เครื่องยนต์สันดาปภายในมีการพัฒนาที่ดีหรือไม่? สิ่งอันชาญฉลาดนั้นง่าย: ในรัสเซียพวกเขาคิดหาวิธีปรับปรุงเครื่องยนต์สันดาปภายใน การเพิ่มจำนวนวาล์ว

JSC "เคียวและโมล็อต"หนึ่งในองค์กรสร้างเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดในเมืองคาร์คอฟและในยูเครน เป็นเวลากว่า 50 ปีแล้วที่บริษัทของเราผลิตเครื่องยนต์สำหรับเครื่องจักรกลการเกษตร ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ประสบความสำเร็จในการดำเนินธุรกิจในต่างประเทศ

รถเกี่ยวข้าวขับเคลื่อนในตัวในตำนาน เอสเค-3,เอสเค-4,SK-5, "นิวา"และ " " ,รถแทรกเตอร์ที่ให้ผลผลิตสูง T-74, DT-75N, TDT-55, HTZ-120- นี่เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนของเครื่องจักรกลการเกษตรที่ติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลของแบรนด์ เอสเอ็มดี- ในอดีต สหภาพโซเวียตรถเก็บเกี่ยวพืชผลและอาหารสัตว์ 100 คัน รวมถึงรถแทรกเตอร์ส่วนใหญ่ติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลของเรา

ในตอนท้าย ยุค 80ปี โรงงานถูกสร้างขึ้นใหม่และสามารถผลิตใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ ยูเครนและประเทศต่างๆ CIS 6 สูบ เครื่องยนต์อินไลน์ด้วยกำลัง 220-280 แรงม้า เครื่องยนต์ 4 สูบก็ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยเช่นกัน กำลังของมันเพิ่มขึ้นเป็น 160-170 แรงม้า ในขณะที่ระดับทางเทคนิคของการออกแบบแต่ละยูนิตเพิ่มขึ้นและการรวมกันของชิ้นส่วนและยูนิตได้รับการเก็บรักษาไว้มากที่สุด

วันนี้ JSC "เคียวและโมล็อต"ผลิตได้ประมาณร้อยตัว การปรับเปลี่ยนที่แตกต่างกันอินไลน์ 4 และ 6 เครื่องยนต์ทรงกระบอกกำลังตั้งแต่ 60 ถึง 280 แรงม้า สำหรับเครื่องจักรกลการเกษตรและเครื่องจักรอื่นๆ

เมื่อเร็ว ๆ นี้เครื่องยนต์ได้รับการติดตั้งบนรถแทรกเตอร์ดีไซน์ใหม่จากโรงงานคาร์คอฟแทรคเตอร์ - HTZ-120, HTZ-180, , T-156Aและอื่นๆ และยังใช้กับรถเกี่ยวข้าวที่ผลิตด้วย ยูเครน "สลาวูติช"และรถเกี่ยวข้าว “โอลิมปัส”และ "โปเลซี่-250"(เทอร์โนพิล).

ควบคู่ไปกับการผลิตเครื่องยนต์ JSC "เคียวและโมล็อต"ดำเนินการประกอบและจำหน่ายรถแทรกเตอร์เพิ่มเติม DT-75N และ- เรามีโอกาสปรับปรุงรถแทรกเตอร์ให้ทันสมัย ที-150(ติดตาม) เปลี่ยนเครื่องยนต์เป็นดีเซลอินไลน์ SMD-19T.02/20TA.06ในเวลาเดียวกันกำลังของรถแทรกเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลงและปรับปรุงลักษณะความประหยัดและการปฏิบัติงาน

เครื่องยนต์ดีเซล นอกเหนือจากรถแทรกเตอร์และรถผสมแล้ว ปัจจุบันสามารถติดตั้งกับรถเกรด รถปูยางมะตอย ลูกกลิ้ง เครน รถปราบดิน เครนรางรถไฟ และรถลาก เป็นต้น

โรงงานมีความสามารถในการจัดหาชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับเครื่องยนต์ที่ผลิตในองค์กรของเราตามคำสั่งจากองค์กร ดำเนินการซ่อมแซมที่สำคัญ ติดตั้งใหม่ และปรับปรุงส่วนประกอบและชิ้นส่วนให้ทันสมัย

แคตตาล็อกของ JSC "LEGAS" มอสโก 2541

ประเภทดีเซล เอสเอ็มดี- เครื่องยนต์ทางการเกษตรที่ผลิตจำนวนมาก รถเกี่ยวข้าวในประเทศทั้งหมดและรถแทรกเตอร์มากกว่า 60% ได้รับการติดตั้ง นอกจากนี้ ดีเซลของแบรนด์นี้ยังได้รับการติดตั้งบนรถเก็บเกี่ยวหญ้าอาหารสัตว์และข้าวโพด รถขุด รถเครน และอุปกรณ์เคลื่อนที่อื่นๆ ในเรื่องนี้ข้อมูลเกี่ยวกับการใช้งานการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมข้อมูลเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลและผู้ผลิตมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ในปี 1957- หัวหน้าสำนักออกแบบเฉพาะด้านเครื่องยนต์ (GSKBD)ได้รับการออกแบบและนำไปใช้ในการผลิตที่โรงงานคาร์คอฟ "ค้อนและเคียว"ดีเซลความเร็วสูงน้ำหนักเบา เอสเอ็มดี-7 48 กิโลวัตต์ (65 แรงม้า) สำหรับรถเกี่ยวข้าว เอสเค-3ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการดีเซลในอุตสาหกรรมรวม ต่อจากนั้น รถแทรกเตอร์และเครื่องยนต์ดีเซลแบบผสมผสานได้รับการพัฒนาและนำเข้าสู่การผลิตจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง เอสเอ็มดี-12, -14, -14A, -15K, -15KFกำลังจาก 55 (75) ถึง 66 กิโลวัตต์ (90 แรงม้า) เพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ดีเซลที่ได้รับการพัฒนาโดยการเพิ่มการกระจัดของกระบอกสูบหรือเพิ่มความเร็วเพลาข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์ดีเซลทุกประเภทเหล่านี้มีช่องอากาศเข้ากระบอกสูบฟรี

ดำเนินการวิจัยทางทฤษฎีและทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเพิ่มรถแทรกเตอร์และเครื่องยนต์ดีเซล เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง GSKBDกำหนดทิศทางที่มีเหตุผล - การใช้แรงดันอากาศกังหันก๊าซเข้าไปในกระบอกสูบ พร้อมทั้งดำเนินการเลือกระบบชาร์จกังหันก๊าซที่เหมาะสมที่สุดด้วย GSKBDการวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนหลักของเครื่องยนต์ดีเซล

อันดับแรก เครื่องยนต์ดีเซลในประเทศเพื่อวัตถุประสงค์ทางการเกษตรที่มีการอัดมากเกินไปของกังหันก๊าซมีเครื่องยนต์ดีเซลแบบรวม SMD-17K, -18Kด้วยกำลัง 77 กิโลวัตต์ (105 แรงม้า) ซึ่งเริ่มการผลิตที่โรงงาน "ค้อนและเคียว"ในปี พ.ศ. 2511 พ.ศ. 2512

การใช้กังหันก๊าซอัดบรรจุมากเกินไปกับคุณภาพของวิธีการเพิ่มขึ้น ระดับเทคนิคเครื่องยนต์ดีเซลได้รับการยอมรับว่าเป็นทิศทางที่ก้าวหน้าดังนั้นจึงสร้างขึ้นในเวลาต่อมา GSKBDเครื่องยนต์ดีเซลได้บังคับการฉีดอากาศเข้าไปในกระบอกสูบเพื่อเป็นองค์ประกอบทางโครงสร้าง

เครื่องยนต์ดีเซลเจนเนอเรชั่นที่ 2 ได้แก่ 4 สูบ ดีเซลอินไลน์และดีเซล 6 สูบรูปตัววี นับเป็นครั้งแรกในวิศวกรรมเกษตรที่การออกแบบใช้วิธีแก้ปัญหาที่ระยะชักของลูกสูบน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง การผลิตเครื่องยนต์ดีเซลประเภทนี้เริ่มต้นที่โรงงานเครื่องยนต์รถแทรกเตอร์คาร์คอฟ ( HZTD) ตั้งแต่ปี 1972.

ขั้นต่อไปของการพัฒนากำลังและการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซลแบบผสมผสานและรถแทรกเตอร์คือการพัฒนาในการทำความเย็นอากาศประจุที่จ่ายให้กับกระบอกสูบ การวิจัยดำเนินการใน GSKBD, สถาบันวิศวกรขนส่งคาร์คอฟ และสถาบันโพลีเทคนิคคาร์คอฟ แสดงให้เห็นว่าไม่ได้ประสิทธิผล การพัฒนาต่อไปเพิ่มเครื่องยนต์ดีเซลด้วยการจ่ายอากาศแบบบังคับเนื่องจากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมาก การออกแบบนี้ใช้การระบายความร้อนของอากาศที่จ่ายให้กับกระบอกสูบ ส่งผลให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นและประจุอากาศของกระบอกสูบเพิ่มขึ้นโดยไม่เพิ่มความตึงเครียดจากความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ

เครื่องยนต์ดีเซลรุ่นแรกที่มีอินเตอร์คูลเลอร์ (ดีเซลรุ่นที่สาม) ก็ถูกทุบตีโดยรุ่นอื่นเช่นกันซึ่งเทียบเคียงได้ในแง่ของตัวบ่งชี้กับเครื่องยนต์ที่มีแนวโน้ม เครื่องยนต์ดีเซลต่างประเทศของชั้นเรียนนี้

ยุคของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ยังห่างไกลจากพระอาทิตย์ตก - ความคิดเห็นนี้มีการแบ่งปันโดยผู้เชี่ยวชาญและผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์ทั่วไปจำนวนมาก และพวกเขามีเหตุผลทุกประการสำหรับข้อความดังกล่าว โดยทั่วไปแล้ว มีเพียงสองข้อร้องเรียนร้ายแรงเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน - ความตะกละและ ไอเสียที่เป็นอันตราย- ปริมาณน้ำมันสำรองมีไม่จำกัด และรถยนต์ก็เป็นหนึ่งในผู้บริโภคหลัก ก๊าซไอเสียเป็นพิษต่อธรรมชาติและผู้คน และสะสมในชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก ภาวะเรือนกระจกนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและนำไปสู่ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ แต่อย่าวอกแวกไปตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา นักออกแบบและวิศวกรได้เรียนรู้ที่จะจัดการกับข้อบกพร่องทั้งสองอย่างมีประสิทธิภาพมาก ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในยังคงมีทรัพยากรสำรองที่ยังไม่ได้ใช้สำหรับการพัฒนาและปรับปรุง

การลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นได้จากการนำนวัตกรรมทางเทคนิคจำนวนหนึ่งมาใช้ในการออกแบบ ขั้นตอนแรกคือ เปลี่ยนจากเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์เป็นเครื่องยนต์หัวฉีด- ระบบหัวฉีดสมัยใหม่จ่ายเชื้อเพลิงให้กับกระบอกสูบภายใต้แรงดันสูง ส่งผลให้มีละอองละเอียดและผสมกับอากาศได้ดี ในระหว่างจังหวะการอัด เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ในส่วนที่มีการสูบจ่ายอย่างแม่นยำมากถึง 5-7 ครั้ง การใช้บูสต์การเพิ่มจำนวนวาล์วและการเพิ่มอัตราส่วนการอัดทำให้สามารถเผาส่วนผสมที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น การปรับรูปทรงของห้องเผาไหม้ ครอบลูกสูบ และการใช้ระบบที่มีจังหวะวาล์วแปรผันให้เหมาะสม มีส่วนช่วยปรับปรุงกระบวนการสร้างส่วนผสม เป็นผลให้เครื่องยนต์สามารถทำงานโดยใช้ส่วนผสมที่บางกว่า ช่วยประหยัดเชื้อเพลิงและลดการปล่อยสารอันตราย

ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์สมัยใหม่ ระบบสตาร์ท-ดับเครื่องให้การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างเห็นได้ชัดในการขับขี่ในเมือง ระบบนี้จะดับเครื่องยนต์โดยอัตโนมัติเมื่อรถหยุด การสตาร์ททำได้โดยการเหยียบแป้นคลัตช์ (ในรถยนต์ที่มี เกียร์ธรรมดาเกียร์) หรือเมื่อปล่อยแป้นเบรก (ในรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติ)

ระบบฟื้นฟูพลังงานเบรกซึ่งปรากฏครั้งแรกเมื่อ รถยนต์ไฮบริดค่อย ๆ ย้ายมาอยู่ประจำ พลังงานจลน์ของรถที่ชะลอความเร็ว ซึ่งก่อนหน้านี้สูญเสียไปกับชิ้นส่วนทำความร้อน ระบบเบรกตอนนี้ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ อัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลงถึง 3%

สถานการณ์ที่สำคัญคือการปรับปรุงคุณสมบัติทางเทคนิคของเครื่องยนต์เกิดขึ้นอย่างมั่นคง ลดระดับเสียงลง- ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ Volkswagen 1.4 TSI ซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นเครื่องยนต์ที่ดีที่สุดของปี 2010 ด้วยปริมาตร 1,390 ซีซี พัฒนากำลังได้ถึง 178 แรงม้า นั่นคือ 127 แรงม้า จะถูกลบออกจากแต่ละลิตร! ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงโดยเฉพาะลดลงเกือบครึ่งหนึ่งในช่วง 20-30 ปีที่ผ่านมา และเนื่องจากการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงลดลง การปล่อยสารอันตรายจึงลดลงตามไปด้วย และสามารถยืดอายุการสำรองน้ำมันได้เป็นระยะเวลานานขึ้น

การทำความสะอาดก๊าซไอเสีย

มาตรการข้างต้นทั้งหมดลดลง การปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายพูดทางอ้อมเนื่องจากคุณลักษณะทางเทคนิคที่ได้รับการปรับปรุง แต่มีหลายระบบที่มีวัตถุประสงค์เพื่อลดปริมาณสารอันตรายในก๊าซไอเสียโดยตรง

ก่อนอื่นเลย แน่นอนว่านี่คือ เครื่องฟอกไอเสีย และระบบหมุนเวียนก๊าซไอเสีย EGR ในเครื่องทำให้เป็นกลาง สารที่เป็นอันตรายที่มีอยู่ในก๊าซไอเสียจะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับสารที่นำไปใช้กับเซลล์ของมัน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาสารอันตรายจะสลายตัวเป็นส่วนประกอบที่ไม่เป็นอันตราย

ระบบ EGR(Exhaust Gas Recirculation) มีจุดเน้นที่ “แคบ” มากขึ้น ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดปริมาณไนโตรเจนออกไซด์ในก๊าซไอเสียระหว่างการอุ่นเครื่องและโหมดเร่งความเร็วกะทันหัน เมื่อเครื่องยนต์ทำงานโดยใช้ส่วนผสมเข้มข้น หลักการทำงานของระบบคือการเปลี่ยนเส้นทางส่วนหนึ่งของก๊าซไอเสียกลับเข้าไปในกระบอกสูบ สิ่งนี้ทำให้อุณหภูมิการเผาไหม้ลดลงและส่งผลให้ความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ลดลง

เมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน ก๊าซไอเสียไม่ได้เข้าสู่ระบบไอเสียทั้งหมด บางส่วนก็พังเข้าไปในห้องเหวี่ยง เพื่อป้องกันการปล่อยออกสู่บรรยากาศจึงถูกนำมาใช้ ระบบระบายอากาศเหวี่ยง- ไอระเหยของน้ำมันเบนซิน เช่น ก๊าซไอเสีย มีสารที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ดังนั้นจึงมีการติดตั้งบนรถยนต์ ระบบดูดซับไอน้ำมันเบนซิน.

ระบบข้างต้นทั้งหมดเป็นแบบสากลนั่นคือใช้กับเครื่องยนต์เบนซินและดีเซล อย่างไรก็ตาม ก๊าซไอเสียดีเซลมีลักษณะเฉพาะคือความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์และเขม่าที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในระบบไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลจึงมีการติดตั้งเพิ่มเติม ตัวกรองอนุภาค- อาจนำไปใช้ได้บางแบบ ระบบเอสซีอาร์(การลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร) หรือการฉีดยูเรียในการแปลภาษารัสเซียฟรี หลักการทำงาน: สารละลายน้ำยูเรียถูกฉีดเข้าไป ระบบไอเสียด้านหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา ผลที่ตามมา ปฏิกิริยาเคมีไนโตรเจนออกไซด์ที่มีพิษสูงเกือบครึ่งหนึ่งจะถูกแปลงเป็นไนโตรเจนธรรมดาที่ไม่เป็นอันตราย

โดยวิธีการประสบความสำเร็จในการปรับปรุง เครื่องยนต์ดีเซลประทับใจ. อย่ามองไกลสำหรับตัวอย่าง ลองดูที่ตาราง: ตารางนี้แสดงผู้ชนะรางวัลอันทรงเกียรติที่สุดสองรางวัลของโลก ได้แก่ World Green Car of the Year และ Green Car of the Year

คุณเห็นไหม? ดีเซลส์ชนะสี่ครั้งในการแข่งขันครั้งหนึ่ง สองครั้งในอีกรายการหนึ่ง

อนาคตสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เมื่อสรุปสิ่งที่กล่าวไปแล้ว เราสามารถพูดได้ว่าในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า เราจะอยู่ร่วมกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน มีเหตุผลด้านเทคนิคและเศรษฐกิจที่น่าสนใจสำหรับเรื่องนี้ เทคโนโลยีการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ได้รับการยอมรับอย่างดีทำให้มั่นใจได้ว่ามีต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ การปรับปรุงขั้นตอนการทำงานทำให้สามารถรับได้ ประสิทธิภาพสูงและลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

การเติบโตของยอดขายรถยนต์ "สีเขียว" ส่วนใหญ่ได้รับแรงกระตุ้นจากการสนับสนุนจากรัฐบาล ทันทีที่รัฐลดโปรแกรมส่วนลดสำหรับรถยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ความต้องการรถยนต์ก็ลดลง

รถยนต์ดีเซลใช้เชื้อเพลิงน้อยลงถึง 25% และสร้างมลภาวะน้อยลง สิ่งแวดล้อมแต่น้ำมันเบนซินมีต้นทุนที่ต่ำกว่า ค่าประกันและการดำเนินงานก็ถูกกว่า อย่างไรก็ตามหาก ไมล์สะสมประจำปีเกิน 15,000 กิโลเมตร ซื้อดีเซลได้กำไรมากกว่า

การเลือกประเภทเครื่องยนต์ที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับระดับของรถด้วย น้ำมันเบนซินสมัยใหม่ หน่วยพลังงานมีประสิทธิภาพมากใน รถยนต์ขนาดกะทัดรัดและเครื่องยนต์ดีเซลในปัจจุบันก็ช่วยให้บรรลุผลสำเร็จ การไหลต่ำเติมน้ำมันและมอบความเพลิดเพลินในการขับขี่ รถสเตชั่นแวกอนขนาดใหญ่- เครื่องยนต์เบนซินให้การตอบสนองและไดนามิกของคันเร่งที่น่าอิจฉาสำหรับรถสปอร์ต "ร้อนแรง" และเครื่องยนต์ดีเซลแรงบิดสูงเหมาะสำหรับรถ SUV ขนาดใหญ่

ฉบับปี 2550: ผู้ประกอบการ Zelenograd

การปรับปรุงอุปกรณ์แปลงสภาพให้ทันสมัยเป็นธุรกิจที่ทำกำไรได้ในมือของมืออาชีพ

ในปี 1999 บริษัท “Batmaster” ถูกสร้างขึ้นใน Zelenograd ซึ่งประสบความสำเร็จในการดำเนินงานมาจนถึงทุกวันนี้ กิจกรรมหลัก ได้แก่ การยกเครื่องและการขายถนน อุปกรณ์ขนย้ายดิน อุปกรณ์สำหรับทุกพื้นที่ การจัดหาเครื่องยนต์ดีเซลหลังการยกเครื่องและปรับปรุงให้ทันสมัย ​​การออกแบบและการผลิตลูกสูบสำหรับเครื่องยนต์เบนซินและดีเซลที่ใช้ปั๊มความร้อนและของเหลว การจัดหาอะไหล่ การให้คำปรึกษาด้านเทคโนโลยีทางวิศวกรรม และอื่นๆ

วันนี้เรากำลังพูดคุยกับฝ่ายบริหารของ บริษัท - ผู้อำนวยการ Oleg Anatolyevich Sinyukov และหัวหน้าโครงการปรับปรุงดีเซลให้ทันสมัยผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค Sergei Valentinovich Koroteev

โอเล็ก อนาโตลีเยวิช ฉันแค่ดูรายการราคาของคุณ โดยที่จะมีการนำเสนอรุ่นทั้งหมดทั้งหมด - ถนน การขุดค้น การขนย้ายดิน และ เครื่องเจาะรถขุดและรถขนส่งสินค้าหนัก ความประทับใจก็คือนี่คือเทคนิคที่เราเห็นในภาพถ่ายในภาพยนตร์ยุค 60 และ 70 นี่เป็นเรื่องจริงเหรอ?

ส.ส. ใช่ อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาจริงๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่ส่วนใหญ่ที่บริษัทของเรานำเสนอนั้นมีไส้ที่ทันสมัย เรากำลังพูดถึงอุปกรณ์วิศวกรรมที่ผลิตในสหภาพโซเวียตและโดยทั่วไปแล้วปัญหาของการปรับปรุงให้ทันสมัยไม่ได้เกิดขึ้นก่อนที่จะเป็นผู้นำของแผนกที่เกี่ยวข้องเนื่องจากอุปกรณ์ใหม่เข้ามาแทนที่อุปกรณ์เก่า เมื่อสหภาพโซเวียตจมลงสู่การลืมเลือน มีอุปกรณ์แปลงสภาพจำนวนมากปรากฏขึ้นในตลาด รวมทั้งในด้วย เศรษฐกิจของประเทศ- มีเพียงไม่กี่คนที่มีส่วนร่วมในการปรับปรุงเทคโนโลยีนี้ให้ทันสมัย ​​และเราได้เข้าสู่กลุ่มเฉพาะนี้แล้ว

-เล่าให้เราฟังหน่อยเกี่ยวกับความเป็นมาของการก่อตั้งบริษัท?

สครั้งแรกหลังจากการก่อตั้ง “Batmaster” ใน Zelenograd ปัญหาของการขยายพอร์ตโฟลิโอคำสั่งซื้อมาเป็นอันดับแรก ความจริงที่ว่าในเวลานี้เราได้สั่งสมประสบการณ์ในการซ่อมและบำรุงรักษาอุปกรณ์นี้ และมีผู้เชี่ยวชาญของเราเอง จึงไม่มีความหมายอะไรเลยที่นี่ สิ่งใหม่ ๆ จะได้รับการต้อนรับด้วยความระมัดระวัง จำเป็นต้องค้นหาลูกค้าที่ต้องการบริการของเราในการปรับปรุงอุปกรณ์ให้ทันสมัย เราต้องทำงานค่อนข้างมาก

- ชื่อ “แบทมาสเตอร์” มาจากไหน?

ส.BAT เป็นตัวย่อของ Large Artillery Tractor

-ความทันสมัยของอุปกรณ์แปลงเก่าคืออะไร?

ส.ส.หัวใจของรถคือเครื่องยนต์ ขึ้นอยู่กับมอเตอร์เป็นอย่างมาก มีตัวบ่งชี้มากมายที่ช่วยให้คุณระบุได้ว่ามอเตอร์อยู่ในสภาพใด นอกจากนี้ในสมัยโซเวียตไม่มีการพูดถึงพารามิเตอร์เช่นประสิทธิภาพ มีน้ำมันเชื้อเพลิงมากมายและมีน้ำมันหลากหลายชนิดด้วย อุปกรณ์ต้องลงสนาม ทนต่อการต่อสู้ และมีเพียงไม่กี่คนที่สนใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป

แต่เมื่อเทคโนโลยีนี้เข้าสู่เศรษฐกิจของประเทศ ก็มีงานที่แตกต่างกันเล็กน้อย นั่นคือประเด็นด้านประสิทธิภาพและระบบนิเวศ รถยนต์เหล่านี้เกือบทั้งหมดมีเครื่องยนต์ 12 สูบ และหากก่อนหน้านี้ผู้ขับขี่ถูกบังคับให้ถือถังน้ำมันติดตัวไปด้วยเมื่อไปปฏิบัติภารกิจที่ไซต์เช่นเพื่อเคลียร์หิมะขณะที่มันบินไปตามท่อระบายน้ำอย่างแท้จริง ตอนนี้หลังจากการปรับปรุงให้ทันสมัย ​​ปริมาณการใช้น้ำมันก็ลดลง หลายครั้งการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง 5-7%

แต่เพื่อที่จะปรับปรุงเครื่องยนต์สันดาปภายในให้ทันสมัยในระดับสูงเช่นนี้จำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติค่อนข้างสูงใช่ไหม

ส.ส.แน่นอน . และหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้ก็นั่งอยู่ข้างๆ คุณ นี่คือ Sergei Valentinovich Koroteev ซึ่งฉันจะวางตำแหน่งเป็น ผู้เชี่ยวชาญที่ดีที่สุดเรื่องการเพิ่มประสิทธิภาพของกลุ่มลูกสูบและลูกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในในรัสเซีย ไม่มีใครรู้คำถามนี้ดีไปกว่าเขา เราพาเขามาทำงานในปี พ.ศ. 2543 จากนั้นก็มีการสร้างคณะทำงานภายใต้การนำของเขาซึ่งประสบความสำเร็จ
- การทดสอบประสบความสำเร็จในศูนย์วิจัยและพัฒนาสำหรับการทดสอบและพัฒนาที่สถานที่ทดสอบกลางใน Dmitrov

-Sergey Valentinovich คุณตอบสนองต่อข้อเสนอของ บริษัท Batmaster เพื่อเป็นผู้จัดการโครงการนี้อย่างไร

เอส.เค.เมื่อฉันได้รับข้อเสนอทางธุรกิจเพื่อขอความร่วมมือจากบริษัท Batmaster ฉันรู้จักพวกเขาแล้วในฐานะกลุ่มผู้เชี่ยวชาญที่สามารถกำหนดงานที่จริงจังและนำไปปฏิบัติอย่างเป็นรูปธรรมได้

ก่อนหน้านี้ผมเองเคยมีส่วนร่วมในการออกแบบกลุ่มเครื่องยนต์ลูกสูบ-ลูกสูบให้กับโรงงานชั้นนำของประเทศบางแห่ง ครั้งหนึ่งที่โรงงาน Elion ฉันเป็นหัวหน้าแผนกที่ผลิตลูกสูบประทับตราของเหลวที่ทันสมัยเพื่อเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ทำความสะอาดรถยนต์- แต่เมื่อด้วยเหตุผลหลายประการที่ทำให้โปรแกรมนี้ใช้งานไม่ได้ ฉันได้รับคำเชิญจาก Batmaster PG

ดังนั้นฉันจึงมีส่วนร่วมในงานได้อย่างง่ายดาย

- ความรู้ของคุณคืออะไร?

เอส.เค.เครื่องยนต์เกือบทั้งหมดที่เรามีในประเทศของเราทุกวันนี้เป็นเครื่องยนต์ลูกสูบ เราผลิตชิ้นส่วนหลัก - ลูกสูบตามเอกสารประกอบของเราโดยใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย

อุปกรณ์ที่เรากำลังพูดถึงซึ่งมีพื้นฐานมาจากรถแทรกเตอร์ ATT (ICE 12h-15/18) ได้รับการออกแบบในยุค 50 มันถูกแทนที่ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ด้วยรถรุ่นอื่นโดยใช้รถแทรกเตอร์ MTT ซึ่งมีการติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซล (12chn-15/18) ของการออกแบบใหม่ เครื่องจักรเหล่านี้ประสบความสำเร็จอย่างมากจนยังคงทำงานได้สำเร็จในระบบเศรษฐกิจของประเทศ เทคนิคนี้มีอะไรดี? ดูแลรักษาง่าย ไม่โอ้อวด และเชื่อถือได้ แต่ถึงแม้จะมีข้อดีเหล่านี้ แต่ก็ไม่ประหยัดอย่างแน่นอน เราแค่พยายามทำให้รถเหล่านี้ประหยัดมากขึ้นเท่านั้น

หากคุณจินตนาการว่าลูกสูบทำงานอย่างไร คุณจะเข้าใจว่าในระหว่างการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ กระบวนการที่ซับซ้อนจะเกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์ ผู้อ่านของคุณอาจจะสนใจที่จะรู้ว่าลูกสูบในเครื่องยนต์ที่ทำงานอยู่มีความร้อนสูงกว่า 300 องศาเซลเซียส แรงดันจะกระทำกับมัน มากกว่า 100 บรรยากาศนับสิบครั้งต่อวินาที

วิธีการปั๊มของเหลวหรือไอโซเทอร์มอลที่เราใช้ในการผลิตลูกสูบเป็นหนึ่งในกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าซึ่งช่วยให้เราได้ช่องว่างลูกสูบหล่อที่มีความหนาแน่นสูงโดยมีค่าเผื่อการตัดเฉือนที่ลดลง ความดันถูกใช้ที่นี่เป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลอย่างมีประสิทธิผลต่อการแข็งตัวและกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนี้ เช่น การหดตัว การวิวัฒนาการของก๊าซ การแยกตัว ความเค้นอัดที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของความดันช่วยลดแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าว และปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของชิ้นงาน (โครงสร้างหนาแน่น ไม่มีเปลือก มีความแข็งสูง) ปริมาณซิลิคอนสูงในวัสดุลูกสูบช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ

เราใช้แหวนลูกสูบที่มีระดับคุณภาพเกินข้อกำหนดของมาตรฐาน ISO อย่างมาก ความแม่นยำของความหนาของแหวนเรเดียล ไม่เกิน 0.02 มม- ที่บรรทัดฐาน 0.2-0.3 มม. การลดลงของแรงสัมผัสใน เชลยศึกสภาวะที่อุณหภูมิ 300 ° C ไม่เกิน 5% เมื่อค่ามาตรฐานคือ 8% เพื่อกำจัดรอยขีดและรอยไหม้และรับประกันการรันอินที่รวดเร็ว จึงได้ใช้วิธีการขัดผิวแบบไมโคร (หลุมน้ำมัน) ของพื้นผิวชุบโครเมียมของแหวนลูกสูบที่ใช้งานอยู่

การใช้นวัตกรรมเหล่านี้ทำให้สามารถลดช่องว่างในส่วนต่อประสานของซับลูกสูบและกระบอกสูบได้มากกว่า 2 เท่า ระยะห่างเล็กน้อยและการออกแบบลูกสูบที่เหมาะสมที่สุดช่วยให้มั่นใจได้ถึงการปรับปรุงตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ทั้งหมด ประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น การสูญเสียทางกลอันเนื่องมาจากแรงเสียดทาน การใช้น้ำมันและเชื้อเพลิงลดลงอย่างมาก ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซลอย่างมาก ความเป็นพิษของก๊าซไอเสียและระดับเสียงจะลดลง และเพิ่มกำลัง

ส- ในกรณีนี้ สถานการณ์ก็พัฒนาไปในลักษณะนี้ จากหนึ่งในลูกค้าของเรา ความไว้วางใจ SNDSR OJSC "Surgutneftegas" ได้รับคำสั่งซื้อสำหรับผู้สร้างราง (ใช้สำหรับเคลียร์ถนนที่มีหิมะ) - เพื่อติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลของยี่ห้ออื่น ลูกค้าไม่พอใจอย่างยิ่งกับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นก่อน เนื่องจากมีอายุการใช้งานต่ำและการทำงานที่ไม่ประหยัด

เราดูรุ่นของเครื่องยนต์รัสเซียและนำเข้า ปรากฎว่าเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลใหม่โดยไม่ต้องปรับปรุงรถอย่างจริงจัง โดยทั่วไปแล้วเราเดินตามเส้นทางที่ประสบความสำเร็จนั่นคือ ด้วยการเปลี่ยนวัสดุและการออกแบบ เราได้เปลี่ยนพารามิเตอร์ของเครื่องยนต์ ด้านที่ดีกว่า- ซึ่งถูกนำมาสู่ชีวิต

ด้วยเหตุนี้ พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์จึงได้รับการปรับปรุง ตั้งแต่ประสิทธิภาพซึ่งประหยัดเชื้อเพลิงได้ 7% และประหยัดน้ำมันได้มากกว่า 5 เท่า ไปจนถึงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น

เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ผมจะอธิบายด้วยตัวอย่างเฉพาะเจาะจง หากคุณให้ความสนใจบางครั้งมีรถยนต์ที่เรียกว่า "เฮอริเคน" เมื่อเป็นเช่นนั้น รถกำลังเคลื่อนที่ริมถนนเธอถูกปกคลุมไปด้วยกลุ่มควันโดยสิ้นเชิงกลุ่มควันนี้ทอดยาวไปข้างหลังเธอเป็นระยะทางหลายเมตรซึ่งคนขับและผู้โดยสารของรถคันอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นโชคไม่ดีที่หายใจไม่ออก ดังนั้นหลังจากกระบวนการปรับปรุงใหม่ ประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของรถยนต์ดังกล่าวจึงดีขึ้นหลายระดับ แน่นอนว่านี่ไม่ใช่มาตรฐานของยุโรป แต่เครื่องยนต์ดีเซลก็หยุดสูบบุหรี่ได้จริง

-คุณวางตำแหน่งตัวเองเป็นบริษัทที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง คุณช่วยยกตัวอย่างได้ไหม?

เอส.เค.เราใช้การพัฒนาที่มีแนวโน้มหลากหลายในด้านส่วนประกอบต่างๆ และการพัฒนาบางส่วนไม่มีความคล้ายคลึงกันในโลกตะวันตก ชาวเยอรมันมาหาเราดูแล้วก็ประหลาดใจ ตัวอย่างเช่นในรัสเซียมีการพัฒนากระบวนการใหม่ของการชุบโครเมียมความเร็วสูงของแหวนลูกสูบซึ่งทำให้สามารถเพิ่มความแข็งแรงของโครเมียมและการยึดเกาะได้ แหวนลูกสูบและนี่คือแหล่งข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการทำงานของชิ้นส่วนต่างๆ พันธมิตรที่เกี่ยวข้องของเราทำงานนี้ให้กับเรา - ตามเอกสารประกอบสำหรับแหวนลูกสูบใหม่ที่พัฒนาขึ้นในสำนักออกแบบของเรา

-เราพูดคุยเกี่ยวกับความทันสมัย ​​แต่เมื่อพิจารณาจากรายการราคา คุณกำลังซ่อมแซมครั้งใหญ่ด้วยหรือไม่?

ส.ส.การยกเครื่องครั้งใหญ่ประกอบด้วยการอัพเกรดเครื่องยนต์และการซ่อมตัวเครื่องจักรเอง

-สิ่งนี้จะเกิดขึ้นที่ไหน? คุณมีฐานของตัวเองแล้วหรือยัง?

ส- ในเซเลโนกราด เรามีเวิร์กช็อปที่ดำเนินงานเหล่านี้

-ช่วงราคาคืออะไร? ลูกค้าจะทำกำไรได้มากเพียงใดในการปรับปรุงอุปกรณ์ให้ทันสมัย?

เอส.เค.อายุการใช้งานของกลุ่มลูกสูบ-ลูกสูบของเครื่องยนต์ดีเซลมาตรฐาน B-401 คือ 800 ชั่วโมง CPG “ของเรา” จะทำงานเป็นเวลาอย่างน้อย 8,000 ชั่วโมงมอเตอร์ เช่น อีก 10 เท่า รถบรรทุกสามารถทำงานได้ยาวนานยิ่งขึ้น - สูงสุดถึง 15,000 ชั่วโมงมอเตอร์ บน เทคโนโลยีเก่าไม่มีทรัพยากรดังกล่าว นี่เป็นคำถามแรก ประเด็นที่สองคือความคุ้มค่า ในระหว่างการปฏิบัติงานที่มีการควบคุมที่ Surgutneftegaz ตามข้อมูล ปริมาณการใช้น้ำมันเนื่องจากของเสียลดลง 10 เท่า ดังนั้นการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศและค่าใช้จ่ายในการใช้งานเครื่องจักรเหล่านี้จึงลดลง

ในการสร้างบริษัทสำหรับโครงการดังกล่าว คุณต้องแน่ใจว่างานนั้นจะคงอยู่เป็นเวลาหลายปี เมื่อคุณตัดสินใจสร้าง บริษัท ของคุณเองมีอุปกรณ์วิศวกรรมในรัสเซียกี่ชิ้น?

ส.ส.ในความเป็นจริงมีอุปกรณ์ค่อนข้างมากไม่เพียง แต่ในรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเทศ CIS รวมถึงในประเทศที่ได้รับจากสหภาพโซเวียตในคราวเดียว นี่คือแอฟริกา เอเชีย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของประเทศในยุโรป

ปัจจุบันรัฐวิสาหกิจของรัสเซียต้องเผชิญหน้ากัน ผู้ผลิตต่างประเทศในตลาดเพื่อความทันสมัยของอุปกรณ์ที่ผลิตในสหภาพโซเวียต เท่าที่ฉันรู้ชาวต่างชาติให้คะแนนการพัฒนาโรงเรียนวิศวกรรมเครื่องกลในประเทศสูงมาก

อุปกรณ์บางประเภทช่วยให้คุณสามารถทำกิจกรรมได้หลากหลายตั้งแต่การเคลื่อนย้ายดินไปจนถึงการเคลียร์ถนนจากหิมะ รวมถึงการดึงอุปกรณ์ที่ติดอยู่ออกด้วยเครื่องกว้านอันทรงพลังและการยกด้วยเครน และทั้งหมดนี้รวมอยู่ในคอมเพล็กซ์เดียวที่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระด้วยความเร็วสูงพอสมควร

ผู้ผลิตต่างประเทศมีอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะแต่คล้ายกัน รถยนต์โซเวียตฉันไม่เคยเห็นชุดของฟังก์ชั่นดังกล่าวมาก่อน

- ใครคือลูกค้าหลักของคุณ?

ส.ส.เหล่านี้คือองค์กรผู้ผลิตน้ำมันและก๊าซที่ใช้งานเครื่องจักรดังกล่าวมานานกว่า 30 ปี โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อบำรุงรักษาถนนในฤดูหนาว ขุดและสร้างสะพานชั่วคราว พันธมิตรของเรา ได้แก่ Surgutneftegaz, Lukoil, บริษัทซ่อมแซมและบำรุงรักษาถนน เช่น Severavtodor, Surgutneftedorstroyremont และองค์กรที่จริงจังอื่นๆ

การพูดของผู้เชี่ยวชาญ ปัจจุบันมีปัญหากับบุคลากรระดับล่างและกลางทุกแห่ง? คุณได้ภาพจากที่ไหน?

ส.ส.เราฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญรุ่นเยาว์ ด้วยเหตุนี้เราจึงมีทีมงานหลักที่ประกอบด้วยมืออาชีพที่ค่อนข้างเป็นผู้ใหญ่ เราจ้างผู้เชี่ยวชาญในด้านต่างๆ ซึ่งบางคนมีความรู้ด้านยานยนต์และฝึกอบรมนอกสถานที่

-คุณมีส่วนร่วมในนิทรรศการหรือไม่ และถ้ามี นิทรรศการใดบ้าง

ส.ส.เรามีส่วนร่วมในนิทรรศการ ตรงหน้าคุณคือประกาศนียบัตรจากนิทรรศการผลิตภัณฑ์ทางทหารระดับนานาชาติประจำปี 2549 นอกจากนี้เรายังได้รับประกาศนียบัตรจากการเข้าร่วมในนิทรรศการ "เทคโนโลยียานยนต์และวัสดุ" ในเมือง Manege และเข้าร่วมในนิทรรศการระดับนานาชาติในปี 2546 - "ส่วนประกอบยานยนต์ - เทคโนโลยีใหม่"

-และที่นั่นคุณมีโอกาสที่จะเปรียบเทียบเทคโนโลยีของคุณกับผู้อื่น คุณได้ข้อสรุปอะไรบ้าง?

ส.ส.มีโรงงานที่เพิ่งซ่อมแซมอยู่ หลากหลายชนิดเครื่องยนต์ดีเซล แต่ในแง่ของความทันสมัยนี่เป็นงานแคบ ๆ ซึ่งทุกวันนี้เราไม่มีคู่แข่ง ไม่ว่าในกรณีใด ฉันไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับพวกเขาเลย

และคำถามสุดท้าย พูดอีกอย่างหนึ่งว่าคุณกำลังจะสำรวจพื้นที่อื่นใดอีกในอนาคตอันใกล้นี้?

ส.ส.ในอนาคต เรากำลังพิจารณาถึงปัญหาการผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบสำหรับอุปกรณ์ทางวิศวกรรมจำนวนมากขึ้น ปัจจุบัน เอกสารการออกแบบอยู่ระหว่างการพัฒนา และกำลังค้นหาผู้รับเหมาช่วงที่สามารถตอบสนองคำสั่งซื้อส่วนประกอบของเราได้ เราจะพยายามสร้างตัวเองในช่องนี้ในอนาคตอันใกล้นี้

กำลังที่เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถผลิตได้นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศและเชื้อเพลิงผสมที่สามารถจ่ายให้กับเครื่องยนต์ได้ หากคุณต้องการเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ คุณต้องเพิ่มทั้งปริมาณอากาศและเชื้อเพลิงที่จ่ายให้ การจ่ายเชื้อเพลิงมากขึ้นจะไม่ส่งผลกระทบจนกว่าจะมีอากาศเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ มิฉะนั้นจะเกิดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้ส่วนเกิน ส่งผลให้เครื่องยนต์ร้อนจัดซึ่งทำให้เกิดควันหนักเช่นกัน

การเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์สามารถทำได้โดยการเพิ่มการกระจัดหรือความเร็ว การเพิ่มระยะกระจัดจะทำให้น้ำหนัก ขนาดของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นทันที และท้ายที่สุดคือต้นทุนของเครื่องยนต์ การเพิ่มความเร็วเป็นปัญหาเนื่องจากผลลัพธ์ ปัญหาทางเทคนิคโดยเฉพาะในกรณีของเครื่องยนต์ที่มีการกระจัดมาก

ระบบซูเปอร์ชาร์จเจอร์ซึ่งอัดอากาศที่จ่ายให้กับห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์และเพิ่มมวลของอากาศ ทำให้สามารถเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์สำหรับการเคลื่อนที่และความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงที่กำหนดได้

สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน มีการใช้คอมเพรสเซอร์สองประเภท: แบบขับเคลื่อนด้วยกลไกและเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ใช้พลังงานก๊าซไอเสีย นอกจากนี้ก็ยังมี ระบบรวมตัวอย่างเช่น สารประกอบเทอร์โบ ในกรณีของคอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยกลไก แรงดันอากาศที่ต้องการจะได้มาจากการเชื่อมต่อทางกลระหว่างเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์และคอมเพรสเซอร์ (คลัตช์) ในเทอร์โบชาร์จเจอร์ แรงดันอากาศได้มาจากการหมุนกังหันโดยการไหลของก๊าซไอเสีย

เทอร์โบชาร์จเจอร์ได้รับการออกแบบครั้งแรกโดยวิศวกรชาวสวิส Büschi ย้อนกลับไปในปี 1905 แต่เพียงไม่กี่ปีต่อมาก็ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมและใช้กับเครื่องยนต์ที่ใช้ความจุขนาดใหญ่

โดยหลักการแล้ว เทอร์โบชาร์จเจอร์ใดๆ จะประกอบด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงและกังหันที่เชื่อมต่อกันด้วยแกนแข็งซึ่งกันและกัน องค์ประกอบทั้งสองหมุนไปในทิศทางเดียวกันและด้วยความเร็วเท่ากัน พลังงานจากการไหลของก๊าซไอเสียซึ่งไม่ได้ใช้ในเครื่องยนต์ทั่วไป จะถูกแปลงที่นี่เป็นแรงบิด ซึ่งขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ ก๊าซไอเสียที่ออกจากกระบอกสูบของเครื่องยนต์ก็มี อุณหภูมิสูงและแรงกดดัน พวกมันเร่งความเร็วด้วยความเร็วสูงและสัมผัสกับใบพัดกังหัน ซึ่งจะแปลงพลังงานจลน์ของพวกมันให้เป็นพลังงานการหมุนเชิงกล (แรงบิด)

การแปลงพลังงานนี้มาพร้อมกับอุณหภูมิและความดันของก๊าซที่ลดลง คอมเพรสเซอร์จะดึงอากาศเข้ามา เครื่องกรองอากาศบีบอัดและป้อนเข้ากระบอกสูบเครื่องยนต์ สามารถเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงที่สามารถผสมกับอากาศได้ทำให้เครื่องยนต์พัฒนากำลังได้มากขึ้น นอกจากนี้ กระบวนการเผาไหม้ยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ซึ่งช่วยให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นในช่วงความเร็วที่กว้าง

มีการสื่อสารระหว่างเครื่องยนต์และเทอร์โบชาร์จเจอร์ผ่านการไหลของก๊าซไอเสียเท่านั้น ความเร็วโรเตอร์ของเทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของเครื่องยนต์ แต่ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความสมดุลของพลังงานที่กังหันได้รับและมอบให้กับคอมเพรสเซอร์

สำหรับเครื่องยนต์ที่ทำงานในช่วงความเร็วที่กว้าง (ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล) แรงดันเพิ่มสูงเป็นที่ต้องการแม้ที่ความเร็วต่ำ

นั่นคือเหตุผลว่าทำไมอนาคตถึงเป็นของเทอร์โบชาร์จเจอร์ด้วย ความดันที่ปรับได้- เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก กังหันที่ทันสมัยและส่วนพิเศษของช่องจ่ายแก๊สช่วยลดความเฉื่อย เช่น กังหันจะเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วและความกดอากาศถึงค่าที่ต้องการอย่างรวดเร็ว วาล์วควบคุมช่วยให้แน่ใจว่าแรงดันเพิ่มไม่เพิ่มขึ้นเกินค่าที่กำหนด ซึ่งเกินกว่านั้นอาจทำให้เครื่องยนต์เสียหายได้

เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์มีข้อได้เปรียบทางเทคนิคและเศรษฐกิจเหนือเครื่องยนต์แบบดูดอากาศตามธรรมชาติ

ข้อดีหลักของเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จเจอร์:

อัตราส่วนน้ำหนัก/กำลังของเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์นั้นสูงกว่าอัตราส่วนของเครื่องยนต์ที่สำลักโดยธรรมชาติ

เครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์จะมีขนาดเทอะทะน้อยกว่าเครื่องยนต์ที่มีสำลักตามธรรมชาติซึ่งมีกำลังเท่ากัน

กราฟแรงบิดของเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานเฉพาะได้ดีขึ้น

นอกจากนี้ยังสามารถสร้างเวอร์ชันที่ใช้เครื่องยนต์สำลักตามธรรมชาติซึ่งติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์และมีกำลังที่แตกต่างกัน

ประโยชน์ของเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ระดับความสูงจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เครื่องยนต์ในชั้นบรรยากาศสูญเสียพลังงานเนื่องจากการทำให้อากาศบริสุทธิ์ และเทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งมีการจ่ายอากาศเพิ่มขึ้น จะชดเชยความดันบรรยากาศที่ลดลง โดยแทบไม่ทำให้สมรรถนะของเครื่องยนต์ลดลงเลย ปริมาณแรงลมจะน้อยกว่าที่ระดับความสูงต่ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเครื่องยนต์ยังคงรักษากำลังไว้ได้

นอกจาก:

เครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้น ซึ่งส่งผลให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยลง

เนื่องจากเทอร์โบชาร์จเจอร์ช่วยเพิ่มการเผาไหม้ จึงช่วยลดการปล่อยไอเสียด้วย

เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์จะทำงานได้อย่างเสถียรกว่านี้

สิ่งที่เทียบเท่ากับสำลักโดยธรรมชาติจะมีกำลังเท่ากัน และด้วยขนาดที่เล็กกว่า จึงทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยลง นอกจากนี้เทอร์โบชาร์จเจอร์ยังทำหน้าที่เป็นตัวเก็บเสียงในระบบไอเสียอีกด้วย

ขยายการผลิตวัสดุที่มีปริมาณสูง ลักษณะอุณหภูมิ, การปรับปรุงคุณภาพ น้ำมันเครื่องการใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวของตัวเรือนเทอร์โบชาร์จเจอร์ การควบคุมวาล์วควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ - ทั้งหมดนี้มีส่วนทำให้เทอร์โบชาร์จเจอร์เริ่มใช้กับเครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็ก

เมื่อติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์บนเครื่องยนต์เบนซิน ข้อกำหนดเฉพาะ จะเกิดขึ้น:

รับประกันความแน่นของช่องน้ำมันและก๊าซของเทอร์โบชาร์จเจอร์

การปรับปรุงคุณภาพของวัสดุกังหัน

การปรับปรุงวาล์วควบคุม

การระบายความร้อนของตัวเรือนเพลา

สำหรับเครื่องยนต์ที่ทำงานตามปกติซึ่งได้รับการซ่อมบำรุงทันทีและมีประสิทธิภาพ เทอร์โบชาร์จเจอร์สามารถทำงานได้โดยปราศจากปัญหาเป็นเวลาหลายปี

ความผิดปกติอาจเกิดขึ้นเนื่องจาก:

ปริมาณน้ำมันไม่เพียงพอ

วัตถุแปลกปลอมเข้าไปในเทอร์โบชาร์จเจอร์

น้ำมันที่ปนเปื้อน

การพัฒนาเครื่องยนต์ใน ประเทศต่างๆมีลักษณะเฉพาะของตัวเองเนื่องจากระดับศักยภาพทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน สถานะของทรัพยากรเชื้อเพลิง ประเพณี และความต้องการ อย่างไรก็ตาม ทิศทางหลักของการค้นหายังคงเป็นเรื่องปกติ ความพยายามของผู้เชี่ยวชาญในปัจจุบันมุ่งเป้าไปที่การพัฒนาและการผลิตเครื่องยนต์ที่ทันสมัย ​​น้ำหนักเบา กะทัดรัด ทรงพลังและประหยัด ซึ่งก๊าซไอเสียจะมีสารพิษน้อยที่สุด เมื่อเร็วๆ นี้ ข้อกำหนดด้านระดับเสียงและการสั่นสะเทือนได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก นี่เป็นความจำเป็นเร่งด่วนของระบบนิเวศ

มีข้อสังเกตในต่างประเทศว่าแม้จะมีการค้นหาและการวิจัยอย่างเข้มข้นที่นำไปสู่การสร้างเครื่องยนต์ประเภทใหม่ ซึ่งมักจะผิดปกติมาก เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบจะยังคงเป็นเครื่องยนต์ขนส่งประเภทหลักทั้งในศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21 แม้ว่าพวกเขาจะแข็งแกร่งก็ตาม ประวัติความเป็นมาของเครื่องยนต์สันดาปภายใน(เครื่องยนต์เบนซินเพิ่งฉลองครบรอบหนึ่งร้อยปี) วิศวกรรมมักค้นหาสิ่งใหม่ ๆ อยู่เสมอหรือแม้กระทั่งกลับไปสู่สิ่งเก่าที่ถูกลืม

วิธีลดแรงเสียดทาน

บริษัทชั้นนำหลายแห่งที่พัฒนาและผลิตเครื่องยนต์สำหรับยานยนต์กำลังสำรวจความเป็นไปได้ในการปรับปรุงคุณภาพของพื้นผิวภายในของกระบอกสูบ และทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ไปกลับเบาลง อย่างหลังทำให้แรงเฉื่อยลดลงซึ่งทำให้สามารถลดเส้นผ่านศูนย์กลางของวารสารเพลาข้อเหวี่ยงได้และลดการสูญเสียแรงเสียดทานในตลับลูกปืนธรรมดา

มีการพยายามลดแรงเสียดทานในคู่ลูกสูบ-กระบอกสูบ ตัวอย่างเช่น เสนอให้สร้างลูกสูบที่มีพื้นที่เสียดสียื่นออกมาเหนือพื้นผิวของตัวกั้นลูกสูบ 25 ไมครอน สองแท่นดังกล่าวถูกสร้างขึ้นที่ด้านตรงข้ามของเส้นผ่านศูนย์กลางใต้วงแหวนลูกสูบด้านล่างและอีกแท่นหนึ่งอยู่ที่ส่วนล่างของกระโปรงอย่างสมมาตรกับระนาบสวิงของก้านสูบ พื้นที่เสียดทานรวมของลูกสูบบนผนังกระบอกสูบลดลง 40-70% (ขึ้นอยู่กับความยาวของสเกิร์ตลูกสูบ) เมื่อเทียบกับลูกสูบที่ออกแบบทั่วไป เพื่อสร้างเงื่อนไขที่ดีขึ้นสำหรับการหล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิกและรักษาลิ่มน้ำมันที่มั่นคงระหว่างพื้นผิวที่ถู ขอบของแผ่นสัมผัสเหล่านี้จึงถูกเอียงเป็นมุม 1°

การทดสอบแบบตั้งโต๊ะแสดงให้เห็นว่าในเครื่องยนต์เบนซินและเครื่องยนต์ดีเซลที่มีลูกสูบดัดแปลงดังกล่าว การสูญเสียแรงเสียดทานจะลดลง 7-11% ประหยัดเชื้อเพลิงได้เมื่อทำงานที่ โหลดเต็ม 0.7-1.5% และพลังที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 1.5-2%

สิ่งสำคัญไม่เพียงแต่จะต้องลดการสูญเสียจากแรงเสียดทานเท่านั้น แต่ยังต้องเพิ่มความน่าเชื่อถือของคู่การเสียดสีด้วย เทคโนโลยีสมัยใหม่เปิดโอกาสที่เป็นไปได้มากมาย: การเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอและป้องกันการกัดกร่อน การรักษาพื้นผิวด้วยความร้อนเชิงกล การพ่นพลาสมาของโลหะผสมแข็งที่เป็นผง และอื่นๆ อีกมากมาย

วัสดุแห่งอนาคต

ดังนั้นในปีที่แล้ว บริษัทตะวันตกจึงผลิตเครื่องยนต์ที่มีเสื้อสูบทำจาก อลูมิเนียมอัลลอยด์ถึง 50% ของการผลิตทั้งหมดและฝาสูบโลหะผสมเบา - 75% เครื่องยนต์ความเร็วสูงขนาดเล็กและขนาดกลางเกือบทั้งหมดติดตั้งลูกสูบที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์

บริษัทรถยนต์ของญี่ปุ่นใช้หัวบล็อคที่ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม-ไทเทเนียมกับเครื่องยนต์ที่ผลิตจำนวนมาก

ในสหรัฐอเมริกา กำลังดำเนินการผลิตบล็อกโดยใช้การปั๊มจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีความหนาเพียง 2.3 มม. ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตและช่วยลดน้ำหนักเมื่อเทียบกับบล็อกเหล็กหล่อ (น้ำหนักของบล็อกเหล็กประทับตราไม่เกินน้ำหนักของบล็อกที่หล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม) สำหรับชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่ทำงานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันมาก จะมีการทดลองในการเสริมแรงโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยเส้นใยโบรอน

งานสร้างชิ้นส่วนเครื่องยนต์จากวัสดุคอมโพสิตที่มีการเสริมแรงด้วยเส้นใย (ส่วนใหญ่เป็นก้านสูบและ หมุดลูกสูบ) เริ่มต้นในประเทศเยอรมนี ในระหว่างการทดสอบเบื้องต้น ก้านสูบสามารถทนต่อแรงอัดได้ 10 ล้านรอบโดยไม่ถูกทำลาย ก้านสูบเหล่านี้มีน้ำหนักเบากว่าก้านเหล็กทั่วไปถึง 54% ขณะนี้พวกเขากำลังได้รับการทดสอบภายใต้สภาพการทำงานของเครื่องยนต์จริง

บริษัท อเมริกันสองแห่งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ "เครื่องยนต์พลาสติก" ร่วมกันได้พัฒนาเครื่องยนต์ 4 สูบที่มีความจุ 2.3 ลิตรซึ่งมีเพลาลูกเบี้ยวสองตัวและหัวสูบสิบหกวาล์ว (4 วาล์วต่อสูบ) บล็อกกระบอกสูบและหัว, ลูกสูบ (พร้อมเคลือบทนความร้อน), ก้านสูบ, ชิ้นส่วนจ่ายแก๊สและกระทะทำจากพลาสติกเส้นใย ทำให้สามารถลดความถ่วงจำเพาะของเครื่องยนต์จาก 2.25 เป็น 0.70 กก./กิโลวัตต์ และระดับเสียงลดลง 30%

เครื่องยนต์ผลิตกำลังใช้งานจริง 240 กิโลวัตต์ และหนัก 76.4 กก. (ในรุ่นรถแข่ง) เครื่องยนต์ที่คล้ายกันทำจากเหล็กและเหล็กหล่อ น้ำหนัก 159 กก. ส่วนแบ่งชิ้นส่วนพลาสติกทั้งหมดอยู่ที่ 63%

เครื่องยนต์ “พลาสติก” นี้ใช้ระบบหล่อลื่นมาตรฐานและระบบระบายความร้อนด้วยน้ำแบบดั้งเดิม ชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุด - บล็อกทรงกระบอก - ทำจากวัสดุคอมโพสิต (อีพอกซีเรซินพร้อมเส้นใยกราไฟท์) เครื่องยนต์ใช้เทอร์โมพลาสติก Torlon คุณภาพสูงอย่างกว้างขวาง ซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับโพลีเอไมด์ คาดว่าการใช้เทอร์โมพลาสติกนี้อย่างแพร่หลายจะเริ่มได้ภายใน 10 ปี

สิ่งที่เซรามิกสามารถทำได้

อย่างไรก็ตาม ฉันทามติไม่มีหลักฐานสนับสนุนการใช้อย่างแพร่หลาย ยังไม่สามารถบรรลุคุณสมบัติทางโครงสร้างของวัสดุเหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์ ราคาของวัสดุเซรามิกอยู่ในระดับสูง เทคโนโลยีสำหรับการประมวลผล เช่น การเจียรเพชร มีความซับซ้อนและมีราคาแพง การประมวลผลชิ้นส่วนเซรามิกเป็นเรื่องยากเนื่องจากความไวต่อข้อบกพร่องภายใน ชิ้นส่วนเซรามิกไม่ได้ถูกทำลายแบบค่อยเป็นค่อยไป แต่ทันทีและหมดสิ้น อย่างไรก็ตามทั้งหมดนี้ไม่ได้หมายความว่าควรละทิ้งเซรามิก เนื้อหาใหม่น่าสนใจและมีแนวโน้มมาก: ช่วยให้คุณเพิ่มขึ้นได้ อุณหภูมิในการทำงานเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 700° ถึง 1100°C และสร้างเครื่องยนต์ดีเซลที่มีประสิทธิภาพเชิงความร้อน อยู่ที่ 48% (จำได้ว่าสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปจะมีค่า ata36%)

ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา เครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบที่ไม่มีระบบระบายความร้อนแบบดั้งเดิมซึ่งมีชิ้นส่วนหลายชิ้นที่มีการเคลือบเซอร์โคเนียมออกไซด์ทนความร้อนได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบ เครื่องยนต์ 170 กิโลวัตต์นี้มีความจุ 14 ลิตรติดตั้งบนรถบรรทุกขนาด 4.5 ตัน ตลอดระยะทาง 10,000 กม. แสดงให้เห็นอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะโดยเฉลี่ยน้อยกว่ารถยนต์ทั่วไปในคลาสนี้ถึง 30-50%

บริษัทญี่ปุ่นที่สร้างปริมาณมากที่สุด งานวิจัยเกี่ยวกับวัสดุเซรามิกและการทดลองกว่า 10 ปีได้ใช้เงินไปประมาณ 60 ล้านดอลลาร์แล้ว เรามองโลกในแง่ดีมากขึ้น สันนิษฐานว่าชิ้นส่วนเซรามิก "คงที่" สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลจะถูกนำไปผลิตจำนวนมากโดยเริ่มในปีนี้และชิ้นส่วนเซรามิกทั้งหมด - ภายในปี 1990 ส่วนแบ่งของวัสดุเซรามิกในชิ้นส่วนเครื่องยนต์จะอยู่ที่ 5 ถึง 30% ภายในปี 2543 .

