Τι είναι η συντομογραφία;

Τα τελευταία χρόνια, η Ευρωπαϊκή Λεκάνη έχει γίνει το λιγότερο από όλα όσα έρχεται σε επαφή ο μέσος άνθρωπος. Αυτό ισχύει ιδίως για τους πραγματικούς μισθούς, τα κινητά τηλέφωνα, τους φορητούς υπολογιστές, τα κόστη της εταιρείας ή το μέγεθος του κινητήρα και τις εκπομπές ρύπων. Δυστυχώς, οι περικοπές προσωπικού δεν έχουν επηρεάσει ακόμη μια τόσο ρημαγμένη δημόσια ή κρατική διοίκηση. Ωστόσο, η έννοια της λέξης "μείωση" στην αυτοκινητοβιομηχανία δεν είναι τόσο νέα όσο φαίνεται με την πρώτη ματιά. Στα τέλη του περασμένου αιώνα, οι κινητήρες ντίζελ παρουσίασαν επίσης τις περικοπές τους στο πρώτο στάδιο, οι οποίες, χάρη στην υπερφόρτιση και τον σύγχρονο άμεσο ψεκασμό, διατήρησαν ή μείωσαν τον όγκο τους, αλλά με σημαντική αύξηση των δυναμικών παραμέτρων του κινητήρα.

Η σύγχρονη εποχή των «ξημερώνοντας» βενζινοκινητήρες ξεκίνησε με την εμφάνιση της μονάδας 1,4 TSi. Με την πρώτη ματιά, αυτό από μόνο του δεν μοιάζει με συρρίκνωση, κάτι που επιβεβαιώθηκε και από τη συμπερίληψή του στην προσφορά Golf, Leon ή Octavia. Η αλλαγή προοπτικής δεν συνέβη έως ότου η Skoda άρχισε να συναρμολογεί τον κινητήρα 1,4 kW 90 TSi στο μεγαλύτερο μοντέλο Superb της. Ωστόσο, η πραγματική ανακάλυψη ήταν η εγκατάσταση του κινητήρα 1,2 kW 77 TSi σε σχετικά μεγάλα αυτοκίνητα όπως το Octavia, το Leon ακόμη και το VW Caddy. Μόνο τότε ξεκίνησαν οι πραγματικές και όπως πάντα οι πιο σοφές παραστάσεις παμπ. Εκφράσεις όπως: «δεν τραβάει, δεν θα διαρκέσει πολύ, δεν υπάρχει υποκατάστατο του όγκου, το οκτάγωνο έχει υφασμάτινη μηχανή, το έχετε ακούσει;» Ήταν κάτι παραπάνω από συνηθισμένο όχι μόνο στην τέταρτη τιμή των συσκευών, αλλά και στις διαδικτυακές συζητήσεις. Η μείωση του μεγέθους απαιτεί μια λογική προσπάθεια από τους κατασκευαστές οχημάτων για να αντιμετωπίσουν τη συνεχή πίεση για μείωση της κατανάλωσης και τις πολύ μισητές εκπομπές ρύπων. Φυσικά, τίποτα δεν είναι δωρεάν, και ακόμη και η συρρίκνωση δεν φέρνει μόνο οφέλη. Επομένως, στις γραμμές που ακολουθούν, θα συζητήσουμε αναλυτικότερα τι ονομάζεται συρρίκνωση, πώς λειτουργεί και ποια είναι τα πλεονεκτήματα ή τα μειονεκτήματά του.

Τι είναι συντομογραφία και λόγοι

Μείωση μεγέθους σημαίνει μείωση της μετατόπισης ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης διατηρώντας την ίδια ή και υψηλότερη ισχύ εξόδου. Παράλληλα με τη μείωση του όγκου, η υπερφόρτιση πραγματοποιείται με χρήση στροβιλοσυμπιεστή ή μηχανικού συμπιεστή ή συνδυασμό και των δύο μεθόδων (VW 1,4 TSi - 125 kW). Εκτός από τον άμεσο ψεκασμό καυσίμου, τον μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων, την ανύψωση βαλβίδων κ.λπ. Με αυτές τις πρόσθετες τεχνολογίες, εισέρχεται περισσότερος αέρας (οξυγόνο) για καύση στους κυλίνδρους και η ποσότητα του καυσίμου που παρέχεται μπορεί να αυξηθεί αναλογικά. Φυσικά, ένα τέτοιο συμπιεσμένο μείγμα αέρα και καυσίμου περιέχει περισσότερη ενέργεια. Ο άμεσος ψεκασμός, σε συνδυασμό με μεταβλητό χρονισμό και ανύψωση βαλβίδων, με τη σειρά του βελτιστοποιεί την έγχυση καυσίμου και τον στροβιλισμό, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω την απόδοση της διαδικασίας καύσης. Γενικά, ένας μικρότερος όγκος κυλίνδρου είναι αρκετός για να απελευθερώσει την ίδια ενέργεια με μεγαλύτερους και συγκρίσιμους κινητήρες χωρίς μείωση του μεγέθους.

Όπως ήδη αναφέρθηκε στην αρχή του άρθρου, η εμφάνιση μειώσεων οφείλεται κυρίως στην αυστηροποίηση της ευρωπαϊκής νομοθεσίας. Κυρίως αφορά τη μείωση των εκπομπών, ενώ η πιο ορατή είναι η προσπάθεια μείωσης των εκπομπών CO σε όλους τους τομείς.₂... Ωστόσο, σε όλο τον κόσμο, τα όρια εκπομπών σταδιακά αυστηροποιούνται. Σύμφωνα με τον κανονισμό της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, οι ευρωπαϊκές αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν δεσμευτεί να επιτύχουν όριο εκπομπών CO 2015 g έως το 130.₂ ανά χιλιόμετρο, η τιμή αυτή υπολογίζεται ως η μέση τιμή για τον στόλο των αυτοκινήτων που διατίθενται στην αγορά για ένα έτος. Οι κινητήρες βενζίνης διαδραματίζουν άμεσο ρόλο στη συρρίκνωση, παρόλο που, όσον αφορά την απόδοση, είναι πιο πιθανό να μειώσουν την κατανάλωση (δηλ. Επίσης CO₂) από τους ντίζελ. Ωστόσο, αυτό καθιστά δύσκολο όχι μόνο για υψηλότερη τιμή, αλλά και για τη σχετικά προβληματική και δαπανηρή εξάλειψη των επιβλαβών εκπομπών στα καυσαέρια, όπως τα οξείδια του αζώτου - ΟΧΙ_x, μονοξείδιο του άνθρακα - CO, υδρογονάνθρακες - HC ή αιθάλη, για την αφαίρεση των οποίων χρησιμοποιείται ακριβό και σχετικά προβληματικό φίλτρο DPF (FAP). Έτσι, τα μικρά ντίζελ γίνονται σταδιακά πιο πολύπλοκα και τα μικρά αυτοκίνητα παίζονται με μικρότερα βιολιά. Τα υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα ανταγωνίζονται επίσης τη μείωση του μεγέθους. Αν και αυτή η τεχνολογία είναι πολλά υποσχόμενη, είναι πολύ πιο περίπλοκη από τη σχετικά απλή μείωση του μεγέθους, και ωστόσο πολύ ακριβή για τον μέσο πολίτη.

Λίγο θεωρίας

Η επιτυχία της μείωσης του μεγέθους εξαρτάται από τη δυναμική του κινητήρα, την κατανάλωση καυσίμου και τη συνολική οδηγική άνεση. Η ισχύς και η ροπή είναι πρώτα. Η παραγωγικότητα είναι δουλειά που γίνεται με την πάροδο του χρόνου. Η εργασία που παρουσιάζεται κατά τη διάρκεια ενός κύκλου μιας μηχανής εσωτερικής καύσης ανάφλεξης με σπινθήρα καθορίζεται από τον λεγόμενο κύκλο Otto.

