Большинство знает, что двигатели внутреннего сгорания делятся на два типа: с искровым зажиганием горючей смеси и воспламенением от сжатия.
Первые, как правило, работают на бензине, а вторые используют дизельное топливо. А можно ли построить мотор воспламеняющий бензин от сжатия и надо ли это делать?
Пытливые умы всего мира стараются озеленить природу своими высокими технологиями, которые насколько-то процентов снижают выбросы отравляющих веществ и понижают расход топлива.
Каждый день мы видим это численное превосходство по сравнению с предыдущими разработками, однако создаётся впечатление, что эти новинки устанавливают сначала на дорогие авто, а уж потом на более бюджетные модели.
Повсеместная гибридизация автомобилей, оснащение их дорогостоящими батареями и электромашинами, приводит к повышению конечной стоимости и увеличению затрат на обслуживание.
Инженеры полагают, что они в состоянии создать агрегат, позволяющий до 50% снизить расход топлива и быть наравне с гибридами, а может и экономичнее их, но при этом выключить затраты на электросиловую установку, аккумуляторные батареи и прочие электронные примочки, снижающие расход топлива.
Современный дизельный двигатель на 40-45% (КПД) эффективно использует заключённую в «солярке» энергию, нежели бензиновый, который эффективен лишь на 30%. Именно поэтому автомобиль, работающий на тяжёлом топливе, потребляет его меньше, нежели бензиновый, но у него есть свои проблемы, заключающиеся в очистке отработавших газов от крайне вредных примесей (NOx, сажа). А что если переложить процесс сгорания дизельного мотора на бензиновый?
Подобные идеи уже не раз выливались в создание прототипов, однако ни один из них так и не заработал должным образом. Компания Delphi, занимающаяся производством автомобильных запчастей, как раз экспериментирует над таким двигателем.
Для «издевательств» был взят 500-кубовый четырехклапанный одноцилиндровый агрегат Ricardo Hydra, который перенастроили под работу с системой непосредственного впрыска топлива GDCI и воспламенением от сжатия. Для достижения максимального показателя КПД бензин впрыскивается в цилиндр 3 раза за цикл, благодаря чему наиболее полно сгорает и отдаёт энергию.
«Трёхразовый» впрыск необходим для управления высокой скоростью воспламенения бензиновой смеси, для снижения шумности работы и токсичности выхлопа. В двигателе применена система рециркуляции отработавших газов для быстрого разогрева камеры сгорания после пуска мотора или на низкой частоте вращения коленчатого вала, что необходимо при воспламенении от сжатия, а не от искры.
Впрыскивая топливо три раза за цикл, удалось достичь 46,5% КПД от двигателя работающего на бензине и воспламеняющегося от сжатия, что на 8% превышает результаты эффективности работы того же мотора на дизельном топливе. Кроме того, испытания показали на 14% большую экологичность двигателя (CO2), по сравнению с тестами его работы на дизельном топливе.
На данный момент проводятся тесты на многоцилиндровых моторах. Mark Sellnau, руководитель отделения разработки новых трансмиссий Delphi Powertrain говорит, что новый агрегат также может работать в паре с электродвигателем, как современные гибриды, чтобы быть ещё эффективнее.
Инженеры оговариваются, что частота вращения 1500 об/мин не даёт точной картины увеличения КПД и для этого потребуются более углублённые испытания на разных частотах вращения с нагрузкой и без. Ждём продолжения.
