Безнаддувный двигатель

редактировать
A Безнаддувный двух- литровый SkyActiv двигатель в Mazda 2.

A атмосферный двигатель, также известный как атмосферный двигатель, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором воздухозаборник зависит исключительно от атмосферного давления. и не имеет принудительной индукции через турбокомпрессор или нагнетатель. Во многих спортивных автомобилях специально используются безнаддувные двигатели, чтобы избежать турбонаддува.

Содержание

  • 1 Описание
  • 2 Области применения
  • 3 Преимущества и недостатки
    • 3.1 Преимущества
    • 3.2 Недостатки
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Описание

В двигателе без наддува воздух для сгорания (Дизельный цикл в Дизельный двигатель или определенные типы цикл Отто в бензиновых двигателях, а именно бензин с прямым впрыском ) или воздушно-топливная смесь (традиционные бензиновые двигатели с циклом Отто) втягивается в цилиндры двигателя атмосферным давление, действующее против частичного вакуума, возникающего при движении поршня вниз к нижней мертвой точке во время хода всасывания . Из-за врожденного ограничения во впускном тракте двигателя, который включает в себя впускной коллектор, при всасывании воздуха возникает небольшой перепад давления, в результате объемный КПД составляет менее 100 процентов - и неполный заряд воздуха в цилиндре. На плотность воздушного заряда и, следовательно, на максимальную теоретическую выходную мощность двигателя, помимо влияния ограничений системы впуска, также влияют частота вращения двигателя и атмосферное давление, последнее из которых уменьшается в процессе эксплуатации. высота увеличивается.

В этом отличие от двигателя с принудительным впуском, в котором механический нагнетатель или выхлопной турбокомпрессор используется для облегчения увеличения массы всасываемого воздуха сверх той, которая может быть произведена только атмосферным давлением. Закись азота также может использоваться для искусственного увеличения массы кислорода, присутствующего во всасываемом воздухе. Это достигается путем впрыскивания жидкой закиси азота в воздухозаборник, который поставляет значительно больше кислорода в заданном объеме, чем это возможно с атмосферным воздухом. Закись азота составляет 36,3% доступного кислорода по массе после разложения по сравнению с атмосферным воздухом на 20,95%. Закись азота также кипит при -127,3 ° F (-88,5 ° C) при атмосферном давлении и обеспечивает значительное охлаждение за счет скрытой теплоты парообразования, что также способствует значительному увеличению общей плотности заряда воздуха по сравнению с естественной аспирацией.

Поскольку двухтактный дизельный двигатель неспособен к этому естественному притяжению, в конструкцию двигателя должен быть интегрирован какой-либо метод наполнения цилиндров продувочным воздухом. Обычно это достигается с помощью нагнетателя поршневого типа, приводимого в действие коленчатым валом. Воздуходувка в данном случае не действует как нагнетатель, так как она рассчитана на создание объема воздушного потока, который прямо пропорционален потребности двигателя в сгорании при заданной мощности и скорости. По определению Общества автомобильных инженеров двухтактный дизельный двигатель с механической очисткой считается безнаддувным.

Области применения

Большинство автомобильных бензиновых двигателей, а также многие небольшие двигатели, используемые не для автомобилей, являются безнаддувными. Большинство современных дизельных двигателей, используемых в дорожных транспортных средствах, имеют турбонаддув для обеспечения более благоприятного отношения мощности к весу, более высокой кривой крутящего момента, а также лучшей топливная эффективность и меньшая выбросы выхлопных газов. Турбонаддув почти универсален для дизельных двигателей, которые используются в железнодорожных, судовых двигателях и коммерческих стационарных приложениях (выработка электроэнергии, для пример). Принудительная индукция также используется с возвратно-поступательными авиационными двигателями, чтобы нейтрализовать некоторые потери мощности, возникающие при подъеме самолета на большую высоту.

Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки двигателя без наддува по сравнению с двигателем того же размера, использующим принудительную индукцию, включают:

Преимущества

  • Простота обслуживания и ремонта
  • Снижение затрат на разработку и производство
  • Повышенная надежность, отчасти из-за меньшего количества отдельных деталей
  • Более прямой отклик дроссельной заслонки (из-за отсутствия турбо-лаг )
  • Меньше вероятность перегрева
  • Как правило, звучит лучше

Недостатки

  • Сниженный КПД
  • Уменьшается удельная мощность
  • Сниженный потенциал для настройки
  • Повышенные потери мощности на большой высоте (из-за более низкого давления воздуха) по сравнению с двигателями с принудительным впуском

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-31 12:38:06
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте