, замена двигателя на аналогичный будет намного проще, чем выбор варианта, отличного от заводского. Это потому, что крепления будут похожи, если не такими, как на оригинальный двигатель автомобиля.

Для не заводских опций потребуется множество модификаций и изготовления, чтобы установить двигатель и соединить его с другими компонентами автомобиля, такими как ось и трансмиссия.Здесь многое может пойти не так, поэтому мы рекомендуем его только самым опытным домашним мастерам.

Трансмиссия и рычаг переключения передач

Когда и если вы установили двигатель, вам нужно будет начать сложный процесс соединения трансмиссии и шестерен. Именно тогда точность является ключевым моментом, поскольку любые допущенные здесь ошибки могут иметь огромное влияние на весь проект.

Для большинства замен двигателей потребуется изготовление нестандартных валов — если вы не приобрели двигатель у специалиста, и в этом случае они должны быть поставлены.Это помогает новому двигателю подключаться к существующей системе привода на передние или задние колеса.

Топливные системы и системы охлаждения

Если вы провели исследование при поиске двигателя, то найденный вами агрегат должен быть совместим с существующей системой охлаждения и топливной сборкой вашего автомобиля. Это две из самых важных областей, которые нужно исследовать, прежде чем вы остановитесь на двигателе, потому что в идеале вы захотите сохранить оригинальные детали, такие как радиатор и топливный бак, чтобы сэкономить деньги и избежать еще большей головной боли, связанной с заменой других основных деталей.

Как и в случае трансмиссии и рычажного механизма, могут потребоваться специальные шланги и топливопроводы для соединения нового двигателя с исходными системами. Обычно их можно купить вместе с заменяющими двигателями; просто спросите у дилера, какие еще детали и компоненты потребуются для работы двигателя в вашем автомобиле.

Мы надеемся, что это введение в замену двигателя было полезным и сделало ваше решение о том, браться за работу или нет, немного проще. Если вы хотите обсудить плюсы и минусы замены двигателя с другими автолюбителями, присоединяйтесь к группе Redex Club в Facebook.

В Redex наши присадки к двигателю и очистители топливной системы разработаны, чтобы помочь вам получить удовольствие от вождения — независимо от того, есть ли у вас оригинальный или замененный двигатель. Для получения дополнительной информации о нашем инновационном топливе и моторных жидкостях посетите домашнюю страницу сегодня .

MAZDA: Бензиновый двигатель нового поколения SKYACTIV-X | Особые характеристики

Интервью с ведущим инженером двигателя нового поколения SKYACTIV-X

Погоня за идеальным двигателем

Эйдзи Накаи
Генеральный директор
Отдел разработки силовых агрегатов

В: Что такое SKYACTIV-X и чем он отличается от предыдущих двигателей?

A: Проще говоря, SKYACTIV-X — это бензиновый двигатель, сочетающий в себе преимущества бензиновых и дизельных двигателей, что соответствует названию «следующего поколения».«Он помогает земле и людям, предлагая беспрецедентные экологические характеристики и гибкое вождение. Например, он повышает эффективность использования топлива до 20-30 процентов по сравнению с нынешним бензиновым двигателем Mazda, а также увеличивает крутящий момент * 1 на 10-30 процентов. По сути, он предлагает ходовые качества спортивного автомобиля с 2-литровым бензиновым двигателем (MX-5) с выбросами углекислого газа 1,5-литрового дизельного компактного автомобиля (Mazda2).

* 1 Мера вращательной или движущей силы, создаваемой двигателем.Это влияет на ускорение от постоянной скорости.

Характеристики бензинового двигателя нового поколения

Вопрос: Почему из всех доступных технологий, таких как электричество и водород, вы сосредоточились на двигателе внутреннего сгорания?

A: Хотя правда, что различные технологии разрабатываются и выводятся на рынок, у каждой есть свои проблемы. Энергетическая инфраструктура различается в зависимости от страны и региона. Условия эксплуатации — дорожные условия и стиль вождения — также различаются у разных клиентов.Учитывая это, мы подумали, какие экологические технологии лучше всего. Суть заключалась в том, чтобы сократить выбросы углекислого газа на каждом колесе — от точки отбора топлива до вождения автомобиля — и сделать это при реальном вождении на глобальном уровне.
Наше исследование указывало на двигатель внутреннего сгорания. Мы поняли, что повышение эффективности существующих двигателей приведет к сокращению выбросов углекислого газа во всем мире и в реальных условиях вождения.
Дальнейшие перспективы двигателя внутреннего сгорания продемонстрировали сторонние организации.Согласно отчету Международного энергетического агентства, автомобили с двигателями внутреннего сгорания будут составлять около 84 процентов всех транспортных средств в 2035 году. Конечно, мы также разрабатываем другие технологии, чтобы мы могли развернуть их на рынках, где они подходят. Наш электромобиль, запуск которого запланирован на 2019 год, является одним из примеров.
Мы также изучаем способы более эффективного снижения общих выбросов за счет внедрения технологий компактной электрификации для скоростей движения, при которых страдает эффективность двигателя внутреннего сгорания.

Концептуальная схема Well-to-Wheel *

В: Есть ли у двигателя внутреннего сгорания такой потенциал для улучшения?

A: Мы постоянно работаем над созданием идеального двигателя, поэтому знаем, что есть еще много возможностей для улучшения. Было проведено множество исследований потенциала — и технических трудностей — повышения эффективности двигателя внутреннего сгорания. Когда Mazda разработала свои существующие двигатели (SKYACTIV-G и SKYACTIV-D), они продемонстрировали этот потенциал и привлекли внимание научного сообщества.Это помогло вдохнуть новую жизнь в исследования и разработки двигателей внутреннего сгорания. Это достижение было связано с серьезными проблемами: расширением границ аномального сгорания (детонации) в условиях высокой температуры и высокого давления в бензиновых двигателях (SKYACTIV-G) и расширением границ характеристик зажигания (пропуски зажигания) при низких температурах и низком давлении. условия в дизельных двигателях (SKYACTIV-D).
Автомобильные двигатели вырабатывают энергию, сжимая воздух, выхлопные газы и топливо и поджигая их до сгорания.Теоретически, чем больше воздуха вы всасываете и чем сильнее сжимаете его перед сгоранием, тем большую мощность вы можете получить, но это не так. Высокая степень сжатия в бензиновых двигателях вызывает ненормальное сгорание, в то время как низкая степень сжатия в дизельных двигателях вызывает пропуски зажигания. Решая эти проблемы с обоими типами двигателей, инженеры Mazda оттачивали свои навыки при разработке двигателя следующего поколения SKYACTIV-X.

Внедрение технологии SKYACTIV (бензиновые / дизельные двигатели)

Q: Какие технические новшества вошли в SKYACTIV-X?

A: Во-первых, мы использовали склонность к аномальному сгоранию в наших интересах.SKYACTIV-X генерирует много энергии, с силой сжимая большой объем топливовоздушной смеси и зажигая его свечой зажигания, которая затем вызывает множественное воспламенение (воспламенение от сжатия) по всему цилиндру.
Второй — баланс воздуха и топлива (бензина) внутри цилиндра. Смесь воздуха, выхлопных газов и топлива создается внутри цилиндра, и чем больше воздуха относительно топлива, тем выше эффективность использования топлива. С SKYACTIV-X нам удалось значительно увеличить соотношение воздух-топливо по сравнению с обычными двигателями.

Q: Вы, должно быть, столкнулись с трудностями при реализации этих нововведений. Как вы их преодолели?

A: Последовательное достижение нашей цели сгорания в различных средах пользователя — температуре воздуха, высоте, условиях движения и т. Д. — было серьезным препятствием. При воспламенении от сжатия бензин сильно горит только при соблюдении правильных условий температуры и давления. Особенно трудно сгорать при высоком соотношении воздух-топливо.Нам нужно было создать условия для сжигания заданного количества топлива, как и планировалось, в каждом цикле сгорания и в различных сценариях вождения и условиях эксплуатации. Это было похоже на попытку найти идеальный способ приготовить рис, каждый раз регулируя размер пламени.
Чтобы найти это идеальное пламя, мы решили расширить наши вычислительные ресурсы. Разработка нового и сложного метода сжигания требует точного моделирования камеры сгорания. Это была разработка на основе компьютерной модели, в которой мы определили идеальное сгорание путем расчетов, а затем работали над его достижением в реальном мире.В прошлом наша работа представляла собой трудоемкий процесс, включающий создание множества прототипов автомобилей или двигателей и их многократное тестирование. Но такой подход ни к чему не привел бы при разработке нынешнего движка, поскольку имелось бесчисленное множество возможных комбинаций. Разработка на основе компьютерных моделей резко повысила эффективность нашей работы.
Мы также сотрудничали с академическими кругами и правительством в разработке фундаментальных технологий. По мере того, как мы повышали точность моделирования, мы нашли правильное «пламя», которое позволило бы бензину сильно гореть.Мы использовали результаты моделирования, чтобы создать что-то вроде рецепта, который затем запрограммировали в блок управления двигателем.
Этим рецептом является зажигание от сжатия с контролем искры (SPCCI), в котором воплощены технологии воспламенения от сжатия, применяемые последовательными поколениями инженеров по бензиновым двигателям. Мы смогли упаковать SPCCI как систему двигателя. Мы дорабатываем его для максимального удовлетворения клиентов, когда запускаем его в 2019 году.

