Необычные двигатели внутреннего сгорания
Уже более 100 лет в легковом автомобилестроение используются двигатели внутреннего сгорания и за все это время никаких революционных изменений в их работе или промышленном строение придумано не было. Однако, недостатков у этих моторов предостаточно. Борьбу с ними инженеры вели всегда, как ведут и по сей день. Случается, что некоторые идеи перерастают в довольно оригинальные и впечатляющие технические решения. Одни из которых так и остаются на стадии разработки, а другие воплощаются в жизнь на некоторых сериях автомобилей.
Поговорим о наиболее интересных инженерных разработках в области «автодвигателей»
Заметные факты истории
Классический четырехтактный мотор был изобретен в далеком 1876 году одним немецким инженером по имени Николаус Отто, цикл работы такого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) прост: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Но уже через 10 лет после варианта Отто британский изобретатель Джеймс Аткинсон предложил усовершенствовать данную схему.
Перед тем как мы расскажем об изменениях в классическом строении ДВС, посмотрим о принципе работы такого двигателя, чтобы всем было понятно о чем мы говорим.
3-D модель работы ДВС:
Комментарии и простейшая схема ДВС:
Цикл Аткинсона
Во-первых, в двигателе Аткинсона имеется уникальный коленчатый вал, обладающий смещенными точками крепления.
Такая новация позволила сократить количество потерь на трение и увеличить уровень сжатия двигателя.
Во-вторых, двигатель Аткинсона имеет иные фазы распределения газа. В отличие от двигателя Отто, где клапан впуска закрывается почти сразу после прохождения поршнем нижней точки, в двигателе британского изобретателя такт впуска намного длиннее, в результате чего клапан совершает закрытие, когда поршень уже на полпути к верхней мертвой точке цилиндра. В теории такая система должна была улучшить процесс наполнения цилиндров, что в свою очередь привело бы к экономии топлива и увеличению показателей мощности мотора.
В общем-то, цикл Аткинсона на 10% показательней по эффективности, чем цикл Отто. Но все же серийно автомобили с таким ДВС не выпускались и не выпускаются.
Цикл Аткинсона на практике
А дело все в том, что обеспечить свою нормальную работу такой двигатель может только на повышенных оборотах, при холостых — он так и стремится заглохнуть. Чтобы этого не происходило, разработчики и инженеры пытались внедрить в систему нагнетатель с механикой, но его установка, как выяснилось, сводит практически к нулю все плюсы и достоинства двигателя Аткинсона.
В виду этого серийно автомобили с таким двигателем практически не выпускались. Один из самых известных — Mazda Xedos 9/Eunos 800, выпускаемая в 1993-2002 годах. Автомобиль оснащался 2,3-литровым двигателем V6, с мощность в 210 л.с.
Mazda Xedos 9/Eunos 800:
А вот производители гибридных автомобилей с радостью стали применять в разработках данный цикл ДВС. Потому как при малой скорости такая машина движется, используя свой электрический двигатель, а для разгона и быстрой езды ей нужен бензиновый, тут-то и можно по максимуму воплотить в жизнь все достоинства цикла Аткинсона.
Золотниковое газораспределение
Главным источником шума в двигателе автомобиля является газораспределительный механизм, ведь в нем довольно много движущихся частей — различные клапаны, толкатели, распределительные валы и т.д. Многие изобретатели пытались «утихомирить» такой громоздкий механизм. Пожалуй, больше всего это удалось американскому инженеру Чарльзу Найту.
Он изобрел свой собственный двигатель.
В нем нет ни стандартных клапанов, ни привода к ним. Заменяют эти детали — золотники, в форме двух гильз, которые размещены между поршнем и цилиндром. Уникальный привод заставлял двигаться золотники в верхнее и нижнее положение, они в свою очередь открывали в нужный момент окна в цилиндре, куда поступало топливо, а в атмосферу выделялись выхлопные газы.
Для начала XX века такая система была довольно бесшумной. Не мудрено, что ей стало интересоваться все большее и большее количество автопроизводителей.
Только вот стоил такой двигатель далеко не дешево, поэтому и прижился он только на престижных марках, типа Mercedes-Benz, Daimler или Panhard Levassor, покупатели которых гнались за максимальным комфортом, а не дешевизной.
Но век мотора, изобретенного Найтом, оказался недолгим. И уже в 30-ые годы прошлого столетия автопроизводители поняли, что двигатели такого типа довольно не практичны, потому как конструкция их не совсем надежна, а высокая степень трения между золотниками увеличивает и расход топлива и масла.
Потому-то узнать автомобиль с ДВС такого типа можно было по сизому дымку из выхлопной трубы автомобиля от горящей смазки.
В мировой практике было множество всевозможных решений в области модернизации классического двигателя внутреннего сгорания, однако, его первоначальная схема сохранилась до сих пор. Некоторые автопроизводители конечно же применяют на практике открытия успешных ученых и умельцев, но по своей сути, ДВС — остался прежним.
В статье использованы изображения с сайтов www.park5.ru, www.autogurnal.ruПрименение цикла Аткинсона
Toyota положила цикл Аткинсона в основу бензиновых двигателей
Изображение: официальный сайт Toyota
Японская компания Toyota представила два новых
бензиновых двигателя объемами 1,0 и 1,3 литра,
работающих по циклу Аткинсона, сообщает Automotive
News Europe.
До конца 2015 года Тойота планирует
выпустить еще 12 аналогичных двигателей, которые
компания установит на трети своих современных
автомобилей.Цикл Аткинсона — модифицированный цикл Отто 4-тактного двигателя внутреннего сгорания.
Предложен английским инженером Джеймсом Аткинсоном.
В 1886 году Аткинсон предложил изменить соотношение
времён тактов цикла Николауса Отто. В двигателе
Аткинсона рабочий ход (3-й такт цикла Отто) был
увеличен за счёт усложнения кривошипно-шатунного
механизма. В XIX веке двигатель распространения не
получил из-за сложной механики. В XXI веке двигатель
Аткинсона с компьютерным регулированием времён тактов
применяется, например, в автомобилях «Toyota Prius»,
«Lexus GS 450h», «Lexus CT 200h» и «Ford Fusion
(Северная Америка)», хотя примененный там принцип
больше напоминает цикл Миллера.
Цикл Аткинсона позволяет получить лучшие экологические показатели и экономичность, но требует высоких оборотов. На малых оборотах выдаёт сравнительно малый момент и может заглохнуть.
На Toyota Prius особенно выгодно применение двигателя Аткинсона, так как на малых оборотах он не нагружается.
Фактически на данном автомобиле применён не
двигатель Аткинсона, а его упрощенный аналог,
построенный по принципу цикла Миллера. Следует
заметить, что номинальная степень сжатия 13:1 данных
двигателей не соответствует фактической, т.к. сжатие
начинается не сразу в начале хода поршня вверх, а с
запозданием, воздушно-топливная смесь некоторое время
выталкивается обратно.
Поэтому, реальная степень
сжатия аналогична классическим ДВС цикла Отто. При
этом, рабочий ход движения поршня вниз становится
длиннее обычного, тем самым используя энергию
расширяющихся газов с большей эффективностью, что
увеличивает КПД и снижает расход топлива. Приус
разгоняется электромотором, который выдаёт полный
момент в широком диапазоне оборотов.
Цикл Миллера — термодинамический цикл используемый в четырёхтактных двигателях внутреннего сгорания.
Цикл Миллера был предложен в 1947 году американским
инженером Ральфом Миллером как способ совмещения
достоинств двигателя Аткинсона с более простым
поршневым механизмом двигателя Отто. Вместо того,
чтобы сделать такт сжатия механически более коротким,
чем такт рабочего хода (как в классическом двигателе
Аткинсона, где поршень движется вверх быстрее, чем
вниз), Миллер придумал сократить такт сжатия за счет
такта впуска, сохраняя движение поршня вверх и вниз
одинаковым по скорости (как в классическом двигателе
Отто).
Для этого Миллер предл
Цикл Аткинсона на практике. Двигатель по циклу Аткинсона
ДВС применяются на автомобилях уже целое столетие. В целом принцип работы их не претерпел серьезных изменений с начала выпуска. Но так как этот двигатель имеет большое количество недостатков, инженеры не перестают изобретать нововведения, чтобы усовершенствовать мотор. Обратимся к тому из них, которое называется цикл Аткинсона. Сегодня можно услышать, что в некоторых машинах он применяется. Но что он собой представляет и как двигатель становится с ним лучше?
Цикл Аткинсона
Николаус Отто, инженер из Германии, предложил в 1876 году цикл, состоящий из:
- впуска;
- сжатия;
- рабочего хода;
- выпуска.
А десятилетие спустя английский изобретатель Джеймс Аткинсон развил его. Однако, разобравшись в деталях, можно назвать совершенно оригинальным видом цикл Аткинсона.
Двигатели внутреннего сгорания качественно отличаются.
Ведь коленчатый вал имеет смещенные точки крепления, благодаря чему потеря энергии при трении сокращена, а степень сжатия увеличена.
Также на нем присутствуют иные газораспределительные фазы. На обычном двигателе поршень закрывается сразу же после прохождения мертвой точки. Иную схему имеет цикл Аткинсона. Здесь такт существенно длиннее, так как клапан закрывается только на половине пути поршня к верхней мертвой точке (где по Отто уже происходит сжатие).
Теоретически цикл Аткинсона эффективнее Отто приблизительно на десять процентов. Однако долго его не применяли на практике из-за того, что он способен функционировать в рабочем режиме лишь при больших оборотах. Дополнительно необходим механический нагнетатель, с которым иногда называют все это «цикл Аткинсона-Миллера». Однако оказывалось, что с ним преимущества рассматриваемой разработки терялись.
Поэтому в легковых автомобилях такой цикл Аткинсона на практике почти не применялся. Но вот в гибридных моделях, наподобие Toyota Prius, производители стали использовать его даже серийно.
Это стало возможным благодаря специфической работе этих видов движков: на небольшой скорости автомобиль передвигается за счет электрической тяги и лишь при разгоне переходит на бензиновый агрегат.
Газораспределение
Первый двигатель по циклу Аткинсона имел громоздкий газораспределительный механизм, издающий большой шум. Но когда благодаря открытию американца Чарльза Найта вместо привычных клапанов с приводом стали использовать специальные золотники в форме пары гильз, которые устроили между цилиндром и поршнем, мотор почти перестал шуметь. Однако сложность используемой конструкции обходилась совсем недешево, но в престижных марках машин автовладельцы были готовы платить за такое удобство.
Тем не менее уже в тридцатых годах от такого усовершенствования отказались, потому что двигатели были недолговечными, а расход бензина и масла являлся слишком большим.
Разработки двигателей в этом направлении известны и сегодня — может быть, инженерам удастся избавиться от недостатков модели Чарльза Найта и воспользоваться преимуществами.
Универсальная модель будущего
В настоящее время многими производителями ведутся разработки универсальных двигателей, где будут совмещены и мощность бензиновых агрегатов, и отличная тяга и экономичность дизелей.
В этом отношении уже то, что бензиновые агрегаты, имеющие непосредственный впрыск топлива, достигли высокого показателя сжатия порядка тринадцати-четырнадцати единиц (у дизельных моторов этот уровень является немногим больше семнадцати-девятнадцати), доказывает успешные шаги в этом направлении. Они даже работают так же, как и агрегаты с воспламенением от сжатия. Только рабочая смесь должна искусственно поджигаться свечой.
В экспериментальных моделях сжатие доходит еще выше — до пятнадцати-шестнадцати единиц. Но до самовоспламенения пока уровень не дотягивается. Зато свеча отключается при равномерном движении, благодаря чему двигатель переходит на режим, подобный дизелю, и потребляет мало топлива.
Сгорание регулируется электроникой, вносящей коррективы в зависимости от внешних обстоятельств.
Разработчики уверяют, что такой двигатель является очень экономичным. Однако для серийного производства исследований проводилось недостаточно.
Переменная степень сжатия
Показатель является очень важным. Ведь мощность, коэффициент полезного действия и экономичность напрямую зависят от высокой степени сжатия. Естественно, повышать бесконечно ее нельзя. Поэтому с некоторых пор развитие остановилось. В противном случае появлялся риск детонации, которая могла привести к порче двигателя.
Особенно сильно этот показатель отражается на моторах с наддувом. Ведь нагреваются они сильнее, а поэтому и процент вероятности срабатывания детонации здесь существенно выше. Поэтому степень сжатия иногда приходится снижать, из-за чего, естественно, и падает эффективность мотора.
В идеале степень сжатия должна меняться плавно в зависимости от рабочего режима и нагрузки. Разработок было очень много, но все они слишком сложные и дорогостоящие.
Легендарный Saab
Лучших результатов удалось достигнуть компании Saab, когда она в 2000 году выпустила пятицилиндровый мотор, который при 1,6 литрах объема выдавал порядка двухсот двадцати пяти лошадей.
Это достижение и сегодня кажется невероятным.
Двигатель разделен надвое, где части соединены друг с другом шарнирным способом. Снизу расположен коленчатый вал, шатуны и поршни, а наверху — цилиндры с головками. Гидропривод способен наклонять моноблок с цилиндрами и головками, изменяя степень сжатия при включении приводного компрессора. Несмотря на всю эффективность, разработки также пришлось отложить из-за дороговизны конструкции.
Проще и доступнее
Таким образом, можно заключить, что двигатель, работающий по циклу Аткинсона, сыграл значительную роль на пути усовершенствования механизма мотора в будущем. Представляется, что совершенствования, основываясь одно на другом, приведут ДВС, наконец, к оптимальному режиму работы.
Выберите CountryAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland (Мальвинских) островах Фарерских IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench ПолинезияФранцузские Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГвинеяГвинея-БисауГайанаГайтиОстров Херд и остров Макдональд sHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты ofMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian край, OccupiedPanamaPapua Новый ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарРеюньонРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСвятой ЕленыСент-Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСент-Винсент и Гренад inesSamoaSan MarinoSao Том и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbia и MontenegroSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTimor-lesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабского EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Малый отдаленные IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaViet NamVirgin остров, BritishVirgin Острова, U. С. Уоллис и Футуна, Западная Сахара, Йемен, Замбия, Зимбабве, | .
Город Аткинсон NH
2021 Гарантийная статья / бюллетень
Руководящий комитет
Руководящий комитет налоговых инспекторов и городского служащего Документы / отчет
Отчет
(pdf)
Список зарегистрированных городов (pdf)
Сезон выборов 2021 года
График выборов города 2021
Срок подачи заявки на занятие должности в избранном городе:
20 января — 29 января, 17:00.Офис городского клерка
Срок подачи заявления гражданина
Вторник, 12 января 2021 г.
Последний день подачи петиции избирателями. Выберите правление для включения статьи в ордер городского собрания при условии, что если в статье, на которую подана петиция, предлагается залог, регулируемый RSA 33: 8-a, крайним сроком является предшествующая пятница, 8 января. [RSA 39 : 3; 40:13, II-a (b)]
Городское совещание:
Суббота, 30 января, 10:00.
(ДАТА СНЕГА, суббота, 6 февраля)
Место нахождения: подлежит уточнению.
Совещательное заседание TRSD:
Четверг, 4 февраля 2021 г., 19:00 (ДАТА СНЕГА, 5 февраля)
TRHS Gymnasium, 36 Greenough Rd, Plaistow
Городские выборы:
Вторник, 9 марта, 7:00 — 20:00, 4 Main Street, Общественный центр
Форма запроса бюллетеня для заочного голосования — см. Приложение (pdf)
Руководитель встреч по контрольному списку:
19 января 2021 г., 19: 00-19: 30, 4 Main St.
27 февраля 2021 г., 11: 00-11: 30, 4 Main St.
Городские офисы Часы работы
Городские офисызакрываются в полдень 25 ноября и 24 декабря.
Отставка начальника пожарной охраны: 11 декабря с 2 до 4 часов
Присоединяйтесь к нам (флаер в формате pdf) в праздновании выхода на пенсию начальника Майкла Мерфи за 43 года службы, 30 лет в качестве начальника пожарной охраны
Презентация пожарной части
Презентация проекта по ресурсам и укомплектованию персоналом(pdf)
Информация о выборах 2020
Результаты всеобщих выборов 2020 г.
(pdf) Государственные предварительные всеобщие выборы
Результаты первичных выборов Аткинсона NH в 2020 г. (pdf)
Городское здание вновь открыто
Ратуша, Общественный центр, Полицейский участок и Пожарная служба теперь открыты для публики, но с некоторыми ограничениями.Например, во всех наших зданиях мы просим вас носить маску, если у вас нет заболевания, а также вы должны держаться подальше от общества. Кроме того, существует ряд вопросов, на которые мы просим вас ответить перед тем, как отправиться в любой офис. Если вы ответите утвердительно на любой из вопросов, мы просим вас уйти и позвонить нам, чтобы получить обслуживание.
Однако мы понимаем, что некоторые из вас могут по-прежнему отказываться от входа в городское здание. Таким образом, как и на протяжении всего периода закрытия, у нас по-прежнему будут ящики для сдачи багажа за пределами ратуши, и мы будем доступны для встреч.Мы по-прежнему призываем жителей воспользоваться любыми услугами, которые могут быть предоставлены по обычной почте, электронной почте или в электронном виде, чтобы избежать очередей.
Венки по всей Америке
Кладбище Аткинсон — одно из более чем 2100 мест по всему миру, зарегистрированных в программе «Венки по всей Америке». Это программа, которая вспоминает наших павших Героев, чествует тех, кто служил, и продвигает ценность свободы.
У нас 315 ветеранов, включая обладателя Почетной медали Конгресса (Джордж Парсонс Доу), интернированных на нашем городском кладбище.Наша цель — разместить «Венок памяти» на каждом месте захоронения ветерана на нашем кладбище в полдень 19 декабря 2020 года.
Флаер «Венки по всей Америке» (pdf)
Запрет на полив по HAWC
Уведомление о поливе на открытом воздухе от компании Hampstead Area Water Company. Запрет вступает в силу 26 июня 2020 г.
Отправлено налоговых счетов
1 июня 2020 г. отправлено налоговых счетов.
Счета по налогам необходимо оплатить 1 июля 2020 г.
Доступен в обычные летние часы работы офиса, размещен на странице сборщика налогов.
COVID-19
Чрезвычайный приказ губернатора Сунуну № 16 (pdf) Ограничение собраний до десяти.
Штат также находится в приказе «оставаться дома» до 7 июля.
Информация о COVID-19 для бизнеса — применима к сообществам Руководство CDC для бизнеса можно найти по адресу: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/specific-groups/guidance-business-response.html
Обратите внимание, что DHHS и CDC имеют веб-сайты, специально посвященные COVID-19, со множеством ресурсов:
PHS: Часто задаваемые вопросы о COVID-19 (pdf)
DHHS: https: // www.dhhs.nh.gov/dphs/cdcs/2019-ncov.htm
CDC: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/index.html
Городские результаты выборов
Результаты городского голосования (pdf)
Результаты голосования TRSD (pdf)
Явка избирателей (pdf)
Больше информации о предыдущих бюллетенях можно найти на нашей странице о выборах
Информация о региональных выборах в городке / Тимберлейн
Карьера
Город ищет дорожного рабочего, стража перехода
перейдите на страницу Карьера / Волонтер, чтобы узнать больше
Частные испытания скважин
Повышение осведомленности о воздействии мышьяка и других загрязняющих веществ, присутствующих в грунтовых водах, является важной общественной проблемой в Нью-Гэмпшире.
Программа частных испытаний скважин
2020-21 Заявка
Заявки на услуги на 2020 и 2021 годы публикуются, их можно найти на странице уведомления
Знаки временные
«Временные знаки… .. разрешается размещать не более чем за четыре (4) недели до мероприятия и должны быть удалены в течение десяти (10) дней после мероприятия».
Повестка дня заседания Правительства
Повестку дня заседаний правительстваможно найти под соответствующим Правлением, под годом и датой в раскрывающемся списке «Повестка дня / Протокол».После утверждения повестка дня будет заменена протоколом.
Щелкните здесь, чтобы получить больше новостей, подробностей и архивов.
|
Организуя процедуры, используя
тележек и обучения рабочих самостоятельной настройке, Toyota управляла
сократить время настройки с месяцев до часов, а иногда даже
минут.
У каждой команды есть лидер который также работает одним из них на линии.
Схема Камбан координирует поток
небольших контейнеров с материалами между этапами. Вот где
срок
Точно в срок (JIT) возникла.