Меню Закрыть

Двигатель внутреннего сгорания что это такое: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия

Содержание

Двигатель внутреннего сгорания это вчерашний день

Почему пришло время уйти двигателю внутреннего сгорания.

Это удивительно, что мы уже более 100 лет используем огонь, металл, бензин и масло, чтобы приводить автомобили в движение. И это в то время, когда в наши дни у каждого из нас есть мобильные телефоны, по мощности ничем не уступающие компьютерам. Наши смартфоны могут распознавать лица, отпечатки пальцев и даже измерять сердечный ритм. У нас есть технологии и высокотехнологичные объекты, которые могут разбить друг об друга протоны, позволяющие изучить их обломки. Это позволяет нам раскрывать тайны Вселенной. Мы также можем посадить зонд на комету и отправить спутник за пределы Солнечной системы. И так можно продолжать до бесконечности… Так почему же в век технологической революции мир до сих пор пользуется устаревшими двигателями внутреннего сгорания?

 

Смотрите также: ДВС это прошлое или будущее?

 

Несмотря на все наши достижения в области науки и техники, двигатель внутреннего сгорания фактически остается основным источником движения всего автотранспорта в мире. И это с учетом того, что этот силовой агрегат был придуман более ста лет назад.

 

Примечательно, что на фоне других, более современных изобретений, двигатель внутреннего сгорания (ДВС) выглядит очень примитивно. Как и сто лет назад, ДВС работает за счет впрыска топлива, его сжатия, воспламенения и ударной волны, которая образуется из-за сгорания топлива.

 

Давайте немного проанализируем, как все работает в автомобиле с обычным двигателем.

И так. Вы вставляете ключ в зажигание и поворачиваете его, чтобы запустить стартер. В итоге стартер начинает двигать поршни двигателя вверх и вниз. Далее начинает работать топливный насос подавая топливо в камеру сгорания двигателя.

 

Вместе с ним начинают работать водяной насос, масляный насос, клапана двигателя, которые начинают свой гармоничный танец, чтобы подавать топливо в камеру сгорания двигателя каждую секунду. В итоге двигатель начинает свою работу, где все его компоненты начинают вращаться и смазываться большим количеством масла.

 

Согласитесь, что этот процесс относится к очень расточительной операции. Ведь для работы двигателя задействовано множество вспомогательного оборудования, которое практически расходует 75 процентов энергии двигателя впустую. К тому же огромное количество вспомогательных компонентов ДВС быстро выходят из строя из-за постоянной высокой нагрузки.

 

 

Но, несмотря на это нельзя говорить, что двигатель внутреннего сгорания изначально основывается на глупой идее. Нет конечно. ДВС служит нам верой и правдой уже более 100 лет и фактически изменил наш мир до неузнаваемости. Но это не означает, что этот удивительный мотор должен служить нам еще следующие 100 лет. Для того времени, когда появился ДВС, это был прорыв, что соответствовало тем технологиям, которые господствовали в ту эпоху.

 

Автомобильные турбокомпрессоры: Все самые важные факты

 

Но сегодня все изменилось и теперь двигатели внутреннего сгорания не вписываются в тот мир, который нас окружает.

 

Вы посмотрите на современные автомобили. Они фактически стали выглядеть, как транспортные средства, которые мы видели не раз в фантастических фильмах и футуристических рассказах. Новые автомобили имеют удивительный дизайн, благодаря новым технологиям конструкции и достижениям в аэродинамике.

 

Современные автомобили могут обмениваться информацией со спутниками, автоматически брать на себя управление автомобилем, предупреждать нас об опасностях на дороге, экстренно тормозить, чтобы избежать опасности, выходить в всемирную сеть Интернет и многое другое.

Но, несмотря на высокотехнологичность, под капотом современных автомобилей, чаще всего, устанавливаются двигатели внутреннего сгорания, которые являются пережитками прошлого. Это в наши дни выглядит точно также, если бы iPhone 7 оснащался поворотным диском для набора номера.

 

В наши дни, в 21 веке двигатель внутреннего сгорания действительно выглядит устаревшим. Особенно его технология получения энергии, которая образуется путем сжигания материала (топлива), от которого образуются отходы в виде газа. И этот вредный газ мы возвращаем обратно в природу, нанося непоправимый вред всей планете.

 

Хочу отметить, что я не сумасшедший эколог, которые часами на пролет разглагольствуют о защите земли, атмосферы и сохранения пингвинов в Антарктиде. Таких «зеленых фанатов» в нашем мире и так предостаточно. Причем хочу отметить, что различных ярых защитников природы (на грани фанатизма) было очень много еще задолго появления паровых двигателей, не говоря уже о появлении ДВС. И хочу вас заверить, что подобных фондов и организаций, борющихся за экологию планеты, будет большое количество даже в том случае, если экологии нашей планеты больше ничего угрожать не будет. 

 

Но несмотря на свой нейтралитет по отношению к экологии природы, я хочу однозначно сказать, что двигатель внутреннего сгорания действительно себя изжил и ему не место в нашем 21 веке и в нашем будущем.

 

Тем более, что в наши дни уже есть технологии, которые основываются на более простых и более эффективных способах получения энергии для движения транспорта. 

 

Но, для того чтобы двигатель внутреннего сгорания ушел навсегда в прошлое, необходимо, чтобы мы с вами поняли, что пришло время поменять наш мир, начав с себя. Дело в том, чтобы любая технология стала основной для использования по всему миру необходимо, чтобы мы к ней привыкли, перестроив свои устои и привычки. Это точно также, как мы сначала тяжело привыкали к мобильным телефонам и долгое время не могли отказаться от домашних стационарных телефонов. Затем на смену пришли смартфоны, которые долгое время оставались нами незамеченными, но в итоге прочно вошли в нашу жизнь. Также можно сказать и о новых технологий в автопромышленности. Ведь пока с нашей стороны не появится спрос на новые источники энергии, новые технологии не смогут отправить двигатели внутреннего сгорания на пенсию. 

 

К сожалению, в наши дни не стоит пока рассчитывать на скорое исчезновение ДВС из современных автомобилей. До того момента, когда двигатели внутреннего сгорания мы сможем увидеть только в музеи или в технической литературе в библиотеке или в Интернете, может пройти еще достаточно времени. Дело в том, что несмотря на устаревшую технологию получения энергии, двигатели внутреннего сгорания еще имеют небольшой потенциал развития и увеличения мощности и экономичности. Этим и пользуются автопроизводители. Но я считаю, что в настоящий момент мы наблюдаем переломный момент в истории ДВС и в скором времени люди начнут понимать, что пришло время отказаться от использования автомобилей, оснащенных традиционными двигателями, работающие на бензине и дизельном топливе. И как только это произойдет, автомобильные компании будут вынуждены в короткий срок перестроиться и начать выпускать массово автомобили без ДВС.

 

Поверьте, совсем скоро двигатели внутреннего сгорания, в качестве источника энергии для передвижения транспорта, станут, как лошади в начале 20 века.

 

На первом этапе заката двигателей ДВС, уйдут самые неэффективные силовые агрегаты. На рынке на определенное время останутся только самые инновационные и экологически чистые двигатели внутреннего сгорания. Затем исчезнут и они.

Так что наше будущее связано с автомобилями, которые будут оснащаться двигателями, работающие на альтернативных источниках энергии.

 

Скорее всего, совсем скоро мы будем владеть автомобилями с электрическими двигателями, часть которых будет заряжаться электроэнергией, а часть водородным топливом. 

 

Смотрите также: Как владелец компании Хонда доказал General Motors, что его автомобили лучше

 

Но также есть вероятность и появления новых видов источников энергии для автотранспорта или нас ждет возрождение старых давно забытых технологий. Например, вполне возможно, что автомобили будущего будут оснащаться пневматическими источниками энергии или, возможно, мы будем заправлять автомобили пищевыми отходами. 

 

В любом случае мир меняется с бешеной скоростью. Так что исчезновение ДВС в 21 веке неизбежно. Особенно в условиях изменения климата на планете, которое происходит из-за выбросов в атмосферу Земли вредных выхлопных газов от автотранспорта, оснащенных двигателями внутреннего сгорания. 

ЕС запрещает двигатели внутреннего сгорания

Звучит фантастически и утопически, но Евросоюз на полном серьёзе решил окончательно отказаться от двигателей внутреннего сгорания. Впрочем, такая норма если и окажется возможной, то только для личного автотранспорта.

Промышленность требует сроков

Революция в автоиндустрии ЕС: миллионы работников сменят квалификацию Автопром

Революция в автоиндустрии ЕС: миллионы работников сменят квалификацию

Девять стран Евросоюза обратились к руководству Еврокомиссии с настойчивой просьбой очень чётко и конкретно обозначить дату, с момента которой в сообществе станет запрещено торговать бензиновыми и дизельными автомобилями. Эта просьба спровоцирована постоянными новыми требованиями в ЕС к снижению выбросов CO2. Бизнес, в первую очередь автомобилестроение, хочет чётко понимать, где та красная черта, после которой двигатели внутреннего сгорания станут в принципе историей. И соответствующе подготовиться.

Считается, что именно отрасль автомобилестроения, вернее, продукция, которая выпускается, ответственна за четверть всех выбросов диоксида углерода. Огласить чёткую дату попросили Дания и Нидерланды, а их поддержали Австрия, Бельгия, Греция, Ирландия, Литва, Люксембург и Мальта.