В: Какой двигатель вы хотите разработать дальше?

A: Наша цель — продолжать стремиться к лучшему в мире двигателю: быстрому источнику энергии, который более эффективен и выделяет меньше углекислого газа в реальных сценариях вождения в зависимости от условий окружающей среды пользователя и выделяет более чистый выхлоп.
В процессе разработки SKYACTIV-X мы преодолели ряд проблем. Фактически, мы даже смогли устранить препятствие, связанное с аномальным возгоранием, и сделать это в наших интересах. В детстве кофе горький на вкус, но взрослый начинает ценить его. Нечто подобное случалось в моей карьере инженера. Проблемы, с которыми мы сталкиваемся сейчас в поисках идеального двигателя внутреннего сгорания, неизбежно станут нашей сильной стороной. Это вдохновляет нас продолжать поиск двигателя, который поможет создать прекрасную землю и обогатит жизнь людей и общества.

Практическое введение в терминологию контейнеров

Вы можете подумать, что контейнеры кажутся довольно простой концепцией, так зачем мне читать о терминологии контейнеров? В своей работе в качестве евангелиста контейнерных технологий я столкнулся с неправильным использованием терминологии контейнеров, из-за чего люди спотыкались на пути к освоению контейнеров. Такие термины, как контейнеры и изображения, используются как синонимы, но между ними есть важные концептуальные различия. В мире контейнеров репозиторий имеет иное значение, чем то, что вы ожидали.Вдобавок ландшафт контейнерных технологий шире, чем просто докер. Без хорошего понимания терминологии может быть сложно понять ключевые различия между docker и (выберите ваши фавориты, CRI-O, rkt, lxc / lxd) или понять, что делает Open Container Initiative для стандартизации контейнерной технологии.

Начать работу с контейнерами Linux обманчиво просто. Установка движка контейнера, такого как докер, и выполнение ваших первых команд займет всего несколько минут.Еще через несколько минут вы создадите свой первый образ контейнера и поделитесь им. Затем вы начинаете знакомый процесс создания производственной контейнерной среды и понимаете, что необходимо понимать много терминологии и технологий за кулисами. Хуже того, многие из следующих терминов используются взаимозаменяемо … часто вызывая некоторую путаницу для новичков.

• Контейнер
• Изображение
• Изображение контейнера
• Слой изображения
• Реестр
• Репозиторий
• Тег
• Базовое изображение
• Изображение платформы
• Слой

Понимание терминологии, изложенной в этом техническом словаре, даст вам более глубокое понимание лежащих в основе технологий.Это поможет вам и вашим командам говорить на одном языке, а также даст представление о том, как лучше спроектировать вашу контейнерную среду для достижения ваших целей. Это более глубокое понимание позволит нам как отрасли, так и более широкому сообществу создавать новые архитектуры и решения. Обратите внимание: этот технический словарь предполагает, что читатель уже понимает, как запускать контейнеры. Если вам нужен учебник, попробуйте начать с Практическое введение в контейнеры Docker в блоге разработчиков Red Hat.

Контейнеры 101

Чтобы понять терминологию контейнеров, важно точно понимать, что такое контейнер — с технической точностью. Контейнер — это действительно две разные вещи. Как и обычная программа Linux, контейнеры действительно имеют два состояния — состояние покоя и выполнение. В состоянии покоя контейнер — это файл (или набор файлов), который сохраняется на диске. Это называется образом контейнера или репозиторием контейнера. Когда вы вводите команду для запуска контейнера, Container Engine распаковывает необходимые файлы и метаданные, а затем передает их ядру Linux.Запуск контейнера очень похож на запуск обычного процесса Linux и требует вызова API к ядру Linux. Этот вызов API обычно инициирует дополнительную изоляцию и монтирует копию файлов, которые были в образе контейнера. После запуска контейнеры — это просто процесс Linux. Процесс запуска контейнеров, а также формат образа на диске определяются и регулируются стандартами.

Существует несколько конкурирующих форматов образов контейнеров (Docker, Appc, LXD), но отрасль движется вперед со стандартом, регулируемым в рамках инициативы Open Container Initiative, иногда называемой просто открытыми контейнерами или OCI.Объем OCI включает спецификацию формата изображения контейнера, которая определяет дисковый формат для образов контейнеров, а также метаданные, которые определяют такие вещи, как архитектура оборудования и операционная система (Linux, Windows и т. Д.). Широко распространенный в отрасли формат образов контейнеров позволяет экосистемам программного обеспечения процветать — разные участники, проекты и поставщики могут создавать образы и инструменты, которые могут взаимодействовать друг с другом. Пользователи хотят взаимодействия между инструментами для подписи, сканирования, построения, запуска, перемещения и управления образами контейнеров.

Есть также несколько конкурирующих контейнерных движков, включая Docker, CRI-O, Railcar, RKT, LXC. Эти движки контейнеров берут образ контейнера и превращают его в контейнер (также называемый запущенными процессами). Как это происходит, регулируется областью OCI, которая включает в себя спецификацию среды выполнения контейнера и эталонную реализацию среды выполнения, называемую RunC. Эта эталонная реализация имеет открытый исходный код, регулируется моделью разработки сообщества и обычно используется многими контейнерными движками для связи с ядром хоста при создании контейнеров.

Инструменты

, которые нацелены на спецификацию формата образа контейнера OCI и спецификацию среды выполнения контейнера, обеспечивают переносимость между широкой экосистемой контейнерных платформ, контейнерных движков и вспомогательных инструментов между облачными провайдерами и локальными архитектурами. Понимание номенклатуры, стандартов контейнеров и архитектуры строительных блоков контейнеров гарантирует, что вы сможете общаться с другими архитекторами для создания масштабируемых и поддерживаемых контейнерных приложений и сред для продуктивного запуска контейнеров на долгие годы.

Изображение контейнера

См. Также Репозиторий.

Образ контейнера в его простейшем определении — это файл, который загружается с сервера реестра и используется локально в качестве точки монтирования при запуске контейнеров. Сообщество контейнеров довольно часто использует «образ контейнера», но эта номенклатура может сбивать с толку. Docker, RKT и даже LXD работают по концепции извлечения удаленных файлов и их запуска в качестве контейнера. Каждая из этих технологий обрабатывает образы контейнеров по-разному.LXD извлекает один образ контейнера (однослойный), в то время как docker и RKT используют образы на основе OCI, которые могут состоять из нескольких слоев.

Технически это намного сложнее, чем отдельный файл на сервере реестра. Когда люди используют термин «изображение контейнера», они часто имеют в виду репозиторий и относятся к набору нескольких слоев изображений контейнера, а также к метаданным, которые предоставляют дополнительную информацию о слоях.

В концепции образа контейнера неявно заложена концепция формата образа контейнера.

Формат изображения контейнера

См. Изображение и фон контейнера.

Исторически у каждого Container Engine был свой формат образов контейнеров. У LXD, RKT и Docker были свои собственные форматы изображений. Некоторые из них состояли из одного слоя, а другие — из группы слоев в виде древовидной структуры. Сегодня почти все основные инструменты и механизмы перешли в формат, определенный Open Container Initiative (OCI). Этот формат изображения определяет слои и метаданные внутри изображения контейнера.По сути, формат изображения OCI определяет образ контейнера, состоящий из файлов tar для каждого уровня, и файла manifest.json с метаданными.

Open Container Initiative (OCI), которая изначально была основана на формате образов Docker V2, успешно объединила широкую экосистему контейнерных движков, облачных провайдеров и поставщиков инструментов (сканирование безопасности, подписание, сборка и перемещение). Это поможет защитить пользователей, вкладывающих средства в знания и инструменты в своей среде.

Контейнерный двигатель

См. Также Среда выполнения контейнера.

Механизм контейнера — это часть программного обеспечения, которое принимает запросы пользователей, включая параметры командной строки, извлекает изображения и с точки зрения конечного пользователя запускает контейнер. Существует множество контейнерных движков, включая docker, RKT, CRI-O и LXD. Кроме того, многие облачные провайдеры, платформы как услуга (PaaS) и платформы контейнеров имеют собственные встроенные движки контейнеров, которые используют образы контейнеров, совместимые с Docker или OCI. Наличие стандартного отраслевого формата образа контейнера обеспечивает возможность взаимодействия между всеми этими различными платформами.

Если пойти на один уровень глубже, то большинство контейнерных движков фактически не запускают контейнеры, они полагаются на среду выполнения, совместимую с OCI, такую ​​как runc. Обычно за контейнерный движок отвечает:

• Обработка пользовательского ввода
• Часто обработка ввода через API из оркестратора контейнеров
• Получение образов контейнеров с сервера реестра
• Расширение распаковки и расширения образа контейнера на диске с помощью графического драйвера (блока или файла в зависимости от драйвера)
• Подготовка точки монтирования контейнера, обычно в хранилище копирования при записи (опять же, блок или файл в зависимости от драйвера)
• Подготовка метаданных, которые будут переданы в среду выполнения контейнера для правильного запуска контейнера.
  • Использование некоторых значений по умолчанию из образа контейнера (например,ArchX86)
  • Использование пользовательского ввода для переопределения значений по умолчанию в образе контейнера (например, CMD, ENTRYPOINT)
  • Использование значений по умолчанию, указанных в образе контейнера (например, правила SECCOM)
• Вызов среды выполнения контейнера

Для более глубокого понимания см. Понимание стандартов на контейнеры. См. Также «Среда выполнения контейнера».

Контейнер

Контейнеры существуют в операционных системах довольно давно. Контейнер — это экземпляр среды выполнения для образа контейнера.Контейнер — это стандартный процесс Linux, который обычно создается с помощью системного вызова clone () вместо fork () или exec (). Кроме того, контейнеры часто дополнительно изолируются с помощью cgroups, SELinux или AppArmor.

Хост контейнера

Хост контейнера — это система, которая запускает контейнерные процессы, часто называемые просто контейнерами. Это может быть, например, RHEL Atomic Host, работающий на виртуальной машине, как экземпляр в общедоступном облаке или на голом железе в вашем центре обработки данных. Как только образ контейнера (также известный как репозиторий) извлекается с сервера реестра на локальный узел контейнера, считается, что он находится в локальном кеше.

Определить, какие репозитории синхронизируются с локальным кешем, можно с помощью следующей команды:

[root @ rhel7 ~] # образы докеров -a

РЕПОЗИТОРНЫЙ ТЕГ ИДЕНТИФИКАТОР ИЗОБРАЖЕНИЯ СОЗДАН ВИРТУАЛЬНЫЙ РАЗМЕР
registry.access.redhat.com/rhel7 последнее 6883d5422f4e 3 недели назад 201,7 МБ 

Сервер реестра

Сервер реестра — это, по сути, модный файловый сервер, который используется для хранения репозиториев докеров.Обычно сервер реестра указывается как обычное DNS-имя и, необязательно, номер порта для подключения. Большая часть ценности экосистемы докеров заключается в возможности извлекать и извлекать репозитории с серверов реестра.

Когда демон docker не имеет локально кэшированной копии репозитория, он автоматически извлекает ее с сервера реестра. В большинстве дистрибутивов Linux демон docker настроен для извлечения из docker.io, но его можно настроить в некоторых дистрибутивах Linux.Например, Red Hat Enterprise Linux настроен на извлечение репозиториев из registry.access.redhat.com сначала, а затем будет пробовать docker.io (Docker Hub).

Важно подчеркнуть, что существует неявное доверие к серверу реестра. Вы должны определить, насколько вы доверяете контенту, предоставленному реестром, и можете разрешить или заблокировать определенные реестры. Помимо безопасности, существуют и другие проблемы, такие как доступ пользователей к лицензионному программному обеспечению и вопросы соответствия. Простота, с которой docker позволяет пользователям извлекать программное обеспечение, делает критически важным, чтобы вы доверяли исходному контенту.

В Red Hat Enterprise Linux можно настроить реестр докеров по умолчанию. Определенные серверы реестра можно добавить или заблокировать в RHEL7 и RHEL7 Atomic, изменив файл конфигурации:

vi / и т. д. / sysconfig / докер 

В RHEL7 и RHEL 7 Atomic сервер реестра Red Hat настроен из коробки:

ADD_REGISTRY = '- добавить-registry.access.redhat.com' 

В целях безопасности может быть полезно заблокировать общедоступные репозитории докеров, такие как DockerHub:

# BLOCK_REGISTRY = '- реестр блоков'
 

Red Hat также предлагает интегрированный сервер реестра с платформой OpenShift Container Platform, автономный сервер реестра предприятия с Quay Enterprise, а также облачные, общедоступные и частные репозитории на Quay.io.

Контейнерная оркестровка

Часто команды начинают с установки хоста контейнера, а затем извлекают образы контейнера. Затем они переходят к созданию новых образов контейнеров и отправке их на сервер реестра, чтобы поделиться ими с другими членами своей команды. Через некоторое время они захотят соединить несколько контейнеров вместе и развернуть их как единое целое. Наконец, в какой-то момент они хотят отправить этот модуль в конвейер (Dev / QA / Prod), ведущий к производству. Это путь к осознанию необходимости оркестровки.

Контейнерный оркестратор действительно делает две вещи:

1. Динамически планирует рабочие нагрузки контейнера в кластере компьютеров. Это часто называют распределенными вычислениями.
2. Предоставляет стандартизированный файл определения приложения (kube yaml, docker compose и т. Д.).

Две указанные выше функции предоставляют множество возможностей:

1. Позволяет полностью отдельно планировать контейнеры в приложении. Это полезно, если:
   • Позволяет использовать большие кластеры контейнерных хостов
   • Сбой отдельных контейнеров (зависание процесса, нехватка памяти (OOM))
   • Сбой узлов контейнера (диск, сеть, перезагрузка)
   • Сбой контейнерных двигателей (повреждение, перезапуск)
   • Отдельные контейнеры необходимо увеличить или уменьшить
2. Развернуть новые экземпляры одного и того же приложения в новых средах легко.В мире облачных технологий или в традиционном мире есть много причин, по которым вы можете захотеть это сделать, в том числе:
   • На ноутбуке разработчиков с оркестратором контейнеров, работающим под управлением
   • В общей среде разработки в частном пространстве имен
   • В общей среде разработки во внутреннем общедоступном пространстве имен для видимости и тестирования
   • Внутренняя среда обеспечения качества (QA)
   • В среде нагрузочного тестирования динамически инициализируется и деинициализируется в облаке
   • В золотой среде для проверки совместимости с продукцией
   • В производственной среде
   • В среде аварийного восстановления
   • В новой производственной среде, в которой были обновлены хосты контейнеров, движки контейнеров или оркестраторы контейнеров.
   • В новой производственной среде с теми же версиями Container Host, Container Engine и оркестратора контейнеров в новой геолокации (APAC, EMEA и т. Д.)

Существует множество планировщиков контейнеров, разрабатываемых сообществом и поставщиками.Исторически сложилось так, что Swarm, Mesos и Kubernetes были большой тройкой, но недавно даже Docker и Mesosphere объявили о поддержке Kubernetes — как и почти все крупные поставщики облачных услуг. Kubernetes стал стандартом де-факто в оркестровке контейнеров, как и Linux до него. Если вы изучаете оркестровку контейнеров, Red Hat рекомендует наш корпоративный дистрибутив под названием OpenShift.

Среда выполнения контейнера

Среда выполнения контейнера — компонент нижнего уровня, обычно используемый в Container Engine, но также может использоваться для тестирования вручную.Эталонная реализация стандарта среды выполнения Open Containers Initiative (OCI) — runc. Это наиболее широко используемая среда выполнения контейнеров, но есть и другие среды выполнения, совместимые с OCI, такие как crun, railcar и katacontainers. Docker, CRI-O и многие другие движки контейнеров полагаются на runc.

Среда выполнения контейнера отвечает за:

• Использование точки монтирования контейнера, предоставленной Container Engine (также может быть простым каталогом для тестирования)
• Использование метаданных контейнера, предоставленных Container Engine (также может быть вручную созданным config.json для тестирования)
• Взаимодействие с ядром для запуска контейнерных процессов (системный вызов clone)
• Настройка контрольных групп
• Настройка политики SELinux
• Настройка правил App Armor

Чтобы предоставить немного истории, когда машина Docker была впервые создана, она полагалась на LXC в качестве среды выполнения контейнера. Позже команда Docker разработала собственную библиотеку под названием libcontainer для запуска контейнеров. Эта библиотека была написана на Golang и скомпилирована в исходные движки Docker.Наконец, когда был создан OCI, Docker пожертвовал код libcontainer и превратил его в отдельную утилиту под названием runc. Теперь runc является эталонной реализацией и используется другими движками контейнеров, такими как CRI-O. На самом низком уровне это дает возможность запускать контейнер последовательно, независимо от его двигателя. Runc — это очень краткая утилита, которая ожидает, что ей будут предоставлены точка монтирования (каталог) и метаданные (config.json). См. Это руководство для получения дополнительной информации о runc.

Для более глубокого понимания см. Понимание стандартов контейнеров.См. Также «Среда выполнения контейнера».

Слой изображения

Хранилища часто называют образами или образами контейнеров, но на самом деле они состоят из одного или нескольких слоев. Слои изображений в репозитории связаны между собой родительско-дочерними отношениями. Каждый слой изображения представляет собой изменения между ним и родительским слоем.

Ниже мы собираемся проверить слои репозитория на локальном хосте контейнера. Начиная с Docker 1.7, нет собственных инструментов для проверки слоев изображений в локальном репозитории (есть инструменты для онлайн-реестров).С помощью инструмента Dockviz вы можете быстро проверить все слои. Обратите внимание, что у каждого слоя есть тег и универсальный уникальный идентификатор (UUID). Следующая команда вернет сокращенные версии UUID, которые обычно достаточно уникальны для работы на одной машине. Если вам нужен полный UUID, используйте параметр —no-trunc.

docker run --rm --privileged -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock nate / dockviz images -t

├─2332d8973c93 Виртуальный размер: 187,7 МБ
 │ └─ea358092da77 Виртуальный размер: 187.9 МБ
 │ └─a467a7c6794f Виртуальный размер: 187,9 МБ
 │ └─ca4d7b1b9a51 Виртуальный размер: 187,9 МБ
 │ └─4084976dd96d Виртуальный размер: 384,2 МБ
 │ └─943128b20e28 Виртуальный размер: 386,7 МБ
 │ └─db20cc018f56 Виртуальный размер: 386,7 МБ
 │ └─45b3c59b9130 Виртуальный размер: 398,2 МБ
 │ └─91275de1a5d7 Виртуальный размер: 422,8 МБ
 │ └─e7a97058d51f Виртуальный размер: 422,8 МБ
 │ └─d5c963edfcb2 Виртуальный размер: 422,8 МБ
 │ └─5cfc0ce98e02 Виртуальный размер: 422.8 МБ
 │ └─7728f71a4bcd Виртуальный размер: 422,8 МБ
 │ └─0542f67da01b Виртуальный размер: 422,8 МБ Теги: docker.io/registry:latest 

Обратите внимание, что репозиторий «docker.io/registry» на самом деле состоит из множества слоев изображений. Что еще более важно, обратите внимание, что пользователь потенциально может «запустить» контейнер на основе любого из этих уровней. Следующая команда вполне допустима, хотя не гарантируется, что она была протестирована или даже работает правильно.Как правило, построитель изображений помечает (создает имя) определенные слои, которые вы должны использовать:

docker run -it 45b3c59b9130 bash 

Репозитории построены таким образом, потому что всякий раз, когда построитель изображений создает новое изображение, различия сохраняются как слой. Есть два основных способа создания новых слоев в репозитории. Во-первых, при создании изображения вручную каждая «фиксация» создает новый слой. Если построитель образов создает образ с помощью Dockerfile, каждая директива в файле создает новый слой.Полезно иметь представление о том, что изменилось в репозитории контейнеров между каждым слоем.

Тег

Даже если пользователь может указать, что контейнер монтируется и запускается с любого уровня в репозитории, это необязательно делать. Когда построитель изображений создает новый репозиторий, они обычно маркируют лучшие слои изображений для использования. Они называются тегами и представляют собой инструмент, с помощью которого создатели образов контейнеров сообщают потребителям образов контейнеров, какие слои лучше всего использовать.Обычно теги используются для обозначения версий программного обеспечения в репозитории. Это только по соглашению — на самом деле, OCI или какой-либо другой стандарт определяет, для каких тегов можно использовать, и ими можно злоупотреблять для всего, что захочет пользователь. Будьте осторожны, потому что это может создать много путаницы в командах разработчиков, эксплуатации и архитектуры, поэтому хорошо задокументируйте это, если вы используете его для чего-то другого, кроме версии программного обеспечения.

Есть один специальный тег — latest — который обычно указывает на уровень, содержащий последнюю версию программного обеспечения в репозитории.Этот специальный тег по-прежнему просто указывает на слой изображения, как и любой другой тег, поэтому им можно злоупотреблять.

Для удаленного просмотра тегов, доступных в репозитории, выполните следующую команду (утилита jq делает вывод намного более читаемым):

curl -s registry.access.redhat.com/v1/repositories/rhel7/tags | jq
 {
 "7.0-21": "e1f5733f050b2488a17b7630cb038bfbea8b7bdfa9bdfb99e63a33117e28d02f",
 «7.0-23»: «bef54b8f8a2fdd221734f1da404d4c0a7d07ee9169b1443a338ab54236c8c91a»,
 «7.0-27»: «8e6704f39a3d4a0c82ec7262ad683a9d1d9a281e3c1ebbb64c045b9af39b3940»,
 «7.1-11 ":" d0a516b529ab1adda28429cae5985cab9db93bfd8d301b3a94d22299af72914b ",
 "7.1-12": "275be1d3d0709a06ff1ae38d0d5402bc8f0eeac44812e5ec1df4a9e99214eb9a",
 "7.1-16": "82ad5fa11820c2889c60f7f748d67aab04400700c581843db0d1e68735327443",
 «7.1-24»: «c4f590bbcbe329a77c00fea33a3a96006307204148
61ec3a134baba50d6»,
 "7.1-4": "10acc31def5d6f249b548e01e8ffbaccfd61af0240c17315a7ad393d022c5ca2",
 «7.1-6»: «65de4a13fc7cf28b4376e65efa31c5c3805e18da4eb01ad0c8b8801f4a10bc16»,
 "7.1-9": "e3c92c6cff3543d19d0c9a24c72cd3840f8ba3ee00357f997b786e8939efef2f",
 «7.2 ":" 6c3a84d798dc449313787502060b6d5b4694d7527d64a7c99ba199e3b2df834e ",
 "7.2-2": "58958c7fafb7e1a71650bc7bdbb9f5fd634f3545b00ec7d390b2075db511327d",
 "7.2-35": "6883d5422f4ec2810e1312c0e3e5a
2e2a8185cd3a1124b459a7c38dc55b",
 "7.2-38": "6c3a84d798dc449313787502060b6d5b4694d7527d64a7c99ba199e3b2df834e",
 "последний": "6c3a84d798dc449313787502060b6d5b4694d7527d64a7c99ba199e3b2df834e"
 } 

Репозиторий

При использовании команды docker репозиторий — это то, что указано в командной строке, а не изображение.В следующей команде «rhel7» — это репозиторий.

докер тянуть rhel7 

Фактически автоматически расширяется до:

docker pull registry.access.redhat.com/rhel7:latest 

Это может сбивать с толку, и многие люди называют это изображением или образом контейнера. Фактически, подкоманда docker images используется для вывода списка локально доступных репозиториев. Концептуально эти репозитории можно рассматривать как образы контейнеров, но важно понимать, что эти репозитории на самом деле состоят из слоев и включают метаданные в файл, называемый манифестом (manifest.json):

образы докеров

РЕПОЗИТОРНЫЙ ТЕГ ИДЕНТИФИКАТОР ИЗОБРАЖЕНИЯ СОЗДАН ВИРТУАЛЬНЫЙ РАЗМЕР
 registry.access.redhat.com/rhel7 последнее 6883d5422f4e 4 недели назад 201,7 МБ
 registry.access.redhat.com/rhel последнее 6883d5422f4e 4 недели назад 201,7 МБ
 registry.access.redhat.com/rhel6 последнее 05c3d56ba777 4 недели назад 166.1 МБ
 registry.access.redhat.com/rhel6/rhel последнее 05c3d56ba777 4 недели назад 166,1 МБ
 ... 

