VISTA-3SGTE › Блог › 🔧 Будущее ДВС: гибриды или усовершенствование двигателей ? Авто двигатели будущего

Двигатели будущего: чувство такта — журнал За рулем

Умы изобретателей неустанно рождают альтернативные конструкции традиционных агрегатов. Чаще всего это один из главных узлов автомобиля — двигатель. Отделим реальность от утопии?

У OPOC единый коленвал в центре двигателя. Сделать мотор легче и компактнее, отказавшись от второго коленвала, позволила оригинальная компоновка шатунов. За открытие впускных и выпускных окон в стенках цилиндров отвечают сами поршни.

У OPOC единый коленвал в центре двигателя. Сделать мотор легче и компактнее, отказавшись от второго коленвала, позволила оригинальная компоновка шатунов. За открытие впускных и выпускных окон в стенках цилиндров отвечают сами поршни.

Все схемы открываются в полный размер по клику.

ВСТРЕЧНОЕ ДВИЖЕНИЕ

Особенность двухтактного дизеля профессора Питера Хофбауэра, посвятившего 20 лет своей жизни работе в концерне «Фольксваген», — два поршня в одном цилиндре, движущиеся навстречу друг другу. И название это подтверждает: Opposed Piston Opposed Cylinder (OPOC) — встречные поршни, встречные цилиндры.

Похожую схему еще в середине прошлого века использовали в авиации и танкостроении, например, на немецких «Юнкерсах» или советском танке T-64. Дело в том, что в традиционном двухтактном двигателе оба окна для газообмена перекрывает один поршень, а в двигателях с встречными поршнями в зоне хода одного поршня располагается впускное окно, в зоне хода второго — выпускное. Такая конструкция позволяет раньше открывать выпускное окно и благодаря этому лучше очищать камеру сгорания от отработавших газов. И заранее закрывать, чтобы сберечь некоторое количество рабочей смеси, которое у двухтактного двигателя обычно выбрасывается в выхлопную трубу.

В чем же изюминка конструкции профессора? В центральном (между цилиндрами) расположении коленвала, обслуживающего сразу все поршни. Это решение привело к довольно замысловатой конструкции шатунов. Их по паре на каждой шейке коленвала, причем на внешние поршни приходится по паре шатунов, расположенных по обе стороны цилиндра. Это схема позволила обойтись одним коленвалом (у прежних моторов их было два, размещенных по краям двигателя) и сделать компактный, легкий агрегат. В четырехтактных двигателях циркуляцию воздуха в цилиндре обеспечивает сам поршень, в моторе OPOC — турбонаддув. Для лучшей эффективности быстро разогнать турбину помогает электромотор, который в определенных режимах становится генератором и рекуперирует энергию.

Опытный образец, сделанный для армии без оглядки на экологические нормы, при массе 134 кг развивает 325 л.с. Подготовлен и гражданский вариант — с примерно на сотню сил меньшей отдачей. Как заявляет создатель, в зависимости от исполнения мотор ОРОС на 30–50% легче прочих дизелей сравнимой мощности и в два — четыре раза компактнее. Даже по ширине (это самое внушительное габаритное измерение) ОРОС всего вдвое превосходит один из самых компактных автомобильных агрегатов в мире — двухцилиндровый фиатовский «Твинэйр».

Мотор OPOC — образец модульной конструкции: двухцилиндровые блоки можно компоновать в многоцилиндровые агрегаты, соединяя их электромагнитными муфтами. Когда полная мощность не требуется, для экономии топлива один или несколько модулей могут отключаться. В отличие от обычных двигателей с отключаемыми цилиндрами, где коленвал шевелит даже «отдыхающие» поршни, механических потерь можно избежать. Интересно, а как обстоят дела с топливной экономичностью и вредными выбросами? Разработчик предпочитает обходить этот вопрос молчанием. Понятное дело — тут позиции двухтактников традиционно слабы.

РАЗДЕЛЬНОЕ ПИТАНИЕ

В двигателе Кармело Скудери классические четыре такта распределены между двумя цилиндрами: впуск и сжатие происходят в одном, а рабочий ход и выпуск — в другом.

www.zr.ru

Автомобиль будущего

Экология потребления.Мотор:Летающие автомобили будущего явно из мира фантастики, однако максимально приближенные к идеальным устройства с искусственным интеллектом точно покорят сердца.

Трудно ответить, какими будут машины в ближайшем будущем. Но можно точно сказать, что приоритетом станут экологичные, практичные, удобные и компактные модели. Может быть, это будет трансформер, который поразит воображение многих автовладельцев. Летающие автомобили будущего явно из мира фантастики, однако максимально приближенные к идеальным устройства с искусственным интеллектом точно покорят сердца. 

Энергозатратность 

Стоит заметить, что уже сейчас двигатели требуют меньшее количество топлива, чем еще 5 лет назад. Разработки ученых сходятся к одной мысли: максимально уменьшить количество выбросов в атмосферу, что благоприятно отразится на окружающей среде в целом. Для того чтобы создать такой двигатель, необходимо полностью обновить техническое управление и оснастить его электронными программами. Это значит, что уже совсем скоро появится автомобиль будущего, который практически не нуждается в энергии и будет работать на топливе естественного происхождения. 

Можно сказать с уверенностью, что в будущем он будет экономичным и мощным. Такое понятие, как ДВС, просто исчезнет из обихода. Некоторые автомобильные компании Германии уже подписали специальный контракт, по которому обязуются к 2050 году полностью прекратить производство традиционных двигателей. В Японии к такому относятся с некоторым недоверием, компании Страны восходящего солнца утверждают, что избавить машины от нефти получится не ранее 2060 года. 