ЕК просят определить поэтапное снижение производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и график перехода отрасли на сборку транспортных средств, нейтральных к климату.

«Отсылая чёткие сигналы со стороны законодателей, мы должны подтолкнуть переход транспорта к экологическим решениям, таким образом создавая для сектора условия по поддержке перехода к транспортным средствам, не загрязняющим окружающую среду», — поясняет министр по проблемам климата и энергетики Дании Дан Йёргенсен.

Сплошь электрокары — до 2030 года

Главным документом должен стать новый свод стандартов выбросов диоксида углеродов в автомобильной отрасли. Главной целью названо снижение парникового эффекта на 55% до 2030 года и полностью нейтрализация влияния на экологию экономической деятельности человека к 2050 году. До этого декларировалась цель сократить последствия парникового эффекта на 40%. Значительное ужесточение условий и стало поводом для обращения девяти стран в ЕК.

По словам госсекретаря Нидерландов, ответственную за развитие инфраструктуры Стьенте ван Велдховен, если действительно реализовать поставленные задачи, то, учитывая срок эксплуатации легковых автомобилей в ЕС, полностью прекратить производить транспорт с двигателями внутреннего сгорания необходимо уже к 2030 году. Тогда к 2050 году такие машины будут раритетами, пишет Bloomberg.

Бизнес Евросоюза: этот год был гораздо хуже, чем 2008 Итожа двадцатый

Бизнес Евросоюза: этот год был гораздо хуже, чем 2008

Тем временем большинство автопроизводителей уже готовятся к полному переходу на сборку исключительно электромобилей. Volkswagen декларирует, что к 2030 году 70% всех произведённых автомобилей будут передвигаться исключительно на электричестве. В свою очередь, Volvo, Jaguar, Ford of Europe, Bentley и ещё несколько концернов объявили, что к этому сроку в их линейке не останется ни одного легкового транспортного средства с двигателями внутреннего сгорания.

В Великобритании на законодательном уровне до 2030 года собираются запретить торговлю новыми авто с бензиновыми и дизельными двигателями. Как уже ранее писал «Деловой Петербург», в последнем квартале 2020 года впервые в истории ЕС количество продаж электромобилей перевалило за один миллион единиц. При этом популярность транспорта с двигателями внутреннего сгорания упала аж на 37%. Продажи транспортных средств на электроэнергии в последнем квартале 2020 года подросли на 262,8%, а в Германии и вовсе на 500%.

Дешёвых «китайцев» на рынок не пускают

Однако переход на автотранспорт, дружественный окружающей среде, ещё в самом начале пути. В первом квартале этого года доля продаж электромобилей в ЕС составляла 5,7% от продаж всех новых авто.

Главным вызовом остаётся создание инфраструктуры и цена, которая сегодня значительно выше, чем автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. И это несмотря на огромные дотации государств. Конечную стоимость снизить можно, уверены эксперты автоиндустрии. Например, китайский Wuling Hongguang Mini EV — сейчас эта малютка не только самый дешёвый, но и самый покупаемый электромобиль в мире. За счёт населения Китая, разумеется. Но этой марке въезд в ЕС запрещён по причине несоответствия стандартам.

В ЕС местные умельцы её уже переделали. Для того чтобы это транспортное средство стало легальным в Евросоюзе, пришлось внести некоторые изменения. Появился электродвигатель, произведённый в Германии, появился новый аккумулятор, который производят в Польше. А для того чтобы обеспечить безопасность, необходимо было оборудовать подушку безопасности. Её также произвели в Германии. А адаптировали всё литовцы, которые присвоили новому электромобилю имя Nicrob Freze. В честь русского изобретателя, кстати. Фрезе — это фамилия инженера Петра Алексеевича Фрезе, соавтора первого серийного российского автомобиля. Стоить такой автомобиль в ЕС будет 14 тыс. евро, из которых 4 тыс., надеются разработчики, компенсируют государства ЕС, в которых его выставят на продажу. Конечные 10 тыс. евро — очень заманчивая цена для западных европейцев, для которых такие малютки служат экологически чистой альтернативой в городском трафике. Особенно из-за льгот — уже сейчас во многих городах ЕС въезд в центр разрешён только электротранспорту, где-то парковки бесплатные, выделяются отдельные полосы приоритета, которые гарантируют, что не проведёшь драгоценное время в пробках.

Словом, учитывая всё это вместе, перспектива отказа от двигателей внутреннего сгорания в ЕС не выглядит далёкой фантастикой. Оглянуться не успеешь, а электромобиль за короткий срок вытеснит традиционные авто, как в своё время мобильные телефоны — обычные стационарные.

Выделите фрагмент с текстом ошибки и нажмите Ctrl+Enter

Двигатель внутреннего сгорания

История XIX века неразрывно связана с паровыми машинами: они приводили в действие станки на заводах, заставляли ехать паровозы и плыть пароходы. Паровая машина – двигатель внешнего сгорания, поскольку создание рабочего тела (горячего пара) происходит снаружи самого двигателя.

Однако развитие техники показало, что наиболее эффективным является двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочее тело (горячий газ) создаётся непосредственно внутри цилиндра с поршнем. В принципе, это тоже может быть горячий пар, однако технически проще оказалось использовать горячий газ, который образуется при сжигании жидкого топлива – бензина.

Карбюраторный двигатель. Это название подчёркивает, что существенной его деталью является карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом. Основные части карбюраторного двигателя внутреннего сгорания следующие (см. рисунок).

Цифрами на рисунке обозначено: 1 – фильтр для всасываемого воздуха, 2 – карбюратор, 3 – бензобак, 4 – топливопровод, 5 – распыляющийся бензин, 6 – впускной клапан, 7 – запальная свеча, 8 – камера сгорания, 9 – выпускной клапан, 10 – цилиндр, 11 – поршень.

Работа двигателя состоит из четырёх повторяющихся друг за другом этапов, называемых тактами. Отсчёт тактов начинается с момента, когда поршень находится в верхней точке, и оба клапана закрыты.

Первый такт – впуск (рис. «а»). Впускной клапан открывается, и опускающийся поршень засасывает бензино-воздушную смесь внутрь цилиндра. Затем впускной клапан закрывается. Второй такт – сжатие (рис. «б»). Поршень, поднимаясь вверх, сжимает бензино-воздушную смесь. Третий такт – рабочий ход поршня (рис. «в»). На конце свечи вспыхивает электрическая искра. Бензино-воздушная смесь быстро сгорает, и в цилиндре возникает высокая температура. Это приводит к сильному возрастанию давления, и горячий газ совершает полезную работу – толкает поршень вниз. Четвёртый такт – выпуск (рис. «г»). Выпускной клапан открывается, и поршень, двигаясь вверх, выталкивает отработавший газ из камеры сгорания в трубу. Затем клапан закрывается.

Дизельный двигатель. В 1892 г. немецкий инженер Р.Дизель получил патент (документ, подтверждающий изобретение и права изобретателя) на двигатель, впоследствии названный его фамилией. В цилиндры двигателя Дизеля попадает не смесь бензина и воздуха, а только воздух. Поршень, сжимая этот воздух, совершает над ним работу и, согласно первому закону термодинамики, внутренняя энергия воздуха возрастает. Причём температура воздуха возрастает настолько, что впрыскиваемое топливо сразу же самовоспламеняется. Образующиеся при этом газы выталкивают поршень обратно, осуществляя рабочий ход.

Следовательно, работа двигателя Дизеля также состоит из четырёх тактов: а) всасывание воздуха; б) сжатие воздуха; в) впрыск и сгорание топлива – рабочий ход; г) выпуск отработавших газов. Важно: карбюратор и свеча становятся ненужными, что упрощает конструкцию двигателя и повышает его надёжность.

Дизели могут работать на менее качественном, а значит, на более дешёвом топливе, чем карбюраторные двигатели. Дизели способны развивать большую мощность. КПД дизелей достигает 35–40%, что выше, чем КПД карбюраторных двигателей: 30–35%.

Электропривод vs двигатель внутреннего сгорания

На стороне электромобилей, согласно выводам экспертов, научно-технический прогресс и государственная поддержка, продиктованная растущим вниманием к проблемам экологии и стремлением стран-импортеров к энергетической безопасности. Тогда как на стороне традиционных автомобилей – потребительские предпочтения, структура производства автоконцернов, развитой сервис и инфраструктура, а сегодня еще и дешевая нефть.

Основным драйвером глобального спроса на нефть является транспорт, на долю которого приходится до 65% потребления нефти. Причем автотранспорт – это 75-77% конечного потребления нефтепродуктов в этом сегменте. В этом году бензиновый автомобиль отпразднует свое 130-летие: в 1886 г. Карл Бенц получил патент №37435 «автомобиль, работающий на бензине» на свой трицикл Бенца №1. В то время бак автомобиля вмещал всего два литра горючего, которых хватало на 16 км пути. С тех самых пор динамика спроса на автомобили с двигателем внутреннего сгорания определяла потенциал роста потребления нефти. «За прошедшие почти полтора века в автомобиле с ДВС изменилось все от внешнего вида до развиваемой скорости, сохранились только топливные предпочтения. Однако и здесь не без перемен – повысилась экономичность и экологичность автомобилей», – говорится в исследовании «Электропривод vs ДВС: когда ждать полноценной конкуренции?» VYGON Consulting.

В связи с начавшимся полтора года назад циклом низких нефтяных цен темпы развития электроприводного транспорта несколько снизились. В США в 2015 г. продажи электромобилей упали впервые с 2010 г. в связи с двукратным падением цен на бензин. Однако европейский рынок показал 50% рост продаж, что во многом связано с меньшими темпами снижения цен на топливо из-за роста спроса и высоких акцизов (годовое падение цен на топливо в Германии составило 20% по сравнению с 50% падением цен на бензин в США). В Европе ряд государств активно стимулируют продажи электромобилей: так, например, в Норвегии фискальные льготы и субсидии доходят до 17 тыс. долларов. Согласно последним статданным, мировым лидером продаж электромобилей стал Китай, показав в 2015 г. более чем трехкратный рост парка электромашин. Такое бурное развитие рынка в Поднебесной, изначально в массовом, а не люксовом сегменте, может послужить драйвером для дальнейшего развития глобального рынка электромобилей. Поскольку КНР в последние десятилетия определяет темпы роста потребления нефти, то и судьбу мирового рынка может решить успех или неудача электромобилей в этой стране.


По мнению экспертов, нефтяная твердыня автопрома может быть поколеблена в ближайшее время. Изменения на рынке неизбежно приведут к падению спроса на нефтепродукты на автотранспорте. Прогнозируется сокращение удельного расхода топлива (как в легковом, так и в грузовом сегментах), развитие гибридов и электромобилей. Урбанизация и развитие интернет-технологий, в том числе изменение стиля жизни поколения Миллениума (феномен Kuruma Banare – отказ от автомобилей в пользу интернета) приведут к сокращению пробега. Кроме того, поддержкой со стороны государства будут пользоваться программы по переходу на альтернативные виды топлива (ГМТ и биотопливо). Стимулировать спрос на электромобили будут государственные и частные инициативы по отказу от использования автомобилей с ДВС, работающих на бензине и дизеле.

Глобальный рынок электромобилей эволюционирует, и на конец 2015 г. по миру колесит уже около полутора миллионов подключаемых автомобилей. Ежегодно на международный рынок выходит порядка 10 новых моделей. Успех Tesla породил качественно новый интерес к электромобилям. Сформированы линейки выпуска концептов и обновляемых модельных рядов у компаний Nissan, Chevrolet, Tesla, а в последние два года на рынок электромобилей вышли новые игроки – BMW, Audi и Mercedes. Ведущие мировые автомобильные концерны уже выпустили около 40 новых моделей, а в ближайшие три года модельный ряд вырастет до 51. Если сейчас рыночные позиции этих типов автомобилей пока несоизмеримы с традиционными, в будущем расстановка сил может измениться. Специалисты особо выделяют выход на рынок в конце 2016 г. автомобиля Chevrolet Bolt концерна General Motors с энергоемкостью аккумулятора 40 кВт*ч и пробегом 320 км при стоимости 37,5 тыс. долларов.


Основной преградой на пути массового распространения электромобиля является его высокая цена, в несколько раз превышающая стоимость традиционного автомобиля со схожими характеристиками. Сегодня выдерживать ценовую конкуренцию электромобилям помогают существенные фискальные льготы и субсидии. Ожидается, что уже в ближайшие несколько лет стоимость большинства электромоделей начнет конкурировать с традиционным автотранспортом. Дальнейшему процессу удешевления стоимости батареи будет способствовать эффект увеличения масштаба производства и научные достижения в увеличении их энергоемкости при меньшем весе. Анонсированы новые инвестиционные инициативы в проекты по созданию новых мощностей по производству аккумуляторных батарей для электромобилей. Согласно прогнозам, они утроятся с текущих 42 ГВт до 122 ГВт благодаря реализации проектов компаний Tesla, BYD, Foxconn, Boston Power и LG. VYGON Consulting прогнозирует снижение средней стоимости батареи на 57%. Прогресс будет обеспечен за счет оптимизации системы сборки и «упрется» в стоимость материалов, главным образом кобальта и никеля. «Вопреки распространенному мнению, стоимость батареи от цены лития практически не зависит, поскольку его доля в структуре затрат аккумулятора ничтожна мала (менее 3%). В связи с этим даже многократный рост цен на этот металл из-за повышения спроса не приведет к заметному удорожанию аккумуляторного блока», – утверждается в аналитическом исследовании.

Основными составляющими цены на электромобиль, не позволяющими ему конкурировать с традиционными автомобилями, являются аккумуляторная батарея и силовая и зарядная электроника. Однако, вопреки многим прогнозным оценкам, стоимость батареи уже снизилась в среднем с 1000 долларов/кВт*ч в 2009 г. до 460 долларов/кВт*ч в 2015 г. Благодаря технологической эволюции (снижению веса материалов) и росту производственного масштаба ожидается снижение стоимости батареи до 250 долларов/кВт*ч к 2020 г. По мере роста энергоемкости батареи и соответственно дальности пробега на одной зарядке ожидается рост ценовой доступности новых моделей.

Как отмечают эксперты VYGON Consulting, при текущих технических и ценовых параметрах дифференциал стоимости пятилетнего владения электрическим Nissan Leaf и традиционным Nissan Versa Note в США составляет более 5 тыс. долларов даже с учетом субсидий в размере более 10 тыс. долларов в пользу последнего. Однако в базовом сценарии в 2020 г. (при снижении цены батареи до 250 долларов/кВт*ч и ценах на нефть 60 долларов за баррель) стоимость владения электромобилем в массовом сегменте будет ниже, чем традиционного автомобиля.


Долгие годы основным драйвером глобального роста спроса на нефть оставался транспортный сектор. «На наших глазах происходит переоценка будущей роли нефти для мирового хозяйства – меняется парадигма перманентно растущего спроса на нефть. На протяжении последних 12 лет Международное энергетическое агентство (МЭА) последовательно снижает объемы нефти, которые потребуются миру в 2030 г. Если в 2004 г. агентство предполагало, что через 26 лет для удовлетворения глобального спроса потребуется добывать порядка 116 млн баррелей в сутки, то сейчас будущие потребности стали скромнее на четверть», – отмечают эксперты в своем исследовании. В базовом сценарии МЭА, разработанном в период низких цен, потребность в нефти составит 92,9 млн баррелей в сутки, тогда как согласно радикальному сценарию агентства – МЭА 450, мировое потребление нефти к 2030 г. сократится до 80 млн баррелей в сутки.


http://neftianka.ru

Возврат к списку

Будущее без бензина: как заработать на отказе от двигателей внутреннего сгорания

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания постепенно уйдут в прошлое. Их продажу Норвегия запретит с 2025 года, Япония — с 2035, Сингапур — с 2040 года. Резко ограничить или запретить продажу таких машин собираются в Великобритании, Германии и Канаде. А с 2040 года наступит полный запрет на продажу любых грузовиков с традиционными моторами по всей Европе.

В 2019 году доля электромобилей в мировых продажах машин составляла 2,5%, по итогам 2020-го она выросла почти в два раза — до 4,2%. Эти факторы указывают на сильный рост производства электрокаров в ближайшие годы, главным «узким горлом» которого станут аккумуляторы.

Один из главных компонентов аккумуляторов — литий, который также используется в производстве аккумуляторов для смартфонов, ноутбуков и другой техники. Рост спроса на электромобили может привести к нехватке лития (а также кобальта и палладия), так как на производство аккумулятора для электрокара необходимо в десятки раз больше металла, чем при изготовлении мелкой техники. Согласно недавнему исследованию Международного энергетического агентства (МЭА) «Роль критических минералов в переходе к чистой энергии», в 2040 году спрос на литий может вырасти в 50 раз.

Производители электрокаров и современных аккумуляторов, способных удерживать заряд на больших расстояниях, нуждаются также в кобальте, графите, марганце и редкоземельных элементах для их двигателей и батарей. Кобальт, например, входит в состав электродов литиевых аккумуляторов, которых в свете зеленых инициатив властей во всем мире требуется все больше и больше. Это означает, что спрос на кобальт начинает превышать предложение, и шансов изменить это очень мало. МЭА прогнозирует рост спроса на кобальт и графит в 30 раз в случае замены автомобилей с масляным приводом на электромобили.

Прибрать за Маском: как бывший техдиректор Tesla зарабатывает на старых литий-ионных аккумуляторах

Растущий спрос, конечно, будет стимулировать промышленность осваивать новые запасы полезных ископаемых, но их потенциальные источники ограничены, а процесс доставки — дорогостоящий и сложный. Другими словами, мир может столкнуться с серьезной нехваткой критически важных материалов и существенными колебаниями цен на них.

Реклама на Forbes

Вызывает опасения то, что добыча и производство этих металлов сконцентрированы на небольшой территории нескольких стран. По данным МЭА, 80% мирового кобальта поставляет Демократическая Республика Конго, 70% редкоземельных металлов — Китай (в этом сегменте работают China Rare Earth (0769 HK), MMG (1208 HK), Ganfeng Lithium (1772 HK), производство лития в основном осуществляется в Аргентине и Чили (вместе они дают почти 80% мировых поставок), в то время как четыре страны — Аргентина, Чили, ДРК и Перу — обеспечивают большую часть меди на рынке.

Инвестиционные возможности

В последние несколько лет поддерживать тренд перехода на электрокары стало проще благодаря IPO таких компаний, как Tesla, Nio, Nikola Motor и других разработчиков электрокаров. В то же время эти компании сейчас очень высоко оценены рынком и зависят от внешних вливаний. Кроме того, есть риск со стороны разработок традиционных автопроизводителей — можно ожидать сильную волатильность акций (вплоть до массового банкротства) в случае провала или неудачных запусков их пилотных проектов. Например, Tesla только в последней отчетности показала выход на безубыточность основного направления бизнеса без учета продажи налоговых кредитов традиционным автопроизводителям.

Еще одним вариантом поучаствовать в тренде на электрификацию автомобильного транспорта в будущем является покупка акций производителей традиционных автомобилей (General Motors, Ford, Toyota, BMW, Hyundai, Volkswagen и др.), которые также делают успехи в этом направлении, активно разрабатывают и даже уже производят собственные EV пока в небольших объемах. Это также ставка на будущее, но уже без взрывного роста. Эти компании более понятны инвестору, они давно на рынке и финансируют капитальные затраты из собственного денежного потока.

Неизбежный крах: почему современный автопром не переживет массового распространения электромобилей

Производители аккумуляторов

Еще одна большая группа бенефициаров тренда — производители аккумуляторов, которых можно разделить на три группы: LFP-батареи, NMC-аккумуляторы и аккумуляторы с твердотельным электролитом.

LFP-батареи (аккумуляторы на основе фосфата железа) используются, в частности, в младших версиях электромобилей Tesla китайской сборки. Аккумуляторные ячейки на основе фосфата железа хуже переносят низкие температуры, но более устойчивы к перегреву и обладают более длительным сроком службы. Лидером на рынке является китайская компания Contemporary Amperex Techn (CATL) с долей в 31,5 %, акции доступны на Шэньчжэньской бирже. За ней следуют корейские игроки LG Energy Solution, Samsung SDI и SK Innovation. Две последние компании также публично торгуются.

Более дорогие NMC-аккумуляторы (литий-никель-марганец-кобальт-оксидные) имеют меньший ресурс и более подвержены воспламенению в результате механических повреждений, но компенсируют это лучшей отдачей в морозную погоду и большей плотностью хранения заряда. Ведущими производителями выступают LG Energy Solution и Panasonic (публичная компания).

На аккумуляторы с твердотельным электролитом делают ставку в том числе и крупнейшие автопроизводители мира: Toyota, Volkswagen, Ford, BMW, Hyundai и др. Volkswagen инвестирует в QuantumScape, Toyota разрабатывает такие аккумуляторы своими силами, а Ford и BMW недавно вложили $130 млн в американскую компанию Solid Power (работает с 2017 года). Уже в следующем году Solid Power начнет пилотное производство тяговых батарей с твердотельным электролитом. К серийному производству планируется приступить еще через несколько лет.

Корейская Hyundai начнет массовое производство таких батарей лишь к 2030 году, причем само производство будет поручено сторонним компаниям — сами корейцы лишь участвуют в разработке технологии. Еще одним серьезным игроком на рынке батарей с твердотельным аккумулятором может стать крупная тайваньская компания Foxconn, известный контрактный производитель мобильной и компьютерной техники, в частности, по заказу Apple. Коммерческое производство аккумуляторов Foxconn планирует запустить в 2024 году, а первые прототипы будут изготовлены уже в этом году. QuantumScape — единственная публичная компания, непосредственно занимающаяся разработкой. Сейчас нет готового продукта, и ожидается, что компания будет убыточна до 2023 года. Компания вышла на IPO в конце 2020 года. Ее аккумуляторы должны быть готовы к выходу на рынок в ближайшие пять лет.

Отходы с зарядом: бывший топ-менеджер Tesla придумал способ сделать электромобили дешевле

Перспективы рынка

Перспективы рынка аккумуляторов для электромобилей очевидны: автомобильная индустрия активно отказывается от машин с двигателем внутреннего сгорания в пользу экологически чистого (условно) транспорта. Например, только на территории Китая и только в этом году было анонсировано строительство 22 новых предприятий по производству тяговых аккумуляторов для транспорта. Инвестиции в эти проекты насчитывают $24,9 млрд.

У Индонезии также есть амбициозные планы в отношении батарей для электрокаров. Страна хочет стать мировым центром производства литиевых аккумуляторов, и у нее есть к этому все предпосылки. Индонезия обладает 22% мировых запасов никеля, в год она производит до 30 % этого металла в мире. Руководство страны еще в 2019 году ввело ограничения на экспорт минеральной руды, что существенно повысило стоимость никеля на бирже. С тех пор ведутся переговоры с зарубежными компаниями о строительстве предприятий по производству аккумуляторов на территории Индонезии. Уже достигнуто соглашение с LG Energy Solution о создании предприятий, подразумевающих полный цикл производства батарей — от добычи никеля до получения готовых аккумуляторов. Корейцы собираются вложить в этот проект около $10 млрд. Также ведутся переговоры с компаниями Tesla, CATL, BASF, Eramet, так что, возможно, уже через пять лет индонезийские предприятия будут поставлять значительное число аккумуляторов на мировой рынок.

Американские автопроизводители также понимают перспективы рынка тяговых батарей: на территории США в ближайшее десятилетие появится не одно новое предприятие по производству таких товаров. К примеру, Ford и южнокорейская компания SK Innovation основали совместное предприятие под названием BlueOvalSK. Новая компания планирует уже к 2025 году выйти на мощность в 60 ГВт*ч суммарной емкости выпускаемых на производстве батарей, этого будет достаточно для комплектования 600 000 электромобилей. Компании вложат в новый проект не менее $5,3 млрд в ближайшие пять лет.

Еще одна южнокорейская компания LG Energy Solution инвестирует $4,5 млрд в производство аккумуляторов на территории США в ближайшие четыре года. Строительство первого завода в Огайо в партнерстве с General Motors уже близится к завершению. Планируемая мощность предприятия — 35 ГВт*ч. В планах LG Energy Solution также строительство второго завода — на территории Теннесси.

Курс на зеленую энергетику, поддерживаемый многими странами мира, меняет современную реальность. Появление новых индустриальных игроков с сопутствующей трансформацией существующих цепочек поставок открывает множество инвестиционных возможностей. Правильный выбор целей и момента для входа в них способны приумножить капитал инвесторов.

​​При участии Ольги Веретенниковой и Михаила Никитина (Borsell Research)

Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора

Tesla Semi. Миллиардер Илон Маск показал электромобили будущего

9 фото

Как спасти двигатель внутреннего сгорания / / Независимая газета

Чиновники Еврокомиссии подтасовывают факты в пользу электромобилестроения

Строительство завода электромобилей американской корпорации Tesla под Берлином. Фото Reuters

Каждая четвертая новая легковая машина в Германии имела в 2020 году альтернативный двигатель. Из электрических моделей наибольшим спросом пользовались малый класс и внедорожники. Об этом сообщает немецкое государственное информационное агентство Deutsche Welle (DW). Продажи автомобилей марки Mercedes выросли в Германии в 2020 году на 545,7%, у бренда Volkswagen рост составил 463,3%, Renault продал на 233,8% больше, Hyundai – на 215,5%, Audi – на 133,5%, Tesla – на 55,9%… Такие астрономические цифры опубликовало Федеральное автотранспортное ведомство (KBA). Речь идет о немецком рынке электромобилей.

Бум гибридов и электромобилей на падающем рынке

В ситуации, когда число проданных в ФРГ в прошлом году новых легковых машин из-за пандемии коронавируса, двух локдаунов и рецессии снизилось по сравнению с 2019 годом на 19%, в данном сегменте крупнейшего в Европе автомобильного рынка наблюдался бурный рост. Продажи автомобилей, работающих исключительно на электрической тяге (Battery Electric Vehicle, BEV), за год увеличились более чем в три раза (на 206,8%) и достигли 194 163 единиц. Еще более высокими темпами (342,1%) рос спрос на подзаряжаемые гибриды (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV). В результате было зарегистрировано 200 469 новых плагин-гибридов. Всего же продажи различных видов гибридов достигли почти 528 тыс. В итоге примерно каждая четвертая новая легковая машина, выехавшая в прошлом году на дороги Германии, имела альтернативный двигатель, указывает KBA.

Ведомство включает в эту категорию не только электромобили и различные виды гибридов, но также легковые машины, работающие на водороде и газе – компримированном или сжиженном. Однако на немецком рынке они продолжают играть незначительную роль. Продажи автомобилей на компримированном газе, к примеру, упали в прошлом году на 6,1% и составили всего 7159 единиц.

Так что в Германии из всех альтернатив классическим двигателям внутреннего сгорания (ДВС), бензиновым и дизельным, в начале нового десятилетия перспективной представляется только электрическая тяга. Переходу на нее из экологических и климатических соображений активно содействует правительство Германии, предоставляя покупателям электромобилей и плагин-гибридов субсидии, которые могут достигать 9 тыс. евро.

Благодаря этой системе субсидирования и произошел тот коренной перелом, которого добились в 2020 году BEV и PHEV на немецком рынке. Именно так трактует итоги прошлого года глава KBA Рихард Дамм: электромобильность перестала быть экзотикой, она прочно вошла в жизнь страны.

«При сохранении темпов роста регистрации новых автомобилей на электрической тяге примерно в 22%, достигнутых в последнем квартале 2020 года, можно будет добиться провозглашенной федеральным правительством цели – выйти на уровень от 7 млн до 10 млн зарегистрированных в Германии электрических автомобилей к 2030 году», – считает глава автотранспортного ведомства.

В 2020 году больше всего от этого тренда выиграл тот немецкий автостроитель, который решительнее других сделал ставку на электрификацию выпускаемого им легкового автотранспорта: группа Volkswagen. Статистика KBA показывает, что именно этот концерн со всеми его дочерними фирмами и брендами добился в прошлом году самых значительных успехов, став, причем с существенным отрывом от конкурентов, бесспорным лидером на немецком рынке электромобилей и плагин-гибридов, особенно в сегменте BEV.

Конечно, рост продаж электромобилей сразу на 463% во многом связан с эффектом низкой базы: в 2019 году бренд VW еще не мог предложить покупателям ничего оригинального – только оснащенные электрическими моторами модели Golf или, скажем, серийное производство VW ID.3, первого электромобиля компании, с самого начала сконструированного для работы с электрическим двигателем, началось лишь в конце того года.

Но в значительной мере именно эта модель, реально поступившая к дилерам лишь в сентябре 2020 года, обеспечила бренду взрывной рост продаж и, по данным KBA, долю сразу в 23% среди всех новых BEV, зарегистрированных в прошлом году в Германии. На электромобили марки Audi пришлись 4,3%, еще одна дочерняя фирма концерна, Skoda, завоевала 2,4% при росте продаж за год на 132,7%.

Таким образом, по итогам 2020 года группа Volkswagen контролирует примерно 30% немецкого рынка электромобилей. Второе место с долей в 16,2% занял французский автостроитель Renault, чья компактная модель ZOE уже несколько лет пользуется большой популярностью во всей Европе, третье место с долей в 8,3% досталось американской корпорации Tesla.

Сравним эти показатели с данными из Норвегии, ставшей первым в мире рынком, где покупают больше электромобилей, чем легковых машин с двигателями внутреннего сгорания. В 2020 году 54,3% всех зарегистрированных в этой стране новых автомобилей имели электрические или гибридные двигатели, сообщила Служба информации дорожного движения (OFV) в Осло. По итогам 2019 года данный показатель составлял 42,4%.

Обращает на себя внимание, что четыре самые востребованные в Норвегии модели – это чисто электрические BEV: внедорожник Audi e-tron, Tesla Model 3, Volkswagen ID.3 и Nissan Leaf. Пятое место заняла гибридная версия VW Golf. Расклад сил напоминает тот, что сложился и в Германии: группа Volkswagen явно лидирует, заняв три позиции из пяти. В ближайшие дни станет понятно, в какой мере подобное распределение долей наблюдается и в других странах Европы.

Статистика KBA позволяет сделать еще некоторые выводы о специфике немецкого рынка электромобилей. Лучше всего в 2020 году продавались BEV, относящиеся к малому классу (29,9%), к городским внедорожникам SUV (19,9%), к компактному классу (19,6%) и к классу мини (16,2%). Средний класс был меньше востребован, бизнес-класс – существенно меньше.

Таким образом, жители Германии приобретали электромобили главным образом для езды по городу или в качестве второго автомобиля в семье. Либо останавливали свой выбор на особо модных в последнее время городских внедорожниках. Именно в этих сегментах рынка группа Volkswagen с брендами VW и Audi хорошо позиционирована. К классу SUV относится и электромобиль VW ID.4, продажи которого должны начаться в 1-м квартале этого года.

Но как раз в этом классе концерн может вскоре столкнуться с мощной конкуренцией со стороны американской компании Tesla, которая после завершения строительства своей гигафабрики под Берлином собирается уже летом этого года начать там выпуск городского внедорожника Model Y.

Однако «хоронить» двигатель внутреннего сгорания в Германии еще рано.

Спасение двигателя внутреннего сгорания

Немецкая газета Welt опубликовала на днях статью о путях спасения двигателя внутреннего сгорания в условиях климатического разворота. Как известно, эти шаги являются крайне актуальными. Дело в том, что Еврокомиссия предложила проект ужесточения выбросов для автомобилей. Речь идет о нормативах Евро-7, которые должны быть введены с 2025 года. Глава немецкого союза автомобильной промышленности (VDA) Хильдергард Мюллер сравнивает это нововведение с фактическим запретом двигателя внутреннего сгорания. Вопрос, пишет газета, однако, связан с определением лимита сокращения выбросов. Насколько его можно сокращать, чтобы еще можно было использовать двигатель внутреннего сгорания? Чтобы ответить на этот вопрос, Комиссия ЕС собрала группу независимых ученых и поручила им разработать различные сценарии. Ученые должны были ответить на основной вопрос, к каким последствиям приводят различные низкие границы выбросов. Ученые разработали три сценария. Однако при презентации в Комиссии ЕС был представлен только один сценарий – самый жесткий. Как сообщили ученые немецкой газете Stuttgarter Zeitung, указание представить именно этот сценарий им поступило от вице-президента Комиссии ЕС Франса Тиммерманса, ответственного за Green Deal («зеленую сделку»). Напомним читателям, что «зеленая сделка» – это 24-страничный документ, в котором изложен путь ЕС к климатической нейтральности и радикальному снижению уровня выбросов парниковых газов в атмосферу к 2050 году. Документ затрагивает разные сферы жизнедеятельности – энергетику, сельское хозяйство, транспорт, биоразнообразие и др. Депутат Европарламента, христианский демократ Маркус Пипер высказал сомнение в таком узком и идеологизированном подходе Комиссии ЕС. Однако германская автомобильная промышленность предполагает, что именно самый жесткий сценарий и будет одобрен Комиссией ЕС, чтобы ввести нормативы Евро-7. Введение этого норматива будет означать запрет двигателя внутреннего сгорания «через заднюю дверь», или, другими словами, не напрямую. Для лимита выброса окиси азота в Евро-7 предусмотрен лимит в 10–30 мг на пройденный километр пути независимо от ситуации на дороге, погоды и состояния самого двигателя. Независимые ученые считают эти показатели в техническом плане просто недостижимыми. Поэтому они сделали вывод, что те, кто ставит цели, подобные Евро-7, просто намерены запретить двигатель внутреннего сгорания. Депутат Марк Пипер уверен, что если Евро-7 станет реальностью, то через пять или шесть лет обычные (не электрические) автомобильные моторы уже не будут производиться. И это, по его мнению, равносильно уничтожению моторостроения и промышленности, производящей компоненты для автомобильной промышленности. При этом экология не получит никакой выгоды. По мнению Пипера, электромобили имеют на самом деле гораздо худший баланс двуокиси углерода по сравнению с самыми современными дизельными автомобилями, которые после введения Евро-7 не будут больше собираться. На этот счет известно исследование группы CESifo из мюнхенского Института экономических исследований (IFO).

Сравнительное исследование транспортных средств среднего класса Tesla Model 3 и Mercedes C 220 d показало, что первая модель выбрасывает в атмосферу больше углекислого газа, чем второй автомобиль – с дизельным двигателем. К такому выводу пришли ученые исследовательской группы CESifo Института экономических исследований в Мюнхене. Результаты их работы представлены на сайте учреждения.

Опасный для окружающей среды электромобиль

Несмотря на мнение большинства о том, что массовое внедрение электромобилей экологически безопасно, выяснилось, что электромобиль производит на 25% больше выбросов, чем модель немецкого автоконцерна. Mercedes C 220 d выделяет 117 г диоксида углерода за километр, в то время как электромобиль – 159 г.

В исследовании подчеркивается, что добыча и переработка лития, необходимого для производства аккумуляторных батарей, также требует большого количества энергии. Батарея мощностью 75 кВт-ч выделяет от 10 тыс. до 14 тыс. кг углекислого газа. По мнению ученых, ввиду 10-летнего срока эксплуатации аккумулятора и среднегодового пробега электромобиля в 15 тыс. км, на который рассчитана батарея, на изготовление и дальнейшую переработку аккумулятора приходится 73–98 г углекислого газа на километр.

Отмечается, что дизельные двигатели, работающие на метане, то есть природном газе, значительно меньше загрязняют окружающую среду. В сравнении с дизельными двигателями выбросы метанового мотора меньше на треть. В настоящее время крупнейшие автоконцерны форсируют производство электромобилей. Так, например, японский производитель Toyota объявил о намерении ориентировочно к 2025 году полностью прекратить выпуск автомобилей с бензиновыми или дизельными двигателями, оставив в своей модельной линейке только гибриды, электромобили и автомобили, работающие на водороде.

Катализаторы и альтернативное топливо

Сторонники традиционного двигателя внутреннего сгорания делают сегодня ставку на новые катализаторы, в которых применяются… препараты из мочевины – AdBlue. Подобные катализаторы резко снижают в выхлопных газах оксид азота. Сегодня они находят применение автомобильной промышленности для достижения норм Евро-6. Зеленые в Европарламенте требуют дальнейшего совершенствования катализаторов с AdBlue и полагают, что это поможет внедрению норм Евро-7 для традиционных автомобильных моторов.

В Германии по этому поводу разгорается дискуссия о новой концепции энергетического налога и замене им традиционного топливного налога, который учитывается в цене бензина на немецких бензоколонках. На сегодня, по данным Statista, в цене 1,449 евро за литр Супер, на налоги приходится 65% цены. Важнейшими налогами при этом являются наряду с НДС энергетический или топливный налог.

