Теория эволюции: Часть II

Теория эволюции: Часть II

Теория эволюции: Часть II

Многие высокотехнологичные решения нашей автомобильной современности фактически основаны на давних идеях, которые стали реальностью благодаря сегодняшним возможностям металлургии, электроники, химии и многих других наук.

Запуск двигателя с использованием энергии газов

Основана в 1905 году американской компанией из Мичигана.

Mazda получила множество наград за свою систему i-stop, в которой двигатель запускается после короткой остановки, помогая в начальном процессе подачи топлива. Запуск без какой-либо помощи стартера по-прежнему звучит утопично, но на фоне возможностей, уже предоставляемых электронным управлением зажиганием и прямым впрыском топлива, теоретическая возможность все больше принимает форму осуществимого проекта. С помощью генератора Mazda останавливает поршни в определенном положении и определяет с помощью электронного управления, какой из цилиндров двигателя находится в подходящем положении для начала такта расширения. Система впрыска, в свою очередь, впрыскивает в него часть топлива и в присутствии воздуха создает достаточную топливную смесь, которая после искры от свечи зажигания запускает двигатель.

Еще в 1905 году американская компания Harrison из штата Мичиган, похоже, могла справиться без мощных компьютеров и с помощью гораздо более простых средств — воздушный насос впрыскивает определенное количество ацетилена в соответствующий цилиндр и воспламеняет его. Информации о том, как система нашла правый цилиндр, не осталось, но утверждается, что такие двигатели серийно производились в течение двух лет.

Использование тепла системы охлаждения и газов для приведения в движение

Справка: В начале ХХ века и машина Compound из США.

BMW создали два экспериментальных прототипа под названием TurboSteamer, чей высокоэффективный двигатель использует тепло, теряемое до сих пор в выхлопной системе и системе охлаждения, с использованием парового двигателя в первой и паровой турбины во второй версии, последняя соединена с коленчатым валом. Это значительный технологический прорыв, который увеличивает КПД двигателя и, как следствие, ведет к снижению расхода топлива за счет неиспользованного ресурса.

Однако идея использования энергии выхлопных газов для непосредственного привода коленчатого вала также не нова. Система Turbo Compound используется в двигателях грузовиков Scania в течение многих лет и состоит из двух последовательно соединенных выхлопных турбин: одна приводит в действие классический турбокомпрессор, а энергия, улавливаемая второй турбиной, передается через гидравлическую систему коленчатого вала.

Американец по имени Грэм из Коннектикута пошел еще дальше в своем желании полностью использовать избыточную энергию выхлопных газов — в начале прошлого века. Чтобы повысить эффективность бензинового двигателя, он создает трехцилиндровый двигатель с так называемым «двойным расширением», в котором горячие газы высокого давления, отделенные от двух концевых цилиндров, используются для приведения в действие поршня среднего цилиндра. Запатентованная машина, известная как Compound (!), Действительно работает и уже некоторое время используется в серийном производстве автомобилей.

Клапаны с электрическим управлением

В 1905 году Газ-о-Лек приводил клапаны в действие с помощью электродвигателя.

Мало кто из производителей продолжает попытки создать систему привода впускных и выпускных клапанов с помощью мощных соленоидов, которые полностью устранят распредвал и прилегающие к нему механизмы. Основная причина, по которой такая система до сих пор не может быть применена в серийном автомобилестроении, — это низкое напряжение бортовой сети, где для генерации магнитного поля с такими характеристиками требуется большой ток, толстые провода и источники с высоким потенциалом. Синхронизация динамики движения клапана также оказывается чрезвычайно сложной, но эта технология дает значительные преимущества и рано или поздно станет необходимой.

Гибридные автомобили с достаточным током на борту могут помочь ускорить его внедрение, но также могут извлечь выгоду из передового опыта американской компании Gas-au-Lec, которая в 1905 году создала интересную систему для срабатывания клапана с помощью электрический двигатель. Здесь следует отметить, что Renault ни в коем случае не являются пионерами в использовании подъемников пневматических клапанов в Формуле 1. Аналогичное решение было реализовано вместе с дроссельной заслонкой и стартером с пневматическим управлением еще в 1909 году.

Прямой впрыск бензина

Разработан в 50-х годах компанией Bosch для двухтактных автомобилей.

Системы непосредственного впрыска бензина в последнее время стали более распространенными, но любовь сегодняшнего лидера рынка компании Bosch к системам непосредственного впрыска началась много десятилетий назад. В 1912 году компания создала экспериментальный двухтактный подвесной двигатель для лодки с впрыском топлива, а в 601-х годах разработала прямые системы по заказу для немецкой авиации. Первый двигатель, в котором они применяются на практике, — двенадцатицилиндровый самолет DB XNUMX. Mercedes, который достигает мощности 1200 л.с. с рабочим объемом 33,8 л. Топливо перекачивается насосом высокого давления, конструкция которого основана на принципах конструкции дизельных насосов Bosch.

Многие связывают первые автомобильные бензиновые двигатели с непосредственным впрыском с немецкой индустрией спортивных автомобилей, но правда в том, что такая система применяется сначала к гораздо более простым двухтактным двигателям. Причина его появления в этих машинах — возможность избежать смешивания выхлопных газов со свежей топливной смесью — один из кошмаров двухтактных двигателей. Идея его применения принадлежит немцу Карлу Боргварду — технократу с прогрессивным мышлением, в автомобильный конгломерат которого входит простенькая «народная» марка Goliath. По его просьбе компания Bosch разработала специальные форсунки как часть полной системы прямого впрыска высокого давления, которая использовалась в Goliath GP 1951 с двухтактным двухцилиндровым двигателем, выпущенным в 700 году. Впоследствии такая же система Bosch используется в двухтактной машине небольшого Gutbrod Superior 700 Luxus. Однако яркое проявление прямого впрыска связано с желанием Mercedes вернуть себе славу гоночного бренда. В начале 300-х годов Рудольф Уленхаут, руководитель подразделения экспериментальных и спортивных автомобилей, поручил своим инженерам связаться с Bosch и начать работу по адаптации системы прямого впрыска для спортивного автомобиля. Так родился великолепный XNUMX SL.

Гибридный автомобиль

Такие модели Фердинанд Порше создавал в начале прошлого века.

Сегодня никто не считает гибридные автомобили фантастической прихотью — они представляют собой все более реалистичный ответ на вопросы о сокращении выбросов от автомобилей. Сегодняшний бум в этой сфере, инициированный Toyota Prius, который в последнее время находит все больше и больше последователей, уходит своими корнями в заре автомобильной промышленности.

Одним из первых практичных гибридных автомобилей был Lohner-Porsche, работа легендарного Фердинанда Порше. Его двигатель внутреннего сгорания приводит в действие электрогенератор, который, в свою очередь, приводит в действие электродвигатели, встроенные в ступицы четырех колес — сегодня эта концепция называется серийным гибридом и используется в тепловозах и самосвалах. Гибриды Lohner-Porsche принадлежат барону Натану Ротшильду и эрцгерцогу Францу Фердинанду, и во время Первой мировой войны австро-венгерская армия использовала гигантские тракторы, работающие по этому принципу, в которых электродвигатели использовались не только в колесах трактора, но и в колесах трактора. .

Конечно, современные гибридные системы в Toyota Prius и Yaris намного сложнее, совершеннее и сложнее по своей работе, но оказывается, что в этой авангардной области инновации имеют аналоги в прошлом. Также интересно отметить, что Toyota создала первый Prius в 90-х годах, используя основы системы, изобретенной американской компанией TRW в 60-х.

(следовать)

Текст: Георгий Колев

2020-08-30

ARTICLES SIMILAIRES

LIRE AUSSI

Accueil » Essai routier » Théorie de l'évolution: partie II

Ajouter un commentaire