График работы двигателя внутреннего сгорания

График работы двигателя внутреннего сгорания

Каждый режим работы двигателя характеризуется совокупностью многих параметров, отражающих те или иные его свойства. К числу таких параметров можно отнести: N _е — эффективную мощность; M — крутящий момент; ? — угловую скорость коленчатого вала; р _к —давление наддува; g _e — эффективный удельный расход топ­лива; Т — температуру охлаждающей воды; ? — коэффициент избытка воздуха; ? _e — эффективный КПД; h — положение рейки топливного насоса (органа управления); ?— положение рычага управления автоматическим регулятором и др.

Режим работы двигателя называется установившимся, если числовые значения всех названных (и многих других) параметров двигателя сохраняются постоянными во времени. При этом необ­ходимо учитывать, что двигатель является машиной цикличе­ского действия, в связи с чем даже у многоцилиндровых двигателей с большой частотой вращения коленчатого вала не удается обес­печить точного поддержания значения того или иного параметра на выбранном установившемся режиме. Например, колебания угловой скорости на установившихся режимах работы двигателя определяются степенью нестабильности [10], т. е. параметром, характеризующим размах амплитуды колебаний относительной мгновенной угловой скорости. Для различных двигателей сте­пень нестабильности имеет значение от 1 до 4%. В этом случае при заданном установившемся режиме выбирают среднее значе­ние угловой скорости за определенный интервал времени (напри­мер, за один или несколько оборотов коленчатого вала).

Двигатель работает на установившемся режиме при выпол­нении таких условий статического равновесия, как равенство вы­работанного двигателем и израсходованного потребителем коли­чества энергии, выделенной и отведенной теплоты, подведенного и отведенного воздуха или газа, и т. п. Эти условия могут быть выражены уравнениями статического равновесия:

и других элементов двигателя.

В приведенных уравнениях: M — крутящий момент двигателя; M _с — момент сопротивления (момент потребителя); Q _n — коли­чество теплоты, поступившей от двигателя в систему охлаждения в единицу времени; Q _p — количество теплоты, отданной системой охлаждения через радиатор в ту же единицу времени; G _K — количество воздуха, поданного ком­прессором во впускной коллек­тор в единицу времени; G _д — количество воздуха, поступив­шего в цилиндры двигателя в ту же единицу времени; G _г — количество отработавших газов, поступающих в единицу време­ни из цилиндров двигателя в выпускной коллектор; G _т —ко­личество отработавших газов, поступивших на лопатки турбины из выпускного коллектора в ту же единицу времени; М _т — крутя­щий момент турбины и М _к — момент сопротивления компрессора.

Уравнения статического равновесия (1) —(5) и другие обусло­вливают также и часто используемое название установившихся режимов — равновесные режимы, при которых обеспечивается равновесие в общем случае прихода и расхода энергии или массы.

Диапазон изменений каждого параметра обусловливается наз­начением двигателя и ограничивается его прочностными, тепло­выми и газодинамическими возможностями. Например, угловая скорость коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания мо­жет изменяться в ограниченных пределах. Ряд факторов не поз­воляет превышать заданной максимальной угловой скорости вала ? _{ma х} , так как это влечет за собой превышение допустимых значе­ний сил инерции в деталях двигателя с точки зрения их прочности, приводит к ухудшению качества протекания рабочих процессов в цилиндре двигателя, увеличивает термическое перенапряжение деталей двигателей и т. п.

В некоторых случаях двигателю приходится работать при са­мой малой частоте вращения вала (например, при стоянке тепло­воза перед семафором). При этом скоростной режим должен быть таким, чтобы двигатель работал устойчиво. Если снизить угловую скорость вала ниже допустимого минимального предела ? _min , то появятся перебои в работе, в результате чего двигатель может самопроизвольно остановиться.

Следовательно, скоростные режимы двигателя ограничены как верхним ? _{m ах} /? _ном , так и нижним ? _min /? _ном пределами (рис. 21).

На каждом скоростном режиме мощность двигателя может изме­няться от нулевой (холостой ход) до максимальной, которую спо­собен развить данный двигатель при заданном скоростном режиме. Максимальная мощность обусловливается максимальной нагрузкой при которой еще не нарушаются нормальные условия протекания процессов в цилиндре двигателя.

Из сказанного следует, что возможные установившиеся режимы работы двигателя охватывают некоторую область, которую можно изобразить графически в виде заштрихованной площади (рис. 21), ограниченной по оси ординат максимально возможной мощностью N _e /N _{e ном} при выбранном скоростном режиме, а по оси абсцисс — минимальным ? _min /? _ном и максимальным ? _{m ах} /? _ном скорост­ными режимами. Точка А с координатами (1; 1) соответ­ствует номинальному режиму работы. Обычно технические усло­вия предусматривают возможность кратковременной перегрузки двигателя на 10—15%. На рис. 21 этот режим отмечен точкой В. Точка С соответствует режиму работы холостого хода при номиналь­ной угловой скорости, точки D и E соответствуют минимально возможному скоростному режиму.

Между параметрами, характеризующими работу двигателя на каждом установившемся режиме, существуют определенные функ­циональные зависимости, определяемые теорией рабочих процес­сов двигателя.

Так, эффективный КПД двигателя

связан со средним индикаторным давлением механическим КПД ? _м , давлением наддувочного воздуха р _к и его температурой Т _к , коэффициентом наполнения ? _m ; М ₁ — действительное количество воздуха в цилиндре двигателя после дозарядки при давлении р _к и температуре Т _к ; Н _и — теплота сгорания топлива.

Среднее эффективное давление

где ? — коэффициент избытка воздуха; р _к — плотность воздуха; ? _i и ? _m — соответственно индикаторный и механический КПД; ? _? — коэффициент наполнения.

В обобщенной форме этой зависимости можно придать вид

Каждый установившийся режим двигателя всегда определя­ется постоянством во времени всех параметров, входящих (и не входящих) в зависимость (6). Эту зависимость можно представить в виде некоторой многомерной поверхности, каждая точка кото­рой определяется совокупностью конкретных числовых значений всех параметров, входящих в функциональную зависимость (6) и соответствующих определенному установившемуся режиму.

Однако во многих случаях нет необходимости учитывать все возможные параметры, характеризующие работу двигателя на установившемся режиме. В этих случаях выбирают один, два, три или несколько параметров, представляющих наибольший интерес; например, к числу таких параметров можно отнести М — крутя­щий момент двигателя; ? — угловую скорость коленчатого вала; h — положение рейки топливного насоса или g _ц — цикловую подачу топлива. Если за положительное направление перемеще­ния рейки принять ее перемещение в сторону уменьшения цикло­вой подачи топлива, то эти три параметра в совокупности дадут некоторую поверхность А (рис. 22). Каждая точка поверхности А соответствует одному установившемуся (равновесному) режиму.

Иногда для характеристики установившегося режима работы двигателя из всего многообразия параметров (6) выбирают по­стоянство какого-то одного параметра и по его значениям харак­теризуют тот или иной установившийся режим работы двигателя. Например, постоянное числовое значение крутящего момента двигателя свидетельствует об соответствующем установившемся нагрузочном режиме (М = const при h = var; ? = var), постоян­ное значение угловой скорости вала ? — об определенном уста­новившемся скоростном режиме (? — const при М = var; h = var), называемом стационарным. Постоянное значение темпе­ратуры охлаждающей воды Т свидетельствует об соответствующем тепловом режиме двигателя и т. д. В некоторых случаях на всех возможных установившихся режимах между отдельными параме­трами выдерживается определенная связь. Так, между моментом сопротивления М _с гребного винта и его угловой скоростью имеется зависимость М _с = Ф _с ? 2 , поэтому на параболе ЕА (см. рис. 21) укладываются все статические установившиеся режимы судового двигателя, а сама парабола ЕА соответствует судовым условиям работы двигателей.

В транспортных условиях двигатель может иметь любые ре­жимы: как скоростные, так и нагрузочные. Заштрихованная пло­щадь на рис. 21 характеризует, таким образом, область возмож­ных режимов работы двигателя в транспортных условиях.

Если в процессе эксплуатации двигатель работает на ряде установившихся скоростных и нагрузочных режимов, то часто говорят, что такой двигатель работает на переменных режимах. Например, можно сказать, что транспортный двигатель может ра­ботать на переменных скоростных и нагрузочных режимах, в то время как стационарный дизель-генератор должен иметь один установившийся скоростной режим при переменных нагрузочных режимах.

Как качество топлива влияет на экономичность двигателя.

Вы наверно обратили внимание, что в последнее время все авто любители жалуются на очень большой перерасход Бензина? Причем жалуются даже владельцы новых автомобилей, которые только выехав из автосалона начинают потреблять бензина больше указанных заводом изготовителем значений. Давайте разбираться почему это происходит.

Топливо воспламеняется и горит в камере сгорания неравномерно: быстрее всего горит топливо, находящееся ближе к поверхности раскалённого металла камеры сгорания. Скорость горения топлива по металлу в камере сгорания в 3 раза быстрее, чем в остальном объёме. Поэтому, часть топлива в объёме сгорать не успевает (до 25%) и на такте выпуска с выхлопными газами выходит в атмосферу. А это и есть перерасход топлива (до 25%) из-за того, что топливная смесь сгорает не полностью.

Из-за неравномерности горения возникают следующие проблемы:

— повышенное нагарообразование, коксовые и смольные отложения на деталях цилиндропоршневой группы.

— закоксовка поршневых колец

— повышенная детонация; прогар выпускных клапанов;

— низкий КПД двигателя и повышенный расход топлива;

— повышенный температурный режим, ведущий к перегреву металла камеры сгорания и, как следствие, ускоренный износ.

Что влияет на полноту сгорания топлива ?

Различие химического состава топлива оказывает существенное влияние на процессы смесеобразования и сгорания бензовоздушных смесей в двигателе и тем самым определяет параметры мощности, топливной экономичности и токсичности отработавших газов.

Исследования проведенные кафедрой ДВС СПбГПУ показали, что для топлив с одинаковыми октановым числами, изменение химического состава топлив может дать весьма значительную разницу в выходных показателях бензинового ДВС. По мощности различие может составить до 6 % , а по эффективному КПД до 9%.

Особенно велико различие в показателях токсичности. Так, по компонентам СН и NОx оно может составлять до 20…25 % .

Влияние химического состава топлива на параметры работы двигателя внутреннего сгорания проявляется через изменение следующих показателей топлива:

Во-первых, с изменением состава топлива изменяется его теплотворная способность. Особенно заметно понижение теплотворной способности топлив на бензинах с высоким содержанием таких октаноповышающих присадок как МТБЭ. Сейчас Технологический Регламент (ТР ТС 013/ 2011) разрешает содержание МТБЭ в бензинах до 15%.. но при превышении его содержания более 7% значительно снижается теплотворная способность бензина. Изменение теплотворной способности наиболее значимо влияет на параметры мощности и топливной экономичности бензинового двигателя.

В-вторых, состав топлива существенно меняет скорость и полноту сгорания топлива. Наименьшими скоростями сгорания обладают топлива с высоким содержанием полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Наличие в бензинах связанного кислорода повышает скорость и полноту сгорания. Эти параметры определяют изменение как экономических характеристик двигателя, так и содержания токсичных компонент, особенно остаточных углеводородов СН и оксидов азота NOx при использовании различных бензинов. К сожалению, сейчас Технологический Регламент (ТР ТС 013/ 2011) не нормирует содержание в бензинах полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).

В-третьих, бензины различного химического состава могут существенно отличаться по плотности. Этот параметр ранее действующими ГОСТами нормировался и должен был находиться в диапазоне 720…775 кг/м3. Однако в новом Техническом регламенте эта норма отсутствует. А ведь плотность топлива для реального двигателя имеет принципиальное значение. Все дозирующие элементы системы топливоподачи настроены на объемные расходы топлива. Значит масса топлива поданного в камеру сгорания на одних и тех же режимах для разных бензинов будет отличаться в зависимости от плотности топлива. Это в свою очередь меняет состав топливовоздушной смеси, причем в достаточно широком диапазоне, чтобы оказать существенное влияние на работу двигателя, особенно на высоких нагрузках.

В-четвертых, от химического состава топлива существенно зависит его фракционный состав, что в свою очередь влияет на его испаряемость, что в свою очередь влияет на легкость запуска двигателя, особенно в холода..

В-пятых, химический состав топлив оказывает значительное влияние на фактическую детонационную стойкость бензинов. Проведенные исследования показывают, что даже при весьма близких значениях октановых чисел, пределы детонации в реальных условиях сильно зависят от состава топлив, метода получения заданного октанового числа, наличия или отсутствия оксигенатов.

Так, при испытаниях разных бензинов имеющих одинаковое октановое число-92 было отмечено различие в нагрузке на двигатель, при которой фиксировались детонационные стуки, на 12…17 % в зависимости от состава бензина и скоростного режима работы двигателя. Этот эффект особенно влияет на характеристики впрысковых ДВС, где фактор детонации является одним из сигналов для системы управления, которая меняет алгоритм работы системы зажигания.

Из основных параметров состава бензинов влияние на выходные показатели двигателя в большей степени оказывают содержание ароматических углеводородов и оксигенатов, а также наличие или отсутствие моющих присадок.

Максимальную мощность и экономичность получают при содержания ароматических углеводородов порядка 40 %, т. е. в зоне бензинов класса К-3 (“Евро-3”). Минимум токсичности отработавших газов наблюдается при уменьшении содержания ароматики до уровня 30…32 %, т. е. в зоне бензинов класса К-4 (“Евро-4”). Дальнейшее снижение содержания ароматических углеводородов не приводит к существенному улучшению экологических показателей двигателя, но значительно ухудшает мощностные.

Кроме того, топлива с низким содержанием ароматических углеводородов (менее 30 %) и оксигенатов чаще всего характеризуются низкой плотностью, что существенно меняет состав топливовоздушной смеси, уводя его в зону неэффективных регулировок. Повышенные же концентрации ароматических углеводородов (более 45 %) существенно снижают скорость и полноту сгорания топлива.

Что поможет экономить топливо?

Активатор Топлива «Моторесурс» повышает полноту сгорания топлива, что приводит к его экономии (до 15%).

Активатор Топлива «Моторесурс» — это препарат новейшего поколения, относящийся к классу катализаторов горения.

Попадая в топливо Активатор Топлива «Моторесурс» связывает воду, которая находится в топливе (напр. конденсатная вода) и превращает молекулу воды в активного участника процесса горения топлива. Это позволяет обеспечить плавно нарастающее давление на поршень, исключая ударные нагрузки, что увеличивает ресурс двигателя. Образованные радикалы Н+, Н-, ОН-, О -, О+, и т.д. «заряжают» топливо и способствуют его предокислению (повышается октановое, цетановое число). В самом топливе катализаторы Активатора Топлива «Моторесурс» разрушают бензольные кольца ароматических углеводородов – происходит более полное сгорание топлива, что повышает мощность и КПД двигателя, снижает расход топлива и токсичность выхлопных газов. Сера, находящаяся в топливе, полностью сгорает, не создавая соединений, которые откладывались бы на стенках камеры сгорания. При применении Активатора Топлива «Моторесурс» повышается мощность, двигатель становится менее чувствительным к качеству топлива, увеличивается ресурс топливной аппаратуры и двигателя в целом.

С целью экономии топлива и снижения нагарообразования в двигателе мы рекомендует использовать Активатор Топлива «Моторесурс» при каждой заправке

.Используя Активатор Топлива «Моторесурс» Вы не тратите деньги, Вы их экономите, ведь экономия топлива существенно превышает цену самого Активатора Топлива. А если учесть, что Активатор Топлива защищает двигатель от суррогатного топлива, то польза от его применения несомненна!

Дискретное изменение мощности двигателей внутреннего сгорания Текст научной статьи по специальности « Механика и машиностроение»

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Грабовский А. А., Аверьянова Е. С.

Разработан способ дискретного изменения мощности двигателей внутреннего сгорания на основе реализации «растянутого» порядка работы цилиндров двигателя для режимов частичных нагрузок и режима холостого хода.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Грабовский А. А., Аверьянова Е. С.

Discrete power alteration of internal combustion engines

The article describes the method of discrete change of internal-combustion engine power capacity. It is developed on the basis of realization of expanded engine cylinders work sequence for fractional load mode and idle mode.

Текст научной работы на тему «Дискретное изменение мощности двигателей внутреннего сгорания»

Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. Дискретное изменение мощности двигателей внутреннего сгорания

к.т.н. доц. Грабовский А.А., Аверьянова Е.С.

Пензенский государственный университет

С ростом транспортного парка специалисты связывают рост загрязнения окружающей среды. Основным источником загрязнения является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Анализ многочисленных исследований по режимам работы транспортных ДВС в эксплуатации показывает, что для них характерны, во-первых, частая смена режимов, во-вторых, значительная доля времени работы на режимах холостого хода и малых нагрузках.

Так, для двигателей грузовых автомобилей средней грузоподъемности, при эксплуатации в городе, холостой ход составляет около 20 % времени, а при нагрузке, соответствующей 80 % от максимальной на данном скоростном режиме, около 40 % времени.

Режим активного холостого хода для двигателей автобусов в городских условиях составляет 30 % от общего времени работы.

Загрузка двигателей тракторов типа Т-150К по мощности колеблется в широких пределах: при нагрузке до 50 % двигатель работает примерно 40% времени, столько же при нагрузке 50-65 % и только 20 % времени при нагрузке 70 % и выше.

Все эти данные говорят о значимости работ, направленных на повышение топливной эффективности двигателей при работе на малом газе (холостом ходу), переходных режимах и режимах частичных нагрузок. Они, в основном, определяют эксплутационный расход топлива и являются наиболее весомыми с точки зрения расхода топлива.

Увеличение удельного расхода топлива при работе ДВС на режимах холостого хода, малых нагрузок и переходных процессах в основном определяется ухудшением смесеобразования, увеличением относительных потерь теплоты в охлаждающую жидкость и масло, температура которых на частичных режимах, как правило, понижается.

Так же при работе двигателей на малых нагрузках увеличивается относительная доля затрат полезной мощности на преодоление механических сопротивлений, а при работе на холостом ходу вся развиваемая двигателем мощность (15. 25 % от расхода по номинальной мощности) расходуется на преодоление трения, газообмен и на привод вспомогательных механизмов.

Все отмеченные причины приводят к тому, что удельный расход топлива при работе двигателя на малых нагрузках и холостом ходу в 1,5.5 раз выше, чем при работе на номинальной мощности.

Анализ различных способов снижения расхода топлива на этих режимах показал, что наиболее эффективным оказывается способ отключения части цилиндров. Для четырехтактных двигателей он позволяет снизить расход топлива на 20.30% на указанных режимах, что выразится в снижении среднеэксплуатационного потребления топлива на 1.5 %.

Известны двигатели внутреннего сгорания, у которых с целью повышения их экономичности и экономии ресурса часть цилиндров при работе на незначительных нагрузках и малом газе отключаются.

В качестве примера можно привести двигатель автомобиля «Мерседес — Бенц — Б500» (Евро IV) с регулируемым впускным трубопроводом, тремя клапанами на цилиндр, одним распределительным валом в головке, роликовыми толкателями и системой отключения четырёх из восьми цилиндров при работе с неполной нагрузкой.

Такой способ изменения мощности позволяет отключать часть цилиндров, как правило, половину, при эксплуатации на незначительных нагрузках.

Электронная система управления двигателя отключает цилиндры (2-ой и 3-ий из правого ряда и 5-ый и 8-ой из левого) сразу же, как только двигатель переходит на режим частичной нагрузки, что достигается отключением соответствующих впускных и выпускных клапанов и прекращением подачи топлива к указанным цилиндрам.

Основным недостатком данного способа изменения мощности всех многоцилиндровых

Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. двигателей с отключающимися цилиндрами, как и модульных силовых установок (МСУ), является то, что в этом случае одна половина (часть) цилиндров ДВС должна быть основной, а вторая половина (часть) — вспомогательной. Естественно основная группа цилиндров подвержена более интенсивному износу, в сравнении со вспомогательной.

Отключение цилиндров осуществляется за счет прекращения подачи топлива в соответствующие цилиндры. В этом случае в обязательном порядке, даже при использовании общей рубашки охлаждения и запирания отработавших газов в полости отключенных цилиндров, будет наблюдаться изменение температурного режима отключенных цилиндров, а их выход на требуемый режим функционирования, в случае подключения, потребует дополнительных затрат топлива и времени.

Наиболее вероятным способом устранения указанных недостатков, обеспечения стабилизации параметров функционирования, а именно температурного режима, экономичности, уменьшения вредных выбросов, а также обеспечения равномерности износа деталей цилинд-ро-поршневой группы в известных многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, работающих как по двухтактному, так и по четырехтактному циклу, дизельных ДВС или ДВС легкого топлива с распределенным или непосредственным впрыском, а также карбюраторных или с моновпрыском, является способ дискретного изменения мощности на средних нагрузках при эксплуатации на незначительных нагрузках, например, в городском цикле движения, движении по просёлочным дорогам и при движении с постоянной скоростью по среднескоростной автомагистрали за счет изменения порядка работы ДВС.

Реализация поставленной задачи достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, применен так называемый «растянутый» порядок работы с шагом пропуска управляющих импульсов между рабочими ходами, выражающимся в соответствующем значении угла поворота коленчатого вала ф, равном (2лт-л/)//, где т — число (количество) оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее полному циклу срабатывания всех цилиндров двигателя, г — число цилиндров, обеспечивающий поочередный пропуск срабатывания цилиндров в зависимости от требуемой мощности на каждом обороте коленчатого вала.

Так, например, применительно к рядному четырехтактному ДВС с порядком работы 1 — 3 — 4 — 2 [см. табл. 1 — 3], при переходе на 33 % значение мощности порядок работы станет 1- 0 — 0 — 3 — 0 — 0 — 4 — 0 — 0 — 2, а на малом газе (режим холостого хода) соответственно 1- 0 — 0 — 0 — 0 — 3 — 0 — 0 — 0 — 0 — 4 — 0 — 0 — 0 — 0 — 2, при этом исходным порядком при переходе на 33 % мощность должен стать порядок 1 — 2 — 4 — 3.

Чередование тактов при 100% мощности для 4-х цилиндрового рядного 4-х тактного

Обороты коленчатого вала Угол поворота коленчатого о вала, Цилиндры

Первый 0-180 Рабоч. ход Выпуск Сжатие Впуск

180-360 Выпуск Впуск Рабоч. ход Сжатие

Второй 360-540 Впуск Сжатие Выпуск Рабоч. ход

540-720 Сжатие Рабоч. ход Впуск Выпуск

Примечание: Угол перекрытия рабочих ходов составляет 0°

Аналогичный способ дискретного изменения мощности можно применить для двигателей работающих по двухтактному циклу, а также к ДВС с парным или непарным количеством цилиндров, работающих по четырехтактному циклу, как отдельно, так и в составе мо-

дульных силовых установок (МСУ). Таким образом, способ дискретного изменения мощности может быть реализован для любого N — цилиндрового двигателя.

Чередование тактов при 33 % мощности (1-3-4-2)

Обороты коленчатого вала Угол поворота коленчатого о вала, Цилиндры

Первый 0 -180 Рабоч. ход Сжатие Выпуск Впуск

180-360 Выпуск Рабоч. ход Впуск Сжатие

Второй 360-540 Впуск Выпуск Сжатие Рабоч. ход

540-720 Сжатие Впуск Рабоч. ход Выпуск

Третий 0 -180 Рабоч. ход Сжатие Выпуск Впуск

180-360 Выпуск Рабоч. ход Впуск Сжатие

Четвертый 360-540 Впуск Выпуск Сжатие Рабоч. ход

540-720 Сжатие Впуск Рабоч. ход Выпуск

Пятый 0 -180 Рабоч. ход Сжатие Выпуск Впуск

180-360 Выпуск Рабоч. ход Впуск Сжатие

Шестой 360-540 Впуск Выпуск Сжатие Рабоч. ход

540-720 Сжатие Впуск Рабоч. ход Выпуск

Примечание: Угол пропуска между рабочими ходами составляет 360°

Чередование тактов при 20 % мощности (1-3-4-2)

Обороты коленчатого вала Угол поворота коленчатого вала,» Цилиндры

Первый 0 -180 Рабоч. ход Выпуск Сжатие Впуск

180-360 Выпуск Впуск Рабоч. ход Сжатие

Второй 360-540 Впуск Сжатие Выпуск Рабоч. ход

540-720 Сжатие Рабоч. ход Впуск Выпуск

Третий 0 -180 Рабоч. ход Выпуск Сжатие Впуск

180-360 Выпуск Впуск Рабоч. ход Сжатие

Четвертый 360-540 Впуск Сжатие Выпуск Рабоч. ход

540-720 Сжатие Рабоч. ход Впуск Выпуск

Пятый 0 -180 Рабоч. ход Выпуск Сжатие Впуск

180-360 Выпуск Впуск Рабоч. ход Сжатие

Шестой 360-540 Впуск Сжатие Выпуск Рабоч. ход

540-720 Сжатие Рабоч. ход Впуск Выпуск

Седьмой 0 -180 Рабоч. ход Выпуск Сжатие Впуск

180-360 Выпуск Впуск Рабоч. ход Сжатие

Восьмой 360-540 Впуск Сжатие Выпуск Рабоч. ход

540-720 Сжатие Рабоч. ход Впуск Выпуск

Девятый 0 -180 Рабоч. ход Выпуск Сжатие Впуск

180-360 Выпуск Впуск Рабоч. ход Сжатие

Десятый 360-540 Впуск Сжатие Выпуск Рабоч. ход

540-720 Сжатие Рабоч. ход Впуск Выпуск

Примечание: Угол пропуска между рабочими ходами составляет 720°

Реализация предлагаемого способа достигается путем прекращения подачи топлива в

Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. отключаемые цилиндры двигателя посредством управления соответствующими форсунками, секциями ТНВД или распределительной втулкой, а также впускными клапанами ГРМ при реализации внешнего смесеобразования посредством карбюратора. При этом в случае управления соответствующими форсунками, секциями ТНВД или распределительной втулкой, клапаны ГРМ могут находиться в одном из перечисленных положениях:

• при открытых положениях впускных клапанов отключаемых цилиндров для реализации наддува в рабочие цилиндры с одновременным снижением затрат на насосные потери в отключаемых цилиндрах;

• при открытых положениях выпускных клапанов отключаемых цилиндров для снижения затрат на насосные потери в отключаемых цилиндрах;

• при закрытых положениях как впускных, так и выпускных клапанов отключаемых цилиндров с обеспечением снижения затрат на насосные потери в отключаемых цилиндрах за счет использования энергии разрежения;

• при открытых положениях как впускных, так и выпускных клапанов (перекрытия клапанов) отключаемых цилиндров с обеспечением снижением затрат на насосные потери в отключаемых цилиндрах и их дополнительной очистки от отработавших газов.

При этом в любом из перечисленных вариантов исключается соударение клапанов с поршнями при их нахождении в верхних мертвых точках.

Описанный способ, как вариант, может быть реализован несколько иначе: отличие состоит в том, что в газораспределительном механизме могут быть использованы иные распределительные устройства, такие как лепестковые клапаны, золотниковые распределители и другие элементы.

Вместе с тем, для автоматического перехода на режим ступенчатого частичного отбора мощности в составе системы управления должно находиться устройство сравнения, осуществляющее выработку команды на переход на основе сравнения трех параметров:

• частоты вращения коленчатого вала с опорной частотой;

• величины разрежения во впускном коллекторе с эталонной (оптимальной);

• величины и знака углового ускорения вращения коленчатого вала,

и на основе результатов сравнения вырабатывать команду на переход на частичную или полную мощность или этот переход может осуществиться в ручном режиме по команде водителя. Команды на переход, в виде электрических сигналов обеспечивают срабатывание форсунок и подачу топлива в соответствующие растянутому порядку работы цилиндры, синхронно с управляющими командами сигналов управления распределительным устройством.

Расчетно-аналитические исследования для рядного 6-ти цилиндрового 4-х тактного ДВС показали, что при переходе на 50% и 25. 10% значения мощности меняется не только мощность, но и значение среднего индикаторного момента двигателя (рис. 1-3).