Речь идет о том, чтобы бензин или дизель оценивался с позиций воздействия на окружающую среду и эмиссии двуокиси углерода. Это позволило бы повысить конкурентоспособность альтернативных видов топлива, которые более благоприятны в отношении окружающей среды. Консалтинговая фирма Frontier Economics и исследовательский институт при Кельнском университете (FiFo) разработали концепцию реформы энергетического налога с позиций усиления охраны окружающей среды. С точки зрения разработчиков, чтобы достичь климатических целей, и на транспорте необходимо наряду с повышением уровня электромобильности активнее внедрять альтернативные виды топлива. В данном случае речь идет о биотопливе из растительных масел и отходов, а также о новых видах топлива, производимого исключительно с использованием возобновляемых источников энергии. Речь идет о водороде. Разумеется, производство такого топлива дороже, чем изготовление топлива из ископаемого сырья. Но чтобы обеспечить их выход на рынок, необходимо создание соответствующих условий, и главную роль в создании таких условий будет играть налоговая политика.

Сегодня же, указывает газета, именно роль такого регулятора, как энергетический налог, остается вне поля зрения экологов. Подход к энергетическому налогу должен быть изменен. Как известно, в Германии с 15 июля 2006 года он в качестве потребительского налога заменил налог на нефтепродукты и регулирует налогообложение всех видов энергоносителей как природного, так и искусственного происхождения. Вопрос заключается в том, что именно облагать налогом. Немецкий институт прикладной экологии (Institute for Applied Ecology) рекомендует дополнительно включить в энергетический налог ставку на выбросы двуокиси углерода.

Иной подход демонстрирует уже упомянутая выше группа ученых из FiFo Кельнского университета. Они предлагают изменить измеряемую базу энергетического налога. Если в действующем налоге в части автомобильного бензина или дизельного топлива налогом облагается, по сути, уровень содержания серы, то в будущем налогом должен облагаться только уровень содержания углерода ископаемого топлива. Благодаря этому альтернативные виды топлива станут конкурентоспособнее, чем традиционные виды топлива, производимые из нефти. Встает вопрос – что это даст? В сравнении с планами по введению Евро-7, который может исключить использование двигателя внутреннего сгорания, новое налогообложение топлива позволит сохранить парк автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Адриан Виллиг, управляющий немецкого научно-исследовательского института тепла и мобильности (IWO), который совместно с экспертами объединения топливной промышленности Германии (MWV) подготовил исследование по перспективам двигателя внутреннего сгорания в мире, утверждает, что даже при бурном расширении электромобильности в 2030 году по дорогам Германии будут ездить 35 млн автомашин с двигателем внутреннего сгорания и жидкие виды топлива по-прежнему будут играть важную роль в транспорте. Отсюда и необходимость того, чтобы и двигатель внутреннего сгорания вносил свой вклад в снижение выбросов парниковых газов. Предлагаемые изменения могут позволить реализовать в случае бензина и дизеля, производимых из ископаемых энергоносителей, налоговую ставку в 300–400 евро на тонну выбросов СО2, которые потребителя не столь затронут, как введение Евро-7. А для инвесторов будет дан сигнал вкладывать средства в производство альтернативных видов топлива. 

Разборка двигателя внутреннего сгорания — HPI Racing

В этом разделе мы шаг за шагом покажем вам, как разобрать и собрать ваш двигатель. Для примера на фотографиях здесь показан двигатель Nitro Star 15FE, однако эти шаги по разборке и сборке мотора идентичны для любого автомодельного двухтактного двигателя, который используется на радиоуправляемых машинах. В таблицах ниже будут указаны номера деталей, рекомендуемых для моторов марки HPI. Если ваш двигатель не относится к моторам марки HPI, номера деталей будут другие.
Прежде всего, необходимо снять двигатель с модели. Любой двигатель со временем требует капремонта (как правило, капремонт производится после того, как будет израсходовано 1 — 3 галлона топлива, в зависимости от того, как вы заботились, обслуживали и эксплуатировали ваш двигатель). Если вы собственноручно собирали свою модель, проблем по демонтажу двигателя с шасси у вас не возникнет. Если вы владелец готовой к запуску машины, найдите в инструкции по эксплуатации раздел, в котором описывается процесс установки двигателя и посмотрите, что следует сделать, чтобы снять двигатель. Демонтаж двигателя с модели выходит за рамки данной инструкции, у разных машин демонтаж мотора может иметь индивидуальные нюансы, поэтому мы рекомендуем обратиться к инструкции к вашей машине, чтобы ознакомиться с процессом демонтажа.
Следующим шаг, это подготовка необходимых инструментов. На картинке ниже, в правом верхнем углу вы можете видеть двигатель (15FE), а ниже расположены инструменты, которые вам понадобятся. В перечень инструментов включены острогубцы, крестовые отвертки № 1 и № 2 (с закаленными наконечниками) и шестигранный ключ 2.5мм.
После того, как вы извлекли двигатель из машины, вы можете решить, какие детали вы хотите заменить, например: маховик, коленвал, поршневой палец и шатун. Чтобы узнать номера деталей, которые вы будете заказывать в ближайшем хобби магазине, обратитесь к таблице. Если вы решили заменить маховик, вам понадобится тюбик специальной смазки, которая поставляется с комплектом Nitro модели или ее эквивалент.

Мы настоятельно рекомендуем использовать отвертки с закаленными наконечниками, это  уменьшит вероятность повреждения головок винтов и, в то же время, такие отвертки прослужат гораздо дольше, чем обычный бытовой инструмент.

К деталям, которые, как правило, требуют замены, относится: цилиндр и поршень, прокладки головки и задней крышки двигателя. Убедитесь, что вы приобрели правильную поршневую пару (поршень/цилиндр) и набор прокладок соответствующего размера. Для определения правильных номеров деталей, пожалуйста, обратитесь к инструкции для вашего двигателя. Если у вас есть все необходимые детали для ремонта мотора, вы можете приступить к разборке мотора.
Сначала определите тип винтов крепления головки двигателя. На моторе Nitro Star Pro 15FE для фиксации головки двигателя используются винты с головкой под крестовую отвертку # 2, другие двигатели могут использовать винты с головкой под шестигранные ключи, поэтому, прежде, чем откручивать винты, убедитесь, что вы выбрали инструмент правильного размера. В нашем случае очень важно использовать именно крестовую отвертку # 2, а НЕ # 1. Если вы будете использовать отвертку # 1 или другого, не подходящего размера, вы повредите головку винтов. Пожалуйста, обратите внимание, в данном примере показан двигатель HPI 15FE! Ваш двигатель может быть другого типа или марки, но процесс будет выглядеть так же. Главное, не забудьте определить тип и размер головок винтов, которые необходимо выкрутить и подберите для этого соответствующий инструмент. Винты крепления головки двигателя 15FE могут иметь другой тип головки винта, но их расположение будет таким же, как и на вашем двигателе.

Используя соответствующий качественный инструмент (крестовую отвертку или шестигранный ключ), выкрутите винты крепления головки двигателя. Положите винты в пластиковую или картонную коробку, и поставьте ее в стороне в удобном месте. Если винты упадут со стола и потеряются, вам придется тратить время на поиски или приобретение новых винтов!

Теперь снимите головку двигателя и отложите ее в сторону. Запомните, в каком положении была установлена головка двигателя. Важно запомнить, в каком направлении были ориентированы ребра охлаждения головки мотора, чтобы позже, после того, как вы установите двигатель на модель, вам не пришлось менять положение головки двигателя. 

 

Двигатель внутреннего сгорания — Energy Education

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются наиболее распространенной формой тепловых двигателей, поскольку они используются в транспортных средствах, лодках, кораблях, самолетах и ​​поездах. Они названы так потому, что топливо воспламеняется для выполнения работы внутри двигателя. [1] В качестве выхлопных газов выбрасывается та же смесь топлива и воздуха. Это можно сделать с помощью поршня (так называемого поршневого двигателя) или турбины.

Закон идеального газа

Тепловые двигатели внутреннего сгорания работают по принципу закона идеального газа: [math] pV = nRT [/ math].Повышение температуры газа увеличивает давление, которое заставляет газ расширяться. [1] Двигатель внутреннего сгорания имеет камеру, в которую добавлено топливо, которое воспламеняется для повышения температуры газа.

Когда в систему добавляется тепло, это заставляет внутренний газ расширяться. В поршневом двигателе это заставляет поршень подниматься (см. Рисунок 2), а в газовой турбине горячий воздух нагнетается в камеру турбины, вращая турбину (Рисунок 1). Присоединяя поршень или турбину к распределительному валу, двигатель может преобразовывать часть энергии, поступающей в систему, в полезную работу. [2] Для сжатия поршня в двигателе прерывистого внутреннего сгорания двигатель выпускает газ. Затем используется радиатор, чтобы система работала при постоянной температуре. Газовая турбина, которая использует непрерывное горение, просто выбрасывает свой газ непрерывно, а не по циклу.

Поршни и турбины

Рисунок 1. Схема газотурбинного двигателя. [3]

Двигатель, в котором используется поршень , называется двигателем внутреннего сгорания прерывистого действия , тогда как двигатель, в котором используется турбина , называется двигателем непрерывного внутреннего сгорания .Разница в механике очевидна из-за названий, но разница в использовании менее очевидна.

Поршневой двигатель чрезвычайно отзывчив по сравнению с турбиной, а также более экономичен при низкой мощности. Это делает их идеальными для использования в транспортных средствах, так как они также запускаются быстрее. И наоборот, турбина имеет превосходное отношение мощности к массе по сравнению с поршневым двигателем, а ее конструкция более надежна для продолжительной работы с высокой выходной мощностью. Турбина также работает лучше, чем поршневой двигатель без наддува, на больших высотах и ​​при низких температурах.Его легкий вес, надежность и возможность работы на большой высоте делают турбины предпочтительным двигателем для самолетов. Турбины также широко используются на электростанциях для выработки электроэнергии.

Двигатель четырехтактный

главная
Рис. 2. 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания. 1: впрыск топлива, 2: зажигание, 3: расширение (работа выполнена), 4: выхлоп. [4]

Хотя существует множество типов двигателей внутреннего сгорания, четырехтактный поршневой двигатель (рис. 2) является одним из самых распространенных.Он используется в различных автомобилях (которые, в частности, используют бензин в качестве топлива), таких как автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы. Четырехтактный двигатель обеспечивает один рабочий ход на каждые два цикла поршня. Справа есть анимация четырехтактного двигателя и дальнейшее объяснение процесса ниже.

  1. В камеру впрыскивается топливо.
  2. Загорается топливо (в дизельном двигателе это происходит иначе, чем в бензиновом).
  3. Этот огонь толкает поршень, что является полезным движением.
  4. Отходы химикатов, по объему (или массе) это в основном водяной пар и двуокись углерода. Могут быть загрязнители, а также окись углерода от неполного сгорания.

Двухтактный двигатель

главная
Рис. 3. 2-тактный двигатель внутреннего сгорания [5]

Как следует из названия, системе требуется всего два движения поршня для выработки энергии. Основным отличительным фактором, который позволяет двухтактному двигателю работать только с двумя движениями поршня, является то, что выпуск и впуск газа происходят одновременно, [6] , как показано на Рисунке 3.Сам поршень используется в качестве клапана системы вместе с коленчатым валом для направления потока газов. Кроме того, из-за частого контакта с движущимися компонентами топливо смешивается с маслом для добавления смазки, что обеспечивает более плавный ход. В целом двухтактный двигатель содержит два процесса:

  1. Воздушно-топливная смесь добавляется и поршень движется вверх (сжатие). Впускной канал открывается из-за положения поршня, и топливовоздушная смесь поступает в удерживающую камеру.Свеча зажигания воспламеняет сжатое топливо и начинает рабочий такт.
  2. Нагретый газ оказывает высокое давление на поршень, поршень движется вниз (расширение), отходящее тепло отводится.

Роторный двигатель (Ванкеля)

главная
Рисунок 4. Цикл роторного двигателя. Он всасывает воздух / топливо, сжимает его, воспламеняется, обеспечивая полезную работу, а затем выпускает газ. [7]

В двигателе этого типа имеется ротор (внутренний круг обозначен буквой «B» на рисунке 4), который заключен в корпус овальной формы.Он выполняет стандартные этапы четырехтактного цикла (впуск, сжатие, зажигание, выпуск), однако эти этапы происходят 3 раза за один оборот ротора , создавая три такта мощности за один оборот .

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. 1.0 1.1 Р. Д. Найт, «Тепловые двигатели и холодильники» в журнале Физика для ученых и инженеров: стратегический подход, 3-е изд. Сан-Франциско, США: Pearson Addison-Wesley, 2008, гл.19, сек 2, с. 530
  2. ↑ Р. А. Хинрихс и М. Кляйнбах, «Тепло и работа», в Энергия: ее использование и окружающая среда , 5-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Брукс / Коул, 2013, глава 4, стр.93-122
  3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Jet_engine.svg
  4. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif
  5. ↑ «Файл: Двухтактный двигатель.gif — Wikimedia Commons «, Commons.wikimedia.org, 2018. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two-Stroke_Engine.gif.[ Доступно: 17 мая 2018 г.].
  6. ↑ С. Ву, Термодинамика и тепловые циклы. Нью-Йорк: Nova Science Publishers, 2007.
  7. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Wankel_Cycle_anim_en.gif

Что такое двигатель IC? и его тип — GaugeHow

Двигатель внутреннего сгорания — это двигатель, в котором воспламенение и сгорание топлива происходят внутри двигателя.Он работает по принципу воспламенения заряда внутри камеры сгорания под очень высоким давлением.

ОСНОВЫ I.C. ДВИГАТЕЛЬ

В первобытные времена мышцы человека были основным источником энергии для работы. Затем животных дрессировали, и их силу использовали для выполнения определенных работ. Позже было введено преобразование энергии из одной формы в другую с использованием машины, названной «двигатель».

Двигатель — это механический компонент, преобразующий одну форму энергии (особенно тепловую энергию) в механическую энергию.Эти типы двигателей широко известны как «тепловые двигатели». Обычно они бывают двух типов, а именно: двигатель E.C. и двигатель I.C. Двигатель. Двигатели IC и EC бывают двух типов: поршневые и роторные.

I.C. Engine, аббревиатура двигателя внутреннего сгорания, обозначает двигатель, в котором зажигание и сгорание топлива происходят внутри двигателя. Он работает по принципу воспламенения заряда внутри камеры сгорания под очень высоким давлением.

Примером является дизельный двигатель, в котором рабочим телом является воздух.Этот двигатель широко применяется в автомобилестроении, авиации, энергетике и др. Двигатель состоит из различных компонентов, а именно. цилиндр, свеча зажигания, клапаны, поршень, поршневые кольца, шатун, коленчатый вал и масляный поддон (поддон).

Основная классификация двигателей внутреннего сгорания

(по типам зажигания): бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом и вводится в цилиндр во время процесса впуска.

Когда поршень сжимает смесь, возникает искра, которая привела к процессу сгорания. во время рабочего хода газы сгорания расширяются и толкают поршень. Тогда как в дизельном двигателе только воздух вводится, а затем сжимается. После этого двигатель распыляет топливо в горячий сжатый воздух, что вызывает возгорание.

(по количеству тактов): двухтактный двигатель и четырехтактный двигатель. В большинстве двигателей используется четырехтактный двигатель, а это означает, что для завершения цикла требуется четыре хода поршня.Этот цикл включает четыре процесса: впуск, сжатие, сгорание, рабочий ход и выпуск.

В настоящее время делаются различные усовершенствования, такие как усовершенствования в конструкции двигателя, впрыска топлива, используемых материалов и т. Д. Для повышения эффективности использования топлива, уменьшения веса автомобиля, уменьшения загрязнения окружающей среды и уменьшения выбросов.

Присоединяйтесь к нашему онлайн-курсу IC Engine здесь

ВИДЫ ДВИГАТЕЛЕЙ IC

Двигатели внутреннего сгорания имеют самые разные классификации на основе разных критериев.

Ниже приведены основные критерии и их подразделения, по которым классифицируется двигатель внутреннего сгорания:

1. КОЛИЧЕСТВО ХОДОВ ЗА ЦИКЛ:

A) ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ:

Этот двигатель совершает четыре хода поршня, т.е. впуск, сжатие, мощность и выпуск для завершения рабочего цикла. Рабочий цикл требует двух оборотов коленчатого вала (720 градусов). Это наиболее распространенный тип двигателей, используемых в автомобильной промышленности.

B) ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ:

Судя по названию, этому двигателю требуется два хода поршня для завершения рабочего цикла.Это удары сжатия и расширения. Требуется только один оборот коленчатого вала.

C) ШЕСТИТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ:

Этот двигатель представляет собой усовершенствованный вариант обычных двухтактных и четырехтактных двигателей. Это увеличивает эффективность использования топлива, снижает выбросы и т. Д. В этом двигателе один из цилиндров совершает два хода, а другой — четыре такта, всего шесть тактов за цикл.

2. ПРИРОДА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА:

A) ДВИГАТЕЛЬ ОТТО ЦИКЛА

Цикл Отто — это идеальный цикл для двигателей SI.

Он состоит из двух квазистатических и изоэнтропических процессов и двух изохорных процессов. Двигатель, который следует этому термодинамическому циклу для работы, известен как двигатель отто-цикла.

B) ДИЗЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЬ

Дизельный цикл — это идеализированный цикл для дизельного двигателя, который состоит из двух изоэнтропических процессов, одного изобарного и одного изохорного.

C) ДВИГАТЕЛЬ С ДВУМЯ ЦИКЛАМИ

Двойной или смешанный цикл или цикл с ограниченным давлением — это комбинация отто-цикла и дизельного цикла.Добавление тепла частично происходит за счет постоянного объема и постоянного давления. Двигатель внутреннего сгорания, следующий за этим циклом, называется двухтактным двигателем.

3. ВИДЫ ИСПОЛЬЗУЕМОГО ТОПЛИВА

A) БЕНЗИНОВЫЙ ИЛИ БЕНЗИНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Этот двигатель вырабатывает энергию за счет сжигания бензина (или другого летучего жидкого топлива с аналогичными свойствами) от электрической искры. Обычно в качестве заряда используется смесь топлива и воздуха.

B) ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

В этом двигателе в качестве топлива используется дизельное топливо, в котором зажигание топлива происходит самостоятельно, без искры.Следовательно, происходит сжатие входящей воздушной смеси, а затем впрыскивается топливо.

C) ДВИГАТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЬ

Этот двигатель является более продвинутой версией двигателя Отто. Этот двигатель может работать как на природном газе, так и на бензине, что означает, что он соответствует системе природного газа и бензиновой системе, то есть двухтопливной системе. Следовательно, эти типы двигателей известны как двухтопливные или двухтопливные двигатели.

4. СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ

A) ДВИГАТЕЛЬ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ

в S.В двигателях I зажигание происходит с помощью свечи зажигания. Это механическое устройство, называемое свечой зажигания, воспламеняет смесь воздуха и топлива (заряд), которая сжимается и сгорает в камере сгорания.

B) ДВИГАТЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ ОТ КОМПРЕССИИ

Двигатель с ХИ следует процессу самовоспламенения или самовоспламенения, при котором заряд топлива воспламеняется за счет собственной теплоты сжатия. Здесь воздух вводится в камеру сгорания и сжимается до чрезвычайно высокого давления. Следовательно, степень сжатия у этого двигателя высокая (до 22).

5. КОЛИЧЕСТВО ЦИЛИНДРОВ

A) ОДНОЦИЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Это базовая поршневая конфигурация двигателя, в которой используется только один цилиндр двигателя. Конструкция этого двигателя компактна и проста.

B) МНОГОЦИЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Здесь используется более одной цилиндровой системы. Он используется для обеспечения более непрерывного потока энергии. Популярный многоцилиндровый двигатель состоит из четырех, шести и восьми двигателей в различных конфигурациях.

6. ​​УСТАНОВКА ЦИЛИНДРА

A) ДВИГАТЕЛЬ В ГОРИЗОНТАЛИ:

В этих двигателях цилиндры расположены в двух рядах по обе стороны от одного коленчатого вала. Это означает, что у них общий коленчатый вал. Другие названия этого цилиндра — двигатели с плоским двигателем или двигатели-боксеры.

B) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Вертикальный двигатель — это двигатель, в котором движение поршня является вертикальным, а именно. вертикально вверх и вниз, а коленчатый вал — под цилиндром.

C) ДВИГАТЕЛЬ V-ТИПА:

В этой конструкции двигателя цилиндры расположены под некоторым углом. Из-за наличия угла между ними он образует «v-образную форму». Этот угол варьируется от 60 до 90 градусов. Обычно в этой конструкции используется четное количество цилиндров. Они используются в спортивных мотоциклах высокого класса, автомобилях высокого класса и т. Д.

D) РАДИАЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Это поршневой двигатель внутреннего сгорания. Конфигурация похожа на «колесо и спицы», в котором цилиндры вынесены наружу от центрального картера.Он похож на звезду, поэтому его называют «звездным двигателем».

E) ВХОДНОЙ ДВИГАТЕЛЬ:

В этом двигателе цилиндры расположены по прямой линии, поэтому его еще называют «прямым двигателем». Эти двигатели могут иметь 2,3,4,5,6 или до 8 цилиндров. Конструкция этого двигателя условна и довольно проста.

F) X ДВИГАТЕЛЬ:

Когда два двигателя V соединяются одним коленчатым валом, мы получаем двигатель X. Таким образом, этот двигатель состоит из двух V-образных двигателей. Этот двигатель имеет собственное историческое значение, поскольку они использовались в самолетах во время Второй мировой войны.

G) ДВИГАТЕЛЬ С ПРОТИВОПОЛОЖНЫМ ПОРШЕНКОМ:

В этом двигателе пары поршней расположены соосно друг с другом и имеют общую камеру сгорания. Головка блока цилиндров отсутствует, и цилиндр имеет поршень на обоих концах.

H) W ДВИГАТЕЛЬ:

Как и двигатель V, двигатель W похож на свое название, то есть на букву W, если смотреть спереди. Двигатель W — это двигатель, в котором с общим коленчатым валом используется более одного (обычно трех или четырех) рядов цилиндров.

7.СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

A) ДВИГАТЕЛЬ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Этот тип охлаждающего двигателя зависит от количества воздуха, проходящего через его внешнюю поверхность двигателя, чтобы исключить рассеивание тепла. Делаем тонкие ребра охлаждения для увеличения площади поверхности.

B) ДВИГАТЕЛЬ С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Когда вода используется в качестве охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания, это называется двигателем с водяным охлаждением. Эта система охлаждения работает за счет прохождения воды (в качестве охлаждающей жидкости) через предусмотренные каналы в блоках цилиндров.Для этого двигателя мы производим водные рубашки, водяные насосы и т. Д.

C) ДВИГАТЕЛЬ С МАСЛЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Это еще один двигатель с жидкостной системой охлаждения, в котором моторное масло действует как охлаждающая жидкость, уменьшая рассеивание тепла. Для этой цели мы используем радиатор (маслоохладитель), где горячее масло после охлаждения двигателя проходит через теплообменник.

Узнайте больше в онлайн-курсе по двигателю IC здесь

Это полезно? Пожалуйста, поделитесь

Нравится:

Нравится загрузка…

FEV успешно разработала эффективный водородный двигатель внутреннего сгорания с низким уровнем выбросов

Основываясь на 40-летнем опыте в этой области, FEV — ведущий мировой поставщик инженерных решений — набирает обороты в разработке водородных двигателей внутреннего сгорания ( ICE)

Опираясь на 40-летний опыт работы в этой области, FEV — ведущий мировой поставщик инженерных решений — набирает обороты в разработке водородных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор, как в июле 2020 года ЕС инициировал «Европейский альянс по чистому водороду», водородный ДВС все чаще находится в центре внимания дискуссий транспортного сектора о решениях для двигателей с нулевым уровнем выбросов.Продолжающиеся дискуссии о сокращении выбросов CO2 более чем на 30% для грузовых автомобилей и на 50% для легковых автомобилей до 2030 года по сравнению с отправной точкой 2019 года добавляют дополнительное давление к развитию технологий с нулевым уровнем выбросов.

«Водородный двигатель внутреннего сгорания — надежный и экономичный вариант для транспортировки с нулевым выбросом CO2. По словам профессора Стефана Пишингера, президента и генерального директора FEV Group, его можно относительно просто внедрить в существующую производственную инфраструктуру и предложить потенциал для существующих автомобилей.«Тем не менее, из-за своих специфических химических свойств, таких как широкие пределы воспламеняемости и короткая задержка воспламенения, водород создает некоторые проблемы для разработки двигателей внутреннего сгорания, с которыми FEV успешно справляется».

Новая конструкция системы подачи водородного топлива

Для соответствия существующим требованиям безопасности и из-за необходимости надежного постоянного давления перед форсункой водород создает уникальную потребность в конструкции топливных рамп, питающих двигатель. «Компания FEV приобрела глубокие ноу-хау с точки зрения конструкции топливных рамп без колебаний давления с использованием нашего многоцилиндрового исследовательского двигателя», — сказал Пишингер.«Эти знания уже были успешно переданы в текущие проекты клиентов, независимо от системы впрыска — портовый топливный или прямой впрыск водорода».

Приготовление смеси для систем прямого впрыска

Помимо подачи водорода по магистрали, впуск через форсунки, а также процесс смешивания с всасываемым воздухом требует глубокого понимания динамики жидкости и взаимодействия.

«Крайне важно обеспечить оптимальную однородность смеси, что в конечном итоге приводит к низким уровням выбросов NOx в сочетании с высочайшим КПД двигателя», — сказал Пишингер.«В FEV мы используем хорошо зарекомендовавший себя процесс 3D CFD (расчет движения заряда). Чтобы изучить уникальное поведение водорода в процессе инжекции и смешивания, в сотрудничестве с RWTH Aachen University был проведен широкий спектр оптических исследований в камерах инжекции под давлением. Таким образом, мы получили беспрецедентное понимание процесса впрыска и смешивания водорода с другими газами ».

Экспериментальные результаты в сочетании с хорошо зарекомендовавшими себя знаниями FEV о генерации заряда-движения позволяют компании оптимизировать взаимодействие впрыска топлива и дизайна движения заряда для обеспечения максимально возможной однородности смеси.

Водород требует регулировки системы зажигания

Широкий предел воспламеняемости и низкая необходимая энергия зажигания предъявляют строгие требования к конструкции системы зажигания. Ключевым моментом является подавление любых непреднамеренных разрядов. Кроме того, высокие температуры пламени приводят к повышенному износу электродов и обращают внимание на максимально возможную управляемость подаваемой энергии зажигания.

«Вот почему мы решили тесно сотрудничать с основными поставщиками систем зажигания и производителями свечей зажигания на ранних этапах процесса», — сказал Пишингер.«Мы стремимся оптимизировать поведение этих ключевых компонентов, особенно для двигателей внутреннего сгорания на водороде, посредством обширных исследований двигателей и испытаний на долговечность».

Улучшенная вентиляция картера противодействует накоплению h3

Низкая плотность водорода может привести к накоплению водорода внутри картера двигателя, что приведет к превышению нижнего предела взрываемости. В сочетании с вышеупомянутой необходимой низкой энергией зажигания этот эффект может привести к серьезному повреждению двигателя.

«Благодаря нашим обширным исследовательским и тестовым возможностям нам удалось найти решения для устранения этого риска, который относится ко всем двигателям, которые мы когда-либо поставляли клиентам», — сказал Пишингер.

Оптимизированная переходная характеристика и низкие выбросы NOx

Чтобы компенсировать задержку переходной характеристики, имеющуюся при работе с постоянным соотношением воздух-топливо, интеллектуальные функции управления двигателем сочетают управляемость двигателя с наименьшими выбросами NOx. Поэтому FEV использует свой прототип быстрого управления для разработки программного обеспечения, специально предназначенного для водородных ДВС, максимально эффективно по времени.Для работы h3-ICE в полной автаркии без базового ЭБУ компания поставляет даже аппаратное и программное обеспечение для полного управления.

Максимизация устойчивости к преждевременному воспламенению

Прерывание зажигания является одной из основных проблем, ограничивающих водородные двигатели внутреннего сгорания в достижении высоких уровней среднего эффективного давления в тормозной системе (BMEP), подобных дизельным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *