Testfahrt Diesel a Benzin: Zorte

Testfahrt Diesel a Benzin: Zorte

Déi ugespaante Konfrontatioun tëscht Diesel a Bensinsmotoren erreecht säin Héichpunkt. Déi lescht Turbo Technologien, elektronesch kontrolléiert Common-Rail Direkt Injektiounssystemer, héich Kompressiounsverhältnis - d'Rivalitéit bréngt déi zwou Aarte vu Motore méi no beieneen ... An op eemol, an der Mëtt vun engem antike Duell, koum op eemol en neie Spiller op der Szen. eng Plaz ënner der Sonn.

No ville Joere vernoléissegen hunn d'Designers dat enormt Potenzial vum Dieselmotor erëmfonnt a seng Entwécklung beschleunegt duerch déi intensiv Aféierung vun neien Technologien. Et ass op de Punkt komm datt seng dynamesch Leeschtung d'Charakteristike vun engem Benzinkonkurrent ugeet an et erlaabt huet bis elo ondenkbar Autoen wéi de Volkswagen Race Touareg an den Audi R10 TDI mat méi wéi eeschte Rennsambitiounen ze kreéieren. D'Chronologie vun den Eventer vun de leschte fofzéng Joer ass bekannt ... Dieselmotore vun den 1936 hu sech net grondsätzlech vun hire Virfueren ënnerscheet, erstallt vum Mercedes-Benz am Joer 13. E Prozess vu lueser Evolutioun ass duerno gaang, deen an de leschte Joeren zu enger mächteger technologescher Explosioun gewuess ass. Am spéiden 1s huet Mercedes den éischten Autoturbodiesel erstallt, am spéiden XNUMXer, direkt Injektioun debattéiert am Audi Modell, spéider Dieselen kruten Véier-Ventil Kapp, an an de spéiden XNUMXs, elektronesch kontrolléiert Common Rail Injektiounssystemer gouf eng Realitéit. ... Mëttlerweil gouf Héichdrock direkt Brennstoffinjektioun a Bensinmotoren agefouert, wou d'Kompressiounsverhältnis haut XNUMX: XNUMX an e puer Fäll erreecht. Viru kuerzem erliewt d'Turbo Technologie och eng Renaissance, mat den Dréimomentwäerter vu Bensinmotoren, déi bedeitend un d'Drehmomentwäerter vum berühmte flexiblen Turbo Diesel ufänken. Wéi och ëmmer, parallel mat der Moderniséierung, bleift eng konstant Tendenz zu enger seriöer Erhéijung vun de Käschte vum Bensinmotor ... Also, trotz de ausgesproche Viruerteeler a Polariséierung vun de Meenungen iwwer Bensin an Dieselmotoren a verschiddenen Deeler vun der Welt, weder vun déi zwee Konkurrente gewannen konkret Dominanz.

Trotz dem Zoufall vun de Qualitéite vun den zwou Aarte vun Eenheeten, ginn et nach ëmmer enorm Ënnerscheeder an der Natur, dem Charakter an dem Verhalen vun den zwou Hëtzmotoren.

Am Fall vun enger Bensinunitéit gëtt eng Mëschung aus Loft a verdampft Brennstoff iwwer eng méi laang Zäit geformt a fänkt laang ier de Verbrennungsprozess ufänkt. Egal ob e Vergaser oder modern elektronesch direkt Injektiounssystemer benotzt, d'Zil fir ze mëschen ass eng eenheetlech, homogen Brennstoffmëschung mat engem gutt definéierte Loft-Brennstoff-Verhältnis ze kréien. Dëse Wäert ass normalerweis no bei der sougenannter "stoichiometrescher Mëschung", an där et genuch Sauerstoffatomer gëtt fir sech (theoretesch) an eng stabil Struktur mat all Waasserstoff a Kuelestoffatoom am Brennstoff ze bannen, an nëmmen H20 an CO2 bilden. Well d'Kompressiounsverhältnis kleng genuch ass fir déi virzäiteg onkontrolléiert Selbstzündung vu bestëmmte Substanzen am Brennstoff ze vermeiden wéinst der héijer Kompressiounstemperatur (d'Bensinsfraktioun besteet aus Kuelewaasserstoffer mat enger däitlech méi niddereger Verdampftemperatur an enger däitlech méi héijer Verbrennungstemperatur). Selbstzündung vun deenen an der Dieselfraktioun), d'Zündung vun der Mëschung gëtt duerch den Zündkern initiéiert, an d'Verbrennung geschitt als eng Front déi sech mat enger gewësser Vitesslimitéierung beweegt. Leider sinn Zonen mat onvollstännege Prozesser déi zu der Bildung vu Kuelemonoxid a stabille Kuelewaasserstoffer entstinn an der Verbrennungskammer, a wéi d'Flamfront sech beweegt, da klëmmt den Drock an d'Temperatur an hirer Peripherie, wat zu der Bildung vu schiedleche Stickstoffoxiden (tëscht Stickstoff a Sauerstoff aus der Loft) féiert. Peroxiden an Hydroperoxiden (tëscht Sauerstoff a Brennstoff). D'Akkumulatioun vun der leschter zu kritesche Wäerter féiert zu onkontrolléierter Detonatiounsverbrennung, dofir benotze modern Bensinne Fraktioune vu Molekülle mat enger relativ stabiler chemescher "Struktur" déi schwéier ze detonéieren ass - eng Zuel vun zousätzleche Prozesser ginn an Uelegraffinerien duerchgefouert fir dës Resistenz z'erreechen. abegraff eng Erhéijung vun der Octan Zuel vum Brennstoff. Wéinst dem gréisstendeels fixe Mëschungsverhältnes dat Bensinsmotore kënne funktionnéieren, spillt d'Gasdrossel eng wichteg Roll an hinnen, déi d'Motorradung reguléiert andeems d'Quantitéit u frësch Loft reguléiert. Wéi och ëmmer, et gëtt ofwiesselnd eng Quell vu wesentleche Verloschter am Deelbelaaschtungsmodus, handelt als eng Aart "Halsstecker" vum Motor.

Ore Méi zum Thema:
  Ford Fusion 1.6i Trend

D'Iddi vum Schëpfer vum Dieselmotor, Rudolf Diesel, ass d'Kompressiounsverhältnis däitlech ze erhéijen, an dofir déi thermodynamesch Effizienz vun der Maschinn. Sou gëtt d'Gebitt vun der Brennstoffkammer reduzéiert, an d'Verbrennungsenergie gëtt net duerch d'Zylindermaueren an de Killsystem geläscht, mä gëtt tëscht de Partikele selwer "verbruecht", déi an dësem Fall vill méi no beienee sinn. Wann eng virdru preparéiert Brennstoff-Loftmëschung an d'Verbrennungskammer vun dëser Aart vu Motor erakënnt, wéi am Fall vun engem Bensinnsmotor, da wann eng gewësse kritesch Temperatur beim Kompressiounsprozess erreecht gëtt (ofhängeg vum Kompressiounsverhältnis an der Aart vu Brennstoff), gëtt den Autoignitionsprozess scho laang virum GMT initiéiert. onkontrolléiert Volumetresch Verbrennung. Et ass aus dësem Grond datt Brennstoff am leschte Moment, kuerz viru GMT, bei engem héijen Drock an en Dieselmotor injizéiert gëtt, wat e wesentlechen Zäitmangel fir gutt Verdampfung, Diffusioun, Mëschung, Selbstzündung an d'Notzung fir déi maximal Geschwindegkeet ze limitéieren, déi seelen d'Grenz iwwerschreit. vun 4500 U / min Dës Approche etabléiert déi entspriechend Ufuerderunge fir d'Qualitéit vum Brennstoff, wat an dësem Fall eng Fraktioun vun Diesel ass - haaptsächlech direkt Destillate mat enger däitlech méi niddreger Autoignitionstemperatur, well eng méi onbestänneg Struktur a laang Molekülle sinn eng Viraussetzung fir hire méi einfache Broch an Reaktioun mat Sauerstoff.

Eng Feature vun de Verbrennungsprozesser vun engem Dieselmotor sinn engersäits Zonen mat enger beräicherter Mëschung ronderëm d'Injektiouns Lächer, wou de Brennstoff zerstéiert (Splécken) vun der Temperatur ouni Oxidatioun, an eng Quell vu Kuelestoffpartikelen (Ruß) gëtt, an op där anerer. an deem guer kee Brennstoff ass, an ënner dem Afloss vun héijer Temperatur Stéckstoff a Sauerstoff vun der Loft an eng chemesch Interaktioun aginn a Stéckoxiden bilden. Dofir sinn Dieselmotoren ëmmer ofgestëmmt fir mat mëttel-magerem Gemësch ze schaffen (dat heescht mat engem seriösen Iwwerfloss un Loft), an d'Belaaschtung gëtt nëmmen duerch d'Doséierung vun der Injektiounsmëttel kontrolléiert. Dëst vermeit d'Drosselverbrauch, wat e grousse Virdeel iwwer hir Bensinspartner ass. Fir e puer vun de Mängel vum Bensinnsmotor ze kompenséieren, hunn Designer Motoren erstallt an deenen de Mëschungsbildungsprozess de sougenannte "Charge Stratification" ass.

Am deelweisem Belaaschtungsmodus gëtt déi optimal stoichiometresch Mëschung erstallt nëmmen am Beräich ronderëm de Bougie -Elektroden wéinst enger spezieller Injektioun vun engem injizéierten Brennstoffjet, engem direkten Loftfloss, engem spezielle Profil vun de Pistonfronten an aner ähnlech Methoden, déi Zündung garantéieren Zouverlässegkeet. Zur selwechter Zäit bleift d'Mëschung am gréissten Deel vum Kammervolumen mager, a well d'Laascht an dësem Modus nëmme kontrolléiert ka ginn duerch d'Quantitéit u geliwwertem Brennstoff, kann den Drosselventil voll oppe bleiwen. Dëst féiert ofwiesselnd zu enger simultaner Ofsenkung vun de Verloschter an enger Erhéijung vun der thermodynamescher Effizienz vum Motor. An der Theorie gesäit alles super aus, awer bis elo war den Erfolleg vun dëser Motortyp vu Mitsubishi a VW net glamourös. Am Allgemengen, bis elo ka kee sech bretzen datt se d'Virdeeler vun dësen technologesche Léisunge voll profitéiert hunn.

Ore Méi zum Thema:
  Testfahrt Jeep Wrangler: Grënner

A wat wann d'Virdeeler vun zwou Aarte vu Motoren op eng "magesch" Manéier kombinéiert sinn? Wat wier déi ideal Kombinatioun vun héijer Kompressioun vun engem Dieselmotor, homogen Verdeelung vun der Mëschung duerch de ganze Volume vun der Verbrennungskammer, an eenheetlecher Autoignition am selwechte Volumen? Intensiv Laborstudien vun experimentellen Eenheeten vun dësem Typ an de leschte Joren hunn eng bedeitend Reduktioun vu schiedlechen Emissiounen an Ofgase gewisen (zum Beispill gëtt d'Quantitéit vu Stickstoffoxiden op 99% reduzéiert!) Mat enger Erhéijung vun der Effizienz am Verglach mat Bensinsmotoren. Et schéngt, datt d'Zukunft tatsächlech zu de Motore gehéiert, déi Autosfirmen an onofhängeg Ingenieursfirmen kierzlech ënner dem Regenschirm Numm HCCI fusionéiert hunn - Homogen Charge Compression Ignition Engines oder Homogene Spontaneous Ignition Engines.

Wéi vill aner scheinbar "revolutionär" Entwécklungen ass d'Iddi fir sou eng Maschinn ze kreéieren net nei, a bis elo Versich en zouverléissege Produktiounsmodell ze kreéieren sinn nach ëmmer net erfollegräich. Zur selwechter Zäit kreéieren déi wuessend Méiglechkeete vun elektronescher Kontroll vum technologesche Prozess an der grousser Flexibilitéit vu Gasverdeelungssystemer e ganz realisteschen an optimistesche Perspektiv fir eng nei Aart vu Motor.

Tatsächlech, an dësem Fall ass et eng Aart Hybrid vun de Grondsätz vun der Operatioun vu Benzin an Dieselmotoren. Eng gutt homogeniséierter Mëschung, wéi a Bensinmotoren, kënnt an d'Verbrennungskummeren vun der HCCI, awer et entsteet selwer ënner dem Afloss vun der Hëtzt vun der Kompressioun. Déi nei Aart vu Motor erfuerdert och kee Drosselventil well se kann op magerer Mëschunge lafen. Wéi och ëmmer, et sollt ee bemierken datt an dësem Fall d'Bedeitung vun der Definitioun vu "Mager" wesentlech anescht ass wéi d'Definitioun vun Diesel, well HCCI net eng komplett mager an héich beräichert Mëschung huet, awer eng Aart uniform mager Mëschung ass. De Prinzip vun der Operatioun beinhalt d'simultan Zündung vun der Mëschung am ganze Volumen vum Zylinder ouni eenheetlech bewegt Flamfront a bei enger vill méi niddreger Temperatur. Dëst féiert automatesch zu enger däitlecher Reduktioun vun der Quantitéit vu Stickstoffoxiden a Ruß an den Ofgasen, an, laut enger Zuel vun autoritäre Quellen, déi massiv Aféierung vu vill méi effizienten HCCIen an der serieller Automobilsproduktioun am Joer 2010-2015. Wäert d'Mënschheet ongeféier eng hallef Millioun Fässer spueren. Ueleg all Dag.

Wéi och ëmmer, ier dëst erreecht gëtt, musse Fuerscher an Ingenieuren de gréisste Stroumblock am Moment iwwerwannen - de Mangel un zouverléissege Wee fir d'Autoignitiounsprozesser ze kontrolléieren mat Fraktiounen mat verschiddene chemescher Zesummesetzung, Eegeschaften a Verhalen vun de modernen Brennstoffer. Eng Zuel vu Froen gi verursaacht duerch d'Inhalter vu Prozesser bei verschiddene Lasten, Geschwindegkeeten an Temperaturmodi vum Motorbetrib. Laut e puer Experten kann dëst gemaach ginn andeems Dir eng präzis gemoossene Betrag vun Ausgase zréck an den Zylinder zréckkommt, d'Mëschung virhëtzt oder dynamesch d'Kompressiounsverhältnis ännert, oder direkt d'Kompressiounsverhältnis ännert (zum Beispill de SVC Saab Prototyp) oder Ännerung vum Ventil Zoumaache mat variabelen Systemer. Gasverdeelung.

Ore Méi zum Thema:
  Peugeot 206 CC 1.6 HDi Mercury

Et ass nach net kloer wéi de Problem vu Kaméidi an thermodynamesche Effekter op der Motorstruktur eliminéiert gëtt wéinst der spontaner Zündung vun enger grousser Quantitéit frësch Mëschung bei voller Belaaschtung. Dee richtege Problem ass de Motor bei niddrege Zylindertemperaturen unzefänken, well et ass relativ schwéier d'Selbstzündung ënner sou Bedingungen unzefänken. Vill Fuerscher schaffen de Moment fir dës Engpäss z'eliminéieren andeems si Sensor Prototyp Observatioune benotze fir kontinuéierlech elektronesch Iwwerwaachung an Echtzäit Analyse vun Zylinder Workflows.

Laut Experten vun Autosfirmen, déi an dëser Richtung schaffen, dorënner Honda, Nissan, Toyota a GM, ass et méiglech datt eng Kombinatiounsautoen als éischt erstallt ginn, déi de Modus wiessele kënnen, an de Bougie gëtt als eng Zort Assistent benotzt a Fäll wou den HCCI Schwieregkeeten huet. Volkswagen implementéiert schonn en ähnleche Schema a sengem CCS (Combined Combustion System) Motor, dee momentan nëmme leeft op synthetesch Brennstoffer speziell dofir entwéckelt.

D'Zündung vun der Mëschung an HCCI Motore kann a breet Palette vu Verhältnisser tëscht Brennstoff, Loft an Ofgasgase gemaach ginn (et geet duer fir d'Autosignitionstemperatur z'erreechen), an eng kuerz Verbrennungsdauer féiert zu enger däitlecher Erhéijung vun der Motoreffizienz. E puer vun de Probleemer vun der neier Aart vun Eenheeten kënnen erfollegräich a Kombinatioun mat Hybrid Systemer geléist ginn, wéi Hybrid Synergy Drive vun Toyota, an deem Fall kann de Verbrennungsmotor nëmmen an engem gewësse Modus benotzt ginn, optimal a Saache Geschwindegkeet a Belaaschtung. op der Aarbecht, also Contournement Modi an deenen de Motor Schwieregkeeten huet oder net wierksam gëtt.

Verbrennung an HCCI Motoren, erreecht duerch integréiert Kontroll vun Temperatur, Drock, Quantitéit a Qualitéit vun der Mëschung an enger Positioun no bei GMT, ass wierklech e grousse Problem géint den Hannergrond vu vill méi einfacher Zündung mat engem Zündkerz. Op där anerer Säit, HCCI brauch net turbulent Prozesser ze kreéieren, déi wichteg si fir Bensin a besonnesch Dieselmotoren, wéinst der simultaner Volumetrescher Natur vun der Selbstzündung. Zur selwechter Zäit ass et aus dësem Grond datt och kleng Temperaturabweichungen zu bedeitende Verännerunge vu kinetesche Prozesser féiere kënnen.

An der Praxis ass de wichtegste Faktor fir d'Zukunft vun dësem Typ vu Motor den Typ vu Brennstoff, an déi richteg Designléisung kann nëmme mat engem detailléierte Wëssen iwwer säi Verhalen an der Verbrennungskammer fonnt ginn. Dofir schaffe vill Autosfirmen de Moment mat Uelegfirmen (wéi Toyota an ExxonMobil), an déi meescht vun den Experimenter an dëser Etapp gi mat speziell entwéckelte synthetesche Brennstoffer ausgeführt, d'Kompositioun an d'Behuele vun deenen am Viraus berechent ginn. D'Effizienz vu Bensin an Diesel am HCCI geet géint d'Logik vu klassesche Motoren. Wéinst der héijer Selbstzündungstemperatur vu Bensinner kann d'Kompressiounsverhältnis an hinne variéiere vun 12: 1 op 21: 1, an am Diesel, beim Entzündung bei méi niddreem Temperaturen, sollt et relativ kleng sinn - ongeféier nëmmen 8: 1.

Text: Georgy Kolev

Foto: Firma

Ähnlech Artikelen
Haaptstrooss » Test Fuert » Testfahrt Diesel a Benzin: Zorte

Setzt e Commentaire