Экологичность 

Автомобиль будущего не будет загрязнять окружающий мир. Пожалуй, эта тенденция появилась достаточно давно и преследуется всеми изготовителями машин. Есть вероятность того, что уже совсем скоро появится новый вид двигателя, который будет абсолютно безопасным для окружающей среды. Пока существует два наиболее реалистичных представлений о моторе будущего: Водородный. Из-за того, что скоро производство водорода станет достаточно дешевым, производство двигателей станет выгодным для многих автомобильных компаний. Есть вероятность создания агрегата, который можно будет заряжать от розетки или при помощи зарядных устройств. 

Безопасность 

Для того чтобы избежать летальных исходов и тяжелых последствий после аварии, необходимо обеспечить полную безопасность. Автомобиль будущего, скорее всего, будет обладать беспилотным управлением, что уже позволит избежать 90 % дорожно-транспортных происшествий. Стоит сказать и о том, что при создании интеллекта, который будет управлять транспортным средством, интерьер машины несколько изменится. Вряд ли останется привычное оформление. Есть большая вероятность, что салон станет похожим на каюту с диванчиком и проектором по центру. Дизайн автомобилей будущего будет основан на электронике. Механические части полностью исчезнут, что и повысит безопасность. Необходимо учесть и то, что человек, находящийся в салоне, должен будет ввести лишь данные о месте, куда он хочет попасть, все остальное сделает за него авто. 

Габариты автомобиля 

Мало кто поспорит, что на дорогах появляется все больше автомобилей. А места на проезжей части остается все меньше. Именно поэтому приоритетной является компактность при разработке такого агрегата, как автомобиль будущего. Каким он будет, сказать сейчас трудно, однако можно предположить, что, скорее всего, габариты кузова будут максимально уменьшены в сравнении с привычными моделями, и, возможно, машины даже станут трансформирующимися. Хотя имеется и обратное предположение – автомобиль будет огромных форм, для того чтобы создать максимально удобные условия для водителя и пассажиров. Интересными кажутся версии, которые гласят о подвижных интерьерах авто: когда те будут трансформироваться в зависимости от ситуации. Спортивные машины вполне могут получить и ручное управление, наряду с автоматическим. Представить только, какое наслаждение получит водитель после нескольких месяцев без руля и педалей! 

Шины без воздуха 

Давно в сфере создания автомобилей появилась задача создания шин, которые бы имели наивысший уровень безопасности и не повреждались. Ранее считалось, что надувная шина - решение данного вопроса, однако это не так. Обычная машина двигается благодаря опоре на сжатый воздух, что «сказывается» на подвеске. Есть предположения, что шины из сетки спиц будут поставлены на автомобиль будущего. Каким он будет с таким «снаряжением»? Остается только догадываться. При использовании данного оснащения машина будет опираться не на воздух, а на спицы из резины, выполненные с помощью такой технологии, которая позволяет похвастаться высокой прочностью и гибкостью. Такие шины сейчас производит Bridgestone. Однако они используются пока что только на гольфкаре. Задачей компании являются эксперименты над грузоподъемностью, и в скором времени автомобиль будущего будет ездить именно на таких сверхновых шинах. 

Без чего останется машина будущего? Музыкальный проигрыватель. Он уже находится на грани исчезновения в современных автомобилях. Причиной этого является то, что все больше водителей используют плееры и смартфоны. Для того чтобы послушать музыку, достаточно подключить свой гаджет к системе автомобиля при помощи наушников или беспроводных программ. Кнопки. Скорее всего, автомобиль будущего будет оснащен сенсорной панелью. Механический рычаг переключения скоростей. Уже сейчас подавляющее количество автомобилей имеют автоматическую коробку передач.   

CityCar 

Так сложилось исторически, что уже несколько десятков лет люди перебираются жить в города, оставляя села и деревни. Поэтому с ростом населения наблюдается переполнение автомобильных магистралей. Особенно это ощущается в больших городах. Для того чтобы искусно маневрировать среди других автомобилей, необходима компактная машина. Она сможет втиснуться в самое маленькое место на парковке. Концепты автомобилей будущего постоянно меняются, но одно остается неизменным – желание сделать свое средство перемещения наиболее маленьким и удобным. Отличным решением станет машина CityCar. Она спокойно может передвигаться по тротуарам, не создавая дискомфорта при передвижении. Ее длина – 2,5 метра в разложенном виде, в сложенном – 1,5. Выход для водителя предусмотрен как через дверь, так и через лобовое стекло. Поэтому проблем с парковкой не возникнет. 

AirPod 

Самым безопасным автомобилем мира можно назвать AirPod. Его «дети» могут вполне стать машинами будущего. Сейчас уже встречаются авто, работающие на мусоре и электричестве. Этот же экземпляр заводится при помощи ничего иного, как воздуха. Выброс в окружающую среду углекислого газа практически равен нулю. Работает двигатель при помощи поршней, как и ДВС, однако перерабатывают они не топливо, а сжатую смесь воздуха. Трудности такого авто заключаются в том, что при аварии есть вероятность взрыва мотора. Но производители позаботились об этом, и при механическом повреждении бак трескается, за счет чего смесь выходит из двигателя. 

GoogleCar 

Компании стремятся создать автомобиль, который сможет и возить человека, и парковаться вместо него. Именно таким людям видится автомобиль будущего. Подобное средство передвижения предложила компания Google. Создана данная машина на основе Toyota Prius. Она способна пройти более 500 тыс. километров. Однако управлять ею пока что можно только в Неваде и Калифорнии. Там законы не запрещают использовать автомобили на автоматическом управлении. Смысл работы машины заключается в том, что на ее крыше устанавливается специальный радар, пускающий невидимые лучи. Они «осматривают» пространство вокруг, зеркала им в этом помогают, и данные передаются в процессор. Бампера оснащены сенсорными панелями, они позволяют избежать столкновения с кем-либо. Ветровое стекло «следит» при помощи камеры за тем, какие сигналы светофора и дорожные знаки установлены впереди или в другой части дороги. За выбор маршрута отвечает GPS. Он же выбирает наиболее удачный и короткий путь. опубликовано econet.ru 

econet.ru

Автомобили будущего. На чем мы будем ездить через 25 лет

Очень сложно ответить на вопрос о будущем облике автомобиля через 25 лет. За этот срок, как считают специалисты, он так и останется транспортом с рулевым колесом. А обо всем остальном знают лишь инженеры и конструкторы ведущих фирм.

