устройство, принцип работы и классификация

Вокруг активно говорят про электокары, но двигатель внутреннего сгорания (ДВС) никуда не исчезает. Почему? О принципе работы и конструкции двигателей внутреннего сгорания, плюсах и минусах ДВС – в нашем материале.

Что такое ДВС?

ДВС (двигатель внутреннего сгорания) – один из самых популярных видов моторов. Это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри него самого – во внутренней камере. Дополнительные внешние носители не требуются.

ДВС работает  благодаря физическому эффекту теплового расширения газов. Горючая смесь в момент воспламенения смеси увеличивается в объёме, и освобождается энергия.

Вне зависимости от того, о каком из ДВС идёт речь – о ДВС с искровым зажиганием – двигателе Отто (это, прежде всего, инжекторный и карбюраторный бензиновые двигатели) или о ДВС с воспламенением от сжатия (дизельный мотор, дизель) сила давления газов воздействует на поршень ДВС. Без поршня сложно представить большинство современных ДВС.

В том числе, он есть даже у комбинированного ДВС. Только в последнем, кроме поршня, мотору работать помогает ещё и лопаточное оборудование (компрессоры, турбины).

Бензиновые, дизельные поршневые ДВС – это двигатели, с которыми мы активно встречаемся на любом транспорте, в том числе легковом, а ДВС, работающие не только за счёт поршня, но и за счёт компрессора, турбины – это решения, без которых сложно представить современные суда, тепловозы, автотракторную технику, самосвалы высокой грузоподъёмности, т.е. транспорт, где нужны двигатели средней (> 5 кВт) или высокой мощности (> 100 кВт).

Без двигателя внутреннего сгорания невозможно представить движение практически любого транспорта (кроме электрического) – автомобилей, мотоциклов, самолётов.

• Несмотря на то, что технологии, в том числе, в транспортной сфере, развиваются семимильными шагами, ДВС на авто человечество будет устанавливать еще долго. Даже концерн Volkswagen, который, как известно, готовит масштабную программу электрификации модельного ряда своих двигателей, пока не спешит отказываться от ДВС.
  Открытой является информация, что автомобили с ДВС будут выпускаться не только в ближайшие 5, но и 30 лет. Да, время разработок новых ДВС у концерна уже подходит к финальной стадии, но производство никто сворачивать не будет. Нынешние актуальные разработки будут использоваться и впредь. Некоторые же концерны по производству авто и вовсе не спешат переходить на электромоторы. Это можно обосновать и экономически, и технически. Именно ДВС из всех моторов одни из наиболее надежных и при этом дешёвых, а постоянное совершенствование моделей ДВС позволяет говорить об уверенном прогрессе инженеров, улучшении эксплуатационных характеристик двигателей внутреннего сгорания и минимизации их негативного влияния на атмосферу.
• Современные дизельные двигатели внутреннего сгорания позволяют снизить расход топлива на 25-30 %. Лучше всего такое уменьшение расхода топлива смогли достигнуть производители дизельных ДВС. Но и производители бензиновых двигателей внутреннего сгорания активно удивляют. Ещё в 2012-м году назад американский концерн Transonic Combustion (разработчик так называемых сверхкритических систем впрыска топлива) впечатлил решением TSCiTM. Благодаря новому подходу к конструкции топливного насоса и инжекторам, бензиновый двигатель стал существенно экономичней.
• Большие ставки на ДВС делает и концерн Mazda. Он акцентирует внимание на изменении конструкции выпускной системы. Благодаря ей улучшена продувка газов, повышена степень их сжатия, а, вместе с тем, снижены и обороты  (причём сразу на 15%). А это и экономия расхода топлива, и уменьшение вредных выбросов – несмотря на то, что речь идёт о бензиновом двигателе, а не о дизеле.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

При разнообразии конструктивных решений устройство у всех ДВС схоже. Двигатель внутреннего сгорания образован следующими компонентами:

1. Блок цилиндров. Блоки цилиндров – цельнолитые детали. Более того, единое целое они составляют с картером (полой частью). Именно на картер ставят коленчатый вал). Производители запчастей постоянно работают над формой блока цилиндров, его объемом. Конструкция блока цилиндров ДВС должна чётко учитывать все нюансы от механических потерь до теплового баланса.
2. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – узел, состоящий из шатуна, цилиндра, маховика, колена, коленвала, шатунного и коренного подшипников. Именно в этом узле прямолинейное движение поршня преобразуется непосредственно во вращательное. Для большинства традиционных ДВС КШМ – незаменимый механизм. Хотя ряд инженеров пытаются найти замену и ему. В качестве альтернативы КШМ может рассматриваться, например, система кинематической схемы отбора мощности (уникальная российская технология, разработка научных сотрудников из «Сколково», направленная на погашение инерции, снижение частоты вращения, увеличение крутящего момента и КПД).
3. Газораспределительный механизм (ГРМ). Присутствует у четырехтактных двигателей (что это такое, ещё будет пояснено в блоке, посвященном принципу работы ДВС). Именно от ГРМ зависит, насколько синхронно с оборотами коленчатого вала работает вся система, как организован впрыск топливной смеси непосредственно в камеру, под контролем ли выход из нее продуктов сгорания.
   

   Основным материалом для производства ГРМ выступает кордшнуровая или кордтканевая резина. Современное производство постоянно стремится улучшить состав сырья для оптимизации эксплуатационных качеств и повышения износостойкости механизма. Самые авторитетные производители ГРМ на рынке – Bosch, Lemforder, Contitech (все – Германия), Gates (Бельгия) и Dayco (США).

   Замену ГРМ проводят через каждые 60000 — 90 000 км пробега. Всё зависит от конкретной модели авто (и регламента на неё) и особенностей эксплуатации машины.

   Привод газораспределения нуждается в систематическом контроле и обслуживании. Если пренебрегать такими процедурами, ДВС может быстро выйти из строя.

4. Система питания. В этом узле осуществляется подготовка топливно-воздушной смеси: хранение топлива, его очистка, подача в двигатель.
5. Система смазки. Главные компоненты системы – трубки, маслоприемник, редукционный клапан, масляный поддон и фильтр. Для контроля системы современные решения также оснащаются датчиками указателя давления масла и датчиком сигнальной лампы аварийного давления. Главная функция системы – охлаждение узла, уменьшение силы трения между подвижными деталями. Кроме того, система смазки  выполняет очищающую функцию, освобождает двигатель от нагара, продуктов, образованных в ходе износа мотора.
6. Система охлаждения. Важна для оптимизации рабочей температуры. Включает рубашку охлаждения, теплообменник (радиатор охлаждения), водяной насос, термостат и теплоноситель.
7. Выхлопная система. Служит для отвода от мотора продуктов сгорания.
   Включает:
   — выпускной коллектор (приёмник отработанных газов),
   — газоотвод (приёмная труба, в народе- «штаны»),
   — резонатор для разделения выхлопных газов и уменьшения их скорости,
   — катализатор (очиститель) выхлопных газов,
   — глушитель (корректирует направление потока газов, гасит шум).
8. Система зажигания. Входит в состав только бензодвигателей. Неотъемлемые компоненты системы – свечи и катушки зажигания. Самый популярный вариант конструкции – «катушка на свече». У двигателей внутреннего сгорания старого поколения также были высоковольтные провода и трамблер (распределитель). Но современные производители моторов, прежде всего, благодаря появлению конструкции «катушка на свече», могут себе позволить не включать в систему эти компоненты.
9. Система впрыска. Позволяет организовать дозированную подачу топлива.

В LMS ELECTUDE системе и времени впрыска уделяется особое внимание. Любой автомеханик должен понимать, что именно от исправности системы впрыска, времени впрыска зависит способность оперативно изменять скорость движения авто. А это одна из важнейших характеристик любого мотора.

Тонкий нюанс! При изучении устройства нельзя проигнорировать и такой элемент, как датчик положения дроссельной заслонки. Датчик не является частью ДВС, но устанавливается на многих авто непосредственно рядом с ДВС.

 

Датчик эффективно решает такую задачу, как передача электронному блоку управления данных о положении пропускного клапана в определенный интервал времени. Это позволяет держать под контролем поступающее в систему топливо. Датчик измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.

А изучить устройство мотора основательно помогает дистанционный курс для самообучения «Базовое устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля», на платформе ELECTUDE. Принципиально важно, что каждый может пошагово продвинуться от теории, связанной с ДВС и его составными частями, до оттачивания сервисных операций по регулировке. Этому помогает встроенный LMS виртуальный симулятор.

Принцип работы двигателя

Принцип работы классических двигателей внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии вспышки топлива — тепловой энергии, освобождённой от сгорания топлива, в механическую.

При этом сам процесс преобразования энергии может отличаться.

Самый распространённый вариант такой:

1. Поршень в цилиндре движется вниз.
2. Открывается впускной клапан.
3. В цилиндр поступает воздух или топливно-воздушная смесь. (под воздействием поршня или системы поршня и турбонаддува).
4. Поршень поднимается.
5. Выпускной клапан закрывается.
6. Поршень сжимает воздух.
7. Поршень доходит до верхней мертвой точки.
8. Срабатывает свеча зажигания.
9. Открывается выпускной клапан.
10. Поршень начинает двигаться вверх.
11. Выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.

Важно! Если используется дизельное топливо, то искра не принимает участие в запуске двигателя, дизельное топливо зажигается при сжатии само.

При этом для понимания принципа работы важно не просто учитывать физическую последовательность, а держать под контролем всю систему управления. Наглядно понять её помогает схема учебного модуля ELECTUDE. 

Обратите внимание, в дистанционных курсах обучения на платформе ELECTUDE при изучении системы управления дизельным двигателем она сознательно разбирается обособленно от системы регулирования впрыска топлива. Очень грамотный подход. Многим учащимся действительно сложно сразу разобраться и с системой управления, и с системой впрыска. И для того, чтобы хорошо усвоить материал, грамотно двигаться именно пошагово.

Но вернёмся к работе самого двигателя. Рассмотренный принцип работы актуален для большинства ДВС, и он надёжен для любого транспорта, включая грузовые автомобили.

Фактически у устройств, работающих по такому принципу, работа строится на 4 тактах (поэтому большинство моторов называют четырёхтактными):

1. Такт выпуска.
2. Такт сжатия воздуха.
3. Непосредственно рабочий такт – тот самый момент, когда энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую (для запуска коленвала).
4. Такт открытия выпускного клапана – необходим для того, чтобы отработанные газы вышли из цилиндра и освободили место новой порции смеси топлива и воздуха

4 такта образуют рабочий цикл.

При этом три такта – вспомогательные и один – непосредственно дающий импульс движению. Визуально работа четырёхтактной модели представлена на схеме.

Но работа может основываться и на другом принципе – двухтактном. Что происходит в этом случае?

• Поршень двигается снизу-вверх.
• В камеру сгорания поступает топливо.
• Поршень сжимает топливно-воздушную смесь.
• Возникает компрессия. (давление).
• Возникает искра.
• Топливо загорается.
• Поршень продвигается вниз.
• Открывается доступ к выпускному коллектору.
• Из цилиндра выходят продукты сгорания.

То есть первый такт в этом процессе – одновременный впуск и сжатие, второй — опускание поршня под давлением топлива и выход продуктов сгорания из коллектора.

Двухтактный принцип работы – распространённое явление для мототехники, бензопил. Это легко объяснить тем, что при высокой удельной мощности такие устройства можно сделать очень лёгкими и компактными.

Важно! Кроме количества тактов есть отличия в механизме газообмена.

В моделей, которые поддерживают 4 такта, газораспределительный механизм открывает и закрывает в нужный момент цикла клапаны впуска и выпуска.

У решений, которые поддерживают два такта, заполнение и очистка цилиндра осуществляются синхронно с тактами сжатия и расширения (то есть непосредственно в момент нахождения поршня вблизи нижней мертвой точки).

Классификация двигателей

Двигатели разделяют по нескольким параметрам: рабочему циклу, типу конструкции, типу подачи воздуха.

Классификация двигателей в зависимости от рабочего цикла

В зависимости от цикла, описывающего термодинамический (рабочий процесс), выделяют два типа моторов: 

1. Ориентированные на цикл Отто. Сжатая смесь у них воспламеняется от постороннего источника энергии. Такой цикл присущ всем бензиновым двигателям.
2. Ориентированные на цикл Дизеля. Топливо в данном случае воспламеняется не от искры, а непосредственно от разогретого рабочего тела. Такой цикл лежит в основе работы дизельных двигателей.

Чтобы работать с современными дизельными моторами, важно уметь хорошо разбираться в системе управлениям дизелями EDC (именно от неё зависит стабильное функционирование предпускового подогрева, системы рециркуляции отработанных газов, турбонаддува), особенностях системы впрыска Common Rail (CRD), механических форсунках, лямбда-зонда, обладать навыками взаимодействия с ними.

А для работы с агрегатами, работающими по циклу Отто, не обойтись без комплексного изучения свечей зажигания, системы многоточечного впрыска. Важно отличное знание принципов работы датчиков, каталитических нейтрализаторов.

И изучение дизелей, и бензодвигателей должно быть целенаправленным и последовательным. Рациональный вариант – изучать дизельные ДВС в виде модулей.

Классификация двигателей в зависимости от конструкции

• Поршневой. Классический двигатель с поршнями, цилиндрами и коленвалом. При работе принципа ДВС рассматривалась как раз такая конструкция. Ведь именно поршневые ДВС стоят на большинстве современных автомобилей.
• Роторные (двигатели Ванкеля). Вместо поршня установлен трехгранный ротор (или несколько роторов), а камера сгорания имеет овальную форму. У них достаточно высокая мощность при малых габаритах, отлично гасятся вибрации. Но производителям невыгодно выпускать такие моторы. Производство двигателей Ванкеля дорогостоящее, сложно подстроиться под регламенты выбросов СО2, обеспечить агрегату большой срок службы. Поэтому современные мастера СТО при ремонте и обслуживании с такими автомобилями встречаются крайне редко. Но знать о таких двигателях также очень важно. Может возникнуть ситуация, что на сервис привезут автомобили Mazda RX-8. RX-8 (2003 по 2012 годов выпуска) либо ВАЗ-4132, ВАЗ-411М. И у них стоят именно роторные двигатели внутреннего сгорания.

Классификация двигателей по принципу подачи воздуха

Подача воздуха также разделяет ДВС на два класса:

1. Атмосферные. При движении поршня мотор затягивает порцию воздуха. Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.
2. Турбокомпрессорные. Организована дополнительная подкачка воздуха в камеру сгорания.

Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.

Атмосферные системы активно встречаются как среди дизельных, так и бензиновых моделей. Турбокомпрессорные ДВС – в большинстве своём, дизельные двигатели. Это связано с тем, что монтаж турбонаддува предполагает достаточно сложную конструкцию самого ДВС. И на такой шаг готовы пойти чаще всего производители авто премиум-класса, спорткаров. У них установка турбокомпрессора себя оправдывает. Да, такие решения более дорогие, но выигрыш есть в весе, компактности, показателе крутящего момента, уровни токсичности. Более того! Выигрыш есть и в расходе топлива. Его требуется существенно меньше.

Очень часто решения с турбокомпрессором выбирают автовладельцы, которые предпочитают агрессивный стиль езды, высокую скорость.

Преимущества ДВС

1. Удобство. Достаточно иметь АЗС по дороге или канистру бензина в багажнике – и проблема заправки двигателя легко решаема. Если же на машине установлен электромотор, зарядка доступна пока ещё не во всех местах.
2. Высокая скорость заправки двигателя топливом.
3. Длительный ресурс работы. Современные двигатели внутреннего сгорания легко работают в заявленный производителем период (в среднем 100-150 тыс. км. пробега), а некоторые и 300-350 тыс. км пробега. Впрочем, мировой рекордсмен – пробег и вовсе ~4 800 000 км. И здесь нет лишних нулей. Такой рекорд установлен на двигателе Volvo» P1800. Единственное, за время работы двигатель два раза проходил капремонт.
4. Компактность. Двигатели внутреннего сгорания существенно компактнее, нежели двигатели внешнего сгорания.

