0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бензиновый двигатель авто как работает

Закат эпохи бензиновых и дизельных автомобилей

Чтобы изменение климата не привело к катастрофе, нужны срочные меры. Согласно докладу, который ООН выпустила в 2018 году, в ближайшие десять лет мы должны вдвое сократить выбросы парниковых газов.

К сожалению, наша цивилизация реагирует на эту угрозу слишком медленно, а в некоторых сферах мы даже усугубляем ситуацию. И одна из таких сфер — транспорт.

Около 15,55 % выбросов парниковых газов в мире связано с транспортом, а, к примеру, в Евросоюзе — целых 27 %. В России доля выбросов транспорта меньше — 12 %. Но последние десять лет объём транспортных выбросов в нашей стране непрерывно растёт. С 1990 года транспортные выбросы по всему миру выросли на 71 %, и три четверти из них приходятся на автотранспорт.

В 2018 году Greenpeace выпустил доклад о том, что для создания экологически устойчивой транспортной системы правительства европейских стран должны запретить продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей к 2028 году.

А сегодня мы представляем вам карту, на которой можно узнать, насколько разные страны и отдельные города приблизились к отказу от машин с двигателем внутреннего сгорания.

Что это за карта?

Перед вами — визуализация данных, собранных в разных странах. Она наглядно показывает, власти каких стран и городов предпринимают меры, чтобы убрать машины с двигателем внутреннего сгорания со своих улиц, и что это за меры.

Мы постарались отразить на ней то, что меры могут быть самыми разными. В некоторых городах запрещены машины с определёнными типами двигателей (например, в Париже). В других — машинам запрещён въезд в определённые районы городов (как в британском Рединге).

Это не исчерпывающий список. Наша карта будет развиваться: она будет обновляться по мере того, как всё больше стран и городов будут предпринимать меры.

Как работает карта?

Страны на карте окрашены тремя цветами. Серым отмечены те, правительства которых вообще не объявили даты отказа от машин с двигателем внутреннего сгорания. Зелёным — страны, которые объявили дату раньше 2030 года. Жёлтым — позднее 2030 года.

Точками на карте отмечены все города, власти которых наложили ограничения на использование машин с двигателем внутреннего сгорания или объявили даты отказа, не связанные с решениями национальных правительств. В зависимости от цвета точки, это может быть ограничение по экологическому классу, платный въезд или даже запрет на передвижение автомобилей. Города, которые не планируют подобных мер, не представлены на этой карте.

К примеру, Великобритания объявила, что планирует отказаться от машин с двигателем внутреннего сгорания к 2040 году, поэтому вся страна окрашена в жёлтый цвет. Но на карте отмечены только те британские города, которые ввели локальные меры по ограничению бензиновых и дизельных машин, поэтому на ней нет, скажем, Манчестера.

Чтобы увидеть подробную информацию по стране или городу, нужно кликнуть по ним. Данные появятся во всплывающем окне.

Почему мы создали эту карту?

Бензиновые и дизельные двигатели угрожают не только климату. Их выбросы также опасны для здоровья людей: они значительно повышают шансы развития астмы и других респираторных заболеваний, особенно у детей и пожилых. По данным Университетской клиники Майнца, загрязнение воздуха убивает 8,8 млн человек в год (больше, чем курение табака).

Читать еще:  Что такое инжекторный двигатель автомобиля

«Безопасного» уровня загрязнения воздуха не существует, и любое повышение концентрации вредных веществ в воздухе увеличивает риск серьёзного вреда здоровью. Чтобы справиться с этой угрозой, власти городов по всему миру должны убрать с улиц машины с двигателем внутреннего сгорания, и это уже происходит во многих странах.

Наносить результаты их усилий на карту важно по двум причинам. Во-первых, это демонстрирует, насколько быстро мир вокруг нас избавляется от машин с двигателем внутреннего сгорания. Во-вторых, это подталкивает власти и жителей других городов ставить себе ещё более амбициозные цели.

Активисты Greenpeace призвали европейских транспортных министров, встреча которых проходила 6 июня в Люксембурге, не разрушать климат

Что дальше?

Чтобы решить проблему изменения климата и защитить здоровье людей от вредных выбросов, мы должны избавиться от бензиновых и дизельных машин. Но нельзя менять их на такое же количество электрических. По прогнозам правительства Великобритании, в таком случае загруженность дорог возрастёт на 51 %, так как более низкая стоимость использования электромобилей будет стимулировать людей чаще садиться за руль.

Вместо этого нужно развивать города так, чтобы у людей было меньше необходимости в личном автомобиле. Для этого нужны совершенствовать общественный транспорт, создавать инфраструктуру для пешеходов и велосипедистов, поощрять использование каршеринга. Нужно строить города для людей, а не для машин.

Эти меры хорошо известны и многие города движутся в этом направлении уже несколько десятилетий. Но в условиях климатического кризиса нужно действовать намного быстрее.

В январе 2019 года администрации Москвы и Санкт-Петербурга объявили о введении зон с ограничением движения транспорта с экологическим классом ниже «Евро-4». Данные меры, направленные на снижение загрязнения воздуха в крупных городах предложил президентский Совет по правам человека. Однако детальные планы пока не представлены.

Мы призываем администрации Москвы и Санкт-Петербурга ввести ограничения на неэкологичный транспорт с 2020 года и предоставить план расширения этой зоны (как по классам «Евро», так и по территории) и введения новых ограничительных мер. При этом внедрять ограничения нужно вместе с развитием общественного транспорта, пешеходной и велосипедной инфраструктуры. Это приведёт к значительному снижению загрязнения воздуха. По оценке Национального центра транспортных исследований (НИИ автомобильного транспорта), в Москве эти меры позволят к 2030 году снизить выбросы на треть.

Блог и карта подготовлены в рамках международного проекта Greenpeace Clean Air Now. Создание карты — Василий Яблоков и Адриан Фернандес, русская версия текста — Константин Фомин, экспертиза — Василий Яблоков и Рашид Алимов, инфографика — Елена Макурина.

Как работает бензиновый двигатель

Бензиновые двигатели используют в автомобилях, маленьких летательных аппаратах, мопедах, мотоциклах, скутерах, катерах и лодках. Такое широкое распространение объясняется их дешевизной, простотой обслуживания, надёжностью и доступностью.

Мощность бензинового двигателя составляет от 1 лошадиной силы для газонокосилок до 1 500 лошадиных сил для спортивных самолётов. Дальнейшее увеличение максимального числа нецелесообразно: возрастают изнашивание двигателя, его детонационные свойства и расход бензина. Особо мощные двигатели на бензине существуют, однако они имеют очень сложную в изготовлении и использовании структуру из цилиндров со звёздообразной компоновкой.

Читать еще:  Электронные датчики температуры двигателя на ваз

Рассмотрим работу четырехтактного бензинового двигателя. Каждый цилиндр оснащён впускным и выпускным клапанами, а внутри него с небольшим зазором движется поршень. Для перекрытия зазора в верхней части поршня устанавливаются компрессионные кольца, прижатые к поверхности цилиндра за счёт своей упругости.

Такт 1. Впуск

Первый такт работы двигателя называется впуск. Впускной клапан открывается, поршень движется вниз и создаёт в цилиндре пониженное давление, которое впускает воздух. Специальный инжектор впрыскивает расчётное количество топлива: это количество регулирует водитель через положение педали акселератора. Чем больше в цилиндр подаётся топлива, тем быстрее движется автомобиль: газы сгорания с повышенными скоростью и мощностью толкают поршень, возрастает мощность двигателя и скорость вращения коленчатого вала (обороты). После того, как поршень достигает нижней точки вращения, начинается второй такт – сжатие.

Такт 2. Сжатие

При сжатии выпускной клапан закрывается, и поршень сжимает топливно-воздушную смесь, двигаясь вверх. От сжатия смесь нагревается и бензин испаряется. Когда поршень достигает верхней точки движения (верхней метровой точки), в камере сгорания, между электродами свечи зажигания, создаётся высокое напряжение и мощная искра. Топливно-воздушная смесь воспламеняется, начиная третий такт работы бензинового двигателя – рабочий ход.

Такт 3. Рабочий ход

При такте рабочего хода нарастающая температура увеличивает давление над поршнем, двигая его вниз и передавая крутящий момент через шатун на коленчатый вал двигателя. Когда поршень достигает нижней метровой точки, начинается заключительный такт – выпуск.

Такт 4. Выпуск

В такте выпуска открывается выпускной клапан, поршень движется вверх, выдавливая отработавшие газы сгорания в выпускной коллектор. Достигая верхней точки вращения, поршень возвращается к первому такту работы двигателя – впуску – и цикл повторяется.

Бензиновые двигатели – классический вид тепловых двигателей. Их КПД определяется зависимостью давления от объёма (цикла Карно). Желание увеличить КПД ведёт к увеличению степени сжатия топливно-воздушной смеси, что приводит к ужесточению требований к детонационной стойкости бензинов.