Эффективные и динамичные: Audi Q5, Audi A6, Audi A7 и Audi A8 с гибридным приводом plug-in

• Больше
• Новости Audi
• Новый Audi SQ8
• Онлайн-концерт солидарности на заводе Audi
• «Цвет надежды»
• Архив новостей: 2019 год
• Архив новостей: 2018 год
• Архив новостей: 2017 год
• Архив новостей: 2016 год
• redirect
• redirect
• redirect

Эффективные и динамичные: Audi Q5, Audi A6, Audi A7 и Audi A8 с гибридным приводом plug-in

• новая концепция управления: Audi A8, Audi A7 Sportback, Audi A6 и Audi Q5 с гибридным приводом plug-in, мощным электродвигателем и аккумуляторной батареей высокой емкости;
• запас хода на электрической тяге превышает 40 км (в цикле WLTP);
• управление зарядом автомобиля с приложения myAudi.

Управление автомобилем в полностью электрическом режиме — это не только отсутствие вредных выбросов, но и высокоэффективное динамичное вождение. Audi продолжает реализацию стратегии электрификации и предлагает гибридный привод plug-in для нескольких своих моделей. На Женевском автосалоне Audi представит гибридные версии моделей Audi A8, Audi A7 Sportback, Audi A6 и Audi Q5, которые способны преодолевать более 40 км на электротяге (в цикле WLTP). Марка предлагает широкий выбор модификаций и двигателей различной мощности — клиенты могут сделать выбор в пользу повышенного комфорта или же отдать предпочтение более динамичным версиям. Старт приема заказов на автомобили с гибридным приводом plug-in начнется в 2019 году.

Широкий выбор моделей: стратегия Audi в области гибридных автомобилей

Сила двух двигателей: концепция системы привода

Автомобили с гибридным приводом plug-in (PHEV) невероятно универсальны. Так, например, в городе можно передвигаться исключительно в электрическом режиме без выбросов вредных веществ в атмосферу, а в длительные путешествия можно отправляться без опасений за запас хода. Исключительно на электротяге каждый из автомобилей может преодолеть более 40 км (в цикле WLTP). Концепция гибридного привода разработана таким образом, чтобы клиенты могли проезжать в полностью электрическом режиме примерно треть ежедневно преодолеваемых расстояний.

Новые гибридные версии моделей Audi оснащаются турбированными бензиновыми двигателями с системой непосредственного впрыска топлива и интегрированным в коробку передач электромотором. Запас энергии расположенной под полом багажного отделения литийионной аккумуляторной батареи питает электромотор, который «помогает» двигателю внутреннего сгорания во время ускорений. Как результат — отличная динамика на старте и последующее ускорение.

Система привода работает по алгоритму, схожему с концепцией полностью электрического Audi e-tron: она разработана для обеспечения экономичности и максимально эффективного процесса рекуперации. При торможении новые Audi с гибридным приводом способны рекуперировать до 80 кВт энергии. Незначительные замедления, которые характерны для движения в городских условиях, обеспечиваются электромотором. При торможениях средней интенсивности (свыше 0,4 g) в действие вступает гидравлическая тормозная система.

Литийионная аккумуляторная батарея Audi A6, Audi A7 и Audi A8 состоит из 104 ячеек, объединенных в восемь модулей. Емкость составляет 14,1 кВт·ч, а напряжение — 385 В. Аккумуляторная батарея Audi Q5 состоит из призматических ячеек, которая обладает такой же емкостью. На всех моделях контур охлаждения аккумуляторной батареи интегрирован в низкотемпературную систему охлаждения, обслуживающую электромотор и электронное оборудование. Постоянный ток высоковольтной аккумуляторной батареи преобразуется в трехфазный для питания электродвигателя. При работе системы рекуперации преобразование выполняется в обратном направлении. Для эффективной работы системы климат-контроля в стандартное оснащение гибридных автомобилей включен тепловой насос, который способен генерировать до 3 кВт тепловой энергии из 1 кВт электрической энергии и отработанного тепла.

Экономичный двигатель внутреннего сгорания, производительный электромотор и литийионная аккумуляторная батарея высокой емкости

Audi A8L 60 TFSI e quattro с гибридным приводом plug-in оснащается двигателем внутреннего сгорания 3.0 TFSI и постоянно активным синхронным электромотором, которые развивают мощность 449 л. с. и 700 Нм крутящего момента, обеспечивая впечатляющую динамику. Электродвигатель и сцепление интегрированы в восьмиступенчатую коробку передач tiptronic, которая передает крутящий момент системе постоянного полного привода quattro.

Аналогичная компоновка использована для гибридных Audi A7 и Audi A6. Они получили аккумуляторную батарею такой же емкости, как у Audi A8. Обе модели предлагаются в двух версиях с двигателями различной мощности: 50 TFSI e (229 л.с., 450 Нм крутящего момента) и 55 TFSI e (367 л.с., 500 Нм крутящего момента). Гибридный Audi Q5 оснащается силовой установкой той же конструкции, что и гибридные Audi A6 и Audi A7, и двигателями 50 TFSI e и 55 TFSI e.

Новая концепция управления: максимальный уровень комфорта и внушительный запас хода на электротяге

Алгоритм управления системой гибридного привода обеспечивает максимальную экономичность и высокий уровень комфорта. Система управления автоматически подбирает оптимальный режим работы. По умолчанию гибридный автомобиль трогается с места в полностью электрическом режиме. Двигатель внутреннего сгорания подключается в зависимости от условий движения.

Для гибридных автомобилей предусмотрено три режима работы двигателя: полностью электрический EV, автоматический Auto и режим накопления электроэнергии Hold. В первом режиме приоритет отдается электрическому приводу, второй режим рассчитан на автоматический выбор варианта привода, а для третьего режима характерна экономия электроэнергии для последующего ее использования.

Увеличение запаса хода и обеспечение максимального комфорта водителя и пассажиров достигается во многом благодаря системе эффективности движения. При выборе алгоритма работы системы привода учитывается маршрут движения. Прогнозирующий алгоритм управления оценивает навигационные данные при активном движении по маршруту и анализирует информацию ассистента эффективности движения и различных датчиков автомобиля. Затем выполняется предварительное планирование всего маршрута и точное планирование на ближайшие километры, выявляются участки, на которых водителю рекомендуется убрать ногу с педали акселератора. Рекомендация выдается в виде визуального сигнала через дисплей или тактильного сигнала через педаль акселератора. Одновременно активируется предупредительная система рекуперации.

Более того, с помощью уже знакомых переключателей системы Audi drive select водитель может выбирать между режимами движения comfort, efficiency, auto и dynamic, которые представляют собой различные сочетания настроек системы привода, подвески и рулевого управления. В зависимости от выбранного режима изменяется момент, при котором два двигателя работают параллельно или электромотор «помогает» двигателю внутреннего сгорания, повышая тем самым производительность. В режиме dynamic электромотор более активно поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания для обеспечения более динамичной и точной управляемости.

Максимальную экономичность обеспечивает активная педаль акселератора, отличающаяся переменным усилием нажатия для движения на электротяге и предоставляющая тактильную обратную связь. Когда выбран режим автоматического переключения передач D, а в системе Audi drive select задан режим движения auto или efficiency (на скоростях до 160 км/ч), и водитель убирает ногу с педали акселератора, автомобиль переходит в режим движения накатом: двигатель внутреннего сгорания и электромотор разъединены и отключены. Если же для автоматической коробки передач выбран режим S и одновременно активирован режим движения dynamic, при замедлении электродвигатель продолжает работать в режиме рекуперации, то есть помогает преобразовывать кинетическую энергию в электрическую.

Вся необходима информация, такая как мощность и запас хода, выводится на виртуальную приборную панель Audi virtual cockpit, предлагаемую в качестве опции, и дисплей системы MMI.

Универсальность в широком смысле: линии исполнения

Удобная зарядка с помощью сервиса e-tron Charging

Компактная система зарядки входит в базовую комплектацию новых моделей Audi с гибридным приводом plug-in. В комплект входят кабели для зарядки от бытовой и промышленной электросетей и панель управления. Опционально Audi предлагает настенный держатель и кабель типа 3 для подключения к модулям общественных станций подзарядки. Полная зарядка аккумуляторной батареи от установки мощностью 7,2 кВт занимает 2 часа.

В путешествиях на дальние расстояния зарядить новые автомобили с гибридным приводом plug-in можно с помощью сервиса Audi e-tron Charging, который обеспечивает доступ к большому количеству общественных зарядных станций в 16 странах Европы. В настоящее время ведется работа по расширению сети и открытию станций в других странах. Воспользоваться услугами станций зарядки различных операторов можно при наличии единой карты. Для ее получения необходимо зарегистрироваться на портале myAudi и заключить договор на предоставление услуг платной зарядки. В конце каждого месяца выставляется счет, а оплата производится указанным в договоре способом.

Удобное управление зарядкой через приложение myAudi

Приложение myAudi — еще один практичный инструмент взаимодействия с автомобилем, который позволяет использовать возможности Audi connect с помощью смартфона. Приложение дает клиенту возможность дистанционно отследить уровень заряда аккумуляторной батареи, запустить процесс зарядки, установить таймер зарядки и просмотреть статистические данные по расходам денежных средств и электроэнергии на зарядку.

Еще одной интересной функцией myAudi является возможность предварительной настройки работы и дистанционного включения системы климат-контроля. Это обеспечивается благодаря тому, что компрессор системы кондиционирования и дополнительный обогреватель работают от высоковольтной сети. Клиент может дистанционно задать температуру нагрева или охлаждения салона в тот период, когда автомобиль находится на парковке или выполняется зарядка аккумуляторной батареи.

В зависимости от комплектации автомобиля дистанционно можно задать настройки подогрева рулевого колеса, сидений, зеркал, ветрового и заднего стекол, а также управлять функцией вентиляции сидений. Кроме того, предусмотрена возможность мгновенного включения системы климат-контроля при отпирании дверей автомобиля ключом.