Когда мы указываем репозиторий в командной строке, Container Engine выполняет дополнительную работу за вас. В этом случае демон docker (не клиентский инструмент) настроен со списком серверов для поиска. В нашем примере выше демон будет искать репозиторий «rhel7» на каждом из настроенных серверов.

В приведенной выше команде было указано только имя репозитория, но также можно указать полный URL-адрес с помощью клиента докера.Чтобы выделить это, давайте начнем с анализа полного URL.

Другой способ, которым вы часто можете увидеть это указание:

РЕЕСТР / ИМЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО / РЕПОЗИТОРИЙ [: TAG] 

Полный URL-адрес состоит из стандартного имени сервера, пространства имен и, необязательно, тега. На самом деле существует множество вариантов того, как указывать URL-адрес, и по мере изучения экосистемы докеров вы обнаружите, что многие части являются необязательными. Все следующие команды действительны и извлекают некоторую перестановку одного и того же репозитория:

 docker pull реестр.access.redhat.com/rhel7/rhel:latest
 docker pull registry.access.redhat.com/rhel7/rhel
 docker pull registry.access.redhat.com/rhel7
 docker pull rhel7 / rhel: последняя версия 

Пространство имен

Пространство имен — это инструмент для разделения групп репозиториев. В общедоступном DockerHub пространство имен обычно представляет собой имя пользователя, использующего изображение, но также может быть именем группы или логическим именем.

Red Hat использует пространство имен для разделения групп репозиториев на основе продуктов, перечисленных на сервере Red Hat Federated Registry.Вот несколько примеров результатов, возвращаемых registry.access.redhat.com. Обратите внимание, последний результат фактически указан на другом сервере реестра. Это связано с тем, что Red Hat также работает с перечислением репозиториев на серверах реестра наших партнеров:

registry.access.redhat.com/rhel7/rhel
registry.access.redhat.com/openshift3/mongodb-24-rhel7
registry.access.redhat.com/rhscl/mongodb-26-rhel7
registry.access.redhat.com/rhscl_beta/mongodb-26-rhel7
registry-mariadbcorp.rhcloud.com/rhel7/mariadb-enterprise-server:10.0 

Обратите внимание, что иногда полный URL указывать не нужно. В этом случае для данного пространства имен существует репозиторий по умолчанию. Если пользователь указывает только пространство имен Fedora, последний тег из репозитория по умолчанию будет загружен на локальный сервер. Таким образом, выполнение следующих команд, по сути, одно и то же, каждая из которых более специфична:

Докер тянуть шляпу
докер тянуть docker.io/fedora
docker pull docker.io/library/fedora:latest 

Пространство имен ядра

Пространство имен ядра полностью отличается от пространства имен, о котором мы говорим при обсуждении репозиториев и серверов реестра.При обсуждении контейнеров пространства имен ядра, возможно, являются наиболее важной структурой данных, поскольку они позволяют использовать контейнеры в том виде, в каком мы их знаем сегодня. Пространства имен ядра позволяют каждому контейнеру иметь собственные точки монтирования, сетевые интерфейсы, идентификаторы пользователей, идентификаторы процессов и т. Д.

Когда вы вводите команду в терминале Bash и нажимаете Enter, Bash отправляет запрос ядру на создание обычного процесса Linux, используя версию системного вызова exec (). Контейнер является особенным, потому что, когда вы отправляете запрос в движок контейнера, такой как docker, демон docker делает запрос к ядру для создания контейнерного процесса, используя другой системный вызов clone ().Этот системный вызов clone () является особенным, потому что он может создать процесс со своими собственными виртуальными точками монтирования, идентификаторами процессов, идентификаторами пользователей, сетевыми интерфейсами, именем хоста и т. Д.

Хотя технически в Linux нет единой структуры данных, представляющей контейнер, пространства имен ядра и системный вызов clone () настолько близки, насколько это возможно.

Графический драйвер

Когда конечный пользователь указывает тег изображения контейнера для запуска — по умолчанию это последний тег — драйвер графика распаковывает все зависимые слои изображения, необходимые для создания данных в выбранном теге.Графический драйвер — это часть программного обеспечения, которая отображает необходимые слои изображений в репозитории на часть локального хранилища. Слои изображения контейнера могут быть сопоставлены с каталогом с помощью драйвера, такого как Overlay2, или в блочном хранилище, с помощью драйвера, такого как Device Mapper. Среди драйверов: aufs, devicemapper, btrfs, zfs и overlayfs.

Когда контейнер запущен, слои образа монтируются только для чтения с пространством имен ядра. Слои изображений из репозитория всегда монтируются только для чтения , но по умолчанию также настраивается отдельный слой копирования при записи.Это позволяет контейнерному процессу записывать данные в контейнер. Когда данные записываются, они сохраняются на уровне копирования при записи на нижележащем хосте. Этот уровень копирования при записи можно отключить, запустив контейнер с такой опцией, как —readonly .

У демона docker есть собственный набор драйверов Graph, и есть другие библиотеки с открытым исходным кодом, которые предоставляют драйверы Graph, такие как контейнеры / изображения, которые используются в таких инструментах, как CRI-O, Skopeo и других движках контейнеров.

Определить, какой драйвер графа вы используете, можно с помощью команды docker info:

[root @ rhel7 ~] # информация о докере

...
 Драйвер хранилища: devicemapper
 Имя пула: docker-253: 1-884266-pool
 Размер блока пула: 65,54 kB
 Резервная файловая система: xfs
 Файл данных: / dev / loop0
 Файл метаданных: / dev / loop1
 Используемое пространство данных: 3,037 ГБ
 Всего дискового пространства: 107,4 ГБ
 Доступное пространство для данных: 2,56 ГБ
 Используемое пространство метаданных: 2,707 МБ
 Всего метаданных: 2,147 ГБ
 Доступное пространство метаданных: 2.145 ГБ
 Поддерживается синхронизация Udev: true
 Включено отложенное удаление: false
 Файл цикла данных: / var / lib / docker / devicemapper / devicemapper / data
 Файл цикла метаданных: / var / lib / docker / devicemapper / devicemapper / metadata
 Версия библиотеки: 1.02.107-RHEL7 (2015-10-14) 

Существует много типов формирования шаблонов проектирования контейнеров. Поскольку контейнеры представляют собой исполняемую версию образа контейнера, способ его создания тесно связан с тем, как он запускается.

Некоторые образы контейнеров предназначены для запуска без привилегий, в то время как другие более специализированы и требуют привилегий, подобных суперпользователю.Существует множество измерений, в которых можно оценивать шаблоны, и часто пользователи видят несколько шаблонов или вариантов использования, рассматриваемых вместе в одном образе / контейнере контейнера.

В этом разделе мы углубимся в некоторые из распространенных вариантов использования контейнеров, с которыми сталкиваются пользователи.

Контейнеры приложений

Контейнеры приложений — самая популярная форма контейнеров. Это то, о чем заботятся разработчики и владельцы приложений. Контейнеры приложений содержат код, над которым работают разработчики.Они также включают такие вещи, как MySQL, Apache, MongoDB и / или Node.js.

Имеется отличная экосистема формирования контейнеров приложений. Такие проекты, как Software Collections, предоставляют безопасные и поддерживаемые образы контейнеров приложений для использования с Red Hat Enterprise Linux. В то же время члены сообщества Red Hat запускают несколько отличных контейнеров для новейших приложений.

Red Hat считает, что контейнеры приложений обычно не требуют особых привилегий для выполнения своих рабочих нагрузок.Тем не менее, производственные контейнерные среды обычно требуют гораздо большего, чем просто непривилегированные контейнеры приложений для предоставления других вспомогательных услуг.

Контейнеры операционной системы

См. Также Системные контейнеры

Операционная система Контейнеры — это контейнеры, которые больше похожи на полноценную виртуальную операционную систему. Контейнеры операционной системы по-прежнему используют общее ядро ​​хоста, но запускают полную систему инициализации, которая позволяет им легко запускать несколько процессов. LXC и LXD являются примерами контейнеров операционной системы, поскольку они рассматриваются как полноценная виртуальная машина.

Также возможно приблизить контейнер операционной системы с контейнерами на основе docker / OCI, но для этого требуется запуск systemd внутри контейнера. Это позволяет конечному пользователю устанавливать программное обеспечение, как обычно, и обращаться с контейнером как с полноценной операционной системой.

yum установить mysql 

systemctl включить mysql 

Это упрощает перенос существующих приложений. Red Hat прилагает все усилия, чтобы упростить работу с контейнерами операционной системы, позволяя запускать systemd внутри контейнера и разрешая управление с помощью machined.Хотя многие клиенты (пока) не готовы к внедрению микросервисов, они все же могут получить преимущества от внедрения контейнеров на основе изображений в качестве модели доставки программного обеспечения.

Контейнеры для домашних животных

Хотя Red Hat, безусловно, рекомендует, поддерживает и пропагандирует использование облачных шаблонов для разработки новых приложений, в действительности не все существующие приложения будут переписаны, чтобы использовать преимущества новых шаблонов. Многие существующие приложения являются единственными в своем роде, и единственные в своем роде приложения часто называют Pets.Контейнеры, созданные специально для работы с этими домашними животными, иногда называют Pet Containers

. Контейнеры

Pet предоставляют пользователям переносимость и удобство стандартизированной контейнерной инфраструктуры, основанной на серверах реестра, образах контейнеров и стандартных хостах контейнеров для инфраструктуры, но при этом обеспечивают гибкость традиционной среды внутри контейнера. Идея состоит в том, чтобы упростить контейнеризацию существующих приложений, например использование systemd в контейнере.Цель состоит в том, чтобы повторно использовать существующие средства автоматизации, установщики и инструменты, чтобы легко создать образ контейнера, который просто запускается.

Супер привилегированные контейнеры

При построении инфраструктуры контейнеров на выделенных хостах контейнеров, таких как Red Hat Enterprise Linux Atomic Host, системным администраторам по-прежнему необходимо выполнять административные задачи. Независимо от того, используются ли они с распределенными системами, такими как Kubernetes или OpenShift, или с автономными хостами контейнеров, суперпривилегированные контейнеры (SPC) являются мощным инструментом.SPC могут даже делать такие вещи, как загрузка специализированных модулей ядра, например, с помощью systemtap.

В инфраструктуре, созданной для запуска контейнеров, администраторам, скорее всего, понадобятся SPC для выполнения таких задач, как мониторинг, резервное копирование и т. Д. Важно понимать, что обычно существует более тесная связь между SPC и ядром хоста, поэтому администраторы должны выбирать надежный контейнерный хост и стандартизируйте его, особенно в большой кластеризованной / распределенной среде, где труднее устранять неполадки.Затем им необходимо выбрать пользовательское пространство в SPC, совместимое с ядром хоста.

Инструменты и программное обеспечение операционной системы

Дистрибутивы

Linux всегда предоставляли пользователям системное программное обеспечение, такое как Rsyslogd, SSSD, sadc и т. Д. Исторически эти части системного программного обеспечения устанавливались с помощью пакетов RPM или DEB. Но с появлением контейнеров в качестве формата упаковки стало удобно и легко устанавливать системное программное обеспечение через образы контейнеров.Red Hat предоставляет несколько предварительно упакованных контейнеров для таких вещей, как инструменты виртуализации Red Hat, rsyslog, sssd и sadc.

Новые шаблоны проектирования формируются по мере того, как все больше и больше людей поставляют программное обеспечение с контейнерами. Разработчики Red Hat используют и внедряют многие из этих шаблонов в сообщество. Цель этого раздела — помочь выделить и определить некоторые из этих шаблонов.

Способ сохранения контейнера на диске (т. Е. Его формат изображения) может существенно повлиять на его работу.Например, контейнер, предназначенный для запуска sssd, должен иметь особые привилегии при каждом запуске, иначе он не сможет выполнять свою работу. Ниже приводится краткий список шаблонов, которые формируются в сообществе контейнеров:

Изображения приложений

Эти изображения потребляются конечными пользователями. Сценарии использования варьируются от баз данных и веб-серверов до шин приложений и сервисов. Они могут быть построены внутри компании или доставлены заказчику от независимого поставщика программного обеспечения. Часто конечные пользователи будут исследовать и заботиться о том, какие биты использовались для создания автономного образа.Автономные образы — это самый простой вид образов, но их сложнее всего спроектировать, построить и исправить.

Базовые изображения

Базовое изображение — это один из простейших типов изображений, но вы найдете множество определений. Иногда пользователи будут ссылаться на стандартную корпоративную сборку или даже на образ приложения как на «базовый образ». Технически это не базовое изображение. Это промежуточные изображения.

Проще говоря, базовое изображение — это изображение, не имеющее родительского слоя. Обычно базовый образ содержит новую копию операционной системы.Базовые образы обычно включают инструменты (yum, rpm, apt-get, dnf, microdnf), необходимые для установки пакетов / обновления образа с течением времени. Хотя базовые образы можно «создавать вручную», на практике они обычно создаются и публикуются проектами с открытым исходным кодом (такими как Debian, Fedora или CentOS) и поставщиками (например, Red Hat). Происхождение базовых образов имеет решающее значение для безопасности. Короче говоря, единственная цель базового изображения — предоставить отправную точку для создания ваших производных изображений. При использовании файла докеров выбор используемого базового образа является явным:

ИЗ реестра.access.redhat.com/rhel7-atomic 

Builder Изображения

Это специализированная форма образа контейнера, которая производит образы контейнеров приложений в качестве потомка. Они включают все, кроме исходного кода разработчика. Образы Builder включают библиотеки операционной системы, среды выполнения языков, промежуточное программное обеспечение и инструменты преобразования исходного кода в образ.

При запуске образа компоновщика он внедряет исходный код разработчика и создает готовый к запуску образ контейнера дочернего приложения. Этот вновь созданный образ контейнера приложения можно затем запустить в разработке или производстве.

Например, если у разработчика есть PHP-код, и он хочет запустить его в контейнере, он может использовать образ PHP-компоновщика для создания готового к запуску образа контейнера приложения. Разработчик передает URL-адрес GitHub, где хранится код, а образ построителя выполняет остальную работу за него. Результатом контейнера Builder является образ контейнера приложения, который включает в себя Red Hat Enterprise Linux, PHP из коллекций программного обеспечения и код разработчика, все вместе готовые к запуску.

Образы

Builder обеспечивают эффективный способ быстрого и легкого перехода от кода к контейнеру на основе надежных компонентов.

Компоненты в контейнерах

Контейнер предназначен для развертывания как часть более крупной программной системы, а не отдельно. Этому способствуют две основные тенденции.

Во-первых, микросервисы стимулируют использование лучших в своем классе компонентов — это также стимулирует использование большего количества компонентов, объединенных вместе для создания единого приложения. Контейнерные компоненты удовлетворяют потребность в более быстром и простом развертывании все большего количества сложного программного обеспечения. Каждый из этих компонентов может иметь разные версии, и образы контейнеров помогают в этом.Определения приложений, такие как развертывания Kubernetes / OpenShift, yaml / json, открытый брокер служб, шаблоны OpenShift и диаграммы Helm, позволяют определять приложения на более высоком уровне.

Во-вторых, не все программы легко развернуть в виде контейнеров. Иногда имеет смысл помещать в контейнеры только определенные компоненты, которые легче переместить в контейнеры или которые обеспечивают большую ценность для всего проекта. В мультисервисном приложении некоторые сервисы могут быть развернуты как контейнеры, в то время как другие могут быть развернуты с помощью традиционной традиционной методологии, такой как RPM или скрипт установщика — см. Контейнеры для домашних животных.Но другие компоненты может быть трудно поместить в контейнеры, потому что они слишком тесно связаны, чтобы разбить их, нуждаются в доступе к специальному оборудованию или, возможно, требуются API-интерфейсы ядра более низкого уровня и т. Д. В более крупном приложении, вероятно, будут части приложения, которые могут быть помещены в контейнеры, а части — нет. Контейнерные компоненты представляют собой части, которые могут быть помещены в контейнеры. Контейнерные компоненты предназначены для работы как часть определенного приложения, а не автономно. Важно понимать, что контейнерные компоненты не предназначены для самостоятельной работы.Они представляют ценность для более крупного программного обеспечения, но сами по себе не представляют особой ценности.

Например, когда был выпущен OpenShift Enterprise 3.0, большая часть основного кода была развернута с использованием пакетов RPM, но после установки администраторы развернули маршрутизатор и реестр как контейнеры. С выпуском OpenShift 3.1 в установщик была добавлена ​​опция для развертывания компонентов master, node, openvswitch и etcd в качестве контейнеров — после установки администраторам была предоставлена ​​возможность развернуть elasticsearch, fluentd и kibana в качестве контейнеров.

Хотя программа установки OpenShift по-прежнему вносит изменения в файловую систему сервера, все основные компоненты программного обеспечения теперь могут быть установлены с использованием образов контейнеров. Эти контейнеризованные компоненты делают то, что, например, экземпляр образа etcd, встроенный в OpenShift, не должен и никогда не будет использоваться для хранения данных для кода вашего клиентского приложения, потому что это контейнерный компонент, предназначенный для работы как часть OpenShift. Контейнерная платформа.

В последних выпусках OpenShift наблюдается тенденция к увеличению количества контейнерных компонентов.Шаблон контейнерных компонентов становится все более и более распространенным, и другие поставщики программного обеспечения видят преимущество развертывания в виде контейнерных компонентов.

Образы развертывания

Образ средства развертывания — это особый вид контейнера, который при запуске развертывает или управляет другими контейнерами. Этот шаблон позволяет использовать сложные методы развертывания, такие как определение порядка запуска контейнеров или логику первого запуска, такую ​​как заполнение схемы или данных.

В качестве примера, шаблон «образ / тип контейнера» используется для развертывания ведения журнала и показателей в OpenShift.Развертывание этих компонентов с помощью контейнера средства развертывания позволяет группе инженеров OpenShift контролировать порядок запуска различных компонентов и следить за тем, чтобы все они были запущены и работают вместе.

Промежуточные изображения

Промежуточный образ — это любой образ контейнера, основанный на базовом образе. Как правило, основные сборки, промежуточное программное обеспечение и языковые среды выполнения создаются в виде слоев «поверх» базового образа. Затем на эти изображения ссылается директива FROM другого изображения. Эти образы не используются сами по себе, они обычно используются как строительный блок для создания автономного образа.

Обычно разные группы специалистов владеют разными слоями изображения. Системным администраторам может принадлежать уровень сборки ядра, а уровень промежуточного программного обеспечения — «опыт разработчика». Промежуточные образы создаются для использования другими командами, создающими образы, но иногда их можно запускать и автономно, особенно для тестирования.

Изображения интермодальных контейнеров

Образы интермодальных контейнеров, аналогичные интермодальным транспортным контейнерам, представляют собой образы с гибридной архитектурой.Например, многие образы Red Hat Software Collections можно использовать двумя способами. Во-первых, их можно использовать как простые контейнеры приложений, на которых запущен полностью автономный сервер Ruby on Rails и Apache. Во-вторых, их можно использовать в качестве образов построителя внутри платформы контейнеров OpenShift. В этом случае выходные дочерние изображения, которые содержат Ruby on Rails, Apache и код приложения, на который был направлен процесс источника изображения на этапе сборки.

Интермодальный шаблон становится все более распространенным для решения двух бизнес-задач с помощью одного образа контейнера.

Системные контейнеры

Когда системное программное обеспечение распространяется в виде контейнера, его часто необходимо запускать с суперпривилегиями. Чтобы упростить это развертывание и позволить этим контейнерам запускаться до выполнения или оркестровки контейнеров, Red Hat разработала специальный шаблон контейнера, который называется Системные контейнеры. Системные контейнеры запускаются на ранней стадии процесса загрузки и полагаются на команду atomic и systemd для запуска независимо от среды выполнения или оркестровки контейнера. Red Hat предоставляет системные контейнеры для многих программных продуктов, включая rsyslog, cockpit, etcd и flanneld.В будущем Red Hat расширит список.

Этот шаблон проектирования упростит администраторам добавление этих служб в Red Hat Enterprise Linux и Atomic Host в модульном режиме.

Контейнеры довольно легко использовать, но при построении производственной контейнерной среды сложность становится незаметной. Чтобы иметь возможность обсуждать архитектуры и то, как вы будете строить свою среду, важно иметь общую номенклатуру. Если углубиться в строительство и архитектуру своей среды, возникает множество подводных камней.Мы оставляем вам пару важных моментов, которые нужно запомнить.

Люди часто используют слова «образ контейнера» и «репозиторий» как синонимы, а подкоманды докеров не делают различий между изображением и репозиторием. Команды довольно просты в использовании, но как только начнется обсуждение архитектуры, важно понять, что репозиторий на самом деле является центральной структурой данных.

Также довольно легко неправильно понять разницу между пространством имен, репозиторием, слоем изображения и тегом.У каждого из них есть архитектурное назначение. Хотя разные поставщики и пользователи используют их для разных целей, они являются инструментами в нашем наборе инструментов.

Цель этой статьи — дать вам возможность управлять этой номенклатурой, чтобы можно было создавать более сложные архитектуры. Например, представьте, что вам только что поручили построить инфраструктуру, которая ограничивает в зависимости от роли, какие пространства имен, репозитории и даже какие слои изображений и теги можно перемещать и извлекать в соответствии с бизнес-правилами.Наконец, помните, что способ создания образа контейнера сильно повлияет на то, как он будет запускаться (оркестрованный, привилегированный и т. Д.).

Для дальнейшего чтения ознакомьтесь с серией «Архитектурные контейнеры»:

Как всегда, если у вас есть комментарии или вопросы, оставьте сообщение ниже.

Последнее обновление: 24 августа 2021 Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии от Disqus.

Как устранить запахи, исходящие от двигателя вашего автомобиля

Если прольете что-нибудь в машину, скажем, кофе или суп, то поймете, что вызывает странные запахи. (Вот как избавиться от автомобильного запаха.) Но если происхождение странного запаха неясно, скорее всего, он исходит от двигателя, говорит Джилл Тротта, вице-президент по продвижению отрасли и продажам в RepairPal и ASE- сертифицированный техник — а это плохой знак.

«Запах автомобилей — явный индикатор того, что что-то не так», — говорит Тротта.«Так что вы никогда не захотите игнорировать странный запах во время вождения». Вот некоторые из наиболее распространенных запахов от автомобилей, говорит она, и что делать, если вы почувствуете их запах.

Если ваша машина пахнет тухлыми яйцами

Что это могло бы быть: Каталитический нейтрализатор

«Запах серы может указывать на дисбаланс в соотношении воздух-топливо в вашем двигателе», — говорит Тротта. Если у вас есть проблемы с впрыском топлива, несгоревшее топливо может забить ваш каталитический нейтрализатор, и выхлопу некуда будет деваться.Конечный результат? Твоя машина не поедет.

Что делать: Немедленно попросите механика осмотреть вашу машину. Вы можете спасти каталитический нейтрализатор, если поймете проблему на ранней стадии.

Если ваш автомобиль пахнет плесенью или плесенью

Что это могло бы быть: Кондиционер

Кондиционер вашего автомобиля отводит влагу из воздуха; забранная вода попадает в ящик за приборной панелью, в котором есть слив. Листья или бумаги могут попасть в этот ящик и заблокировать сток.Стоящая вода со временем заплесневеет, и ремонт дорогостоящей проблемы. (К тому же вода часто находит другой выход из коробки — обычно на ковры и напольные коврики.) Влага, порождающая плесень, также может накапливаться в вашей системе воздуховодов, если вы регулярно не запускаете кондиционер.

Что делать: Если чувствуете запах плесени, проверьте ее. Чтобы предотвратить накопление влаги, включайте кондиционер раз в месяц или два на несколько минут, даже если вам не нужно охлаждаться. Это также помогает смазать сальники и подшипники компрессора, что продлит его срок службы.

Если в машине пахнет кленовым сиропом или фруктовыми конфетами

Что это могло бы быть: Охлаждающая

Сладкий запах, исходящий от вашего двигателя, вероятно, связан с выходом охлаждающей жидкости из системы охлаждения, что означает, что у вас, вероятно, есть утечка. Это может нанести серьезный ущерб вашему автомобилю, в том числе вызвать его перегрев.

Что делать: Если охлаждающая жидкость протекает, вы можете повредить двигатель, управляя автомобилем. Отбуксируйте свой автомобиль в ближайшую ремонтную мастерскую.