เซรามิกส์มีความเปราะบางอยู่เสมอและจะยังคงเปราะบางอยู่เสมอ คำถามคือการใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีล่าสุดเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งและความทนทานให้กับค่าที่มั่นใจในประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าความสำเร็จหลักในการใช้เซรามิกที่มีความแข็งแรงสูงนั้นจะเกิดขึ้นไม่ได้หลังจากการปรากฏตัวของวัสดุใหม่ แต่ด้วยการพัฒนาและการนำเทคนิคทางเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าใหม่และวิธีการขึ้นรูปวัสดุที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

การเคลือบเซรามิกที่พัฒนาแล้วสำหรับห้องเผาไหม้และชิ้นส่วนแบริ่งอาจเป็นก้าวสำคัญในการสร้างชิ้นส่วน "เสาหิน" ที่ทำจากเซรามิกทั้งหมด หนึ่งในที่สุด ทิศทางที่มีแนวโน้มในการสร้างวัสดุเซรามิกที่มีประสิทธิภาพสูง ถือเป็นการใช้เลเซอร์เพื่อสร้างอนุภาคของวัสดุที่มีขนาดเท่ากัน (การขึ้นรูปผงที่มีอนุภาคขนาดต่างกันจะลดคุณสมบัติความแข็งแรงของชิ้นส่วนเซรามิกลงอย่างมาก) การแก้ปัญหา “เซรามิก” ทั้งหมดได้สำเร็จจะมีผลกระทบอย่างมากต่อความประหยัดในการสร้างเครื่องยนต์ ต้นทุนของเครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถลดลงได้ไม่เพียงเพราะวัตถุดิบจะถูกลงและต้นทุนการผลิตจะลดลง แต่ยังเนื่องมาจากความจริงที่ว่าเครื่องยนต์จะง่ายขึ้นในการออกแบบ การปฏิเสธหม้อน้ำ (ตู้เย็น) ปั๊มน้ำ ระบบขับเคลื่อน และเสื้อสูบน้ำของเสื้อสูบจะช่วยลดน้ำหนักและขนาดของเครื่องยนต์ได้อย่างรวดเร็ว

นอกจากนี้ยังสามารถละทิ้งน้ำมันหล่อลื่นตามปกติได้ เป็นไปได้ว่าใหม่ น้ำมันหล่อลื่นจะเป็นของแข็งหรือเป็นแก๊สก็สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูง

เทอร์โบชาร์จเจอร์คืออะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เติมพลังยังไง. การรักษาที่มีประสิทธิภาพการเพิ่มกำลังลิตรเป็นที่รู้กันมานานแล้ว ปรากฏครั้งแรกในแวดวงการบินในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 จากนั้นในรถแข่ง เหล่านี้เป็นซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบหมุนที่มีระบบขับเคลื่อนแบบกลไก (ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ใช้กันมากที่สุดคือประเภท "Rute" ที่มีโรเตอร์สองหรือสามใบพัดสองตัว) จากนั้นพวกเขาก็ย้ายไปที่เครื่องยนต์ รถบรรทุก- ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างเครื่องยนต์ทางทะเลทั้งในและต่างประเทศมานานหลายทศวรรษ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่มีระบบขับเคลื่อนกังหันก๊าซ - เทอร์โบคอมเพรสเซอร์ (TC) ได้เริ่มใช้งานแล้ว ดังนั้น ปัจจุบันในเครื่องยนต์รถยนต์ที่ผลิตจำนวนมากที่มีปริมาตรกระบอกสูบขนาดเล็กและขนาดกลาง จะใช้ TC โดยเฉพาะเป็นหน่วยอัดบรรจุอากาศ การใช้งานอย่างแพร่หลายได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยต้นทุน ความสามารถในการผลิต ความกะทัดรัด และการจัดเตรียมที่ค่อนข้างต่ำ ประสิทธิภาพสูงเครื่องยนต์. TC สะดวกเป็นพิเศษสำหรับเครื่องยนต์ของเรือ รถแทรกเตอร์ และอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ เวลานานในโหมดความเร็วรอบเครื่องยนต์คงที่

การเพิ่มกำลังและการลดการเคลื่อนที่ของเครื่องยนต์ไปพร้อมๆ กันทำให้สามารถถอดกำลังที่ต้องการออกได้ที่ช่องปีกผีเสื้อที่ใหญ่ขึ้น ดังนั้นเครื่องยนต์จึงทำงานในช่วงเวลาสำคัญในภูมิภาคของโหมดที่สอดคล้องกับการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะที่ต่ำที่สุด พลังงานสำรองสำหรับการเร่งความเร็วและโหมดบังคับนั้นมาจากการอัดบรรจุอากาศมากเกินไป

บูสต์ช่วยอะไร? การเตรียมประจุสำหรับการเผาไหม้ได้รับการปรับปรุงเนื่องจากมีประจุใหม่ ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น- ความเร็วมวลที่ทางเข้ากระบอกสูบเพิ่มขึ้น พารามิเตอร์ของประจุเชื้อเพลิงก่อนการจุดระเบิดจะดีขึ้น สิ่งนี้จะเพิ่มอัตราการเผาไหม้โดยรวมและเพิ่มแรงดันสูงสุดและอุณหภูมิในการทำงาน

เครื่องยนต์ส่วนใหญ่ในโลกผลิตขึ้นสำหรับรถยนต์ที่เคลื่อนที่ในโหมดการเร่งความเร็วและลดความเร็วบ่อยครั้ง (โดยเฉพาะในเมือง) ดังนั้นบริษัทที่ผลิตเครื่องยนต์และส่วนประกอบเชื้อเพลิงจึงเริ่มค้นคว้าข้อมูลใหม่ (หรือลืมของเก่า แต่ใช้วัสดุใหม่) ประเภทของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่า TC ในแนวรัศมีประกอบด้วย กังหันก๊าซซึ่งทำงานจากก๊าซไอเสียและซูเปอร์ชาร์จเจอร์ (ล้อทั้งสองวางยื่นออกไปบนแกนเดียว) มีข้อเสียพื้นฐาน: ความเฉื่อยและการพึ่งพาการจ่ายพลังงานของก๊าซไอเสีย (EG) มันเป็นความเฉื่อยที่อธิบายความล่าช้าในการบรรลุแรงบิดสูงสุดและ กำลังสูงสุดเมื่อเทียบกับความเร็วของเครื่องยนต์ ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยการสร้างอุปกรณ์ควบคุมเพิ่มเติมหรือโดยการกลับไปใช้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยกลไก

ตัวอย่างเช่น ในญี่ปุ่น ระบบฉีดเชื้อเพลิงที่มีรูปทรงหัวฉีดแบบแปรผันได้รับการพัฒนาสำหรับเครื่องยนต์ที่มีปริมาตรกระบอกสูบ 2 ลิตร หน่วยใหม่ได้รับการปรับปรุง ลักษณะแบบไดนามิกเครื่องยนต์เพิ่มแรงบิดขึ้น 12% และลดเวลาในการเข้าถึงแรงดันบูสต์สูงสุด เส้นผ่านศูนย์กลางทางเข้าของหัวฉีดจะแปรผันตามแผ่นพับที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ตามการไหลของอากาศเข้า การไหลของอากาศเข้าของ TC เป็นสัดส่วนโดยตรงกับการไหลของก๊าซไอเสีย ดังนั้นการเปลี่ยนอินพุตจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของชุดกังหันที่ความเร็วต่ำและสูง

ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยกลไกมีความเฉื่อยน้อยกว่าและให้แรงบิดเพิ่มขึ้นซิงโครนัสกับความเร็วของเครื่องยนต์ ข้อเสียของซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบขับเคลื่อน ได้แก่ น้ำหนักและขนาดที่สำคัญตลอดจนประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับปั๊มเชื้อเพลิงที่คล้ายกัน ระดับที่เพิ่มขึ้นเสียงรบกวน. ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยกลไกต้องการการผลิตที่มีความแม่นยำสูง เพื่อรับ ความดันสูงการอัดบรรจุอากาศด้วยประสิทธิภาพอัดบรรจุอากาศสูงต้องอาศัยการระบายความร้อนภายในของโรเตอร์ ต้นทุนของพวกเขาสูงกว่าต้นทุนของ TC

กำลังพัฒนาโบลเวอร์แบบโรตารีแบบใบมีดพร้อมระบบขับเคลื่อนสายพานตัววีและหน้าตัดทางเข้าแบบปรับได้ ความเป็นไปได้ของการใช้คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงพร้อมระบบขับเคลื่อนทางกล ตัวแปรแบบไม่มีขั้นตอนเพื่อให้สมรรถนะเหมาะสมกับคุณลักษณะของเครื่องยนต์

หนึ่งในการออกแบบใหม่และมีแนวโน้มมากคือเครื่องแลกเปลี่ยนแรงดันคลื่น (WPE) ประเภท "Kompreks" ซึ่งใช้ทั้งระบบขับเคลื่อนกังหันแก๊สและกลไก มีการใช้กำลังเครื่องยนต์ประมาณ 1.0% ในการขับเคลื่อนยูนิต การอัดบรรจุมากเกินไปโดยใช้ VOD จะเพิ่มกำลังเครื่องยนต์อย่างมากในโซนโหมดการทำงาน ตัวอย่างเช่นสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน 4 สูบที่มีปริมาตรการทำงาน 1.7 ลิตร การใช้ Kompreks VOD เพิ่มกำลังให้มีค่าเท่ากับ กำลังเครื่องยนต์ปริมาตร 2.5 ลิตร สำหรับเครื่องยนต์ Saurer ที่มีกำลัง 232 kW กำลังเพิ่ม 50% และแรงบิด 30-50%

การใช้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ (ทุกประเภท) จำเป็นต้องมีการพัฒนาเครื่องทำความเย็นด้วยอากาศ หรือที่เรียกว่าอินเตอร์คูลเลอร์ เนื่องจากอากาศจะได้รับความร้อนเมื่อมีการบีบอัด คูลเลอร์เพิ่มประสิทธิภาพและกำลังของเครื่องยนต์โดยเพิ่มความหนาแน่นของอากาศที่เข้าสู่ห้องเผาไหม้ อุณหภูมิอากาศที่ทางออกจะสูงถึง 120°C และอุณหภูมิอากาศที่ทางเข้าไปยังท่อร่วมดูดควรอยู่ระหว่าง 38-60°C อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลคือประมาณ 50°C หากอากาศที่ชาร์จถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำลง แม้ว่าความหนาแน่นของประจุจะเพิ่มขึ้น แต่กำลังก็จะลดลง เนื่องจากกระบวนการเผาไหม้จะลดลง การควบคุมอุณหภูมิอากาศกลางอย่างแม่นยำจะเพิ่มกำลัง 10%

ปัจจุบันการปรับปรุงกระบวนการทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในและลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียส่วนใหญ่เกิดจากการใช้ ยากจนส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ ได้แก่ สารผสมที่มีปริมาณน้ำมันเบนซินลดลง ในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบทดลองล่าสุด ทำให้สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงลงได้ 25-28%

อย่างที่คุณทราบ ต้องใช้อากาศ 15 กิโลกรัมในการเผาไหม้น้ำมันเบนซิน 1 กิโลกรัม ดังนั้นส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศปกติจะมีองค์ประกอบเป็น 15:1 องค์ประกอบของส่วนผสมมักจะมีลักษณะเป็นค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน a ซึ่งเป็นอัตราส่วนของปริมาณอากาศต่อเชื้อเพลิง 1 กิโลกรัมในส่วนผสมที่กำหนดกับอัตราส่วนที่จำเป็นทางทฤษฎีสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงส่วนนี้โดยสมบูรณ์ สำหรับส่วนผสมปกติ α=1.0; α>1 - สอดคล้องกับส่วนผสมแบบไม่ติดมันและไม่ติดมัน แอลฟา
อุปสรรคต่อการใช้ส่วนผสมแบบลีนรวมถึงการเพิ่มความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงก็คือเวลาการเผาไหม้ของประจุที่เข้าสู่กระบอกสูบจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันว่าที่ α=1.67 เวลาการเผาไหม้จะนานกว่าที่ α=1.00 5 เท่า ในที่สุดด้วยค่าวิกฤตบางประการของ a การจุดระเบิดของส่วนผสมแบบลีนภายใต้สภาวะปกติของการไหลของลามินาร์ (สั่งโดยไม่ต้องผสมชั้น) จะเป็นไปไม่ได้เลย

เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงอุปสรรคนี้ จำเป็นต้องพัฒนาอุปกรณ์และระบบพิเศษบางอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนผสมจะผสมกันอย่างแข็งขัน - ความปั่นป่วนนั่นคือการเปลี่ยนแปลงของการไหลแบบราบเรียบไปสู่กระแสน้ำวน (คล้ายกระแสน้ำวน) และสิ่งที่เรียกว่า การกระจายประจุแบบชั้นต่อชั้น.

