Apa itu singkatan?
artikel

Apa itu singkatan?

Apa itu singkatan?Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Lembangan Eropah telah menjadi yang paling kecil dari yang biasa dihubungi oleh orang biasa. Ini berlaku khususnya untuk upah sebenar, telefon bimbit, komputer riba, kos syarikat atau saiz dan pelepasan enjin. Malangnya, pemotongan kakitangan belum mempengaruhi pentadbiran awam atau negeri yang bobrok. Walau bagaimanapun, makna kata "pengurangan" dalam industri automotif tidaklah baru seperti yang kelihatannya pada pandangan pertama. Pada akhir abad yang lalu, enjin diesel juga mengalami penurunan pada tahap pertama, yang, berkat pengecasan super dan penyuntik langsung moden, mengekalkan atau mengurangkan jumlahnya, tetapi dengan peningkatan yang signifikan dalam parameter dinamik mesin.

Era moden enjin petrol "dawnsizing" bermula dengan kemunculan unit 1,4 TSi. Pada pandangan pertama, ini dengan sendirinya tidak kelihatan seperti pengecilan saiz, yang juga disahkan oleh kemasukannya dalam tawaran Golf, Leon atau Octavia. Perubahan perspektif tidak berlaku sehingga Škoda mula memasang enjin 1,4kW 90 TSi ke dalam model Superb terbesarnya. Bagaimanapun, kejayaan sebenar ialah pemasangan enjin 1,2 kW 77 TSi dalam kereta yang agak besar seperti Octavia, Leon dan juga VW Caddy. Barulah persembahan pub yang sebenar dan, seperti biasa, bermula. Ungkapan seperti: "tidak berlarutan, tidak akan bertahan lama, tiada pengganti untuk kelantangan, oktagon mempunyai enjin fabrik, adakah anda mendengarnya?" Lebih daripada biasa bukan sahaja dalam harga keempat peranti, tetapi juga dalam perbincangan dalam talian. Pengecilan saiz memerlukan usaha logik daripada pengeluar kenderaan untuk menghadapi tekanan berterusan untuk mengurangkan penggunaan dan pelepasan yang sangat dibenci. Sudah tentu, tiada yang percuma, malah mengecilkan saiz bukan sahaja membawa faedah. Oleh itu, dalam baris berikut, kita akan membincangkan dengan lebih terperinci apa yang dipanggil pengecilan, bagaimana ia berfungsi dan apakah kelebihan atau kekurangannya.

Apa singkatan dan alasannya

Mengecilkan saiz bermaksud mengurangkan anjakan enjin pembakaran dalaman sambil mengekalkan output kuasa yang sama atau lebih tinggi. Selari dengan pengurangan jumlah, pengecasan super dilakukan menggunakan pengecas turbo atau pemampat mekanikal, atau gabungan kedua-dua kaedah (VW 1,4 TSi - 125 kW). Serta suntikan bahan api terus, pemasaan injap berubah-ubah, angkat injap, dsb. Dengan teknologi tambahan ini, lebih banyak udara (oksigen) untuk pembakaran memasuki silinder, dan jumlah bahan api yang dibekalkan boleh ditingkatkan secara berkadar. Sudah tentu, campuran udara dan bahan api yang dimampatkan itu mengandungi lebih banyak tenaga. Suntikan terus, digabungkan dengan pemasaan berubah-ubah dan lif injap, seterusnya mengoptimumkan suntikan bahan api dan putaran, yang meningkatkan lagi kecekapan proses pembakaran. Secara umumnya, isipadu silinder yang lebih kecil sudah cukup untuk melepaskan tenaga yang sama seperti enjin yang lebih besar dan setanding tanpa mengecilkan saiz.

Seperti yang telah ditunjukkan pada awal artikel, kemunculan pengurangan terutama disebabkan oleh pengetatan undang-undang Eropah. Kebanyakannya adalah untuk mengurangkan pelepasan, sementara yang paling ketara adalah pemacu untuk mengurangkan pelepasan CO secara menyeluruh.2... Namun, di seluruh dunia, had pelepasan secara beransur-ansur diperketat. Sesuai dengan peraturan oleh Suruhanjaya Eropah, pembuat kereta Eropah telah berkomitmen untuk mencapai had emisi CO 2015 g pada tahun 130.2 per km, nilai ini dikira sebagai nilai rata-rata untuk armada kereta yang diletakkan di pasaran selama satu tahun. Enjin petrol memainkan peranan langsung dalam pengurangan walaupun, dari segi kecekapan, mereka lebih cenderung untuk mengurangkan penggunaan (iaitu juga CO2) daripada diesel. Walau bagaimanapun, ini menyukarkan bukan sahaja untuk harga yang lebih tinggi, tetapi juga untuk penghapusan pelepasan berbahaya yang agak bermasalah dan mahal dalam gas ekzos, seperti nitrogen oksida - NOx, karbon monoksida - CO, hidrokarbon - HC atau karbon hitam, untuk penyingkiran penapis DPF (FAP) yang mahal dan masih bermasalah digunakan. Oleh itu, diesel kecil secara beransur-ansur menjadi lebih kompleks, dan kereta kecil dimainkan dengan biola yang lebih kecil. Kenderaan hibrid dan elektrik juga bersaing dengan pengecilan saiz. Walaupun teknologi ini menjanjikan, ia jauh lebih kompleks daripada pengecilan saiz yang agak mudah, namun terlalu mahal untuk rakyat biasa.

Sedikit teori

Kejayaan pengecilan saiz bergantung kepada dinamik enjin, penggunaan bahan api dan keselesaan pemanduan keseluruhan. Kuasa dan tork diutamakan. Produktiviti ialah kerja yang dilakukan mengikut masa. Kerja yang dibentangkan semasa satu kitaran enjin pembakaran dalaman pencucuh api ditentukan oleh apa yang dipanggil Kitaran Otto.

Apa itu singkatan?

Paksi menegak ialah tekanan di atas omboh, dan paksi mendatar ialah isipadu silinder. Kerja diberikan oleh kawasan yang dibatasi oleh lengkung. Gambar rajah ini sesuai kerana kita tidak mengambil kira pertukaran haba dengan persekitaran, inersia udara yang memasuki silinder, dan kerugian yang disebabkan oleh pengambilan (tekanan negatif sedikit berbanding tekanan atmosfera) atau ekzos (tekanan berlebihan sedikit). Dan kini penerangan tentang cerita itu sendiri, ditunjukkan dalam rajah (V). Di antara mata 1-2, belon diisi dengan campuran - jumlahnya meningkat. Di antara titik 2-3, mampatan berlaku, omboh berfungsi dan memampatkan campuran bahan api-udara. Di antara titik 3-4, pembakaran berlaku, isipadu adalah malar (omboh berada di pusat mati atas), dan campuran bahan api terbakar. Tenaga kimia bahan api ditukar kepada haba. Di antara titik 4-5, campuran bahan api dan udara yang terbakar berfungsi - mengembang dan memberikan tekanan pada omboh. Dalam perenggan 5-6-1, aliran terbalik berlaku, iaitu, ekzos.

Lebih banyak kita menghisap campuran bahan api-udara, lebih banyak tenaga kimia dibebaskan, dan kawasan di bawah lengkung meningkat. Kesan ini boleh dicapai dalam beberapa cara. Pilihan pertama adalah untuk meningkatkan isipadu silinder dengan secukupnya, masing-masing. keseluruhan enjin, yang dalam keadaan yang sama kita mencapai lebih kuasa - lengkung akan meningkat ke kanan. Cara lain untuk mengalihkan kenaikan lengkung ke atas adalah, contohnya, meningkatkan nisbah mampatan atau meningkatkan kuasa untuk berfungsi dari semasa ke semasa dan melakukan beberapa kitaran yang lebih kecil pada masa yang sama, iaitu, meningkatkan kelajuan enjin. Kedua-dua kaedah yang diterangkan mempunyai banyak kelemahan (pencucuhan sendiri, kekuatan kepala silinder dan pengedapnya yang lebih tinggi, peningkatan geseran pada kelajuan yang lebih tinggi - kami akan menerangkan kemudian, pelepasan yang lebih tinggi, daya pada omboh masih lebih kurang), manakala kereta mempunyai keuntungan kuasa yang agak besar di atas kertas, tetapi tork tidak banyak berubah. Baru-baru ini, walaupun Mazda Jepun berjaya menghasilkan enjin petrol secara besar-besaran dengan nisbah mampatan yang luar biasa tinggi (14,0: 1) dipanggil Skyactive-G, yang mempunyai parameter dinamik yang sangat baik dengan penggunaan bahan api yang menggalakkan, namun, kebanyakan pengeluar masih menggunakan satu kemungkinan ialah untuk menambah isipadu kawasan di bawah lengkung. Dan ini adalah untuk memampatkan udara sebelum memasuki silinder sambil mengekalkan isipadu - limpahan.

Kemudian rajah p (V) kitaran Otto kelihatan seperti ini:

Apa itu singkatan?

Oleh kerana cas 7-1 berlaku pada tekanan (lebih tinggi) yang berbeza dari outlet 5-6, lengkung tertutup yang berbeza dibuat, yang bermaksud bahawa kerja tambahan dilakukan dalam pukulan omboh yang tidak berfungsi. Ini dapat digunakan jika alat yang memampatkan udara digerakkan oleh sejumlah tenaga yang berlebihan, yang dalam kes kita adalah tenaga kinetik gas ekzos. Peranti sedemikian adalah pengecas turbo. Pemampat mekanikal juga digunakan, tetapi perlu mengambil kira peratusan tertentu (15-20%) yang dibelanjakan untuk operasinya (paling sering didorong oleh poros engkol), oleh itu, sebahagian dari lengkung atas beralih ke bawah satu tanpa kesan.

Kami akan datang untuk sementara waktu, sementara kami merasa terharu. Mesin petrol mempunyai aspirasi sudah lama, tetapi tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan prestasi, sementara penggunaannya tidak diputuskan. Oleh itu turbin gas menyeret mereka sepanjang hidup mereka, tetapi mereka juga memakan rumput di tepi jalan, menekan gas. Terdapat beberapa sebab untuk ini. Pertama, kurangkan nisbah mampatan enjin ini untuk menghilangkan pembakaran ketukan-ketukan. Terdapat juga masalah penyejukan turbo. Pada beban tinggi, campuran harus diperkaya dengan bahan bakar untuk menyejukkan gas ekzos dan dengan demikian melindungi pengecas turbo dari suhu gas buang tinggi. Untuk memburukkan lagi keadaan, tenaga yang dibekalkan oleh turbocharger ke udara pengisian sebahagiannya hilang pada beban separa kerana pengereman aliran udara pada injap pendikit. Nasib baik, teknologi semasa telah membolehkan ekonomi bahan bakar dikurangkan walaupun enjin turbocharged, yang merupakan salah satu sebab utama pengurangan saiz.

Pereka bentuk enjin petrol moden cuba memberi inspirasi kepada enjin diesel yang beroperasi pada nisbah mampatan yang lebih tinggi dan pada beban sebahagian, aliran udara melalui pancarongga masuk tidak dihadkan oleh pendikit. Bahaya ketukan-ketukan yang disebabkan oleh nisbah mampatan yang tinggi, yang boleh memusnahkan enjin dengan sangat cepat, dihapuskan oleh elektronik moden, yang mengawal pemasaan pencucuhan dengan lebih tepat daripada yang berlaku sehingga baru-baru ini. Kelebihan besar juga ialah penggunaan suntikan bahan api langsung, di mana petrol menyejat terus di dalam silinder. Oleh itu, campuran bahan api disejukkan dengan berkesan, dan had penyalaan diri juga meningkat. Sebutan juga harus dibuat tentang sistem pemasaan injap berubah yang meluas pada masa ini, yang membolehkan anda mempengaruhi nisbah mampatan sebenar pada tahap tertentu. Apa yang dipanggil kitaran Miller (penguncupan panjang yang tidak sekata dan strok pengembangan). Selain pemasaan injap berubah, angkat injap berubah juga membantu mengurangkan penggunaan, yang boleh menggantikan kawalan pendikit dan dengan itu mengurangkan kehilangan sedutan - dengan memperlahankan aliran udara melalui pendikit (cth Valvetronic dari BMW).

Pengecasan berlebihan, perubahan masa injap, pengangkatan injap atau nisbah pemampatan bukanlah ubat mujarab, jadi pereka mesti mempertimbangkan faktor lain yang, khususnya, mempengaruhi aliran akhir. Ini termasuk, khususnya, pengurangan geseran, serta penyediaan dan pembakaran campuran pembakar itu sendiri.

Pereka bentuk telah berusaha selama beberapa dekad untuk mengurangkan geseran bahagian enjin yang bergerak. Harus diakui bahawa mereka telah membuat kemajuan besar dalam bidang bahan dan salutan, yang pada masa ini mempunyai sifat geseran terbaik. Perkara yang sama boleh dikatakan mengenai minyak dan pelincir. Reka bentuk enjin itu sendiri tidak ditinggalkan tanpa perhatian, di mana dimensi bahagian bergerak, galas dioptimumkan, bentuk cincin omboh dan, tentu saja, bilangan silinder tidak berubah. Mungkin enjin yang paling terkenal dengan bilangan silinder "lebih rendah" pada masa ini ialah enjin EcoBoost tiga silinder Ford daripada Ford atau TwinAir dua silinder daripada Fiat. Lebih sedikit silinder bermakna lebih sedikit omboh, rod penyambung, galas atau injap, dan oleh itu secara logiknya jumlah geseran. Sudah tentu terdapat beberapa batasan dalam bidang ini. Yang pertama ialah geseran yang disimpan pada silinder yang hilang, tetapi diimbangi sedikit sebanyak oleh geseran tambahan dalam galas aci imbangan. Satu lagi had adalah berkaitan dengan bilangan silinder atau budaya operasi, yang memberi kesan ketara kepada pilihan kategori kenderaan yang akan dipandu oleh enjin. Pada masa ini tidak dapat difikirkan, contohnya, BMW, yang terkenal dengan enjin modennya, dilengkapi dengan enjin silinder berkembar yang berdengung. Tetapi siapa tahu apa yang akan berlaku dalam beberapa tahun. Oleh kerana geseran meningkat dengan kuasa dua kelajuan, pengeluar bukan sahaja mengurangkan geseran itu sendiri, tetapi juga cuba mereka bentuk enjin untuk memberikan dinamik yang mencukupi pada kelajuan yang paling rendah. Memandangkan pengisian bahan api atmosfera enjin kecil tidak dapat menampung tugas ini, pengecas turbo atau pengecas turbo yang digabungkan dengan pemampat mekanikal sekali lagi datang untuk menyelamatkan. Walau bagaimanapun, dalam kes pengecasan super hanya dengan pengecas turbo, ini bukanlah tugas yang mudah. Perlu diingatkan bahawa pengecas turbo mempunyai inersia putaran turbin yang ketara, yang mencipta turbodiera yang dipanggil. Turbin pengecas turbo digerakkan oleh gas ekzos, yang mesti dihasilkan terlebih dahulu oleh enjin, supaya terdapat kelewatan tertentu dari saat pedal pemecut ditekan hingga permulaan tujahan enjin yang dijangkakan. Sudah tentu, pelbagai sistem pengecas turbo moden cuba lebih kurang berjaya mengimbangi penyakit ini, dan penambahbaikan reka bentuk baharu dalam pengecas turbo datang untuk menyelamatkan. Jadi pengecas turbo lebih kecil dan ringan, ia bertindak balas lebih cepat dan lebih pantas pada kelajuan yang lebih tinggi. Pemandu berorientasikan sukan, yang dibesarkan dengan enjin berkelajuan tinggi, menyalahkan enjin pengecas turbo "kelajuan perlahan" kerana tindak balas yang lemah. tiada penggredan kuasa apabila kelajuan meningkat. Jadi enjin menarik secara emosi pada putaran rendah, pertengahan dan tinggi, malangnya tanpa kuasa puncak.

Komposisi campuran mudah terbakar itu sendiri tidak diketepikan. Seperti yang anda ketahui, enjin petrol membakar campuran stoikiometri homogen udara dan bahan api yang dipanggil. Ini bermakna bahawa untuk 14,7 kg bahan api - petrol terdapat 1 kg udara. Nisbah ini juga dirujuk sebagai lambda = 1. Campuran petrol dan udara juga boleh dibakar dalam nisbah lain. Jika anda menggunakan jumlah udara dari 14,5 hingga 22: 1, maka terdapat lebihan udara yang besar - kita bercakap tentang apa yang dipanggil campuran tanpa lemak. Jika nisbah diterbalikkan, jumlah udara kurang daripada stoikiometri dan jumlah petrol lebih besar (nisbah udara kepada petrol berada dalam julat 14 hingga 7:1), campuran ini dipanggil apa yang dipanggil. campuran yang kaya. Nisbah lain di luar julat ini sukar untuk dinyalakan kerana ia terlalu cair atau mengandungi terlalu sedikit udara. Walau apa pun, kedua-dua had mempunyai kesan bertentangan terhadap prestasi, penggunaan dan pelepasan. Dari segi pelepasan, dalam kes campuran yang kaya, pembentukan CO dan HC yang ketara berlaku.x, pengeluaran NOx agak rendah kerana suhu yang lebih rendah ketika membakar campuran yang kaya. Sebaliknya, pengeluaran NO lebih tinggi terutamanya dengan pembakaran tanpa lemak.xdisebabkan oleh suhu pembakaran yang lebih tinggi. Kita tidak boleh lupa tentang kadar pembakaran, yang berbeza untuk setiap komposisi campuran. Kadar pembakaran adalah faktor yang sangat penting, tetapi sukar untuk mengawalnya. Kadar pembakaran campuran juga dipengaruhi oleh suhu, tahap putaran (dikekalkan oleh kelajuan enjin), kelembapan dan komposisi bahan api. Setiap faktor ini terlibat dalam cara yang berbeza, dengan pusaran dan ketepuan campuran mempunyai pengaruh yang paling besar. Campuran yang kaya akan terbakar lebih cepat daripada yang kurus, tetapi jika campuran itu terlalu kaya, kadar pembakaran sangat berkurangan. Apabila campuran dinyalakan, pembakaran perlahan pada mulanya, dengan peningkatan tekanan dan suhu, kadar pembakaran meningkat, yang juga dipermudahkan oleh peningkatan pusingan campuran. Pembakaran lecur tanpa lemak menyumbang kepada peningkatan kecekapan pembakaran sehingga 20%, manakala, mengikut keupayaan semasa, ia adalah maksimum pada nisbah kira-kira 16,7 hingga 17,3: 1. Oleh kerana homogenisasi campuran merosot semasa kurus berterusan, mengakibatkan pengurangan ketara kadar pembakaran, mengurangkan kecekapan, dan produktiviti, pengeluar telah menghasilkan apa yang dipanggil campuran lapisan. Dalam erti kata lain, campuran mudah terbakar berstrata dalam ruang pembakaran, supaya nisbah di sekeliling lilin adalah stoikiometrik, iaitu, ia mudah dinyalakan, dan di seluruh persekitaran, sebaliknya, komposisi campuran adalah lebih tinggi. Teknologi ini sudah digunakan dalam amalan (TSi, JTS, BMW), malangnya, setakat ini hanya sehingga kelajuan tertentu atau. dalam mod beban ringan. Walau bagaimanapun, pembangunan adalah satu langkah ke hadapan yang pantas.

Manfaat pengurangan

  • Enjin sedemikian bukan sahaja lebih kecil dari segi volume tetapi juga ukurannya, sehingga dapat dihasilkan dengan bahan baku yang lebih sedikit dan penggunaan tenaga yang lebih sedikit.
  • Oleh kerana enjin menggunakan bahan mentah yang serupa, jika tidak sama, enjin akan lebih ringan kerana saiznya lebih kecil. Keseluruhan struktur kenderaan boleh kurang kukuh dan oleh itu lebih ringan dan lebih murah. dengan enjin ringan yang ada, beban gandar lebih sedikit. Dalam kes ini, prestasi pemanduan juga bertambah baik, kerana ia tidak dipengaruhi oleh mesin berat.
  • Enjin sedemikian lebih kecil dan lebih kuat, dan oleh itu tidak sukar untuk membina sebuah kereta kecil dan berkuasa, yang kadang-kadang tidak berfungsi kerana saiz enjin yang terhad.
  • Motor yang lebih kecil juga mempunyai jisim inersia yang lebih sedikit, sehingga tidak memakan banyak daya untuk bergerak semasa perubahan daya seperti motor yang lebih besar.

Kekurangan pengurangan

  • Motor sedemikian mengalami tekanan haba dan mekanikal yang jauh lebih tinggi.
  • Walaupun enjin lebih ringan dari segi kelantangan dan beratnya, kerana adanya pelbagai bahagian tambahan seperti turbocharger, intercooler atau tekanan tinggi petrol, suntikan jumlah berat mesin meningkat, kos enjin meningkat, dan keseluruhan kit memerlukan peningkatan penyelenggaraan. dan risiko kegagalan lebih tinggi, terutamanya untuk pengecas turbo yang mengalami tekanan haba dan mekanikal yang tinggi.
  • Beberapa sistem tambahan menggunakan tenaga dalam enjin (contohnya pam piston suntikan langsung untuk mesin TSI).
  • Reka bentuk dan pembuatan enjin sedemikian jauh lebih sukar dan kompleks daripada pada enjin atmosfera yang penuh.
  • Penggunaan akhir masih banyak bergantung pada gaya pemanduan.
  • Geseran dalaman. Perlu diingat bahawa geseran enjin bergantung pada kelajuan. Ini agak kecil untuk pam air atau alternator di mana geseran meningkat secara linear dengan kelajuan. Walau bagaimanapun, geseran cams atau cincin omboh meningkat sebanding dengan punca kuasa dua, yang boleh menyebabkan motor kecil berkelajuan tinggi menunjukkan geseran dalaman yang lebih tinggi daripada isipadu yang lebih besar berjalan pada kelajuan yang lebih rendah. Namun, seperti yang telah disebutkan, banyak bergantung pada reka bentuk dan prestasi enjin.

Jadi adakah masa depan untuk pemotongan kakitangan? Walaupun ada kekurangan, saya rasa begitu. Enjin yang disedut secara semula jadi tidak hilang langsung, bagaimanapun, hanya kerana penjimatan pengeluaran, kemajuan teknologi (Mazda Skyactive-G), nostalgia, atau kebiasaan. Bagi yang bukan berpihak yang tidak mempercayai kehebatan enjin kecil, saya cadangkan memuatkan kereta seperti itu dengan empat orang yang diberi makan dengan baik, kemudian melihat ke atas bukit, menyeberang dan menguji. Kebolehpercayaan tetap menjadi masalah yang jauh lebih kompleks. Terdapat penyelesaian untuk pembeli tiket, walaupun memerlukan masa lebih lama daripada drive drive. Tunggu beberapa tahun untuk enjin muncul dan kemudian tentukan. Namun, secara keseluruhan, risiko dapat diringkaskan sebagai berikut. Berbanding dengan enjin aspirasi semula jadi yang lebih kuat dengan kuasa yang sama, enjin turbocharged yang lebih kecil jauh lebih berat dengan tekanan silinder dan juga suhu. Oleh itu, enjin sedemikian mempunyai galas yang lebih banyak, poros engkol, kepala silinder, alat suis, dll. Walau bagaimanapun, risiko kegagalan sebelum jangka hayat yang dirancang berakhir agak rendah, kerana pengeluar merancang motor untuk beban ini. Namun, akan ada kesilapan, saya perhatikan, misalnya, masalah dengan rantai waktu yang melangkau mesin TSi. Secara keseluruhan, bagaimanapun, dapat dikatakan bahawa jangka hayat enjin ini mungkin tidak akan sama seperti pada mesin yang dihirup secara semula jadi. Ini terutama berlaku untuk kereta dengan jarak tempuh tinggi. Peningkatan perhatian juga harus diberikan kepada penggunaan. Berbanding dengan enjin petrol turbocharged yang lebih tua, pengecas turbo moden dapat beroperasi dengan lebih ekonomik, sementara yang terbaik sesuai dengan penggunaan diesel turbo yang agak kuat dalam operasi yang ekonomik. Kelemahannya adalah pergantungan yang semakin meningkat pada gaya pemanduan pemandu, jadi jika anda ingin memandu secara ekonomi, anda perlu berhati-hati dengan pedal gas. Namun, dibandingkan dengan mesin diesel, mesin petrol turbocharged menebus kekurangan ini dengan peningkatan yang lebih baik, tahap kebisingan yang lebih rendah, julat kelajuan yang lebih luas, atau kekurangan DPF yang banyak dikritik.

Tambah komen