Развитие системы изменения степени сжатия в автомобилях

Впрочем, транспортное средство не может работать в одном режиме и на одном топливе, следовательно, меняется показатель степени сжатия, что и использует система изменения данной величины. Бензиновые агрегаты ограничивают ее областью, в которой происходит детонационное сгорание. На небольших нагрузках повышение показателя степени сжатия не грозит детонацией, в то время как при высокой нагрузке такая опасность возрастает до угрожающих размеров. Ее понижение придает двигателю повышение мощности и снижение потребления топлива. Но если величина степени сжатия будет стабильно низкой, то на малых нагрузках мы получим обратно пропорциональные величины мощности и экономичности.

Если же снизить показатель наполненности цилиндров топливно-воздушной смесью, повысить показатель остаточных газов, добиться охлаждения деталей, то будет получена возможность удерживать показатели мощности и расхода топлива на одном уровне при изменении тяжести нагрузок.

Задачи системы изменения степени сжатия и ее модернизация

Все фирмы-производители автомобилей трудятся над сокращением расхода топлива, выброса вредных веществ, увеличением показателей мощности и крутящего момента. Эти задачи разрешаются путем совершенствования системы изменения сжатия. Она обеспечивает возможность для агрегата работать не только на разных типах бензина, но и топлива в целом, при этом ни один показатель в машине не работает хуже и не детонирует.

Ученые, работающие на автомобильных концернах всего мира, усердно трудятся над созданием двигателя, в котором степень сжатия будет изменяться. Некоторые образцы подобных установок существуют у разных производителей еще с начала 21 столетия, но пока они не запущены в поточное производство. Первой в этом вопросе была фирма SAAB, которая подарила миру пятицилиндровый агрегат с уникальной системой изменения сжатия. В этом двигателе были объединены гильзы цилиндров с головкой их блока. Взаимодействие закрепленного на валу блока с кривошипно-шатунным механизмом давало смещение порядка пяти градусов, что приводит к изменению степени сжатия в большом диапазоне. Система управления двигателем контролировала значение данного показателя (величину обратно пропорциональную). Данный эксперимент дал отличные результаты по характеристикам мощности и крутящего момента, но до серийного производства двигатель не дошел, и работы по его усовершенствованию были окончательно приостановлены.

Важнейшим для стабильности протекания процесса в агрегате внутреннего сгорания является безошибочный подбор формы и объема камеры сгорания, которая обеспечивает кратчайший путь пламени. Этот комплекс должен работать очень чутко и реагировать на режим работы двигателя молниеносно. При добавлении деталей в кривошипно-шатунный механизм нужно снижать коэффициент трения, дабы не потерять преимуществ, полученных при изобретении системы переменной степени сжатия.

Через десятилетие после разработок SAAB появляется более современное достижение изобретателей - двигатель MCE-5 Development. Количество цилиндров у него - 4, а объем - 1,5 л. Особое внимание при его разработке уделялось не только системе изменения степени сжатия, но и включению устройств преобразования фаз газораспределения. Кроме того, впрыск в нем стал непосредственным.

Двигатель МСЕ-5 и особенности его работы

Этот двигатель имеет конструктивное решение, которое обеспечивает сепаратное изменение показателя хода поршней в каждом из цилиндров. Через зубчатый сектор идет взаимодействие поршня управления с рабочим, через рычаг идет соединение с коленвалом. В ходе испытаний была достигнута цель - возможность изменения положения поршня в верхней мертвой точке, что позволило регулировать объем камеры сгорания. При этом диапазон изменения степени сжатия увеличился почти в полтора раза.

Данный агрегат вполне достоин серийного производства, что и планируется в самое ближайшее время. Сенсационное же изобретение под названием Omnivore, которое претендует на уникальное разнообразие в потреблении видов топлива и за счет определенных преобразований дает изменение степени сжатия до небывалого диапазона. Но двухтактный двигатель не позволяет говорить о снижении расхода топлива и экологичности.

Это свидетельствует о том, что МСЕ-5 наиболее близок к массовому производству.