Как сделать автомобиль более экономичным?

Мы уже писали о «дредноутах» на дорогах. За границей, особенно в США, они были модны. А потом от них стали отка­зываться. Главная причина — эти «дредноуты» потребляют слиш ком много бензина. Они неэкономичны.

Среднему покупателю прожорливый автомобиль обремените­лен. Вот почему в будущем станут выпускать преимущественно компактные автомобили. Расход топлива у них, вероятно, будет такой — 5—6 литров при движении по улицам городов и 3—4 лит­ра—на шоссе, где езда более равномерная.

Много внимания уделяется сейчас созданию экономичных мини-автомобилей, предназначенных для поездок на работу, за покупками и т. д. Вместимость таких автомобильчиков невелика (два сидения для взрослых и одно для ребенка), масса не более 500 кг.

Серийно выпускают мини-автомобили (мини-кары) во Фран­ции. Двухместный мини-кар «Марден-500» с массой 220 кг имеет двигатель емкостью всего 0,05 литра.

Мини-автомобиль сможет удовлетворить все хозяйственные потребности семьи. Расход топлива такими автомобилями обычно не превышает одного литра на 100 км пути.

К производству мини-автомобилей готовятся и в нашей стране.

Несомненно, что мини-кары — это «городские» автомобили будущего. Они чрезвычайно маневренны, расходуют мало топлива, а следовательно, и мало загрязняют атмосферу. Более того, имен­но на мини-карах целесообразнее всего использовать электро­привод. Аккумуляторная батарея весом 50 кг может обеспечить 100-километровый пробег мини-кара, что превышает средний дневной пробег «городского» автомобиля.

Наконец, конструкторы работают и над созданием таких мини-автомобилей, которые могли бы размещаться в багажнике большого автомобиля. Такой комплект автомобилей очень удобен при туристских поездках.

Каким будет двигатель?

О двигателях будущего. Главное требование к ним —они должны быть экономичными. Какому же двигателю будет отдано предпочтение? Возможно, двигателю внешнего сгорания. Это прог­ноз Шведской академии наук. Но только после 1990 года, уточняют шведы.

Дело в том, что после 10 лет научно-исследовательских работ крупнейшие автомобильные компании «Дженерал моторе» и «Форд», не видя достаточно близких перспектив успеха, прекра­тили собственные исследования по двигателям внешнего сгорания Стирлинга. Однако полностью интереса к ним не утратили, а поручили вести исследования специализированным фирмам.

Не ожидается ранее XXI века и широкого применения газовых турбин. Легкий их запуск в зимних условиях, способность работать на различных сортах топлива не компенсируются меньшей эконо­мичностью и большей шумностью работы, чем у двигателей внут­реннего сгорания.

Улучшить экономичность газовой турбины можно путем повы­шения температурного режима ее работы. Но для этого нужны жаростойкие материалы. А как снизить шумность газовой турбины, роторы которой вращаются с огромными скоростями? Утверж­дают, что газовая турбина является наиболее шумной машиной из всех, созданных когда-либо человеком.

Пытаются использовать «антишум», т. е. одну звуковую волну гасить другой. Уже более 10 лет ведет исследования в этом направлении одна английская компания. И есть успехи, правда пока на стационарных газотурбинных установках.

Весьма перспективным представляется использование дизе­лей. Их рассчитывают устанавливать даже на легковых машинах. Это позволит на 20—30% снизить расход топлива.

В ФРГ ученые четырех университетов работают над созда­нием легковых автомобилей 90-х годов. Машины проектируются как переднеприводные и с дизелем.

Однако чем шире применяются дизели, тем упорнее работают конструкторы над повышением экономичности бензиновых дви­гателей. В частности, топливо впрыскивают непосредственно в цилиндры двигателя. Точную дозировку обеспечивают электрон­ные устройства.

Разработаны карбюраторы с обратной связью. Специальный датчик следит за составом выхлопных газов. Как только он за­метит, что происходит неполное сгорание топлива, так сейчас же регулируется карбюратор. И здесь мозгом системы является электронный прибор управления, получающий сигналы от датчика и отдающий команды карбюратору на изменение состава горючей смеси.

Конструкторы нашли еще один способ повышения экономич­ности двигателя — отключение нескольких цилиндров. Отклю­чаются они в том случае, если автомобилю не нужна большая мощность двигателя, например при движении с малой ско­ростью на шоссе. Первыми эту идею, призвав на помощь элект­ронику, применили конструкторы компании «Форд». Идея эта, равда, не нова. Ее высказал еще в 40-е годы советский академик Е. А. Чудаков.

Фордовский автомобиль с шестицилиндровым двигателем мог работать или на шести, или на трех цилиндрах. Однако, как ворится, овчинка не стоит выделки. Экономия топлива оказа-сь незначительной. Но это не смутило инженеров фирмы «Каллак». Они создали модель автомобиля «Кадиллак Флитвуд», а которой установлена система отключения цилиндров, управляемая мини-ЭВМ.

В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, часто-вращения коленчатого вала и т. д. двигатель может работать восьми, шести, четырех цилиндрах. Интересную новинку применили инженеры концерна «Фолькс-генверк». Это старт-стоп-система. Если в современном автомо-(иле имеется только одно сцепление, то.в экспериментальной ъшине «Фольксваген» установлено два сцеплейия: одно, как и Ычно, между маховиком двигателя и коробкой передач, второе — жду коленчатым валом двигателя и маховиком, что позволяет ъединять двигатель от маховика автоматически при отпускании дали акселератора1. Как считают специалисты фирмы «Фольксвагенверк», старт-П-система позволит в условиях городской езды экономить 25% топлива.

V Если это подтвердится, то подобные системы, безусловно, дут применение в автомобилях будущего. Есть один очень простой и естественный способ повышения ПД карбюраторного двигателя — это увеличение степени сжатия хотя бы до 12 единиц.

Адиабатный двигатель. Что это такое?

Стремление повысить экономичность автомобиля заставило конструкторов обратить внимание на адиабатный двигатель, кото­рый работает без потери тепла в окружающую среду.

В современном двигателе внутреннего сгорания в лучшем случае лишь 35—40% энергии переходит в полезную механическую работу. Остальное тепло теряется с выхлопными газами и погло­щается системой охлаждения двигателя.

А нельзя ли сделать двигатель без системы охлаждения? Инженеры ответили утвердительно. Но в таком двигателе многие детали работали бы при очень высоких температурах. Какой же материал сможет их выдержать? Оказывается, только керамика. Поэтому адиабатный двигатель получил второе название — керамический.

Подобрали хорошие материалы, обеспечили прочность и термо­стойкость деталей, но тут возникла проблема смазки двигателя. Обычные сорта масел не подходили. Пришлось создавать новые термостойкие масла.

Адиабатный двигатель стал работать. Однако его экономичность была много меньше ожидаемой. Система охлаждения почти не поглощала тепла. Но с выхлопными газами его стало выходить значительно больше, чем у обычных двигателей. КПД адиабатного двигателя повысился, но вопреки ожиданиям не за счет улучшения процесса сгорания топлива, а главным образом вследствие устранения расхода энергии на привод вентилятора системы охлаждения.

Адиабатный двигатель создан, работает, но существующие его конструкции пока недолговечны.
 
Rambler's Top100