Для увеличения КПД двигателей изобретены четырёхклапанные системы впуска и выпуска газов, маловязкие энергосберегающие масла, поршни из композитных материалов с малым коэффицентом теплового расширения. Главные достижения – это компьютеризированные системы управления впрыском топлива в цилиндры. Именно развитие таких систем и рост качества бензинов позволяет ужесточать требования к экологическим характеристикам бензиновых двигателей.

Контактный прерыватель-распределитель зажигания

Это устройство инициирует возникновение искры высокого, до 30000 В, вольтажа на контактах свечей зажигания. Для этого он соединяется с высоковольтной катушкой, благодаря которой происходит образование высокого напряжения. Сигнал на катушку передается при помощи проводов от специальной контактной группы. При её размыкании кулачковым механизмом происходит образование искры. Момент её возникновения должен строго соответствовать требуемому положению поршней в цилиндрах. Это достигается благодаря четко рассчитанному механизму, передающему вращательное движение на прерыватель-распределитель. Одним из недостатков устройства является влияние механического износа на время возникновения искры и на её качество. Это влияет на качество работы двигателя, а значит может требовать частых вмешательств в регулировку его работы.

Читать еще:  Что плохого в двигателе хундай

Назначение двигателя автомобиля

Двигатель является главной системой в любом транспортном средстве. Этот компонент автомобиля можно сравнивать с сердцем человека, то есть, человек умрет без сердца – так же и автомобиль без двигателя. Двигательная система отвечает за преобразование топливной энергии в механическую энергию, которая впоследствии выполняет полезную работу.

Сегодня в качестве энергии может выступать энергия сгорания топлива, электрическая энергия и т.д. Источник энергии всегда находится в автомобили. Он должен пополняться через определенный промежуток времени, чтобы автомобиль мог в итоге передвигаться. Так, механическая энергия передается на ведущие колеса от двигателя. Эта передача обычно осуществляется при помощи трансмиссии.

Сегодня можно встретить следующие виды двигателей:

  • двигатель внутреннего сгорания – самый распространенный вид на сегодняшний день,
  • электродвигатель – относительно молодая модель,
  • гибридная силовая установка, или комбинированный двигатель – так же относительно новая модель.

Двигатель внутреннего сгорания в свою очередь подразделяется на поршневую, роторно-поршневую и газотурбинную модель. Сегодня инженеры при разработке автомобилей используют поршневые установки. Все остальные виды двигателей можно встретить крайне редко, в основном машины с такими двигателями можно встретить только в музеях. Поршневые двигатели работают на основе жидкого топлива, в качестве которого используется бензин или же дизельное топливо или на основе природного газа. Самым распространенным видом является поршневой двигатель, работающий на основе бензина.

Относительно недавно появились электромобили, которые оснащены электродвигателями. Этот вид двигателя работает на основе электрической энергии, в качестве источника которой берутся топливные элементы или аккумуляторные батарейки. Сегодня такие автомобили, пока, не пользуются большим спросом, так как они нуждаются в частой подзарядке. Зато такой вид транспорта не выбрасывает в атмосферу вредных смесей.

Современные производители активно выпускают автомобили, оснащенные гибридной или комбинированной силовой установкой. В этом случае двигательная система имеет ДВС и электромотор.

На сегодняшний день распространены бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания. Они имеют следующие рабочие циклы:

Бензиновый двигатель

  1. Топливо и воздух сначала попадают в карбюратор или инжектор, смешиваются в нем, после чего образуется топливовоздушная смесь;
  2. Происходит такт впуска;
  3. Происходит такт сжатия;
  4. Поджигание рабочей смеси свечей зажигания;
  5. Такт расширения;
  6. Происходит такт выпуска;

Начиная с такта впуска и заканчивая тактом выпуска, весь рабочий цикл в этом случае происходит в цилиндре двигателя.

Дизельный двигатель

  1. Топливо или солярка вместе с воздухом сразу попадает во впусковую трубу, происходит такт впуска,
  2. Происходит такт смесеобразования, солярка смешивается с воздухом,
  3. Происходит воспламенение,
  4. Такт расширения, то есть, рабочий ход,
  5. Происходит такт выпуска.

В этом случае топливо и воздух не попадают вместе в карбюратор или инжектор. В дизельном варианте сначала воздух проходит такт впуска, а топливо или солярка начинает смешиваться с воздухом, тем самым образовывая смесь, только на такте сжатия.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector