Рынок компонентов
п ри степени сж ати я 14:1 п р е -
красно работаю т п ри обы чны х
услови ях эксплуатации н а ан а-
логе наш его 95-го бензина.
А грегаты с вы сокой степенью
сж ати я экон ом и чн ее обы чны х
н а 10-15% , но слож нее за счет
«послойного», точно р асп р е-
деленного впры ска. Х и трость
здесь в том, что бы м ом ент
п р о ск ак и в ан и я искры совп ал
с о б р азо ван и ем вокруг нее о б -
лака см еси с н орм альн ы м или
слегка обедненн ы м содерж ан и -
ем. Н у ж н а п ои сти н е сн ай п ер -
ская точн ость р аботы систем ы
впры ска.
Н есм отря на яв н ы е успехи,
р азр аб о тч и к и и скровы х свечей
заж и ган и я поп али в зако л до -
ван н ы й круг. Д ля того чтобы
гар ан ти р о вать во зго р ан и е
смеси, содерж ание которой
близко к стехиом етрической
(где окислителя ровн о столь-
ко, сколько необходи м о для
полного сго р ан и я - не больш е
и не м еньш е), энергию искры (и
м ощ н ость систем ы заж и ган и я)
н у ж н о повы ш ать. М ощ ность
искры долж н а бы ть не м енее 0,2
М Д ж п ри н ап р яж ен и и и ск р о в о -
го п р о б о я 17-25 кВ. И звестны е
систем ы заж и ган и я при этом
уж е работаю т н а пределе.
Н о чем вы ш е м ощ н ость
и тем п ература разряда, тем
бы стрее разруш аю тся эл ек тр о -
ды за счет электр о эр о зи о н н о го
в ы кр аш и ван и я. П ри м енение
сплавов таки х ту гоп лавки х м е-
таллов, как и р и ди й и платина,
лиш ь зам едляет этот процесс,
но не у стр ан яет его полностью .
С п ец и али сты считаю т, что п р и -
м ен ен ие тугоп лавки х эл ек тр о -
дов и з благородны х м еталлов
- это только такти чески й ход,
не устран яю щ и й проблем у,
а п о зволяю щ и й о ттян у ть ее
окончательное реш ение.
И н ы м и словам и, поскольку
эн ерги я п р о б о я искрового
п р о м еж у тк а п ри о собо бедны х
см есях со степенью сж ати я,
близкой к 20, заш кал и вает за
всяк и е м ы слим ы е пределы ,
а эр о зи о н н о е разруш ение
электродов в этом случае не
м огут сдерж ать н и плати на, ни
и ри ди й , то соверш енн о о чеви д-
но, что р азви ти ю свечи в п р и -
вы чн о м для нас виде при ходит
конец. П о это м у исследователи
все чащ е обращ аю тся к альтер -
н ати вн ы м сп особ ам заж и ган и я,
р азр аб о тк и к оторы х ведутся
к ак м и н и м ум по трем н а п р а в -
лениям .
Фанел
В к ом п ан и и M A H LE
P ow ertrain п робую т р е ан и м и -
ро вать старую кон ц еп ц и ю ф ор-
к ам ерн о-ф акельн ого заж и ган и я
н а новом техни ческом уровне
(не будем п у тать этот способ
с ф о р кам ер н ы м и сп о р ти в н ы -
м и свечам и). П р и н ц и п р аб о -
ты ф о ркам ерн о-ф акельн ого
заж и ган и я состои т в п р ед-
вари тельн ом восп лам ен ен и и
небольш ого кол и чества то п л и -
ва в о гр ан и чен н о м объем е с
последую щ им восп лам енен ием
в о зду ш н о -то п л и вн о й см еси в
кам ере сго р ан и я не м ален ькой
и скрой , а откр ы ты м плам енем ,
«м ощ ность» этого небольш ого
горящ его о б ъ ем а то п л и ва (ф а -
кела) в сотн и и даж е ты сячи раз
вы ш е, чем м ощ н ость искры .
В ерсия ф оркам еры Jet
Ig n itio n и н ж ен еров А ттарда и
П арсон а и з M A H LE бы ла п р ед -
ставлен а в 2011 г. на конгрессе
SAE в Д етрой те в виде рабочего
о б р а зц а двигателя G M Ecotec
LE 2,4. Ф оркам еры в этом экс-
п ер и м ен тал ьн о м двигателе
бы ли у стан овлен ы вм есто све-
чей. В ни х п одаю тся м и кр о до за
б ен зи н а и в о зд у х в соотн ош е-
н и и сам ом б лагоп ри ятн ом для
во сп лам ен ен и я. П осле того как
эт у смесь во сп лам ен и т о б ы ч -
н ая и скр о вая свеча заж и ган и я,
го р ящ и й ф акел вы р ы вается
в кам еру сго р ан и я, подж и гая
рабочую смесь.
С истем а Jet Ig n itio n п р а к ти -
чески всеядн а и м ож ет работать
в б и о то п л и вн ы х м оторах. П ри
этом гео м етр и я кам еры сго р а-
н и я и дн ищ а п о р ш н я п ерестает
и грать реш аю щ ую роль для
д о сти ж ен и я м аксим ального
эф ф ек та сго р ан и я, а деградация
электродов свечи п ракти чески
отсутствует и з-за м и н и м ал ь-
ного н ап р яж ен и я п р о б о я в
зап ал ьн о й смеси.
В этой ко н стр у кц и и удалось
создать для обы ч н о й свечи
п р акти чески и деальн ы е усло-
в и я работы , но при этом п о т р е -
бовал о сь разделить запальную
и основную кам еру сгорания.
К онструкц и ей Jet Ignition
заи н тер есо вал и сь м о то р о с тр о -
ители, которы е планирую т
начало ком м ерческой эксплуа-
тац и и двигателей с ф оркам ерой
ти п а Jet Ig nition н а 2014-2015 гг.
Корона
Н аш ж у р н ал уж е н еодн ократ-
но пи сал, что исследователи
ам ериканской к ом п ан и и Federal
M ogul считаю т, что будущ ее с и -
стем ы заж и ган и я в технологии
A dvanced C orona Ignition System
(ACIS). В основе этого м етода
леж ит п р и н ц и п п роб оя, и о н и -
зи р о ван н о го вы сокочастотны м
электри чески м полем газо -
о б р азн о й то п ли вовоздуш н ой
смеси. П ри частоте поля 1 МГц,
токе в несколько м и кроам п ер
и н ап р яж ен и и 100-500 кВ (то
есть м ощ н ость на 30-50% ниж е,
чем у о бы чн ой систем ы за -
ж и ган и я) наблю дается усто й -
чи во е объ ем н ое восп лам енен ие
обедненн ы х см есей с и зрядн ой
долей (40 и более проц ен тов)
о тр аб о тан н ы х газов. П ри
кор о н н о м р азр яде второй
электрод «свечи» не нуж ен. Его
зам ен яет газо вая среда.
О бъем н ое сгорание сп о -
собствует сниж ен ию ур о вн я
окислов азота, углекислоты и
повы ш ает общ ую эко н о м и ч -
н ость двигателя. Н а опы тны х
о бр азц ах дости гн ута 20% -ная
эко н о м и я топлива.
К райне н и зк ая деградац и я
электродов дает возм о ж н о сть
у стан ови ть одну свечу н а весь
ресу р с двигателя.
Все вроде хорош о, однако
кон кретн ы е сроки вн едрен и я
технологии ACIS н а серий ны х
м оторах п ока не назы ваю тся.
Лазер
О б этом заж и ган и и до-
ступ н ой и н ф о р м ац и и совсем
не м ного. И звестн о, что пока
лазерн ое заж и ган и е сущ ествует
в виде кон ц еп ц и й и нескольких
л аб ораторн ы х моделей. Н о идея
со здан и я м и к р о о ч ага вы со ко -
тем п ературн ой плазм ы (9000
градусов при давлени и 1000
атм) с пом ощ ью лазерн ого луча,
н аверн о, лиш ь нем ного м олож е
сам ого лазера. О том, что иссле-
дователи с начала 2000-х р аб о -
таю т над л азерн ы м заж и ганием ,
го во р ят п атенты кон струкц и й ,
в которы х восп лам енен ие в
кам ере сго р ан и я прои сходи т в
результате р азр яд а лазера.
2006 год - группа А зера Я ли-
н а и з У ни верситета К олорадо
зап атен то вал а систем у м н о го -
кан альн ого лазерн ого зап ал а с
одн оврем ен н ой лазерн ой ди а-
гн ости кой п роц есса сгоран и я
см еси в кам ере.
2011 год - сп ец и али сты ком -
п ан и и B O SC H В ернер Х ерден и
Ю рген Р ай м ан н зап атен товали
систем у ф оркам ерн ого л азер н о -
го заж и ган и я газовы х дви гате-
лей. (О ни ж е в 2012 г. получили
п атент н а и н н овац и он н ую к о н -
струкци ю кам еры сгорания.)
Тем не м енее все это бы ли
очень гром оздкие системы ,
которы е не пом ещ ались под
капотом , пока на конф ерен ции
CLEO 2011 Т акунори Т айра -
глава группы исследователей,
в которую уж е семь лет входят
специалисты Toyota и D enso,
не п родем онстри ровал первы й
в м и ре сверхм ощ ны й твердо-
тельны й м икролазер, вполне
пригодны й для реализаци и
заж и гания. Э та пригодность
бы ла п родем онстри рована на
рабочем макете - серийном
двигателе Toyota, восплам енение
в одном из ц и ли ндров которого
п рои зводилось двухлучевы м ла-
зерны м заж иганием . В условиях
стехиом етрического состава
воздуш но-топливной смеси
(15,2:1) в реж им е 1600 об/м и н не
бы ло заф иксирован о ни одного
пропуска лазерного заж игания.
В специально обедненной смеси
(17,2:1) искровы е свечи проде-
м онстри ровали 100% -ный отказ,
а лазерное заж и гание продолж а-
ло уверенн о работать.
О ж идается, что уж е после
2014 г. в Я пон ии м огут п о -
яв и тьс я ад ап ти р о ван н ы е под
лазерн ое заж и ган и е серий ны е
м оторы .
Э ти исследования п о к азы в а-
ют, что слухи о кон чи н е ДВС и
скором переходе на альтерн а-
ти вн ы е силовы е устан овки
сильно преувеличен ы , п о ск о л ь-
ку резервы соверш ен ствован и я
стары х добры х м о торов ещ е
далеко не исчерпаны . ■
А втоком поненты ' Ф ев р ал ь 2014
31
предыдущая страница 32 Автокомпоненты 2014 12 читать онлайн следующая страница 34 Автокомпоненты 2014 12 читать онлайн Домой Выключить/включить текст