Есть ли будущее у гибридных двигателей внутреннего сгорания?

Ограничения на выбросы в атмосферу становятся все строже, и некоторые производители автомобилей собираются решить эту проблему путем разработок гибридных двигателей, соответствующих требованиям экологов.

Цель, которая преследуется созданием гибридных двигателей, очень простая

– сохранение возможности поточного производства двигателей внутреннего сгорания в условиях повышенных требований к экологичности автомобилей.

Средства, которые нужны для модернизации, не идут ни в какое сравнение с размером затрат по интеграции электрического мотора. Сегодня в этом направлении работает немало компаний, занимаясь созданием двигателя с переменным сжатием и возможностью регулировать фазы распределения газа без участия распределительных валов.

Бензиновые двигатели с переменным сжатием

Японцы пошли путем, отличным от европейского и направленным на повышение эффективности стандартного двигателя. Это получилось сделать, увеличив уровень сжатия, который стал составлять 14 к 1. По словам разработчиков, с таким сильным сжатием могут работать оба варианта двигателя, то есть дизель и бензин. Низкая степень сжатия – главный недочет бензиновых двигателей, но с ростом степени сжатия повышается риск, что смесь воздуха с парами бензина может сдетонировать. Поэтому сжатие до сих пор оставалось на уровне 11 к 1.

В гоночных моторах эффективность повышается путем понижения степени нагрева цикла. Японцы решили работать с выпускной системой и понизили уровень выхлопных газов в два раза, до 4%, за счет чего степень сжатия выросла в 3 единицы. Охлаждение воздуха в момент распыления горючего в цилиндре дало возможность поднять этот показатель еще на единицу. Для реализации этой идеи использовались фазовращатели на впускающем и выпускающем распределительных валах.

Также был уменьшен диаметр цилиндров, за счет чего улучшился ход поршней. В результате получилось добиться значительного снижения уровня выброса углекислого газа в атмосферу. Из-за особенностей строения гибридного двигателя увеличивается качество «нижней» тяги, обороты снижаются на 15%, что приводит к экономии топлива и снижает уровень выбрасываемого в атмосферу СО2 в сравнении с турбодвигателем малого объема.

Дизельный вариант

В первом таком двигателе, появившемся больше века назад, топливо впрыскивалось напрямую и воспламенялось из-за высокой температуры нагрева. Для реализации этого принципа показатель сжатия должен превосходить аналогичный у бензиновых примерно в два раза. У атмосферных дизельных двигателей сжатие составляет 20 к 1, у имеющих турбонаддув – от 16 до 18 к 1. Но для создания двигателя с большей экологичностью потребовалась еще большая степень сжатия – 14 к 1.

По заверениям японских разработчиков, в традиционном дизеле впрыскиваемая солярка не успевает полностью смешаться с воздухом. Отчего сгорание происходит не полностью, в выхлопных газах увеличивается содержание ядовитых паров, требующих дополнительной фильтрации и сжигания.

Вы здесь: