Русcкий | English
Можно ли сегодня создать новый, более экономичный двигатель и при этом не усложнять его конструкцию?
Можно! И для этого достаточно в обычном двигателе внутреннего сгорания применить новый рабочий цикл.
Один из самых эффективных методов повышения кпд в ДВС - повышение степени расширения газа относительно степени его сжатия. Двигатели Аткинсона и Миллера, работающие по такому циклу, почти не применяются. Первый имеет очень сложный кривошипно-шатунный, а второй - газораспределительный механизм.
Эта техническая задача имеет очень простое решение - надо увеличить геометрическую степень сжатия в цилиндре, а впуск и выпуск газа поменять местами!
В качестве примера - одноцилиндровый четырёхтактный двигатель 170F. Рабочий объём 212 куб. сантиметров, степень сжатия 8,5.
Двигатель 170F, исходный вариант. Фото автора
Далее. Повышаем геометрическую степень сжатия в цилиндре. А после доработки распределительного вала двигателя клапан меньшего диаметра стал впускным, а клапан большего диаметра - выпускным.
Соответственно, появился новый рабочий цикл.
И с новым рабочим циклом. Фото автора
Новый рабочий цикл основан на том, что впускной клапан меньшего диаметра имеет повышенное сопротивление впуска. И при закрытии в н.м.т. давление воздуха в цилиндре примерно на одну треть ниже атмосферного. Поэтому реальная степень сжатия в в.м.т. на одну треть ниже геометрической, то есть 8...10 вместо 12...15.
При этом расширение газа происходит полностью при ходе поршня от в.м.т. до н.м.т.Таким образом реализуется цикл с разной степенью сжатия и расширения. Это и является основой высокой экономичности двигателя.
Более того, выпускной клапан большего диаметра так же снижает насосные потери и, соответственно, расход топлива.
Диаграмма рабочего цикла
- Какой у двигателя расход топлива?
Двигатель Отто 170F имеет расход топлива 380 г/кВт.ч. Видео 1.
Тест нового двигателя показан на Видео 2.
Цикл Отто
Новый цикл. Видео автора
Результат теста нового двигателя с учётом разного количества топлива у двигателей в начале видео:
Уровень топлива 11 мл.
Уровень топлива 9 мл.
Если бензиновый двигатель имеет расход топлива как у дизеля равного рабочего объёма, то это соотношение сохранится и при увеличении рабочего объёма и мощности нового двигателя.
