Поршень на свободе: двигатель со свободным поршнем

Бесклапанный мотор Knight Sleeve Valve

С начала 20 века инженеры трудились над разработкой двигателя внутреннего сгорания с большой мощностью и минимальным потреблением топлива. Рабочая скорость первых моторов долгое время оставалась минимальной — первые автомобили едва могли развить скорость в 50 км/ч.

Технологический прорыв совершил Чарльз Найт, когда в 1905 году начал проектировать моторы, где вместо тарельчатого впускного и выпускного клапана использовалась втулка.

Технология бесклапанного мотора с гильзовым распределением оказалась рабочей и весьма продуктивной. Бесшумные моторы «Тихий рыцарь» изобретатель запатентовал в 1908 году и в течение последующих 30 лет двигатели устанавливались в модели Panhard, Peugeot и Mercedes-Benz.

Преимущества моторов Найта были на 1909 год очевидны. Двигатели издавали минимальный шум, клапан с втулкой работал более плавно, но в Америке к 1910 году ни один производитель не был готов ставить моторы на поток.

Основным недостатком нового двигателя было его дорогое производство и точность расчетов — допуск между поршнем, стенками цилиндра и гильзой должен быть рассчитан до микрона. Изобретатель посчитал, что европейские компании, которые уже начали выпускать автомобили для элиты, будут более заинтересованы в его разработках.

Расчет оправдался, и в 1909 году контракт на поставку моторов Knight Sleeve Valve подписали компании Даймлер (Англия), Панхард, Левассор (Франция), Минерва (Бельгия).

Компания Mercedes пошла еще дальше — после успешных испытаний, они приобрели эксклюзивное право на 10 лет на производство лицензионного двигателя, и в 1910 дебютировал первый Mercedes-Knight (16/40 Mercedes).

Другой цикл

В начале ХХ века тихие бесклапанные моторы устанавливались на многие престижные модели. К примеру, под капотом этого шикарного “Daimler Double Six 40/50” стоял именно такой двигатель.

“Mazda Millenia/Xedos 9” – один из немногих массовых автомобилей, который оснащался двигателем Аткинсона.

ОБЫЧНЫЙ 4-тактный двигатель работает по циклу, изобретенному еще в 1876 году немецким инженером Николаусом Отто: в цилиндре при определенных условиях попеременно происходят определенные процессы – впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В 1886 году эту схему попытался усовершенствовать британский инженер Джеймс Аткинсон.

На первый взгляд его двигатель мало отличался от прародителя – тот же порядок тактов, схожий принцип работы… Однако на самом деле различий было немало. К примеру, за счет специального коленвала со смещенными точками крепления Аткинсону удалось снизить потери на трение в цилиндре и поднять степень сжатия мотора.

Также в подобных двигателях другие фазы газораспределения. Если на обычном ДВС впускной клапан закрывается практически сразу по прохождении поршнем нижней мертвой точки, то в цикле Аткинсона такт впуска значительно длиннее – клапан закрывается лишь на полпути поршня к верхней мертвой точке, когда в цикле Отто уже вовсю идет такт сжатия.

Что это дало? Самое главное – лучшее наполнение цилиндров благодаря снижению так называемых насосных потерь. Не вдаваясь в технические подробности, лишь скажем, что в результате двигатель Аткинсона примерно на 10% эффективнее (и экономичнее) обычного ДВС.

Однако на серийных автомобилях моторы, действующие по схеме Аткинсона, до последнего времени не встречались. Дело в том, что такой двигатель может правильно работать и выдавать хорошие показатели лишь на высоких оборотах. А на холостых он, наоборот, норовит заглохнуть. Чтобы решить проблему наполнения цилиндров на малых оборотах, на подобные моторы приходится устанавливать механические нагнетатели (такую схему иногда не совсем верно еще называют “двигатель Миллера”), что еще больше усложняет и удорожает конструкцию. К тому же потери на привод компрессора практически сводят на нет преимущества необычного мотора.

Поэтому серийные массовые автомобили с двигателями Аткинсона можно пересчитать по пальцам одной руки. Характерный пример – “Mazda Xedos 9/Millenia”, которая выпускалась с 1993-го по 2002 год и оснащалась 210-сильным 2,3-литровым V6.

Зато в чистом виде моторы Аткинсона оказались очень подходящими для гибридных моделей вроде знаменитого “Toyota Prius” или новейшего “Mercedes-Benz” S-класса, который вскоре пойдет в серийное производство. Ведь на малых скоростях такие машины передвигаются в основном на электротяге, а бензиновый двигатель подключается только при разгоне или при больших нагрузках. Эта схема, с одной стороны, позволяет нивелировать врожденные недостатки мотора Аткинсона, а c другой – максимально использовать его положительные качества.

Популярное на сайте

19 авг

Статьи Двигатель и его компоненты

17 874

Код ошибки P0014 (симптомы, причины и способы устранения)

Система изменения фаз газораспределения автомобиля улучшает характеристики двигателя и топливную экономичность. Она регулирует открытие и закрытие выпускных и впускных клапанов, в свою очередь, контролируя топливно-воздушную смесь. Этот контроль обеспечивает большую мощность, лучшую экономию топлива или сбалансированный подход в зависимости от требований к двигателю в любой момент времени.

24 дек

Ремонт Двигатель и его компоненты

10 998

Симптомы плохого или неисправного датчика давления масла

Без надлежащего количества масла ваш двигатель будет сильно поврежден. Несколько систем в вашем автомобиле предназначены для поддержания правильного уровня масла и давления в двигателе.

28 дек

Статьи Двигатель и его компоненты

10 540

Симптомы плохой или неисправной прокладки впускного коллектора

Прокладки впускного коллектора являются одними из самых важных прокладок на двигателе. Прокладки — это уплотнения, помещенные между компонентами двигателя до их сборки, чтобы обеспечить надежное уплотнение. Они могут быть сделаны из бумаги, резины, металла, а иногда и из комбинации трех.

24 дек

Ремонт Электроника и оборудование

10 478

Симптомы неисправного блока управления двигателем (ЭБУ)

Блок управления двигателем (ЭБУ), также называемый модулем управления двигателем или модулем управления трансмиссией, является одним из наиболее важных компонентов, встречающихся практически на всех современных автомобилях.

09 янв

Статьи Двигатель и его компоненты Система зажигания

10 396

Реле свечей накаливания – как проверить его работоспособность? + Видео

В каждом автомобиле имеется своя схема реле свечей накаливания. Она, как и каждая деталь, может выйти из строя и ее придется заменить. Чтобы разобраться с довольно-таки серьезным вопросом, как именно производить замену, необходимо начать с азов.

17 дек

Автоновости

9 348

Kia Sportage 2021 года. Когда появиться в России новый кузов?

На странице первые подробности о новом кузов Kia Sportage 2021 модельного года, возможные комплектации и цены, дата выхода в России, фото, технические характеристики и видео тест-драйв новой модели.

17 сен

Статьи Тормозная система

8 421

Дым от тормозов. Причины и способы устранения

Многие из нас воспринимают автомобильные тормоза как должное — мы пренебрегаем ими, пока они работают. И однажды дым, идущий из тормозов, заставляет нас задуматься — почему мои тормоза дымят? Дымящиеся тормоза — это то, что требует немедленного внимания

Однако знание причин и мер предосторожности поможет избежать этой досадной и в некоторой степени опасной ситуации. Расскажите о причинах курения в автомобиле, чтобы вы могли незамедлительно принять меры, чтобы избежать аварий на дороге.

09 фев

Двигатель и его компоненты Система зажигания

7 118

Nissan Qashqai 2 2.0 — Замена свечей зажигания своими руками (фотоотчет)

Замену свечей зажигания на модифицированном двигателе MR20DD Qashqai 2 (J11) 2.0 л. согласно регламентным срокам должна проводится по пробегу 30 000 км или 1 разв 24 месяца. Так как данный Qashqai, второго поколения, выпущен не так давно, то имеет уже другой усовершенствованный двигатель (атмосферный с алюминиевым блоком цилиндров с повышенной степенью сжатия), в отличии от своих собратьев, свечи зажигания использует уже более современные, иридиевые.

18 дек

Электроника и оборудование Электросхемы

6 209

Воздушный фильтр | 8 признаков загрязнения

В каждом автомобильном двигателе есть камера сгорания, и этой камере требуется воздух для выработки достаточной мощности для запуска двигателя вашего автомобиля. Однако воздух, проходящий через двигатель, должен быть чистым и незагрязненным. Именно здесь воздушный фильтр становится критически важным, поскольку он защищает ваш двигатель от загрязненного воздуха.

24 дек

Топливная система Электроника и оборудование

5 073

Признаки плохого или неисправного реле топливного насоса

Реле топливного насоса является электронным компонентом, который встречается практически на всех автомобилях, оснащенных двигателем внутреннего сгорания.

05 авг

Электроника и оборудование Прочее по ремонту

4 241

Как устранить ошибку Benz Xentry «2221-45 No access authorization»

Когда вы запускаете диагностическое программное обеспечение Mercedes Benz Xentry, вы можете обнаружить, что оно выдает ошибку На сервере не было найдено прав доступа (No access authorization) для XENTRY Diagnosis. Вы должны обратиться в службу поддержки пользователей. Здесь вы получите руководство, как решить эту проблему.

Eisenhuth Compound

Еще один необычный двигатель, который стал серийным только на один год. Но сама идея, которую выдвинул Д. Айзенхат, достаточно интересна. В начале 20-го века он сконструировал мотор на три цилиндра, где рабочими были два крайних отсека, которые вбрасывали отработанные газы в средний цилиндр. Средний блок в свою очередь выдавал основные параметры КПД.

Изобретатель рассчитывал, что его мотор сможет сэкономить до 40%, но внезапный кризис обанкротил его компанию…

Изобретение инженера не было забыто. Его двигатель получил в дальнейшем техническое наименование «пятитактный двигатель Айзенхата».

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
История движения
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector