Вход

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

0 продукта | 0 лв.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

auto motor und sport Bulgaria logo

HCCI или пътят на ДВГ към бъдещето

12.06.2014 17:38
Туит
HCCI или пътят на ДВГ към бъдещето

Двигателите от типа HCCI имат огромен потенциал за едновременно намаляване на емисиите и разхода на гориво, но предстои още много работа до серийното им производство.

Едновременното нарастване на изискванията по отношение на разхода на гориво и нивата на емисиите предизвиква масирана развойна дейност в областта на двигателите с вътрешно горене, но машините от типа Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI), или двигатели с хомогенно смесообразуване и самовъзпламеняване, са изключително авангарден и коренно различен по своя характер път за решаване на проблемите. Всички големи автомобилни и технологични компании извършват развойна дейност в тази област, а най-голямото постижение на конструкторите досега е агрегатът Diesotto на Mercedes. Прекалената му сложност – променлива степен на сгъстяване, каскадно пълнене, непрекъснат анализ на работните процеси, изискващ огромна изчислителна мощ – го правят все още неприложим за серийно производство. Двигателите от типа HCCI обаче се смятат за важен елемент в бъдещото задвижване, защото комбинирането на висока степен на сгъстяване и хомогенно пълнене би постигнало едновременно нисък разход на гориво и ниски нива на отработили газове. Поради почти едновременното самовъзпламеняване на горивото в целия обем на камерата тук не съществува високотемпературен фронт на горене както при конвенционалните мотори, поради което нивото на азотни окиси е изключително ниско. Тъй като в голяма част от режимите този мотор работи с бедни смеси, нивата на HC и CO също са силно снижени, а понеже не се формират преобогатени или обеднени смеси, практически и нивото на саждите се свежда до нула. По същата причина се елиминира необходимостта от дроселова клапа.

Проблемите обаче се състоят в това, че условията в горивната камера трудно могат да бъдат точно прогнозирани, така че горивото да се самовъзпламени максимално късно в хода на такта сгъстяване. За целта е нужно то да се разпрашава и изпарява по-лесно, но да има висока температура на самовъзпламеняване, което означава, че дизеловото гориво не е подходящо за тези мотори. Освен това типично за тях е, че поради едновременното самовъзпламеняване, при пълно натоварване моторът може конструктивно да не издържи бързото нарастване на налягането. Заради тези причини е много трудно да се контролира процесът на горене в целия работен диапазон и много от конструкторите досега използваха специални горива с изключително предсказуемо поведение в процеса на горене. Освен това последният обикновено се контролира и с прецизни дозировки от върнати отработили газове, с което се регулира температурата в цилиндъра – важен момент за точното стартиране на процеса. Поради всичко това HCCI режимите досега се използваха само при частично натоварване.

Пълноценна подобна технология би могла да бъде от изключителна полза за дизеловите машини, тъй като с нейна помощ може да се елиминира напълно сложната и скъпа система за очистване на отработилите газове, а освен това благодарение на HCCI се отваря нова възможност за използване на етанол като гориво.

Наскоро Институтът на бутални машини в Карлсруе съвместно с фирмата MTU от Фридрихсхафен, произвеждаща двигатели за камиони и индустриални машини, тръгнаха по нов път в развитието на тази технология. Те създадоха двугоривен HCCI мотор, в който се впръскват едновременно прецизно балансирани количества бензин и дизелово гориво в зависимост от условията на работа. „По този начин можем да преодолеем недостатъците на HCCI моторите и да създадем частично хомогенно горене с контролирано самовъзпламеняване в целия работен диапазон на двигателя”, отбелязва д-р Кристоф Тийт от развойния отдел на MTU.

За база на двугоривния HCCI мотор е послужил 10,5-литровият дизелов двигател на компанията с мощност от 408 к.с., модифициран за работа в този режим чрез няколко важни основни промени. За разлика от базовия мотор е въведена система за рециркулация на отработилите газове с високо налягане и охлаждане, каскадно турбопълнене с междинно охлаждане на сгъстения въздух, впръскване на бензин/етанол във всмукателните колектори и намалена степен на сгъстяване. При тази конструктивна схема става възможно да се създаде бедна, но хомогенна в целия обем смес от въздух и бензин или етанол, която да се възпламени с малко количество впръскано дизелово гориво по време на процеса сгъстяване. Дизеловото гориво също се разпределя равномерно в сместа, и впоследствие генерира запалителни процеси в обема на камерата. Обедняването на сместа ограничава рязкото нарастване на налягането при частично натоварване, но при пълно е необходимо връщане на голямо количество отработили газове (до 60 процента).

При високи оборотни режими и натоварване необходимият дял от дизелово гориво се намалява, а на празен ход двигателят работи изцяло с дизел, без да използва процес HCCI, тъй като при изключително ниски натоварвания последния не е известен с добри маниери и започва да отделя високи нива на HC и CO емисии.

В сравнение с базовия двигател HCCI версията има със 17 процента по-нисък въртящ момент и с 14 процента по-ниска максимална мощност. Ако вместо бензин обаче се използва етанол, опитният двигател постига почти същите работни параметри като дизеловия. Причината за това се състои в по-високата устойчивост на самовъзпламеняване на етанола, по-късното начало и по-бавното протичане на процеса на горене. Той позволява по-малко обедняване на заряда и допуска по-високи нива на натоварване – така се постига коефициент на полезно действие от 42 процента.

Въпреки че този мотор е далеч от серийно производство, той демонстрира още една посока, към която ще се насочат развойните специалисти в близко бъдеще.

 

Текст: Георги Колев

Коментари
comments powered by Disqus