Недостатки ДВС

При использовании двигателя внутреннего сгорания нельзя организовать работу оборудования по замкнутому циклу, а, значит, организовать работу в условиях, когда давление существенно превышает атмосферное.

Большинство ДВС работает за счёт использования невозобновляемых ресурсов (бензина, газа). И исключение – машины, работающие на биогазе, этиловом спирте (на практике встречается редко, так как при использовании такого топлива невозможно добиться высоких мощностей и скоростей).

Существует тесная зависимость работы ДВС от качества топлива. Оно должно обладать определённым определенным цетановым и октановым числами (характеристиками воспламеняемости дизельного топлива, определяющими период задержки горения рабочей смеси и детонационной стойкости топлива), плотностью, испаряемостью.

Автомеханики называют ДВС сердцем авто, инженеры модернизируют ГРМ, а производители бензина не беспокояться о том, что все перейдут на электротранспорт.

Основные механизмы и системы двигателя внутреннего сгорания автотракторов

---

Строительные машины и оборудование, справочник

Основные механизмы и системы двигателя внутреннего сгорания автотракторов

Двигатель внутреннего сгорания (рис. 4) состоит из следующих механизмов и систем, выполняющих определенные функции.

Кривошипно-шатунный механизм осуществляет рабочий цикл двигателя и преобразует прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм состоит из цилиндра с головкой, поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала, маховика. Механизм установлен в блок-картере, закрытом снизу поддоном (резервуаром для масла).

Механизм газораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и своевременного удаления отработавших газов. Он состоит из клапанов с направляющими втулками, пружин с деталями их крепления, штанг 4, коромысел, толкателей, распределительного вала и шестерен привода распределительного вала.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Система охлаждения служит для отвода избыточного тепла от нагретых деталей двигателя. Она бывает жидкостной или воздушной. Если система охлаж— дения жидкостная, то она состоит из рубашки охлаждения, радиатора, водяного насоса, вентилятора, термостата и патрубков. Система воздушного охлаждения состоит из теплоотводящих ребер, вентилятора, кожуха и щитков, направляющих воздушный поток для отвода тепла.

Система смазки обеспечивает подачу масла к трущимся деталям двигателя с целью уменьшения трения между ними и отвода тепла. Она состоит из резервуара для масла, масляного насоса, фильтров и маслопроводов.

Система питания служит для приготовления горючей смеси и подвода ее к цилиндру (карбюраторные двигатели) или подачи топлива в цилиндр и напол-’ нения его воздухом (дизельные двигатели).

Рис. 4. Устройство одноцилиндрового карбюраторного двигателя

У карбюраторных двигателей эта система состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного и воздушного фильтров, топливного насоса, карбюратора (или смесителя), впускного и выпускного трубопроводов, глушителя.

У дизельных двигателей система питания состоит из тех же деталей и приборов, с той лишь разницей, что вместо карбюратора установлены топливный насос высокого давления и форсунка.

Система зажигания предназначена для принудительного воспламенения рабочей смеси от электрической искры. В нее входят приборы, обеспечивающие получение электрического тока высокого напряжения, провода и свечи.

У дизельных двигателей приборы системы зажигания отсутствуют, так как топливо воспламеняется от соприкосновения со сжатым воздухом, имеющим высокую температуру.

Система пуска предназначена для пуска двигателя. К ней относятся: пусковой бензиновый двигатель с механизмом передачи (на тракторе), электрический стартер на автомобиле и иногда на тракторе, декомпрессионный механизм, приборы подогрева воды и воздуха.

Двухтактные двигатели имеют те же основные механизмы и системы, что и четырехтактные, но отличаются по устройству и действию механизма газорас-. пределения.

Рекламные предложения:

Читать далее: Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

---

---

Конец двигателя внутреннего сгорания? | The Green Read

Двигатель внутреннего сгорания произвел революцию в жизни человека.

Это сделало возможным обыденное: автомобиль, Uber, автобус, мотоцикл. Мы поднялись в небо на самолетах и ​​расправили крылья по всему миру. Это была даже мобилизационная война с танками, кораблями и подводными лодками. Производительность сельского хозяйства резко возросла с развитием тракторов и другой сельскохозяйственной техники. Это дало нефтедобывающим странам невообразимое богатство.

Но после 160 лет формирования мира, в котором мы живем, кончина этой необычайной движущей силы перемен очевидна.

Растущее стремление к нулевому выбросу углерода к 2050 году означает, что нас ждет новая революция, которая изменит то, как мы питаем нашу жизнь дома, на полях наших фермеров и в дороге.

Электромобили

Хотя некоторые говорят, что к 2050 году недостаточно добиться нулевого уровня выбросов углерода, чтобы предотвратить наихудшие последствия изменения климата, мы можем с уверенностью сказать, что эра электромобилей уже наступила. От Соединенных Штатов до Европейского Союза и за его пределами страны обещают поэтапно отказаться от продажи новых бензиновых и дизельных автомобилей в течение 15 лет.

В 2019 году в Китае покупатели автомобилей купили больше подключаемых к сети автомобилей, чем во всем остальном мире вместе взятом. В Норвегии более 60 процентов новых автомобилей, зарегистрированных в сентябре этого года, были электрическими.

Во всем мире аккумуляторные технологии дешевеют. Согласно исследованию BloombergNEF, с 2010 по 2019 год стоимость литий-ионного аккумулятора для электромобиля упала на 87%. и Фольксваген.

Зарядная станция Tesla в Калифорнии. Электромобили становятся все более популярными в странах по всему миру [EPA]

Ископаемое топливо

Между тем на ископаемое топливо по-прежнему приходится 80 процентов мировой энергии. Но, как отметил аналитик по энергетике Рамез Наам в захватывающем выпуске подкаста Outrage and Optimism, который ведет бывший глава ООН по климату Кристиана Фигерес, баланс быстро меняется.

«Стоимость энергии ветра снизилась в 10 раз. Стоимость электроэнергии солнечной энергии снизилась в 30 раз», — сказал Наам.

«Ничего из этого не происходит так быстро, как нам хотелось бы. Но это происходит намного быстрее, чем люди в промышленности, особенно в индустрии ископаемого топлива или в автомобильной промышленности, думают, что это произойдет.

«И что ясно, так это то, что двигатель внутреннего сгорания для наземного транспорта мертв, мертв, мертв, мертв».

Впереди вызовы

В то время как выбросы выхлопных газов легковых и грузовых автомобилей в ближайшие десятилетия будут постепенно сокращаться, другие транспортные отрасли представляют собой гораздо более серьезную проблему.

На долю авиации приходится 3 процента мирового углеродного следа (некоторые говорят, что больше), но устойчивое питание пассажирских самолетов — непростая задача. Тем не менее, есть оптимизм в отношении того, что к 2050 году, по крайней мере, ближнемагистральные рейсы будут подпитываться зелеными технологиями, такими как водородные топливные элементы.

Одной из самых сложных областей для перехода является доставка. На мировой торговый флот приходится 90 процентов мировой торговли.

После перехода от парусной энергии в середине 19-го века к пароходам, работающим на угле, а затем к современной эре мазута, промышленность снова обращается к естественным источникам движения. Это значительная и трудная проблема, особенно для колоссальных балкеров, которые бороздят наши океаны.

Но переход начался. Китай обещает стать углеродно-нейтральным как минимум к 2060 году. Избранный президент США Джо Байден предлагает сделать производство электроэнергии в США безуглеродным к 2035 году, создав при этом миллионы рабочих мест. И во всем мире страны повышают свои амбиции по сокращению выбросов.

Опять же, необходимо сделать больше, но все это способствует техническому прогрессу во всех секторах.

И в ближайшие годы двигатель внутреннего сгорания, это выдающееся достижение научного прогресса, станет главой истории, когда мы тихо жужжем в наших электромобилях.

Портрет Карла Бенца и копия патента на первый в мире автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, трехколесный велосипед Velociped, выданный 29 января 1886 года на изобретение Бенца. Автомобили с двигателем внутреннего сгорания скоро могут уйти в прошлое [AP]

Обзор вашей окружающей среды

1. Способствует ли ваш куриный бургер вырубке лесов?: Новое расследование показало, что обширные участки леса в Бразилии вырубают для выращивания соевых бобов, которые затем отправляются в Великобританию и используются в качестве корма для цыплят, которые в конечном итоге продаются в основных супермаркетах и ​​ресторанах.

2. Самая высокая в мире научная лаборатория: В прошлом году 34 ученых-климатологов поднялись на Эверест со всем своим оборудованием, чтобы изучить изменения окружающей среды, происходящие на самой высокой вершине мира, понять, почему они происходят и что можно с этим поделать. это.

3. Осенние листья опадают раньше: Из-за глобального потепления деревья в Европе сбрасывают листву раньше, чем обычно. Это также означает, что они смогут хранить меньше углерода, чем надеялись ученые.

4. Климатический вызов Джо Байдена: С новым избранным президентом США больше не будут мировым лидером в борьбе с наукой о климате. Но будет ли достаточно смены администрации, чтобы помочь в борьбе с глобальным потеплением?

Последнее слово

И поэтому вы должны спросить себя: я генеральный директор нефтегазовой компании или генеральный директор энергетической компании? Потому что первый обречен. Во-вторых, это огромный рост, потому что в 2050 году мир будет использовать гораздо больше энергии. Но это будет чистая энергия.

Автор: Рамез Наам, аналитик по энергетике

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания после 2025 года

Будущее, автомобильная промышленность 02 февраля 2023 г.

Стандарт Евро 7 является одним из самых ожидаемых законодательных актов в автомобильной промышленности. Это долгое время вызывало споры из-за очень строгих пределов выбросов транспортных средств, которые впервые учитывают, например, запыление при истирании тормозных колодок. Для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания это может означать еще более быстрый отзыв.

Когда запретят продажу автомобилей с ДВС?

В октябре 2022 года Европейский парламент и Европейский совет решили ввести полный запрет на продажу легковых и грузовых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, который вступит в силу в 2035 году. На практике это означает, что вы не сможете покупать или зарегистрировать гибридные автомобили, так как все новые автомобили в Европе должны быть с нулевым уровнем выбросов. В результате в предложении производителей уже будут видны только разные типы электромобилей или автомобилей на водородных топливных элементах. Стоит отметить, что покупка и продажа подержанных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания по-прежнему будет разрешена, хотя ожидается, что стоимость их эксплуатации резко возрастет. В результате даже говорят, что конец дизельной эры наступит гораздо раньше, чем предполагалось изначально.

Прекращение производства автомобилей с двигателем внутреннего сгорания раньше, чем требует ЕС?

Однако до вступления в силу запрета на продажу автомобилей с двигателем внутреннего сгорания европейскому автомобильному рынку предстоит столкнуться с дополнительными ограничениями, введенными, в частности, в рамках пакета «Fit for 55». Так называемой промежуточной целью является сокращение выбросов CO ₂ от легковых автомобилей на 55%, а от грузовых автомобилей — на 50%, запланированное на 2030 год по сравнению с 2021 годом. Еще раньше, с 2025 года, должен вступить в силу стандарт Евро-7. эффект, который, помимо конкретных ограничений на выбросы оксидов азота, впервые вводит множество дополнительных условий, связанных, среди прочего, с выбросами твердых частиц, мониторингом выбросов или даже с уведомлением производителя о потенциальных превышениях и сбоях. Все это сводится к более высоким издержкам производства и, следовательно, более высоким ценам на автомобили внутреннего сгорания. По оценкам Morgan Stanley, стоимость сокращения углеродного следа и приведения своего предложения в соответствие с новыми требованиями ведущих автопроизводителей, таких как Volkswagen и Stellantis, может составить 350-450 млн евро. Это приведет к истощению средств на разработку электромобилей, поэтому многие производители уже приняли решение закрыть подразделения по разработке двигателей внутреннего сгорания и в конечном итоге вывести автомобили внутреннего сгорания из своего предложения намного раньше, чем этого требует Европейский Союз.

Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля и сколько CO

₂ фактически выбрасывается?

Двигатель внутреннего сгорания превращает химическую энергию в динамическую энергию. Взрыв топливно-воздушной смеси создает газы, которые, сжимаясь и расширяясь, заставляют поршни двигаться и создавать крутящий момент. Конструкция дизельного двигателя отличается от конструкции бензинового двигателя – в первом топливо впрыскивается в камеры сгорания, когда воздух внутри достаточно горячий, чтобы вызвать взрыв. Напротив, в бензиновых двигателях внутреннего сгорания воспламенение происходит от свечей зажигания. Сам принцип работы двигателя внутреннего сгорания заставляет оба решения генерировать высокие выбросы. Чтобы уменьшить его, производители используют множество все более совершенных технологий, в виде сажевых фильтров, каталитических реакторов, систем рециркуляции отработавших газов EGR, трехфункциональных реакторов, электронных систем управления двигателем внутреннего сгорания и многих других. Глядя на данные, представленные производителями, решения, которые они используют, эффективны, а CO ₂ Выбросы легковых автомобилей резко сократились за последние годы. По данным JATO Dynamics, их средний уровень для автомобилей, продаваемых в автосалонах 21 страны Европы, снизился со 120 г/км в 2015 году до 106,7 г/км в 2020 году. ), Дания (90,1 г/км), Португалия (90,8 г/км) и Швеция (93,3 г/км). В 2021 году новый повышенный предел выбросов CO2, установленный в ЕС, уже составлял 95 г/км.

Можно ли будет ездить на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания после 2035 года?

Многие задаются вопросом, можно ли будет пользоваться автомобилями внутреннего сгорания после вступления в силу стандарта Евро-7. Стоит знать, что он вводит новые лимиты выбросов, которые применяются только к производителям автомобилей и новым автомобилям. Поэтому водителям следует ожидать только более высоких цен на новые автомобили с таким типом привода. Запрет на продажу автомобилей с ДВС после 2035 года также вызывает много вопросов. Его введение не означает, что на европейских улицах будут разрешены только автомобили с нулевым уровнем выбросов. Также по-прежнему будет разрешено использование и покупка подержанных автомобилей внутреннего сгорания. Создатели законодательства учли средний срок службы автомобилей внутреннего сгорания, который составляет около 15 лет. Таким образом, исходя из этих предположений, можно ожидать, что только после 2050 года на европейских дорогах можно будет увидеть движение исключительно с нулевым уровнем выбросов.  

Каким требованиям должны соответствовать новые автомобили?

Стандарт Евро-7, в отличие от предыдущих правил, не предусматривает введения дополнительных ограничений на выбросы CO ₂ , поскольку предполагается, что с 2035 года все новые автомобили будут иметь нулевой уровень выбросов. Однако существует новый предел выбросов NOx для двигателей внутреннего сгорания, который составляет 60 мг/км независимо от типа топлива. Это не оказывает большого влияния на бензиновые двигатели, которые уже должны соответствовать этому условию в соответствии со стандартом Евро-6. Однако стандарт для дизельных двигателей был повышен и до сих пор составлял 80 мг/км. При этом выбросы твердых частиц из выхлопных систем автомобилей должны снизиться на 13%, а выбросы тормозной жидкости — на целых 27%. Учтена также пыль от тормозной системы, но методы расчета этого параметра еще предстоит определить. Автомобили также должны будут соответствовать этим требованиям в два раза дольше, чем раньше. По стандарту Евро 6 это 5 лет или 100 000 км пробега, а с 2025 года – 10 лет или 200 000 км пробега.

Роль компонентов EPP в снижении выбросов CO

₂ Выбросы промышленных автомобилей

Производители используют всевозможные меры для снижения уровня сгорания автомобилей, от уменьшения размеров двигателей внутреннего сгорания до разработки систем для снижения выбросов до непрерывного снижение веса автомобиля. Конструкторы автомобилей должны умело сбалансировать требования защиты окружающей среды, безопасности, прочности конструкции и дизайна. Отличным решением этой проблемы являются современные пластиковые автомобильные детали, которые резко снижают вес комплектующих, обеспечивая при этом их отличные эксплуатационные характеристики.