Ο κατακόρυφος άξονας είναι η πίεση πάνω από το έμβολο και ο οριζόντιος είναι ο όγκος του κυλίνδρου. Το έργο δίνεται από την περιοχή που οριοθετείται από τις καμπύλες. Αυτό το διάγραμμα εξιδανικεύεται επειδή δεν λαμβάνουμε υπόψη την ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον, την αδράνεια του αέρα που εισέρχεται στον κύλινδρο και τις απώλειες που προκαλούνται από την εισαγωγή (ελαφρά αρνητική πίεση σε σύγκριση με την ατμοσφαιρική πίεση) ή την εξάτμιση (ελαφρά υπερπίεση). Και τώρα μια περιγραφή της ίδιας της ιστορίας, που φαίνεται στο διάγραμμα (V). Μεταξύ των σημείων 1-2, το μπαλόνι γεμίζει με ένα μείγμα - ο όγκος αυξάνεται. Μεταξύ των σημείων 2-3, συμβαίνει συμπίεση, το έμβολο λειτουργεί και συμπιέζει το μείγμα καυσίμου-αέρα. Μεταξύ των σημείων 3-4, συμβαίνει καύση, ο όγκος είναι σταθερός (το έμβολο βρίσκεται στο πάνω νεκρό σημείο) και το μείγμα καυσίμου καίγεται. Η χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται σε θερμότητα. Μεταξύ των σημείων 4-5, το καμένο μείγμα καυσίμου και αέρα λειτουργεί - διαστέλλεται και ασκεί πίεση στο έμβολο. Στις παραγράφους 5-6-1, εμφανίζεται η αντίστροφη ροή, δηλαδή η εξάτμιση.

Όσο περισσότερο απορροφάμε το μείγμα καυσίμου-αέρα, τόσο περισσότερη χημική ενέργεια απελευθερώνεται και η περιοχή κάτω από την καμπύλη αυξάνεται. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί με διάφορους τρόπους. Η πρώτη επιλογή είναι να αυξηθεί επαρκώς ο όγκος του κυλίνδρου, αντίστοιχα. ολόκληρος ο κινητήρας, που κάτω από τις ίδιες συνθήκες πετυχαίνουμε μεγαλύτερη ισχύ - η καμπύλη θα αυξηθεί προς τα δεξιά. Άλλοι τρόποι για να μετατοπιστεί η άνοδος της καμπύλης προς τα πάνω είναι, για παράδειγμα, η αύξηση του λόγου συμπίεσης ή η αύξηση της ισχύος για εργασία με την πάροδο του χρόνου και η εκτέλεση αρκετών μικρότερων κύκλων ταυτόχρονα, δηλαδή η αύξηση των στροφών του κινητήρα. Και οι δύο μέθοδοι που περιγράφονται έχουν πολλά μειονεκτήματα (αυτοανάφλεξη, υψηλότερη αντοχή της κυλινδροκεφαλής και των σφραγίδων της, αυξημένη τριβή σε υψηλότερες ταχύτητες - θα περιγράψουμε αργότερα, υψηλότερες εκπομπές ρύπων, η δύναμη στο έμβολο εξακολουθεί να είναι περίπου η ίδια), ενώ το αυτοκίνητο έχει ένα σχετικά μεγάλο κέρδος ισχύος στα χαρτιά, αλλά η ροπή δεν αλλάζει πολύ. Πρόσφατα, αν και η ιαπωνική Mazda κατάφερε να παράγει μαζικά έναν βενζινοκινητήρα με ασυνήθιστα υψηλή αναλογία συμπίεσης (14,0: 1) που ονομάζεται Skyactive-G, ο οποίος διαθέτει πολύ καλές δυναμικές παραμέτρους με ευνοϊκή κατανάλωση καυσίμου, ωστόσο, οι περισσότεροι κατασκευαστές εξακολουθούν να χρησιμοποιούν μια πιθανότητα είναι για να αυξήσετε τον όγκο της περιοχής κάτω από την καμπύλη. Και αυτό είναι για να συμπιέζεται ο αέρας πριν μπει στον κύλινδρο διατηρώντας παράλληλα όγκο – υπερχείλιση.

Στη συνέχεια, το διάγραμμα p (V) του κύκλου Otto μοιάζει με αυτό:

Δεδομένου ότι η φόρτιση 7-1 συμβαίνει σε διαφορετική (υψηλότερη) πίεση από την έξοδο 5-6, δημιουργείται μια διαφορετική κλειστή καμπύλη, πράγμα που σημαίνει ότι επιπρόσθετη εργασία εκτελείται στο μη λειτουργικό χτύπημα του εμβόλου. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν η συσκευή που συμπιέζει τον αέρα τροφοδοτείται από κάποια περίσσεια ενέργειας, η οποία στην περίπτωσή μας είναι η κινητική ενέργεια των καυσαερίων. Μια τέτοια συσκευή είναι ένας υπερσυμπιεστής. Χρησιμοποιείται επίσης ένας μηχανικός συμπιεστής, αλλά είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ένα ορισμένο ποσοστό (15-20%) που δαπανήθηκε για τη λειτουργία του (τις περισσότερες φορές οδηγείται από τον στροφαλοφόρο άξονα), επομένως, μέρος της άνω καμπύλης μετατοπίζεται στο κάτω ένα χωρίς κανένα αποτέλεσμα.

Θα έρθουμε για λίγο, ενώ είμαστε συντετριμμένοι. Ο υπερσυμπιεστής βενζινοκινητήρα υπήρχε εδώ και πολύ καιρό, αλλά ο κύριος στόχος ήταν η βελτίωση των επιδόσεων, ενώ η κατανάλωση δεν τολμούσε ιδιαίτερα. Έτσι, οι αεριοστρόβιλοι τους παρέσυραν για τη ζωή τους, αλλά έφαγαν και χόρτο στο δρόμο, πιέζοντας το γκάζι. Υπήρχαν διάφοροι λόγοι για αυτό. Πρώτον, μειώστε τον λόγο συμπίεσης αυτών των κινητήρων για να εξαλείψετε την καύση χτυπήματος. Υπήρχε επίσης ένα ζήτημα turbo ψύξης. Σε υψηλά φορτία, το μείγμα έπρεπε να εμπλουτιστεί με καύσιμο για να ψύξει τα καυσαέρια και έτσι να προστατεύσει τον υπερσυμπιεστή από τις υψηλές θερμοκρασίες καυσαερίων. Για να γίνουν τα πράγματα χειρότερα, η ενέργεια που παρέχεται από τον υπερσυμπιεστή στον αέρα φόρτισης χάνεται μερικώς με μερική φόρτιση λόγω του φρεναρίσματος της ροής του αέρα στη βαλβίδα του γκαζιού. Ευτυχώς, η τρέχουσα τεχνολογία βοηθά ήδη στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου ακόμη και όταν ο κινητήρας είναι υπερτροφοδοτούμενος, κάτι που είναι ένας από τους κύριους λόγους μείωσης.

Οι σχεδιαστές των σύγχρονων βενζινοκινητήρων προσπαθούν να εμπνεύσουν τους κινητήρες ντίζελ που λειτουργούν με υψηλότερη αναλογία συμπίεσης και με μερικό φορτίο, η ροή αέρα μέσω της πολλαπλής εισαγωγής δεν περιορίζεται από το γκάζι. Ο κίνδυνος κρούσης-κτυπήματος που προκαλείται από μια υψηλή σχέση συμπίεσης, η οποία μπορεί να καταστρέψει έναν κινητήρα πολύ γρήγορα, εξαλείφεται από τα σύγχρονα ηλεκτρονικά, τα οποία ελέγχουν το χρόνο ανάφλεξης με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι ίσχυε μέχρι πρόσφατα. Ένα μεγάλο πλεονέκτημα είναι επίσης η χρήση άμεσου ψεκασμού καυσίμου, κατά την οποία η βενζίνη εξατμίζεται απευθείας στον κύλινδρο. Έτσι, το μείγμα καυσίμου ψύχεται αποτελεσματικά και το όριο αυτανάφλεξης αυξάνεται επίσης. Θα πρέπει επίσης να αναφερθεί το ευρέως διαδεδομένο σήμερα σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων, το οποίο σας επιτρέπει να επηρεάσετε τον πραγματικό λόγο συμπίεσης σε κάποιο βαθμό. Ο λεγόμενος κύκλος Miller (άνισα μακρά διαδρομή συστολής και διαστολής). Εκτός από τον μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων, η μεταβλητή ανύψωση βαλβίδας βοηθά επίσης στη μείωση της κατανάλωσης, η οποία μπορεί να αντικαταστήσει τον έλεγχο του γκαζιού και έτσι να μειώσει τις απώλειες αναρρόφησης - επιβραδύνοντας τη ροή του αέρα μέσα από το γκάζι (π.χ. Valvetronic από τη BMW).

Η υπερφόρτιση, η αλλαγή του χρονισμού της βαλβίδας, η ανύψωση της βαλβίδας ή ο λόγος συμπίεσης δεν αποτελούν πανάκεια, οπότε οι σχεδιαστές πρέπει να λάβουν υπόψη τους άλλους παράγοντες που, ιδιαίτερα, επηρεάζουν την τελική ροή. Αυτές περιλαμβάνουν, ειδικότερα, τη μείωση της τριβής, καθώς και την παρασκευή και την καύση του ίδιου του εμπρηστικού μείγματος.

Οι σχεδιαστές εργάζονται εδώ και δεκαετίες για να μειώσουν την τριβή των κινούμενων μερών του κινητήρα. Πρέπει να παραδεχτούμε ότι έχουν κάνει μεγάλα βήματα στον τομέα των υλικών και των επιστρώσεων, που αυτή τη στιγμή έχουν τις καλύτερες ιδιότητες τριβής. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τα λάδια και τα λιπαντικά. Ο ίδιος ο σχεδιασμός του κινητήρα δεν έμεινε χωρίς προσοχή, όπου οι διαστάσεις των κινητών μερών, των ρουλεμάν βελτιστοποιούνται, το σχήμα των δακτυλίων του εμβόλου και, φυσικά, ο αριθμός των κυλίνδρων δεν έχουν αλλάξει. Πιθανώς οι πιο γνωστοί κινητήρες με «μικρότερο» αριθμό κυλίνδρων αυτή τη στιγμή είναι οι τρικύλινδροι κινητήρες EcoBoost της Ford από τη Ford ή οι δικύλινδροι TwinAir της Fiat. Λιγότεροι κύλινδροι σημαίνει λιγότερα έμβολα, μπιέλες, ρουλεμάν ή βαλβίδες και επομένως λογικά ολική τριβή. Σίγουρα υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί σε αυτόν τον τομέα. Το πρώτο είναι η τριβή που αποθηκεύεται στον κύλινδρο που λείπει, αλλά αντισταθμίζεται σε κάποιο βαθμό από την πρόσθετη τριβή στα ρουλεμάν του άξονα ισορροπίας. Ένας άλλος περιορισμός σχετίζεται με τον αριθμό των κυλίνδρων ή την κουλτούρα λειτουργίας, που επηρεάζουν σημαντικά την επιλογή της κατηγορίας του οχήματος που θα οδηγήσει ο κινητήρας. Επί του παρόντος αδιανόητο, για παράδειγμα, η BMW, γνωστή για τους σύγχρονους κινητήρες της, ήταν εξοπλισμένη με έναν δικύλινδρο κινητήρα που βουίζει. Αλλά ποιος ξέρει τι θα γίνει σε λίγα χρόνια. Δεδομένου ότι η τριβή αυξάνεται με το τετράγωνο της ταχύτητας, οι κατασκευαστές όχι μόνο μειώνουν την ίδια την τριβή, αλλά προσπαθούν επίσης να σχεδιάσουν κινητήρες για να παρέχουν επαρκή δυναμική στις χαμηλότερες δυνατές ταχύτητες. Δεδομένου ότι ο ατμοσφαιρικός ανεφοδιασμός ενός μικρού κινητήρα δεν μπορεί να αντιμετωπίσει αυτό το έργο, ένας στροβιλοσυμπιεστής ή ένας υπερσυμπιεστής σε συνδυασμό με έναν μηχανικό συμπιεστή έρχεται και πάλι στη διάσωση. Ωστόσο, στην περίπτωση υπερτροφοδότησης μόνο με υπερσυμπιεστή, αυτό δεν είναι εύκολη υπόθεση. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο στροβιλοσυμπιεστής έχει σημαντική περιστροφική αδράνεια στροβίλου, η οποία δημιουργεί τη λεγόμενη στροβιλοσυμπιεστή. Η τουρμπίνα του στροβιλοσυμπιεστή κινείται από καυσαέρια, τα οποία πρέπει πρώτα να παραχθούν από τον κινητήρα, έτσι ώστε να υπάρχει κάποια καθυστέρηση από τη στιγμή που πατιέται το πεντάλ του γκαζιού μέχρι την αναμενόμενη εκκίνηση της ώθησης του κινητήρα. Φυσικά, διάφορα σύγχρονα συστήματα υπερσυμπίεσης προσπαθούν να αντισταθμίσουν λίγο πολύ με επιτυχία αυτήν την πάθηση και νέες βελτιώσεις σχεδιασμού στους υπερσυμπιεστές έρχονται στη διάσωση. Έτσι οι στροβιλοσυμπιεστές είναι μικρότεροι και ελαφρύτεροι, αποκρίνονται όλο και πιο γρήγορα σε υψηλότερες ταχύτητες. Οι οδηγοί που είναι προσανατολισμένοι στον αθλητισμό, οι οποίοι έχουν μεγαλώσει σε κινητήρες υψηλής ταχύτητας, κατηγορούν έναν τόσο «αργή ταχύτητα» υπερτροφοδοτούμενο κινητήρα για κακή απόκριση. δεν υπάρχει διαβάθμιση ισχύος καθώς αυξάνεται η ταχύτητα. Έτσι ο κινητήρας τραβάει συναισθηματικά στις χαμηλές, μεσαίες και υψηλές στροφές, δυστυχώς χωρίς μέγιστη ισχύ.

Η σύνθεση του ίδιου του εύφλεκτου μείγματος δεν έμεινε στην άκρη. Όπως γνωρίζετε, ένας βενζινοκινητήρας καίει το λεγόμενο ομοιογενές στοιχειομετρικό μείγμα αέρα και καυσίμου. Αυτό σημαίνει ότι για 14,7 κιλά καυσίμου - βενζίνης υπάρχει 1 κιλό αέρα. Αυτή η αναλογία αναφέρεται επίσης ως λάμδα = 1. Το εν λόγω μείγμα βενζίνης και αέρα μπορεί επίσης να καεί σε άλλες αναλογίες. Εάν χρησιμοποιείτε την ποσότητα αέρα από 14,5 έως 22: 1, τότε υπάρχει μεγάλη περίσσεια αέρα - μιλάμε για το λεγόμενο άπαχο μείγμα. Εάν η αναλογία αντιστραφεί, η ποσότητα του αέρα είναι μικρότερη από τη στοιχειομετρική και η ποσότητα της βενζίνης είναι μεγαλύτερη (η αναλογία αέρα προς βενζίνη είναι στην περιοχή από 14 έως 7:1), αυτό το μείγμα ονομάζεται λεγόμενο. πλούσιο μείγμα. Άλλες αναλογίες εκτός αυτού του εύρους είναι δύσκολο να αναφλεγούν επειδή είναι πολύ αραιές ή περιέχουν πολύ λίγο αέρα. Σε κάθε περίπτωση, και τα δύο όρια έχουν αντίθετα αποτελέσματα στην απόδοση, την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων. Όσον αφορά τις εκπομπές, στην περίπτωση ενός πλούσιου μείγματος, εμφανίζεται σημαντικός σχηματισμός CO και HC._x, παραγωγή ΟΧΙ_x σχετικά χαμηλό λόγω των χαμηλότερων θερμοκρασιών κατά την καύση ενός πλούσιου μίγματος. Από την άλλη πλευρά, η παραγωγή ΝΟ είναι ιδιαίτερα υψηλότερη με καύση άπαχης καύσης._xλόγω της υψηλότερης θερμοκρασίας καύσης. Δεν πρέπει να ξεχνάμε τον ρυθμό καύσης, ο οποίος είναι διαφορετικός για κάθε σύνθεση του μείγματος. Ο ρυθμός καύσης είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας, αλλά είναι δύσκολο να τον ελεγχθεί. Ο ρυθμός καύσης του μείγματος επηρεάζεται επίσης από τη θερμοκρασία, τον βαθμό στροβιλισμού (διατηρείται από τις στροφές του κινητήρα), την υγρασία και τη σύνθεση του καυσίμου. Καθένας από αυτούς τους παράγοντες εμπλέκεται με διαφορετικούς τρόπους, με τον στροβιλισμό και τον κορεσμό του μείγματος να έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση. Ένα πλούσιο μείγμα καίγεται πιο γρήγορα από ένα άπαχο, αλλά αν το μείγμα είναι πολύ πλούσιο, ο ρυθμός καύσης μειώνεται σημαντικά. Όταν το μείγμα αναφλέγεται, η καύση είναι αργή στην αρχή, με την αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας, ο ρυθμός καύσης αυξάνεται, κάτι που διευκολύνεται επίσης από την αυξημένη περιδίνηση του μείγματος. Η καύση άπαχης καύσης συμβάλλει σε αύξηση της απόδοσης καύσης έως και 20%, ενώ, σύμφωνα με τις τρέχουσες δυνατότητες, είναι μέγιστη σε αναλογία περίπου 16,7 προς 17,3: 1. Εφόσον η ομογενοποίηση του μείγματος επιδεινώνεται κατά τη συνεχιζόμενη άπαχο, με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της ρυθμός καύσης, μείωση της απόδοσης και της παραγωγικότητας, οι κατασκευαστές έχουν καταλήξει στο λεγόμενο μείγμα στρώσης. Με άλλα λόγια, το εύφλεκτο μείγμα στρωματοποιείται στο χώρο καύσης, έτσι ώστε η αναλογία γύρω από το κερί να είναι στοιχειομετρική, δηλαδή να αναφλέγεται εύκολα και στο υπόλοιπο περιβάλλον, αντίθετα, η σύνθεση του μείγματος είναι πολύ ψηλότερα. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ήδη στην πράξη (TSi, JTS, BMW), δυστυχώς, μέχρι στιγμής μόνο μέχρι ορισμένες ταχύτητες ή. σε λειτουργία ελαφρού φορτίου. Ωστόσο, η ανάπτυξη είναι ένα γρήγορο βήμα προς τα εμπρός.

Οφέλη από τη μείωση

• Ένας τέτοιος κινητήρας δεν είναι μόνο μικρότερος σε όγκο αλλά και σε μέγεθος, οπότε μπορεί να παραχθεί με λιγότερες πρώτες ύλες και λιγότερη κατανάλωση ενέργειας.
• Δεδομένου ότι οι κινητήρες χρησιμοποιούν παρόμοιες, αν όχι τις ίδιες πρώτες ύλες, ο κινητήρας θα είναι ελαφρύτερος λόγω του μικρότερου μεγέθους του. Ολόκληρη η δομή του οχήματος μπορεί να είναι λιγότερο στιβαρή και επομένως ελαφρύτερη και φθηνότερη. με τον υπάρχοντα ελαφρύτερο κινητήρα, μικρότερο φορτίο άξονα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι επιδόσεις οδήγησης βελτιώνονται επίσης, καθώς δεν επηρεάζονται τόσο έντονα από έναν βαρύ κινητήρα.
• Ένας τέτοιος κινητήρας είναι μικρότερος και πιο ισχυρός και επομένως δεν θα είναι δύσκολο να κατασκευαστεί ένα μικρό και ισχυρό αυτοκίνητο, το οποίο μερικές φορές δεν λειτούργησε λόγω του περιορισμένου μεγέθους του κινητήρα.
• Ο μικρότερος κινητήρας έχει επίσης μικρότερη αδρανειακή μάζα, επομένως δεν καταναλώνει τόση ισχύ για να κινείται κατά τη διάρκεια αλλαγών ισχύος όσο ο μεγαλύτερος κινητήρας.

Μειονεκτήματα της μείωσης

• Ένας τέτοιος κινητήρας υπόκειται σε σημαντικά υψηλότερη θερμική και μηχανική καταπόνηση.
• Αν και ο κινητήρας είναι ελαφρύτερος σε όγκο και βάρος, λόγω της παρουσίας διαφόρων πρόσθετων εξαρτημάτων, όπως υπερσυμπιεστή, ψύξης ή ψεκασμού βενζίνης υψηλής πίεσης, το συνολικό βάρος του κινητήρα αυξάνεται, το κόστος του κινητήρα αυξάνεται και ολόκληρο το κιτ απαιτεί αυξημένη συντήρηση. και ο κίνδυνος βλάβης είναι υψηλότερος, ειδικά για έναν υπερσυμπιεστή που υπόκειται σε υψηλή θερμική και μηχανική καταπόνηση.
• Ορισμένα βοηθητικά συστήματα καταναλώνουν ενέργεια στον κινητήρα (π.χ. αντλία εμβόλου άμεσου ψεκασμού για κινητήρες TSI).
• Ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός τέτοιου κινητήρα είναι πολύ πιο δύσκολος και πολύπλοκος από ό, τι στην περίπτωση ενός ατμοσφαιρικού κινητήρα.
• Η τελική κατανάλωση εξακολουθεί να εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τρόπο οδήγησης.
• Εσωτερική τριβή. Λάβετε υπόψη ότι η τριβή του κινητήρα εξαρτάται από την ταχύτητα. Αυτό είναι σχετικά αμελητέο για μια αντλία νερού ή εναλλάκτη όπου η τριβή αυξάνεται γραμμικά με την ταχύτητα. Ωστόσο, η τριβή των εκκεντροφόρων ή των δακτυλίων του εμβόλου αυξάνεται αναλογικά με την τετραγωνική ρίζα, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει έναν μικρό κινητήρα υψηλής ταχύτητας να εμφανίσει υψηλότερη εσωτερική τριβή από έναν μεγαλύτερο όγκο που τρέχει σε χαμηλότερες ταχύτητες. Ωστόσο, όπως ήδη αναφέρθηκε, πολλά εξαρτώνται από το σχεδιασμό και την απόδοση του κινητήρα.

Υπάρχει λοιπόν μέλλον για περικοπές προσωπικού; Παρά ορισμένες ελλείψεις, νομίζω ότι ναι. Οι κινητήρες με φυσική αναρρόφηση δεν εξαφανίζονται αμέσως, ωστόσο, μόνο λόγω εξοικονόμησης παραγωγής, εξελίξεων στην τεχνολογία (Mazda Skyactive-G), νοσταλγίας ή συνήθειας. Για τους μη κομματικούς που δεν εμπιστεύονται τη δύναμη ενός μικρού κινητήρα, συνιστώ να φορτώσετε ένα τέτοιο αυτοκίνητο με τέσσερις καλοθρεμμένους ανθρώπους, στη συνέχεια να κοιτάξετε ψηλά στο λόφο, να προσπεράσετε και να δοκιμάσετε. Η αξιοπιστία παραμένει ένα πολύ πιο πολύπλοκο ζήτημα. Υπάρχει μια λύση για τους αγοραστές εισιτηρίων, ακόμα κι αν διαρκεί περισσότερο από μια δοκιμαστική οδήγηση. Περιμένετε μερικά χρόνια για να εμφανιστεί ο κινητήρας και στη συνέχεια αποφασίστε. Συνολικά, ωστόσο, οι κίνδυνοι μπορούν να συνοψιστούν ως εξής. Σε σύγκριση με έναν πιο ισχυρό κινητήρα με την ίδια ισχύ, ο μικρότερος υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας είναι πολύ πιο φορτωμένος με πίεση κυλίνδρου καθώς και θερμοκρασία. Επομένως, τέτοιοι κινητήρες έχουν σημαντικά περισσότερα φορτία ρουλεμάν, στροφαλοφόρο άξονα, κυλινδροκεφαλή, διακόπτες κ.λπ. Ωστόσο, ο κίνδυνος βλάβης πριν από τη λήξη της προγραμματισμένης διάρκειας ζωής είναι σχετικά χαμηλός, καθώς οι κατασκευαστές σχεδιάζουν κινητήρες για αυτό το φορτίο. Ωστόσο, θα υπάρξουν σφάλματα, σημειώνω, για παράδειγμα, προβλήματα με την παράλειψη της αλυσίδας χρονισμού στους κινητήρες TSi. Συνολικά, ωστόσο, μπορεί να ειπωθεί ότι η διάρκεια ζωής αυτών των κινητήρων πιθανότατα δεν θα είναι τόσο μεγάλη όσο στην περίπτωση των κινητήρων με φυσική ατμόσφαιρα. Αυτό ισχύει κυρίως για αυτοκίνητα με μεγάλη απόσταση σε μίλια. Θα πρέπει επίσης να δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στην κατανάλωση. Σε σύγκριση με τους παλαιότερους υπερτροφοδοτούμενους βενζινοκινητήρες, οι σύγχρονοι υπερσυμπιεστές μπορούν να λειτουργήσουν σημαντικά πιο οικονομικά, ενώ οι καλύτεροι από αυτούς αντιστοιχούν στην κατανάλωση ενός σχετικά ισχυρού turbo diesel σε οικονομική λειτουργία. Το αρνητικό είναι η συνεχώς αυξανόμενη εξάρτηση από το στυλ οδήγησης του οδηγού, οπότε αν θέλετε να οδηγείτε οικονομικά, πρέπει να είστε προσεκτικοί με το πεντάλ γκαζιού. Ωστόσο, σε σύγκριση με τους κινητήρες ντίζελ, οι υπερτροφοδοτούμενοι βενζινοκινητήρες αντισταθμίζουν αυτό το μειονέκτημα με καλύτερη τελειοποίηση, χαμηλότερα επίπεδα θορύβου, ευρύτερο εύρος χρηστών ταχύτητας ή έλλειψη πολλών επικρίσεων DPF.