Альтернативные двигатели

Двигатель внутреннего сгорания

был изобретен в далеком 1765 году

Его работа основана на преобразовании химической энергии топлива в механическую работу. Данный процесс становится возможным, благодаря сгоранию бензина или солярки, находящихся в рабочей зоне агрегата. Недостатки мотора подобного типа вполне очевидны – чрезмерно сложная система настройки глушителей, системы зажигания/впуска, а также низкий коэффициент полезного действия.

Устаревший кривошипно-шатунный механизм, как правило, оказывается не в состоянии обеспечить КПД выше 35-40%. Однако и главное преимущество двигателя внутреннего сгорания выглядит весьма солидно – он экономичнее всех существующих моторов, за исключением некоторых экзотических образцов. Пытаясь максимально использовать преимущества двигателя подобного типа и стараясь устранить недостатки, люди издавна пытались разработать и применить его альтернативные версии.

Первый двигатель Даймлера годился и для транспортного, и для стационарного применения. Работал на газе и на бензине. Все позднейшие конструкции Даймлера рассчитаны исключительно на жидкое топливо. Большую частоту вращения вала двигателя, обеспечиваемую, в частности, интенсивным воспламенением смеси, Даймлер справедливо считал главным показателем работы двигателя на транспортной машине. Частота вращения вала двигателя Даймлера была в 4—5 раз больше, чем у газовых двигателей, и достигала 450—900 об/мин, а мощность на 1 л рабочего объема — вдвое больше. Соответственно могла быть уменьшена масса. К этим штрихам «транспортной специфики» добавим закрытый картер (кожух) двигателя, заполненный смазочным маслом и защищавший подвижные части от пыли и грязи. Охлаждению воды в окружающей двигатель «рубашке» способствовал пластинчатый радиатор. Для пуска двигателя служила заводная рукоятка… .

Известные альтернативные варианты двигателя

Наиболее известный альтернативный вариант двигателя внутреннего сгорания предложил в 1957 году изобретатель Феликс Ванкель. Мотор представляет собой четырехтактный механизм с ротором треугольной конфигурации. Придает вращающий момент ротору планерная передача, за счет чего объем камеры между треугольником и статором постоянно варьируется. Главным достоинством двигателя Ванкеля является экономичность конструкции агрегата – для него требуется более чем на треть меньшее количество деталей, чем для образца классического типа. Кроме того, такой мотор, сохраняя первоначальную мощность, весит в два раза меньше, нежели стандартный двигатель внутреннего сгорания. Главным недостатком изобретения Ванкеля следует признать малый рабочий ресурс, вызванный низким качеством уплотняющих материалов и большим расходом топлива.

Еще один интересный альтернативный вариант кривошипно-шатунного двигателя предложил ученый А.С. Абрамов. Его разработка предлагает систему преобразования стандартного прямолинейного движения поршня во вращающий момент, за счет скольжения роликового механизма, прикрепленного к ротору. Подробные научные исследования данного варианта в настоящий момент должным образом не проведены, поэтому возможность работы такого двигателя при больших мощностях достоверно неизвестны.

Гибридный двигатель Хессельмана

Двигатель Хессельмана является комбинацией бензинового и дизельного двигателя, предложен шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. Впоследствии данный тип двигателя применялся в тяжёлых грузовиках и автобусах, выпущенных в промежуток с 1920-х по 1930-е годы.

Двигатель представлял собой двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием, модифицированный таким образом, чтобы он был в состоянии работать на тяжёлых нефтепродуктах, таких как мазут, керосин или дизельное топливо.

Горючее впрыскивается в камеру сгорания посредством топливного насоса высокого давления. Из-за низкой степени сжатия дизельное топливо и тяжёлые нефтепродукты воспламенялись при помощи свечи зажигания. В дизельном двигателе происходит самовоспламенение топлива под воздействием разогретого сильным сжатием воздуха.  Двигатели Хессельмана обычно заводились на бензине, а после прогрева до рабочей температуры переключались на керосин или дизельное топливо.

Это был первый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием и прямым впрыском горючего в цилиндры, который был установлен на автомобиль. Эти двигатели могли работать на тяжёлом жидком топливе, которое было дешевле бензина, что сделало их установку на автомобили более выгодной. Современные исследования показали, что по сравнению с бензиновыми двигателями двигатели Хессельмана потребляли меньше топлива, развивая при этом равную мощность. 

По сравнению другими дизельными двигателями модель Хессельмана была меньше по размерам, и соответственно, весила меньше. В 1930-х годах металлургия не была так развита, как сейчас, поэтому дизельные двигатели были довольно тяжёлыми, чтобы выдерживать воздействие высоких температур и давления при сжатии воздуха и возгорании топлива. Впоследствии благодаря дальнейшему развитию металлургии появилась возможность сделать дизельные двигатели более лёгкими и компактными, из-за чего двигатель Хессельмана лишился данного преимущества.  Модель Хессельмана при всех своих достоинствах обладала также рядом недостатков. Из-за низкой степени сжатия температура в камере сгорания была более низкой, чем в дизельном двигателе, что приводило к неполному сгоранию тяжёлого топлива.

Это, в свою очередь, вело к быстрому износу свечей зажигания. В довершении всего двигатели Хессельмана выделяли выхлопные газы, которые представляли собой густой едкий дым. 

С конца 1920-х годов двигатели Хессельмана производились на всех трёх шведских заводах, выпускавших грузовики, Scania-Vabis, Tidaholms Bruk и Volvo. В 1936 году завод Scania-Vabis перешёл на более совершенные дизельные двигатели, а в 1947 году его примеру последовал Volvo.

© 2005-2020 Rock Auto Club