Если от вашего автомобиля пахнет едким дымом или горящим маслом

Что это может быть: Течь масла

Утечка масла опасна по двум причинам. Во-первых, попадание в выхлопную трубу может привести к возгоранию. Также низкий уровень масла может повредить двигатель. Если вы заметили запах вскоре после замены масла, утечка может быть вызвана ослабленной сливной пробкой или фильтром, который не был прикреплен должным образом, или масляной крышкой, которая была прикручена недостаточно плотно. Утечка масла из-за плохой прокладки или уплотнения может вызвать проблемы, например, капание масла на ремень привода ГРМ или уплотнение коленчатого вала.В любом случае, это нельзя игнорировать. «Это может полностью вывести из строя ваш двигатель», — говорит Тротта.

Что делать: Верните машину к механику и проверьте уровень масла.

Если ваша машина пахнет горелым ковром

Что это может быть: Перегрев роторов или тормозных колодок

Если вы спускаетесь с крутого холма и держите ногу на педали тормоза, даже слегка, этот запах может указывать на перегрев тормозных колодок или роторов.Это может вызвать преждевременный износ тормозов или, в крайнем случае, отказ тормозов. (Вот 5 признаков того, что вам нужны новые тормозные колодки.) Запах также может быть вызван перетаскиванием или заеданием тормозных суппортов или слишком тонкими тормозными колодками (в этом случае вы можете почувствовать, что тормоза «губчатые»). Если запах не исчез, и вы не ездили в пробках или на длительных спусках, проверьте тормоза как можно скорее. Кроме того, имейте в виду, что если вы только что заменили тормозные колодки, это нормально, что они испускают запах в течение первых нескольких сотен миль.

Что делать: Включайте и выключайте тормоза при спуске с холма.

Если от вашего автомобиля пахнет выхлопными газами или дымом

Что это может быть: Течь выхлопа

Негерметичный выхлоп, попадающий в салон автомобиля, может быстро повысить уровень окиси углерода до опасного уровня.

Что делать: Немедленно опустите окна и съезжайте на обочину дороги, когда сможете сделать это безопасно. Заглушите двигатель. Отбуксируйте машину в ремонтную мастерскую.

Если в машине пахнет жженой резиной

Что это может быть: Проскальзывание ремня или перегрев резины

Это может быть результатом проскальзывания ремня двигателя. Это также может быть шланг от системы охлаждения или гидроусилителя рулевого управления, который натирает ремень и начал плавиться.

Что делать: Подождите, пока ваша машина остынет, затем откройте капот и осмотрите свои ремни и шланги. Если запах не исчезнет, ​​отнесите машину на проверку.

Если от вашего автомобиля пахнет горящим пластиком

Что это может быть: Короткое замыкание в проводке

Когда пластиковая изоляция изношена (или ее сгрызло животное, попавшее в двигатель), оголенные провода могут тереться вместе и вызывать короткое замыкание, что может вызвать пожар. Другие типы шорт могут напрямую расплавить или сжечь пластик. Однако это может быть просто пластиковый пакет, который упал на выхлоп и расплавился от жары.

Что делать: Осторожно остановиться.Если проблема в мешке или другом пластике на выхлопе, не хватайтесь за него, так как он, скорее всего, очень горячий. Если вы не можете обнаружить запах или он не исчезает, отправьте свой автомобиль на диагностику и ремонт.

Если от вашего автомобиля пахнет газом

Что это может быть: Утечка газа

Это один из самых опасных запахов, который может означать, что что-то протекает в двигателе или около выхлопной трубы, например, из топливопровода. При контакте неочищенного топлива с горячей выхлопной системой или вращающимися деталями двигателя может начаться пожар.Если у вас есть автомобиль 1970-х годов или ранее, появление запаха топлива после выключения двигателя может быть нормальным явлением; Однако если запах сильный, не ждите, пока вы его проверите.

Что делать: Осторожно остановитесь и немедленно выключите двигатель. Отвезите машину в автомагазин.

Сладкий запах успеха приходит с добавлением GEICO Emergency Roadside Service к вашему автополису для круглосуточной помощи в случае поломки.Лучше всего то, что вы можете запросить помощь на дороге через мобильное приложение GEICO !

Подробнее: Приближается зима — помогите подготовиться с нашим гидом по вождению в экстремальных погодных условиях.

Эллис Пирс

Ракетный двигатель будущего дышит воздухом, как реактивный двигатель

В двух часах езды к северу от Лос-Анджелеса есть небольшой аэродром, расположенный на краю обширного пространства пустыни и привлекающий авиакосмических инакомыслящих, как мотыльков к пламени.Воздушный и космический порт Мохаве является домом для таких компаний, как Scaled Composites, первой из которых отправил частного астронавта в космос, и Masten Space Systems, которая занимается производством лунных посадочных устройств. Это испытательный полигон для самых смелых космических проектов Америки, и когда Аарон Дэвис и Скотт Стегман прибыли на священную взлетно-посадочную полосу в июле прошлого года, они знали, что оказались в нужном месте.

Двое мужчин прибыли на аэродром до рассвета, чтобы установить испытательный стенд для прототипа их воздушно-реактивного ракетного двигателя, нового типа силовой установки, которая представляет собой нечто среднее между ракетным двигателем и реактивным двигателем.Они называют свое нечестивое творение Фенрисом, и Дэвис считает, что это единственный способ сделать полет в космос достаточно дешевым для всех нас. В то время как обычный ракетный двигатель должен нести гигантские баки с горючим и окислителем на своем пути в космос, ракетный двигатель с воздушным двигателем тянет большую часть своего окислителя непосредственно из атмосферы. Это означает, что воздушно-реактивная ракета может поднять больше грузов с меньшим количеством топлива и значительно снизить стоимость доступа в космос — по крайней мере, теоретически.

Идея объединить эффективность реактивного двигателя с мощностью ракетного двигателя не нова, но исторически эти системы объединялись только поэтапно.Например, Virgin Galactic и Virgin Orbit используют реактивные самолеты для переноса обычных ракет на несколько миль в атмосферу, прежде чем выпустить их для заключительного этапа полета в космос. В остальных случаях порядок обратный. Самый быстрый из когда-либо управляемых самолетов, НАСА X-43, использовал ракетный двигатель для обеспечения начального разгона, прежде чем воздушно-реактивный гиперзвуковой реактивный двигатель, известный как ГПВРД, взял на себя управление и разогнал машину до 7300 миль в час, что почти в 10 раз превышает скорость звук.

Но если бы эти поэтапные системы можно было объединить в один двигатель, огромный выигрыш в эффективности резко снизил бы стоимость выхода в космос.«Священный Грааль — это одноступенчатый аппарат для вывода на орбиту, в котором вы просто взлетаете с взлетно-посадочной полосы, летите в космос, а затем возвращаетесь и повторно используете систему», — говорит Кристофер Гойн, директор Лаборатории аэрокосмических исследований Университета Вирджинии и специалист по гиперзвуковому полету.

Большая проблема с одноступенчатой ​​ракетой с выходом на орбиту, или SSTO, заключается в том, что для достижения скорости, необходимой для орбиты — около 17 000 миль в час — требуется партия топлива . Но добавление большего количества топлива делает ракету тяжелее, что затрудняет достижение орбитальной скорости.Этот порочный круг известен как «тирания ракетного уравнения», и именно поэтому для запуска спутника размером с автомобиль требуется двухступенчатая ракета размером с офисное здание. Постановка ракеты помогает, потому что она может сбросить мертвый вес после того, как топливо первой ступени израсходовано, но все еще довольно неэффективно сжигать все это топливо в первую очередь. Именно здесь ракета SSTO с воздушно-реактивными двигателями обеспечит огромный прирост эффективности.

«Идея состоит в том, чтобы использовать воздушно-реактивные двигатели на ранних этапах запуска, чтобы воспользоваться преимуществами повышения эффективности от двигателей, которым не нужно нести собственный окислитель», — говорит Гойн.«Как только вы окажетесь достаточно высоко в атмосфере, у вас начнет заканчиваться воздух для дыхательной системы, и вы сможете использовать ракету для окончательного выхода на орбиту».

Когда Дэвис основал Mountain Aerospace Research Solutions в 2018 году, никто раньше не создавал работающий воздушно-реактивный двигатель. НАСА и аэрокосмические гиганты, такие как Rolls-Royce, попытались, и все проекты провалились из-за резкого роста цен и серьезных технологических проблем. Но Дэвис, бывший техник по авиационным боеприпасам в морской пехоте, придумал собственный воздушно-реактивный двигатель, и он не мог отказаться от этой идеи.«Я нанял Скотта Стегмана, чтобы доказать мне, что это не сработает», — говорит Дэвис.