211service.com
Silnik wypijający paliwo
W ramach projektu badawczego w Wielkiej Brytanii opracowano silnik benzynowy, który, jak twierdzi, może zmniejszyć zużycie paliwa o 15 procent bez utraty mocy.
Spalanie próbne : Silnik testowy firmy Lotus Engineering wykorzystany do opracowania nowej, wydajnej konstrukcji silnika.
Kluczem do nowego projektu jest sposób, w jaki paliwo i powietrze są oddzielnie wprowadzane do cylindrów silnika. Eksperymentując z różnymi reżimami bezpośredniego wtrysku paliwa, zmieniając otwieranie i zamykanie zaworów wlotowych powietrza, naukowcy twierdzą, że osiągnęli znaczący przełom w osiągach – i opracowali silnik samochodu koncepcyjnego, który cieszy się zainteresowaniem dużych producentów samochodów.
Celem projektu jest współpraca dwóch wiodących firm zajmujących się rozwojem silników samochodowych, Inżynieria lotosu oraz Kontynentalny układ napędowy oraz dwie uczelnie, Loughborough oraz University College London , jest zmniejszenie strat powodowanych przez przepustnicę silnika. W konwencjonalnych silnikach przepustnica jest częściowo zamknięta, z wyjątkiem pełnego przyspieszania, blokując przepływ powietrza oraz zmniejszając ciśnienie i gęstość powietrza wchodzącego do cylindra. Zmusza to silnik do cięższej pracy, aby wciągnąć powietrze do cylindra. Tę zmarnowaną energię można zaoszczędzić, kontrolując masę powietrza wchodzącego do cylindra nie za pomocą przepustnicy, ale zmieniając czas otwarcia zaworów w każdym cylindrze. Dzięki temu silniki mogą być mniejsze i bardziej wydajne.
Takie regulacje nie są możliwe w przypadku konwencjonalnych silników z zaworem zmiennym, które wykorzystują mechaniczne elementy sterujące, które ograniczają ich działanie. Ale Lotus Engineering opracował system hydrauliczny, który, jak twierdzi, umożliwia pełną kontrolę nad rozrządem, czasem trwania i podnoszeniem zaworów. Naukowcy doszli do wniosku, że najlepsza konfiguracja zaworów to cztery dla każdego cylindra, dwa dla wlotu powietrza i dwa dla wydechu. Według głównego inżyniera firmy, Grahama Pitchera, moc silnika można kontrolować, zamykając jeden zawór wlotowy i lekko otwierając drugi.
Inną ważną różnicą w stosunku do poprzednich konstrukcji jest to, że wtryskiwacz paliwa jest umieszczony centralnie w głowicy cylindra, a nie z boku. Pozwala to na lepsze mieszanie się paliwa i powietrza, ale oznacza to, że wtryskiwacz znajduje się w najgorętszej części silnika, a zatem wymaga lepszego przepływu wody, aby był chłodny. Dodatkową korzyścią lepszego spalania jest mniejsza ilość niespalonego paliwa w spalinach, co skutkuje mniejszą emisją węglowodorów.
Lotus Engineering i Continental Powertrain zastosowały już tę technologię w niskoemisyjnym samochodzie koncepcyjnym. Trzycylindrowy silnik o pojemności 1,5 litra oparty na koncepcji spalania został zastosowany w Oplu Astra i wykazano, że zmniejsza emisję dwutlenku węgla o 15 procent w porównaniu ze standardowym, czterocylindrowym silnikiem o pojemności 1,8 litra. Jednocześnie samochód koncepcyjny zapewnia 36-procentowy wzrost momentu obrotowego i 14-procentowy wzrost mocy.
Według Geraint Castleton-White, lidera w dziedzinie układów napędowych w Lotus Engineering, w efekcie powstał samochód, który emituje 140 gramów lub mniej dwutlenku węgla na kilometr. W 2007 roku samochody sprzedawane w Europie zawierały średnio 158 gramów dwutlenku węgla na kilometr; Proponowane prawodawstwo w Parlamencie Europejskim wymagałoby, aby samochody spełniały normy 130 gramów na kilometr do 2012 roku.
Mamy ogromne zainteresowanie ze strony producentów na całym świecie i koncepcja będzie w produkcji w przyszłości, mówi Castleton.
Prototypowy silnik jest bardziej opłacalny niż inne silniki z bezpośrednim wtryskiem i spalaniem ubogim, ponieważ pozwala uniknąć drogiego sprzętu do wychwytywania tlenków azotu.
John Heywood, profesor inżynierii mechanicznej na MIT, nie jest zaskoczony ulepszeniami. Wskazuje, że w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat nastąpił niemal liniowy wzrost wydajności silników spalinowych. Musimy wykorzystać wszystkie możliwości, które wyglądają obiecująco. Sugeruje jednak, że istnieją inne potencjalne sposoby zwiększenia wydajności silnika, takie jak zmniejszenie tarcia, co może okazać się bardziej opłacalne. Mówi, że istnieją pytania dotyczące długoterminowej atrakcyjności rynkowej technologii zaworów zmiennych.