สาระสำคัญของการกระจายประจุแบบชั้นต่อชั้นในห้องเผาไหม้ (CC) คือส่วนที่เข้ามาของส่วนผสมจะถูกแบ่งออกเป็นชั้นด้วย ความหมายที่แตกต่างกันα - สมบูรณ์ยิ่งขึ้นและหมดสิ้นลง ส่วนที่เสริมสมรรถนะของประจุในขณะที่หัวเทียนยิงอยู่ที่ขั้วไฟฟ้า มันติดไฟได้ง่ายและช่วยให้ส่วนผสมไม่ติดมันที่เหลือติดไฟได้อย่างรวดเร็ว

วิธีปรับปรุงกระบวนการทำงาน

อุปกรณ์ดังกล่าวในเวอร์ชันเริ่มแรกมี ข้อเสียเปรียบที่สำคัญ- ลดการไหลของส่วนผสมทำงานลง 20% จากการทดลองอย่างกว้างขวางทำให้สามารถลดอัตราการไหลที่ลดลงเหลือ 10% ซึ่งถือว่าค่อนข้างยอมรับได้และได้รับการชดเชยด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการหลัก

อุปกรณ์สร้างกระแสน้ำวนแบบพิเศษ “Sekon” ได้รับการพัฒนา ซึ่งสร้างกระแสน้ำวนในแนวแกนที่มีทิศทางตรงข้ามกันสองตัวในกระบอกสูบเครื่องยนต์ มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์ที่จำเป็นด้วยส่วนที่ยื่นออกมาหลายโปรไฟล์ซึ่งมีรูปทรงที่ค่อนข้างซับซ้อนบนอานม้า วาล์วไอดี- การใช้อุปกรณ์นี้กับเครื่องยนต์รถจักรยานยนต์ Suzuki ช่วยลดการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงได้ 6.5-14.0% โดยมีกำลังลดลงเล็กน้อยมาก

ในเครื่องยนต์สันดาปภายในสมัยใหม่ มีตัวเลือกต่างๆ สำหรับการจัดระเบียบ (ที่ส่วนท้ายของจังหวะการอัด) การเคลื่อนที่ในแนวรัศมีของส่วนผสมที่ไหลไปทางแกนกระบอกสูบกำลังถูกนำมาใช้มากขึ้น ทำได้โดยการสร้างพื้นผิวการกระจัดบางประเภทที่ด้านล่างของลูกสูบและบนหัวกระบอกสูบนั่นคือ ในบริเวณห้องเผาไหม้ (CC) ที่ล้ำหน้าที่สุดคือระบบ May Fairball ซึ่งใช้กับเครื่องยนต์ Jaguar 5.3L ที่มีอัตรากำลังอัด 11.5 ที่โหลดบางส่วน เครื่องยนต์นี้ทำงานได้อย่างเสถียรที่ค่าสูงถึง 1.5 เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าส่วนผสมไหลหลังจากผ่านวาล์วไอดีถูกบิดเบี้ยว บีบอัดในลักษณะคล้ายกระแสน้ำวน และในระหว่างการบีบอัดส่วนที่รวยที่สุด โดยจะมีความเข้มข้นอยู่ที่หัวเทียน

ในการติดไฟสารผสมแบบไร้ไขมัน จำเป็นต้องมีระบบจุดระเบิดที่เชื่อถือได้และทรงพลังเป็นพิเศษ โดยเฉพาะใช้การติดตั้งหัวเทียนจำนวน 2 หัวต่อสูบ ซึ่งเป็นหัวเทียนชนิดพิเศษที่มีการจ่ายไฟนานและแรงกว่า

บ๊อช (เยอรมนี) ได้พัฒนาหัวเทียนดีไซน์ใหม่โดยพื้นฐานพร้อมห้องวอร์เท็กซ์ในตัว หลักการทำงานของมันคือในช่องเล็ก ๆ ในตัวหัวเทียนซึ่งเป็นห้องที่มีการจุดประจุส่วนที่เตรียมไว้เป็นพิเศษเข้าสู่กระบอกสูบ ช่องสัมผัสสี่ช่องในตัวหัวเทียนทำให้เกิดความปั่นป่วนอย่างรุนแรงในส่วนนี้ของประจุและการโยน (เนื่องจากการกระทำของแรงเหวี่ยง) ชั้นของอิเล็กโทรดหัวเทียนที่สมบูรณ์ที่สุด หลังจากการจุดระเบิด คบเพลิงเปลวไฟกว้างจะถูกดีดออกจากห้องหัวเทียนเข้าไปในกระบอกสูบผ่านช่องแนวเส้นสัมผัสและแนวแกนกลางเดียวกัน ซึ่งครอบคลุมประจุหลักปริมาณมากทันที

การค้นหาวิธีการใหม่ๆ ในการปรับปรุงกระบวนการทำงานเพิ่มเติมนำไปสู่การสร้างกลไกด้วย การกระจายประจุแบบชั้นต่อชั้น(บางครั้งใช้คำว่า "เครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีประจุแบบแบ่งชั้น") เครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถใช้น้ำมันเบนซินออกเทนต่ำได้ มีความประหยัดเทียบเท่ากับเครื่องยนต์ดีเซล และมีการปล่อยมลพิษต่ำ สามารถผลิตได้ตามรุ่นที่ผลิต

ความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในทิศทางนี้เกิดขึ้นโดย Ford (USA) ซึ่งสร้างเครื่องยนต์ PROCO (จากคำว่า Programmed Combustion - การเผาไหม้แบบตั้งโปรแกรม) และ Honda (ญี่ปุ่น)

เครื่องยนต์ PROKO ที่มีอัตรากำลังอัด 11 มีความโดดเด่นด้วยการใช้ระบบ ฉีดตรงน้ำมันเบนซินเข้าไปในห้องเผาไหม้โดยใช้หัวฉีด เชื้อเพลิงจ่ายโดยปั๊มพิเศษ ไม่มีคาร์บูเรเตอร์ อากาศจะเข้าสู่กระบอกสูบโดยตรงผ่านท่อร่วมไอดีซึ่งมีวาล์วปีกผีเสื้ออยู่ที่ทางเข้าและวาล์วไอดี ทั้งองค์ประกอบเชิงคุณภาพ (อัลฟ่า) และปริมาณของส่วนผสมที่เกิดขึ้นในกระบอกสูบจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติ (ขึ้นอยู่กับน้ำหนักและตำแหน่งของคันเร่ง) การทำงานทั้งหมดของระบบจ่ายไฟและระบบจุดระเบิด (ด้วยการติดตั้งหัวเทียนสองตัวต่อสูบ) ถูกควบคุมโดย หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ตามโปรแกรมพิเศษ

ด้วยรูปทรงพิเศษของลูกสูบที่มีห้องที่ด้านล่างและช่องทางเข้าที่ทำให้เกิดการไหลที่ปั่นป่วน ทำให้มั่นใจได้ถึงการก่อตัวของส่วนผสมที่ดี การกระจายส่วนผสมทีละชั้น และการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ข้อเสียของการออกแบบคือความซับซ้อนของอุปกรณ์เครื่องยนต์ที่ใช้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหัวฉีด ซึ่งต้องการความแม่นยำในการผลิตเป็นพิเศษ

ระบบ CVCC (CVCC - การเผาไหม้ที่ควบคุมด้วยคอมพาวด์วอร์เท็กซ์ - กระบวนการเผาไหม้ด้วยกระแสน้ำวนที่ควบคุม) ถูกนำมาใช้กับเครื่องยนต์ฮอนด้าที่ผลิตแล้ว

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดนี้โดยเฉพาะ เครื่องยนต์ที่น่าสนใจ"Honda KVKK" ซึ่งการออกแบบได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรมากกว่า 230 ฉบับนั้นอยู่ที่ความจริงที่ว่ามันใช้สิ่งที่เรียกว่า การจุดระเบิดด้วยคบเพลิงล่วงหน้า- โดยพื้นฐานแล้ว นี่เป็นเครื่องยนต์เบนซินที่ผลิตจำนวนมากเพียงเครื่องเดียวที่ทำงานบนหลักการทำงานเดียวกันกับเครื่องยนต์ดีเซล

ห้องเผาไหม้แบ่งออกเป็นสองส่วนส่วนหลัก (89% ของปริมาตรทั้งหมด) และส่วนเล็ก (11%) - ห้องล่วงหน้าเองหรือห้องล่วงหน้าที่ติดตั้งหัวเทียน ในห้องเตรียมการซึ่งได้รับความร้อนอย่างเข้มข้นจากก๊าซไอเสีย "ประจุนำร่อง" - ส่วนที่เสริมสมรรถนะเป็นพิเศษของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ - จะถูกให้ความร้อนและจุดติดไฟ ในเวลาเดียวกันแนวคิดเรื่อง "การแบ่งชั้น" ซึ่งเราคุ้นเคยอยู่แล้ว - การแบ่งส่วนผสมออกเป็นแบบเสริมสมรรถนะและแบบหมดลงได้รับรูปแบบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงในการออกแบบ KVKK ส่วน "การจุดระเบิด" ที่ได้รับการเสริมสมรรถนะจะไม่ถูกปล่อยออกมาในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ แต่ตั้งแต่แรกเริ่ม เตรียมแยกกัน- การก่อตัวของส่วนผสมเกิดขึ้นในคาร์บูเรเตอร์แบบสามห้องพิเศษ โดยห้องเล็กหนึ่งห้องจะจ่ายส่วนผสมที่เข้มข้นให้กับห้องทดลอง และห้องใหญ่อีก 2 ห้องจะจ่ายส่วนผสมแบบลีนให้กับกระบอกสูบหลัก

ปัจจุบันกระบวนการที่เรียกว่า "KVKK" เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง ตลอดระยะเวลาการทำงานมากกว่า 25 ปีเพื่อปรับปรุงเครื่องยนต์ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยหลายประการซึ่งทำให้สามารถใช้น้ำมันเบนซินได้เหมือนกัน หมายเลขออกเทนเพิ่มอัตราส่วนกำลังอัดจาก 9 เป็น 11 และลดปริมาณการใช้เฉพาะลง 7% ค่าเฉลี่ยคือ α=1.3 ซึ่งสอดคล้องกับขีดจำกัดการสูญเสียประสิทธิผลของส่วนผสมที่ใช้งาน

การปรับอัตราส่วนกำลังอัดและจังหวะวาล์ว

คาดว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในของ Volkswagen ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดแปรผันจะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะที่โหลดบางส่วน ประสิทธิภาพในการโหลดบางส่วนสูงกว่าเครื่องยนต์ทั่วไปถึง 12% เนื่องจากอัตราส่วนกำลังอัดเพิ่มขึ้นอย่างมากทำให้ งานที่เป็นไปได้บนส่วนผสมที่แย่มาก

ปริมาตรของห้องเผาไหม้เปลี่ยนไปโดยใช้ "ลูกสูบ" เพิ่มเติมซึ่งภายในมีหัวเทียนอยู่ เมื่อโหลดเต็ม "ลูกสูบ" เสริมจะอยู่ในตำแหน่งบนสุดและอัตราส่วนกำลังอัดคือ 9.5 เมื่อทำงานที่โหลดลดลง "ลูกสูบ" จะลดลง ปริมาตรของห้องเผาไหม้จะลดลง และอัตราส่วนกำลังอัดจะเพิ่มขึ้นเป็น 15.0 ตามนั้น ระบบจุดระเบิดของเครื่องยนต์สันดาปภายในถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์

การออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ในการผลิตทั่วไปส่วนใหญ่ใช้เพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวในการขับเคลื่อนทั้งวาล์วไอดีและไอเสีย ในเวลาเดียวกันจะไม่รวมความเป็นไปได้ในการควบคุมจังหวะวาล์วแยกกันตามความเร็วหรือโหมดโหลดเช่นเดียวกับที่ทำกับจังหวะการจุดระเบิดและการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง

ดังนั้นจนถึงขณะนี้นักออกแบบจึงถูกบังคับให้ทำการตัดสินใจประนีประนอมระหว่างตัวบ่งชี้ที่น่าพอใจสำหรับขีดจำกัดบนและล่างของความเร็วหรือช่วงโหลด

ผู้เชี่ยวชาญของ Ford Europe แก้ไขปัญหาโดยใช้เพลาลูกเบี้ยวสองตัวแยกกัน (อันหนึ่งเพื่อขับเคลื่อนวาล์วไอดี อีกอันหนึ่งเพื่อขับเคลื่อนวาล์วไอเสีย) และสามารถหมุนอันหนึ่งโดยสัมพันธ์กับอีกอันหนึ่งในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน เพลาควบคุมโดยระบบอิเล็กทรอนิกส์ Ford EKK-IV ซึ่งได้รับการตั้งโปรแกรมไว้เพื่อให้วาล์วไทม์มิ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับทุกสภาวะโหลด

กลไกในการควบคุมปริมาณการทับซ้อนของวาล์วประกอบด้วยเฟืองเกลียวกลางที่ขับเคลื่อนผ่าน เพลากลางจากเพลาข้อเหวี่ยงและเฟืองเกลียวสองตัวที่สามารถเคลื่อนที่ไปตามร่องตามแนวแกนได้ เพลาลูกเบี้ยว- การเคลื่อนที่ตามแนวแกนนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งเชิงมุมโดยสัมพันธ์กันและเพลาข้อเหวี่ยง การเคลื่อนที่ตามแนวแกนนั้นมาจากข้อต่อเกียร์และเกียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงโดยสิ้นเชิงของการเหลื่อมของวาล์วจาก 10 เป็น 90° เกิดขึ้นในเวลาเพียง 0.25 วินาที

การทดลองที่ดำเนินการโดยบริษัทแสดงให้เห็นว่าความสามารถในการเปลี่ยนค่าการทับซ้อนของวาล์วในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากถึง 5% สำหรับเครื่องยนต์กำลังปานกลางและในเครื่องยนต์ พลังงานสูง- ถึง 10% นอกจากนี้ ยังเป็นไปได้ที่จะลดความเร็วรอบเดินเบาขั้นต่ำที่เสถียรลงเหลือ 500 รอบต่อนาที ในขณะที่เครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไปค่านี้จะต้องไม่ต่ำกว่า 800 รอบต่อนาที ซึ่งช่วยประหยัดเพิ่มเติมระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

การเพิ่มจำนวนวาล์ว

อะไรทำให้จำนวนวาล์วเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับปกติ (หนึ่งไอดีและหนึ่งไอเสีย)

เมื่อใช้งานสูงสุด จำกัด ความเร็ว- ที่ความเร็วการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงสูงสุด - เครื่องยนต์เริ่ม "หายใจไม่ออก" - กระบอกสูบไม่มีเวลาที่จะเติมส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศจนหมด ข้อต่อที่จำกัดของทางเดินจะกลายเป็นพื้นที่การไหลของวาล์วไอดี การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของวาล์วนี้และระยะชักด้วยขนาดที่เล็กของห้องเผาไหม้ถูกขัดขวางโดยความยากลำบากในการออกแบบ เพียงผู้เดียว, เพียงคนเดียว อย่างมีประสิทธิผลเป็น เพิ่มจำนวนวาล์ว.

การใช้และการเผยแพร่วิธีการนี้ถูกขัดขวางมานานแล้วจากการพิจารณาทางเศรษฐกิจล้วนๆ เนื่องจากจำนวนชิ้นส่วนของกลไกการจ่ายก๊าซเพิ่มขึ้นหลายครั้ง งานปรับแต่งที่ซับซ้อน น้ำหนักของเครื่องยนต์ และต้นทุนจึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ความสำเร็จของเทคโนโลยีสมัยใหม่ซึ่งทำให้สามารถลดต้นทุนโดยรวมในการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ซับซ้อนมากขึ้นผ่านการใช้เครื่องมืออัตโนมัติ ทำให้สามารถใช้วิธีการที่รู้จักกันมานานได้ อย่างไรก็ตาม การใช้การออกแบบที่ซับซ้อนที่สุดอย่างกว้างขวางนั้นไม่น่าเป็นไปได้ ขณะนี้มีเพียงเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสามวาล์วเท่านั้นที่แพร่หลาย: เครื่องยนต์ 15 รุ่นดังกล่าวผลิตจำนวนมากในต่างประเทศ

เหตุใดพวกเขาจึงใช้การออกแบบสามวาล์วแทนที่จะเป็นสี่วาล์วในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผลิตจำนวนมาก คำตอบนั้นง่าย วงจรสามวาล์วขับเคลื่อนจากวงจรเดียว เพลาลูกเบี้ยวและสี่วาล์วจำเป็นต้องติดตั้งเพลาลูกเบี้ยวสองตัว

ในการผ่านเราสังเกตว่าในเครื่องยนต์หลายวาล์ว ระบบต่างๆ การควบคุมอัตโนมัติพารามิเตอร์ของระบบจ่ายก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการใช้อุปกรณ์ต่างๆ มากขึ้นเพื่อชดเชยขนาดของช่องว่างที่เปลี่ยนแปลงโดยอัตโนมัติเมื่อวาล์วร้อนขึ้นระหว่าง การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน- ระบบจ่ายแก๊สมีให้เลือกทั้งแบบไฮดรอลิกพุชเชอร์หรือแบบแปรผัน อิสระในตัวขับเคลื่อนวาล์ว นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความสูงการทำงานของตัวยกวาล์วเป็นการควบคุมจังหวะเวลาของวาล์วตามลำดับ รู้จักระบบสำหรับการปิดส่วนหนึ่งของกระบอกสูบโดยอัตโนมัติที่โหลดต่ำ

เมื่อออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในสมัยใหม่ วงจรหลายวาล์วถือเป็นมาตรการออกแบบที่สำคัญเพื่อปรับปรุงกระบวนการเผาไหม้ เพิ่มคุณสมบัติป้องกันการน็อค และลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสีย

การผสมผสานที่กว้างขวาง การออกแบบและการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบอัตโนมัติ

การใช้เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าล่าสุดทั่วโลกเพิ่มขึ้น ส่งผลให้การผลิตชิ้นส่วนมีความแม่นยำมากขึ้นกว่าเดิมมาก กำลังนำเสนอหลักการพัฒนา "ครอบครัว" เครื่องยนต์สันดาปภายในน้ำมันเบนซิน ด้วยการรวมกันของชิ้นส่วนในระดับสูงซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมดีเซลมายาวนาน ตัวอย่างโดยเฉพาะคือการสร้างสรรค์โดย Volkswagen ไอซ์ ซีรี่ย์ด้วยกำลังที่มีประสิทธิภาพ 29, 40 และ 55 กิโลวัตต์ มีชิ้นส่วนมาตรฐาน 220 ชิ้น รวมถึงห้องข้อเหวี่ยงที่มีองค์ประกอบยึดต่างๆ สำหรับฝาสูบ

ทิศทางหลักในการจัดการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในรุ่นใหม่จำนวนมากคือการแนะนำ สายการผลิตอัตโนมัติผลิตชิ้นส่วนและประกอบเครื่องยนต์

ตัวอย่างที่ทันสมัยที่ออกแบบมาสำหรับระบบอัตโนมัติ การผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถให้บริการเครื่องยนต์ Fire-1000 ที่สร้างร่วมกันโดย Fiat (อิตาลี) และ Peugeot (ฝรั่งเศส) โดยใช้คอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ที่ทำให้สามารถแบ่งเบา ลดความซับซ้อน และปรับปรุงการออกแบบเครื่องยนต์ได้อย่างมาก โดยคำนึงถึงความต้องการของเทคโนโลยีที่ใช้หุ่นยนต์ให้ได้มากที่สุด ในระหว่างการพัฒนา Fire-1000 มีการสร้างและทดสอบต้นแบบ 120 ชิ้น ซึ่งแตกต่างกันไปในด้านการออกแบบ จำนวนกระบอกสูบ และกระบวนการทำงานที่ใช้

ปริมาณการทำงานของเครื่องยนต์ใหม่คือ 999 cm3 กำลัง - 33 kW ที่ความเร็วเพลาข้อเหวี่ยง 5,000 รอบต่อนาที น้ำหนัก - 69.3 กก. ซึ่งสอดคล้องกับตัวบ่งชี้เฉพาะที่ 2.1 กก./กิโลวัตต์ น้ำหนักของเครื่องยนต์ลดลงโดยการลดความสูงของเสื้อสูบและความหนาของผนังจาก 6 เป็น 4 มม. ทำให้สะพานระหว่างกระบอกสูบแคบลง และทำให้ฉากกั้นแบริ่งหลักเบาลงอย่างมาก แจ็คเก็ตระบายความร้อนครอบคลุมเฉพาะส่วนบนของกระบอกสูบ บล็อกไม่มีครีบ และผนังด้านข้างตามแนวของกระบอกสูบ ช่วยลดปริมาตรของน้ำหล่อเย็น บล็อกกระบอกสูบมีน้ำหนักเพียง 18 กก. เป็นที่ทราบกันดีว่าห้องเผาไหม้ซึ่งมีรูปร่างเป็นวงรีแบนนั้นไม่ได้รับการประมวลผลด้วยซ้ำ เนื่องจากใช้กระบวนการอัตโนมัติของการหล่อที่มีความแม่นยำสูง ปั๊มน้ำซึ่งอยู่ที่หัวบล็อกและเพลาลูกเบี้ยวขับเคลื่อนด้วยสายพานฟันเฟือง ปั๊มน้ำมันโดยมีระบบเกียร์ภายในอยู่ในบล็อกและขับเคลื่อน เพลาข้อเหวี่ยง- เครื่องจ่ายแบบไร้สัมผัส ระบบทรานซิสเตอร์มีการติดตั้งวาล์วจุดระเบิดไว้ที่ปลายเพลาลูกเบี้ยว

ด้วยระยะทางสูงสุด 100,000 กม. เครื่องยนต์ไม่ต้องการการบำรุงรักษาใด ๆ

บทสรุป

ทิศทางหลักสำหรับการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซินทั่วไปที่มีการเคลื่อนที่ขนาดเล็กและขนาดกลางในอนาคตยังคงเพิ่มขึ้นอีกในประสิทธิภาพเชิงกลและตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจและการลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสีย การค้นหาวัสดุและเทคโนโลยีใหม่ การพัฒนาระบบซูเปอร์ชาร์จเจอร์ และกระบวนการปฏิบัติงานใหม่จะดำเนินต่อไป งานวิจัยในทุกสาขาเหล่านี้ดำเนินการโดยมีการใช้คอมพิวเตอร์และโปรแกรมที่แพร่หลายมากขึ้นซึ่งรวบรวมโดยใช้ข้อมูลที่ได้จากการทดลอง

ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา การพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซินได้ประสบความสำเร็จในการลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะโดยเฉลี่ยมากกว่า 20% ขณะเดียวกันก็เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้น มีการพบวิธีการในการจัดระเบียบกระบวนการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพและเป็นพิษต่ำด้วยอัตราส่วนการอัดที่เพิ่มขึ้นและการใช้ส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศแบบลีน การพัฒนาบางอย่างได้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบอนุกรมของการออกแบบตามปกติ เช่นเดียวกับในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีการปรับปรุงและแพร่หลายมากขึ้นด้วยฝาสูบสามและสี่วาล์ว

เพื่อขยายขอบเขตการควบคุมการเผาไหม้คุณภาพสูงและลดการสูญเสียจากการแลกเปลี่ยนก๊าซ จึงมีการพัฒนาแผนการต่างๆ สำหรับการปิดกระบอกสูบหนึ่งกระบอก (หรือกลุ่มกระบอกสูบ) เพื่อลดปริมาณการทำงานที่โหลดบางส่วน แนวคิดเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ผลิตจำนวนมากโดยลดการแทนที่และการชดเชยตัวบ่งชี้กำลังเมื่อโหลดเต็มโดยการแนะนำการอัดบรรจุอากาศมากเกินไป

ในระดับการวิจัยเชิงทดลองจะพิจารณาความเป็นไปได้ในการควบคุมอัตราส่วนการอัดและระยะเวลาของวาล์วในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เพื่อให้เทคโนโลยีง่ายขึ้น ลดน้ำหนัก ลดภาระทางกลและความร้อน ระดับเสียงและการสั่นสะเทือน งานยังคงดำเนินต่อไปในการใช้วัสดุคอมโพสิตที่ทำจากพลาสติก การปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของวัสดุเซรามิกอย่างมีนัยสำคัญยังทำให้สามารถนำไปใช้ในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในได้จริง

หมายเหตุ

บ้าน » แชสซี » เครื่องยนต์สันดาปภายในมีการพัฒนาที่ดีหรือไม่? สิ่งอันชาญฉลาดนั้นง่าย: ในรัสเซียพวกเขาคิดหาวิธีปรับปรุงเครื่องยนต์สันดาปภายใน การเพิ่มจำนวนวาล์ว