Какой двигатель будет в автомобиле будущего?

По мнению главы отдела инноваций фирмы Ricardo, к 2040 году большинство машин будет «электрифицировано». Двигатель внутреннего сгорания уже не будет играть главную, исключительную роль в приводе автомобиля. Его задачей станет поддержка электромотора. Двигатель, вероятно, станет меньше, получит турбонаддув или электрический наддув и станет более эффективным.

Перспективными являются двигатели Стирлинга, двигатели с разделенным циклом, и многотопливные двигатели.

Будут ли развиваться водородные автомобили?

В течение последних двух десятилетий, мир охвачен идеей электромобилей на водородных топливных элементах. Они обеспечивают высокую эффективность и экологические характеристики транспортного средства.

По заявлениям специалистов, если инфраструктура водородной бизнес-модели будет работать, автопроизводители станут серьезней относиться к водородному транспорту и к 2040 году уже будут десятки миллионов водородных машин.

Основные ставки специалисты делают на лидеров в отрасли: Toyota, Honda и Hyundai.

Останутся ли бензин и дизель основными видами топлива?

Еще пятнадцать лет назад специалисты из нефтяной промышленности предупреждали, к 2040 году добывать нефть станет очень дорого, а некоторые нефтяные источники иссякнут. Сегодня информация не столь пессимистична.

По оценкам разных организаций, запасы нефти и газа в мире колеблются от катастрофически малых до очень больших. Но очевидно, что в ближайшее время бензин и дизельное топливо останутся основными топливами. Также будут использоваться спирт и газ, получаемые из растений и биомассы.

Какие шины будут на автомобилях?

Для получения информации о состоянии шины, давлении, степени износа, необходимо считывать данные с датчиков на колесе.

После того, как этот этап будет достигнут, автомобили смогут обмениваться информацией о состоянии дорожного покрытия и температуры с другими транспортными средствами с помощью системы связи V2V. Адаптивные шины Goodyear TripleTube могут менять свою форму в зависимости от дорожных условий и особенностей использования. На влажной дороге давление будет увеличиваться, чтобы создать более длинное пятно контакта для лучшего противостояния аквапланированию.

Такая система значительно повышает безопасность при вождении, особенно с использованием антиблокировочной системы ABS.

Как улучшаться электрокары?

Основными камнями преткновения любого аккумулятора электрического автомобиля являются время и уровень зарядки. К 2040 году, благодаря использованию новых батарей с кобальтом, машины смогут проезжать до 800 километров на одной заряде, и заряжаться на 75% всего за 15 минут.

Кто или что будет управлять автомобилем?

Будем ли мы за рулем машины будущего или они будут управлять собой сами? Вероятно, будут совмещаться оба варианта, и сегодня все основные производители работают над автомобилями с автопилотом.

К 2020 году на серийных машинах будут функции автоматической парковки и автономного вождения в полосе магистрали.

К 2040 году, автомобили будут полностью автономны, например для удаленного вызова автомобиля, либо в путешествии на дальние расстояния.

Что изменится внутри салона?

Очередным шагом в создании салона автомобиля следующего поколения является объединение информационных и развлекательных инструментов.

BMW уже разрабатывает кабину будущего, которая включает в себя большой экран почти на всю ширину машины. Система полностью готова для автономного вождения, позволяя водителям принимать видео звонки, когда автомобиль находится в режиме самостоятельного вождения и демонстрировать важнейшую информацию, когда водитель садится в машину.

Следующий шаг: позволить водителю персонализировать салон, выбирая темы для приборной панели и даже загружать различные стили для приборов. Первые версии этой персонификации уже доступны на Mercedes-Benz E-класса.

Не будут ли высокотехнологичные интерьеры отвлекать водителей?

Нажатие на сенсорный экран скоро станет старомодным. Следующим шагом в информационно-развлекательных системах автомобиля будет контроль жестов. Движения водителя будут отслеживаться внутренними камерами, так что машина будет знать, хочет ли он открыть окно или понизить температуру. Кроме того, эта технология позволяет распознавать автомобилю определять приближение водителя и автоматически открывать дверь для него.

Из чего будут сделаны автомобили?

Ожидается, что через 25 лет автомобили будут построены с использованием более широкого спектра легких материалов, чем сегодня. Даже двигатели и коробки передач могут быть частично выполнены из пластика, что даст существенную экономию веса.

Легкие стали, алюминий, углеволокно, пластмассы и некоторые биоматериалы, такие как лен, вероятно, образуют основную структуру автомобиля 2040 года. Если производство углеволокна будет развиваться и дальше нынешними темпами, то его цена снизиться на 80%.

Как автомобиль будет внедрен в городскую систему?

Идея проста: с помощью Интернета организуется взаимосвязь автомобилей с городскими системами, чтобы сделать работу больших городов более эффективной. Самый простой пример: проезжая часть освещается только когда по улице движется транспорт, а остальное время экономится электроэнергия. Городская система может регулировать распределение городских потоков, определять наличие парковочных мест и сообщать эту информацию водителям. В Лондоне уже существуют подобные экспериментальные районы .

Автомобиль будущего будет в значительной степени зависеть от технологии, которая сделает его гораздо более дружественным к городам. Новые модели, запущенные в 2020 году, будут уже оснащены описанной технологией.

Как будут заряжаться электромобили через 25 лет?

Электрические транспортные средства и гибриды станут проще в использовании благодаря наличию беспроводной зарядки, когда даже не нужно подключать кабель к автомобилю.

Беспроводная зарядка работает по принципу «магнитного резонанса» на расстоянии до 20 сантиметров. Можно устанавливать зарядные электролинии прямо на поверхности дороги.

Как будут выглядеть машины будущего?

Что же касается внешности, то лучшие автокомпании мира все время экспериментируют с поиском новых решений, создавая все новые и новые привлекательные концепты, которые следом становятся реальностью.

Источник: novate.ru

near-future.ru

Автомобиль будущего - каким он будет? Технологии будущего. Летающие автомобили :: SYL.ru

Еще 100 лет назад сложно было представить, какими будут современные автомобили. Точно так же, как и сегодня тяжело понять, что будет через 100 лет, и как изменятся авто. Тем не менее некоторые предположения высказать можно. Разработок сегодня крайне много: кто говорит о летающих авто, кто о безвредности выхлопа. Давайте представим, какими чертами должен обладать автомобиль будущего.

Самый безопасный в мире транспорт

Сохранность жизни водителя, пассажиров и других участников дорожного движения - вот основная задача создателей автомобиля будущего. Если учесть, что мощности будут расти и скорость тоже, а количество авто в мире увеличиваться, то возрастет и аварийность. Решить эту проблему можно всего несколькими способами. Во-первых, управление автомобилем возьмут на себя электронные системы, и водитель будет не нужен в принципе. Во-вторых, сверхпрочный корпус-капсула, защищающий даже от столкновения на высокой скорости.

Можно ли доверить жизнь человека компьютеру? Сейчас на этот вопрос сложно дать ответ, а через 100 лет, скорее всего, это будет нормальным явлением. Вполне возможно, что мы увидим летающие автомобили. Они должны быть еще более надежными и безопасными.

Небольшие и удобные

Даже сегодня набирают популярность авто небольших размеров. Особенно актуальны они в больших городах-миллионниках, где ежедневная езда по пробкам и парковка в стесненных условиях могут стать настоящим кошмаром. Вполне логично, что в будущем машин будет еще больше, следовательно, их размеры должны существенно уменьшиться. Добиться этого можно будет благодаря применению других типов двигателей и увеличению полезного пространства в салоне.

Комфорт - еще один крайне важный момент. Кто же захочет ездить на "табуретке", пускай и стоимостью в несколько миллионов долларов. Куда интереснее было бы посмотреть на дороги будущего, ведь многое зависит от их состояния. Если оно будет идеальным, то особых требований к ходовой выдвигать не нужно. Конечно, летающим авто тоже без разницы, в каком состоянии асфальт. Будет важен скорее комфорт в салоне.

Сверхсовременный двигатель

Несмотря на популярность цилиндро-поршневых моторов, вскоре они выйдут из моды. Вполне возможно, что будут заменены на роторно-поршневые. Последние имеют огромное количество достоинств:

• высокая мощность;
• низкий уровень шума;
• небольшие габариты;

Но есть и такие минусы, как небольшой ресурс работы. Но создание новых материалов для таких моторов приведет к улучшению качества сборки и появлению сверхсовременных масел, что и решит проблему с ресурсом. Возможно, что в ход пойдут и газотурбинные двигатели. Как те, так и другие есть уже сегодня, но являются недоработанными, хоть иногда и применяются на авто.

Автомобиль будущего: каким он будет?

Экология - вот о чем сегодня задумались многие инженеры автомобильной промышленности. Токсичность выхлопных газов стараются постоянно уменьшать и использовать современные системы фильтрации, такие как катализаторы. Но все это решает проблему лишь частично. Для полного устранения вредного эффекта бензина или дизельного топлива его необходимо заменить.

Даже сегодня это крайне актуальный вопрос, что и стало толчком для разработки гибридных автомобилей, работающих на аккумуляторных батареях. Уже изобрели биотопливо, которое при сгорании не образует вредных химических соединений, выбрасываемых в атмосферу. Но применять его не представляется возможным по многим причинам. Более продвинутые же летающие автомобили будущего в любом случае будут использовать экологическое топливо.

Улучшенная аэродинамика и изменения интерьера

Внешний и внутренний вид авто кардинально изменится. Они будут похожи больше на космические корабли, нежели на обычные машины. Легковые автомобили будущего будут как ракеты - быстрые и мощные. Подчеркиваться это будет высокими аэродинамическими показателями, то есть обтекаемостью корпуса. Вряд ли будет преобладать металл, скорее всего предпочтение отдадут другому материалу - более прочному и легкому.

Внутри также нас будут ждать существенные преобразования. Консоль автомобиля будет рассчитана на максимальную информативность, а сверхсовременные камеры позволят оценивать ситуацию на дороге в любую погоду. Так как участия водителя при езде не требуется, то он станет пассажиром, который сможет почитать новости или заняться любым другим делом. Уже сегодня ведутся разработки автомобилей будущего, и это будет действительно что-то потрясающее.

За все отвечает электроника

Уже сегодня современные машины от ведущих производителей оснащаются просто огромным количеством электронных систем. Это всякого рода камеры, датчики и другие устройства. Все это необходимо для комфортной и безопасной езды. Сложно представить, что будет через 10 лет, не говоря уже о сотне.

Понятное дело, что искусственный мозг будет постепенно развиваться, что в конечном итоге приведет к его невероятным возможностям. Бортовой компьютер в автомобиле сможет все делать сам. Аварийная ситуация на дороге? Следящие датчики и камеры её засекут, а двойные гидравлические тормоза сделают остальное. Такие системы, как АБС или ЕБП, скорее всего, никуда не денутся, однако будут усовершенствованы, что обеспечит еще больший комфорт и устойчивость во время езды.

Можно и в морское путешествие отправиться

Скорее всего, безопасный и экологичный автомобиль будущего разделится на два типа:

• для езды по городу;
• для загородных путешествий.

Второй вид автомобилей будет удивлять своими мощностью и техническими характеристиками. Это будет настоящий крейсер, позволяющий отправиться в далекое плавание в прямом смысле этого слова. Даже сегодня имеются автомобили, способные отправиться в полноценное плавание. К примеру, "Фольксваген" впервые собрал машину-амфибию еще 50 лет назад, за это время конструкция существенно усовершенствовалась. Сегодня это машина, которая может погружаться на глубину до 10 метров и плавать со скоростью 70 км/ч, а по трассе разгоняется до 200 километров. Встроенные баллоны со сжатым воздухом позволяют заняться дайвингом и не мокнуть.

Сейчас такая машина стоит примерно 150 000 долларов в России, правда, её нужно заказывать. В целом же идея не новая, но точно в будущем получит дальнейшее развитие, что позволит сделать автомобиль будущего еще более универсальным.

Будет ли летать?

Есть достаточно много разработок автомобилей будущего. Одни изготавливаются исключительно для езды по асфальту, другие же - летающими. Но если еще 20 лет назад о таких авто мы читали в книгах, то сегодня они реально существуют. Перегруженность дорог заставляет потратить много времени как при езде на работу, так и с нее. Все это ведет к созданию более комфортного вида транспорта, для которого ни пробки, ни состояние дорожного полотна не будут иметь значения.

Сегодня уже имеются разработки от компании "Фольксваген". Автомобиль держит высоту за счет электромагнитного поля. Также есть и вертолет-автомобиль, который способен взлетать при незначительном разгоне. Все это, конечно, хорошо, но ни в одной стране мира такие ТС пока не разрешены, возможно, что в скором будущем все изменится.

Реализация задуманного

Многие немецкие компании занимаются разработкой автомобилей будущего. Это тот же "Фольксваген", "Ауди", БМВ и "Мерседес". Все эти производители имеют огромный опыт в автомобилестроении и знают, что делают. Другое дело, что многие факторы не позволяют реализовать задуманные инженерами идеи. Это как недостаточное финансирование, так и отсутствие необходимых технологий. Тем не менее уже есть топливо будущего для автомобилей, которое в ближайшие годы уже будет активно использоваться во многих странах мира.

Конечно, десятилетиями будут проходить испытания и лабораторные исследования, которые в результате увенчаются успехом. А иначе ведь быть не может. Научный прогресс не стоит на месте и постоянно развивается. Это касается не только автомобилей, но и мототехники, кораблей, военных и медицинских технологий. Жизнь заключается в том, чтобы человек постоянно двигался вперед и не останавливался на достигнутом.

Ждем с нетерпением

Каждый год выходят все новые и новые автомобили с улучшенными техническими характеристиками и дополнительными опциями. Еще 10 лет назад о таком можно было только мечтать, а сегодня это доступно каждому. Что же касается доступности автомобилей будущего, то скорее всего, варианты для езды по городу будут иметь нормальный ценник, а вот на спортивные модели придется копить.

Конечно, все это только догадки, ведь нет никаких официальных сведений по поводу использования летающих автомобилей в качестве транспортного средства. В Китае используются авто, которые управляются полностью искусственным интеллектом. Пока что испытания идут успешно, однако таких ТС всего 10 штук, серийное производство пока не налажено. Вполне вероятно, что через несколько лет такие машины будут ездить по каждой улице. Открытым остается вопрос, кто будет виноват в случае ДТП. В этом случае будет крайне сложно кого-либо привлечь. Будет это специалист, пишущий программу для робота, или разработчик авто, непонятно. Но и такие вопросы будут решены в скором времени, а пока что будем ждать первого летающего зарегистрированного автомобиля. Все зависит от того, насколько быстро будут появляться технологии будущего. Автомобили же с такими разработками сойдут с конвейера через пару лет.

www.syl.ru

гибриды или усовершенствование двигателей ? — DRIVE2

Ограничения по вредным выбросам все сильнее давит на кошелек европейских автопроизводителей. Некоторые из них собираются решать проблему "экологического" соответствия своей продукции с помощью гибридных модификаций. В данной статье мы рассмотрим способы повышения эффективности традиционных двигателей и есть ли у них будущее?

🔎 Гибриды — будущее двигателестроения?

Автомобильная Европа отстает от японских конкурентов по части внедрения новых технологий, и ситуация с гибридными силовыми агрегатами лишнее тому подтверждение. В свете постоянного ужесточения экологических требований эта проблема приобретает еще и прикладной экономический оттенок, который в самом ближайшем будущем обещает стать доминирующим.

Сегодня главная задача гибридов — это не улучшение экологических характеристик автомобилей (это лишь «побочный» положительный эффект), а сохранение (причем на максимально долгий срок) конвейерного производства ДВС с кривошипно-шатунным механизмом. Причем постоянные изменения норм выбросов можно расценивать как катализатор этого процесса.

Действительно, суммы, которые нужно потратить на повышение эффективности работы ДВС и внедрение электромотора в привод, несоизмеримы. Разработка конструкций с изменяемой степенью сжатия двигателя или регулировкой фаз газораспределения без использования распредвалов уже долгое время находятся в начальной стадии. Занимаются этим, как правило, либо небольшие инжиниринговые фирмы, либо очень небедные производители.

🔎 Двигатели с изменяемой степенью сжатия

Если автомобильная Европа пытается усовершенствовать свои гибридные двигатели, то японские производители пошли другим путем, а именно улучшили эффективность традиционного двигателя. Они это сделали за счет поднятия степени сжатия до 14:1, что ранее не удавалось ни одному из производителей и было просто невозможно. К тому же, они заявляют, что с данной степенью сжатия могут работать, как бензиновый, так и дизельный двигатели, причем на обычном 95-ом бензине. Как это вообще возможно?

Один из важных недостатков бензиновых моторов с искровым зажиганием — относительно невысокая степень сжатия. Если ее поднять с нынешних 10:1 до 12,5:1, то эффективность использования теплоты сгоревшего топлива возрастет сразу процентов на шесть. Но чем сильнее мы сжимаем поршнем воздух с парами бензина, тем выше риск взрывного неконтролируемого самовоспламенения смеси — это детонация, страшный враг двигателя: ударные нагрузки, перегрев, разрушение поршней и колец. Не зря «среднестатистическая» степень сжатия даже наисовременнейших бензиновых агрегатов редко поднимается выше 11:1.

На самом деле все просто: дело в снижении так называемой средней температуры цикла. Чем «холоднее» горючая смесь в камере сгорания, тем сильнее ее можно сжать без риска возникновения детонации. Думаете, японцы решили охлаждать всасываемый воздух? Нет, инженеры наоборот, занялись системой выпуска.

Этот прием давно известен по гоночным моторам — «настроенные» выпускные каналы по схеме 4-2-1, в которых порции выхлопных газов из всех четырех цилиндров не «толкаются» друг с другом, а строго поочередно вылетают в атмосферу. При чем здесь температура цикла? «Настроенный» выпуск за счет газодинамического наддува улучшает продувку цилиндров — в них остается меньше горячих отработавших газов, которые неизбежно подмешиваются к свежему воздуху на такте впуска и поднимают температуру в конце такта сжатия.

Как уверяют инженеры, если долю выхлопа снизить с обычных 8% до 4%, то степень сжатия можно безболезненно поднять на три единицы. А за счет охлаждения воздуха при распыле бензина прямо в цилиндр — сжатие можно увеличить еще на единичку.

Чтобы реализовать продвинутый газообмен, пришлось раскошелиться на фазовращатели на обоих распредвалах — и впускном, и выпускном. А вдобавок с помощью компьютерного моделирования придумать еще кучу всяких ухищрений. К примеру, чтобы улучшить «термоизоляцию» камеры сгорания, диаметр цилиндра пришлось уменьшить с нынешних 87,5 мм до 83,5 мм, соответственно увеличив ход поршня.

Длинноходность способствует увеличению крутящего момента на низких оборотах, вдобавок тягу «на низах» улучшают непосредственный впрыск и увеличение степени сжатия — и возникает эффект, который именуют downspeeding: в противовес общепринятому нынче «даунсайзингу». Мол, мотор настолько хорошо тянет «внизу», что среднестатистические обороты при езде снижаются на 15% — и это дает больший эффект по части снижения расхода бензина и выбросов СО2 даже по сравнению с турбомотором с уменьшенным до 1,4 л рабочим объемом.

🔎 Дизели с изменяемой степенью сжатия

В двигателе, построенном Рудольфом Дизелем 120 лет тому назад, впрыск топлива с самого начала был непосредственным — топливо, распыленное в сжатом воздухе, самовоспламеняется от нагрева. Для этого степень сжатия должна быть в полтора-два раза выше, чем у бензиновых моторов с искровым зажиганием.

У атмосферных дизелей она превышает 20:1, у двигателей с турбонаддувом лежит в пределах 16—18:1. Однако инженеры решили добиться беспрецедентно низких для легкового дизелестроения 14:1.

Зачем? Как уверяют японцы, в обычных турбодизелях давление и температура в цилиндрах в конце такта сжатия настолько велики, что впрыскиваемая струя дизтоплива просто не успевает равномерно перемешаться с воздухом. Из-за неполного сгорания растет содержание в выхлопе ядовитых окислов азота и частичек сажи, которые надо дожигать и фильтровать.

🔎 Гибриды или усовершенствование двигателей?

Иными словами, пол-Европы носится с идеей электрического гибрида, а японцы наоборот усовершенствуют традиционные двигатели. Надо полагать, что каждый производитель в отдельности успешно развивает это направление. По крайней мере, те, что представили на мировых автосалонах соответствующие концепты.

Спасибо, что прочитали статью до конца 👍Удачи на дорогах

www.drive2.ru

Автомобиль будущего

Более половины населения земли задавались и задаются вопросом : «А на каких же мы автомобилях через несколько десятков лет передвигаться будем?», «Каков будет дизайн автомобилей?», «А будут ли автомобили будущего летать?». На каждый из этих, и на сотни похожих на эти вопросы можно дать ответ. Только, стоит заглянуть чуть в будущее, и рассуждать логически.

Около десяти лет назад люди задавались таким же вопросом. Далеко не все люди представляли автомобиль таким, какой он есть сейчас. Уже тогда, около десяти лет назад, люди думали, что автомобили будут летать, ездить по воде и так далее. Не все, конечно, но часть была. И, наверно, только единицы задумывались о возможностях автомобилестроения — какой труд прикладывается к строению автомобилей, сколько сил и времени на это затрачивается, каков прогресс в общем.

По одному общему критерию, а если говорить именно о прогрессе в строении автомобилей, то от 2004-ого года техника построения далеко не ушла — используются те же самые «роботы», просто немного усовершенствованные. И это реальность.

Такими темпами, о полетах на автомобиле, или же о плавании на нем можно будет только мечтать и задумываться еще несколько десятков лет. Так и есть. Но, если не брать такой критерий, как общий прогресс, а взять некоторые отдельные отрасли, то прогресс этих самых областей виден сразу. Начнем с дизайна автомобилей будущего.

Дизайн автомобилей будущего

Фантазии людей ничем не ограничены. Автомобили могут придумываться любой формы, любого цвета, любого размера. Правда, о размерах автомобиля все же нельзя говорить «любой». Но, точно можно сказать, что уже сейчас на заводах все быстрее и быстрее приближаются к «сжатию» автомобиля как в длинне, так и в ширине.

То есть, размер автомобиля доводят чуть ли не до размера человека. Это, конечно, большой плюс, так как загрязнение окружающей нас природы будет снижаться. Правда, размер — не самый важный фактор для сохранения окружающей природы, но даже он влияет на это.

Автомобиль будущего может лишиться обычного двигателя, когда люди примут решение переходить на электронные моторы. А следовательно, перед автомобиля не будет оснащен грамосским воздухозаборником. Нельзя молчать и о фарах — они могут стать размером с грецкий орех, с современными то технологиями. Причем, дальность свечения, а так же сила свечения, может быть, будет превышать в несколько раз свечение обычных фар.

Салон автомобиля будущего так же потерпит ряд изменений. Например, увеличение его объема и вместительности за считанные секунды. Выдумка? Пока что да. Но, это будет очень полезно. Если автомобиль помимо своего расширения сможет и сужаться из обычного состояния, то на земле станет чуточку больше места. Ну как чуточку — на много, довольно таки. Авто стоянки постоянно переполненны автомобилями, а тут раз — и сложился автомобиль, и стал в 2 раза меньше!

Техника автомобилей будущего

Уже довольно давно ведется разработка голосового управления автомобилем. Если же не получится голосом — получится кнопками, да сенсором! Сенсоры уже вошли плотно в нашу жизнь, так что отрицать нахождение сенсоров в автомобилях будущего — глупо.

Можно совместить и голосовое управление, и управление сенсором — получится что-то типа «передвижного ПК»! И удобство, и движение по улицам города, и моментальная информация — все это будет в одном. Ученые уже разрабатывают сенсорное управление для автомобилей, которое выводится на лобовое стекло.

Процесс управления автомобилем будущего

Не факт, что действия человека в будущем вообще понадобятся для того, чтобы он переместился в заданную точку. Но, одно сказать можно точно : ждать автоматического управления автомобилем стоит. Человек за рулем сможет делать то, что ему необходимо в поездке — например, написать что-либо, или же, проголодавшись, поесть. Автомобиль может стать полностью самоуправляемым. Главное, чтобы такие автомобили мир потом не захватили.

Двигатель автомобиля будущего

Двигатели автомобилей будущего, однозначно, будут намного экологичнее и экономичнее двигателей, которые производятся сейчас. Экономия даст сохранить несколько десятков литров топлива, а его экологичность не даст «завять» всей природе. Автомобили будут полностью чистыми — может, не внешне, но внутренне автомобиль может «сверкать».

rusavtoplus.ru

Двигатели будущего : Чувство такта

Особенность двухтактного дизеля профессора Питера Хофбауэра, посвятившего 20 лет своей жизни работе в концерне «Фольксваген», – два поршня в одном цилиндре, движущиеся навстречу друг другу. И название это подтверждает: Opposed Piston Opposed Cylinder (OPOC) – встречные поршни, встречные цилиндры.Похожую схему еще в середине прошлого века использовали в авиации и танкостроении, например на немецких «юнкерсах» или советском танке T‑64. В традиционном двухтактном двигателе оба окна для газообмена перекрывает один поршень, а в двигателях с встречными поршнями в зоне хода одного поршня располагается впускное окно, в зоне хода второго – выпускное. Такая конструкция позволяет раньше открывать выпускное окно и благодаря этому лучше очищать камеру сгорания от отработавших газов. И заранее закрывать, чтобы сберечь некоторое количество рабочей смеси, которое у двухтактного двигателя обычно выбрасывается в выхлопную трубу.В чем же изюминка конструкции профессора? В центральном (между цилиндрами) расположении коленвала, обслуживающего сразу все поршни. Это решение привело к довольно замысловатой конструкции шатунов. Их по паре на каждой шейке коленвала, причем на внешние поршни приходится по паре шатунов, расположенных по обе стороны цилиндра. Это схема позволила обойтись одним коленвалом (у прежних моторов их было два, размещенных по краям двигателя) и сделать компактный, легкий агрегат.В четырехтактных двигателях циркуляцию воздуха в цилиндре обеспечивает сам поршень, в моторе OPOC – турбонаддув. Для лучшей эффективности быстро разогнать турбину помогает электромотор, который в определенных режимах становится генератором и рекуперирует энергию.Опытный образец, сделанный для армии без оглядки на экологические нормы, при массе 134 кг развивает 325 л.с. Подготовлен и гражданский вариант – с примерно на сотню сил меньшей отдачей. Как заявляет создатель, в зависимости от исполнения мотор ОРОС на 30–50% легче прочих дизелей сравнимой мощности и в два – четыре раза компактнее. Даже по ширине (это самое внушительное габаритное измерение) ОРОС лишь вдвое превосходит один из самых компактных автомобильных агрегатов в мире – двухцилиндровый фиатовский «Твинэйр».Мотор OPOC – образец модульной конструкции: двухцилиндровые блоки можно компоновать в многоцилиндровые агрегаты, соединяя их электромагнитными муфтами. Когда полная мощность не требуется, для экономии топлива один или несколько модулей могут отключаться. В отличие от обычных двигателей с отключаемыми цилиндрами, где коленвал шевелит даже «отдыхающие» поршни, механических потерь можно избежать.Интересно, а как обстоят дела с топливной экономичностью и вредными выбросами? Разработчик предпочитает обходить этот вопрос молчанием. Понятное дело – тут позиции двухтактников традиционно слабы.

РАЗДЕЛЬНОЕ ПИТАНИЕ

Еще один пример ухода от традиционных догм. Кармело Скудери покусился на святое правило четырехтактных моторов: весь рабочий процесс должен происходить строго в одном цилиндре. Изобретатель поделил цикл между двумя цилиндрами: один отвечает за впуск смеси и ее сжатие, второй – за рабочий ход и выпуск. При этом традиционные четыре такта агрегат, именуемый мотором с разделенным циклом (SCC – Split Cycle Combustion), проходит всего за один оборот коленвала, то есть в два раза быстрее.Вот как этот мотор работает. В первом цилиндре поршень сжимает воздух и подает его в соединительный канал. Клапан открывается, форсунка впрыскивает топливо, и смесь под давлением врывается во второй цилиндр. Сгорание в нем начинается при движении поршня вниз, в отличие от двигателя Отто, где смесь поджигают чуть раньше, чем поршень достигнет верхней мертвой точки. Таким образом, сгорающая смесь не препятствует в начальной стадии горения движущему навстречу поршню, а, наоборот, подталкивает его. Создатель мотора обещает удельную мощность 135 л.с. с литра рабочего объема. Причем при значительном сокращении вредных выбросов благодаря более эффективному сгоранию смеси – с уменьшением, например, выхода NOx на 80% в сравнении с этим же показателем для традиционного ДВС. Заодно утверждают, что SCC на 25% экономичнее равных по мощности атмо­сферных моторов. Однако лишний цилиндр – это дополнительная масса, увеличение габаритов, возрастающие потери на трение. Что-то не верится… Особенно если взять в пример новое поколение наддувных двигателей, сделанных под девизом даунсайзинга.Кстати, для этого двигателя придумана оригинальная схема рекуперации и наддува «в одном флаконе» под названием Air-Hybrid. Во время торможения двигателем цилиндр рабочего хода отключается (клапаны закрыты), а цилиндр сжатия наполняет специальный резервуар сжатым воздухом. При разгоне происходит обратное: не работает цилиндр сжатия, а в рабочий нагнетается запасенный воздух – своего рода наддув. Собственно, при такой схеме не исключается и полный пневморежим, когда воздух будет толкать поршни в одиночку.

МОЩНОСТЬ ИЗ ВОЗДУХА

Профессор Лино Гуззелла также использовал идею накопления сжатого воздуха в отдельном резервуаре: один из клапанов открывает путь от баллона к камере сгорания. В остальном это обычный двигатель с турбонаддувом. Опытный образец построили на базе 0,75‑литрового двигателя, предложив его как замену… 2‑литровому атмосферному мотору.Разработчик для оценки эффективности своего творения предпочитает сравнивать его с гибридными силовыми агрегатами. Причем при схожей экономии топлива (около 33%) конструкция Гуззеллы удорожает мотор всего лишь на 20% – сложная бензоэлектрическая установка обходится почти в десять раз дороже. Однако в тестовом образце топливо экономится не столько за счет наддува из баллона, сколько благодаря малому рабочему объему самого двигателя. Но перспективы у сжатого воздуха в работе обычного ДВС все же есть: его можно использовать для пуска мотора в режиме «старт-стоп» или для движения автомобиля на малых скоростях.

КРУТИТСЯ, ВЕРТИТСЯ ШАР…

Среди необычных ДВС мотор Герберта Хюттлина выделяется наиболее примечательной конструкцией: традиционные поршни и камеры сгорания здесь размещены внутри шара. Поршни движутся в нескольких направлениях. Во‑первых, навстречу друг другу, образуя между собой камеры сгорания. Кроме того, они соединены попарно в блоки, посаженные на единую ось и вращающиеся по хитрой траектории, заданной кольцевой фигурной шайбой. Корпус поршневых блоков объединен с шестерней, передающей крутящий момент на выходной вал.Из-за жесткой связи между блоками при наполнении смесью одной камеры сгорания одновременно происходит выпуск отработавших газов в другой. Таким образом, за поворот поршневых блоков на 180 градусов происходит 4‑тактный цикл, за полный оборот – два рабочих цикла.Первый показ шарового двигателя на Женевском автосалоне привлек всеобщее внимание. Концепция, безусловно, интересная – за работой 3D-модели можно наблюдать часами, пытаясь разобраться, как функционирует та или иная система. Однако за красивой идеей должно последовать воплощение в металле, а разработчик пока ни слова не говорит о хотя бы приблизительных значениях основных показателей агрегата – мощности, экономичности, экологичности. И, главное, о технологичности и надежности.

МОДНАЯ ТЕМА

Роторно-лопастной двигатель изобрели чуть меньше века назад. И, наверное, еще долго не вспоминали бы о нем, не появись амбициозный проект российского народного автомобиля. Под капотом «ё-мобиля» будет стоять именно роторно-лопастной двигатель, да еще в паре с электромотором.Вкратце о его устройстве. На оси установлены два ротора с парой лопастей на каждом, образующих камеры сгорания переменной величины. Роторы вращаются в одном направлении, но с разными скоростями – один догоняет другой, смесь между лопастями сжимается, проскакивает искра. Второй начинает движение по окружности, чтобы на следующем круге «подтолкнуть» соседа. Посмотрите на рисунок: в правой нижней четверти происходит впуск, в правой верхней – сжатие, затем против часовой стрелки – рабочий ход и выпуск. Воспламенение смеси осуществляется в верхней точке окружности. Таким образом, за один оборот ротора происходит четыре рабочих такта.Очевидные преимущества конструкции – компактность, легкость и хороший КПД. Однако есть и проблемы. Из них главная – точная синхронизация работы двух роторов. Задача эта непростая, а решение должно быть недорогим, иначе «ё-мобиль» никогда не станет народным.

new.uzr.com.ua

• 
  Volvo fe двигатель
• 
  Rs 68 двигатель
• 
  Ptc термистор двигателя
• 
  M119 двигатель вес
• 
  Komatsu двигатель 4d92e
• 
  K4M 490 двигатель
• 
  G6Ba двигатель вес
• 
  G4Ec dohc двигатель
• 
  Bmw двигатель m21
• 
  Bmw m21 двигатель
• 
  572 шевроле двигатель