сайт переезжает на новый адрес http://voyager-77.ru/

Voyager-77

Каков тепловой КПД двигателя современного автомобиля?

Я считаю, что многие люди когда покупают машины, начинают учитывать уровень мощности автомобиля, обращают внимание пиковый крутящий момент, максимальную мощность, на время разгона до 100 км/час километров, а в последние годы благодаря рекламной пропаганде производителей появился новый показатель по продвижению двигателей как продукта — тепловой КПД. Итак, какова тепловая эффективность двигателя? Как все мы знаем, в двигателе тепловая энергия генерируется за счет сгорания топлива и в процессе преобразования тепловой энергии в механическую неизбежны потери. Соотношение затраченной тепловой энергии к механической за единицу времени, называется «тепловой эффективностью».

Благодаря постепенному ужесточению законов и нормативных актов, касающихся вредных выбросов в атмосферу от автомобилей, стало необходимо уменьшить расход топлива, не потеряв мощность, поэтому многие производители улучшают показатель тепловой эффективности двигателя. Это позволяет достичь наиболее полного сгорания топлива, что снижает расход топлива и уменьшает выброс вредных газов.

Надо сказать ,что тепловой кпд современных гибридных двигателей компании TOYOTА, и сравним с показателями Формулы 1 и достигают до 41%, причем в настоящее время такие двигатели устанавливаются на серийные модели. Долгое время показатели Toyota находятся в лидерах среди автопроизводителей Японии и всего мира . Гибридная технология THS, используемая Toyota, защищена патентом, и другим производителям в настоящее время нелегко превзойти путем собственных исследований и разработок.

Каков тепловой КПД двигателя в автомобильной системе?

В то же время, такой производитель как HONDA уже давно создает автомобили под двигатель, а не наоборот. С точки зрения тепловой эффективности, Honda достигла максимальной тепловой эффективности 40,6% на двигателе Accord Hybrid 2.0L, запущенном в 2018 году, но до TOYOTA Camry и ее 41-го процента все еще существует разрыв. Однако Хонда, естественно, не желает следовать за лидером Тойота и состязание продолжается.

Для бензиновых двигателей средний тепловой КПД по всему миру в настоящее время составляет около 38%, и каждое увеличение на 1% представляет собой огромную проблему для инженеров. Один процент… казалось бы мелочь, но для автомобилестроения это без преувеличения означает начало новой эпохи. Тойота достигла теплового КПД 41%, что сегодня является пределом для бензиновых двигателей созданных по традиционной технологии. Компания Honda используя технологии F1 (формула-1) пытается пробить этот барьер и достичь беспрецедентной цифры в 47%. Honda планирует использовать технологию камеры предварительного сгорания, широко используемую в гоночных автомобилях F1, для достижения сгорания ультратонких газовых смесей, что повысит тепловой КПД двигателя до 47,2% и, как ожидается, такие двигатели поступят в продажу к 2020 году.

Отдельно нужно сказать об ультратонкой топливной смеси. В большинстве случаев воздушно-топливное отношение для двигателя будет между 13-15 л. воздуха на один литр топлива. По сравнению с обычным двигателем со смесью, близкой к теоретическому воздушно-топливному отношению, воздушно-топливное отношение ультратонкой смеси может превышать 30 дитров воздуха на литр топлива. В этом случае температура точки воспламенения в цилиндре и температура сгорания топлива снижаются, уменьшая тепловые потери двигателя и, естественно, повышая тепловой КПД.

Но такое решение предполагает возникновение новой технической задачи. На холостых оборотах и холодном двигателе такая топливо-воздушная смесь будет плохо воспламеняться и гореть нестабильно, что несомненно плохо скажется на работе двигателя в целом. Проще говоря, одной искры от свечи зажигания недостаточно, чтобы зажечь ультратонкую газовую смесь, и Honda использует открытое пламя из камеры предварительного сгорания для зажигания. Конечно, некоторые люди могут задаться вопросом, будет ли увеличиваться потребление топлива из-за предварительной камеры сгорания. На самом деле, объем камеры предварительного сгорания настолько мал, что несущественно влияет на общий расход топлива.

Повышение тепловой эффективности двигателей Toyota с 38% до 41% — это серьезное обновление технологии, а повышение этого показателя компанией Honda до 47%, возможно, является настоящим прорывом в технологии двигателя. Если он действительно будет воплощен в серийном производстве, это означает, что двигатель следующего поколения Honda еще более позволит снизить расход топлива при сохранении того же уровня мощности.

Добавить комментарий