full screen background image

Что такое тяга двигателя автомобиля

16

Содержание

Что такое тяга двигателя автомобиля

К основным причинам, почему пропадает тяга на турбодизеле, относятся:

  1. Турбина по какой-то причине перестала включаться;
  2. Турбина включается, но работает не на полную мощность (например, не до конца входит шток геометрии).
  3. Неисправен клапан аварийного сброса турбины.
  4. Неисправна система управления турбиной — когда сама турбина исправна, но не управляется. Турбины управляются электронными актуаторами (компьютером двигателя напрямую), бывает через электровакуумные клапана, бывает просто вакуумом, бывает что не управляется вообще и у них есть только клапан аварийного сброса давления.
  5. Износ распредвала и ГРМ.
  6. Неправильные показания датчиков расходомера воздуха, датчика давления, датчика разрежения. По этим же причинам загорается Check Engine.
  7. Негерметичность впускной системы воздуха — системы патрубков, интеркулера, либо же самой турбины.
  8. Форсунка потеряла свою производительность, что повлекло потерю мощности по цилиндру.
  9. В случае, если топливный насос даёт меньше топлива в режиме работы.
  10. От некачественного топлива.
  11. Забит воздушный фильтр — очень простая но часто встречаемая проблема. Люди приезжают и говорят: “Вот, машина перестала ехать”. Открываешь фильтр — а там уже можно картошку сажать! Земля, листва, прошлогодний пух — все забетонировано после дождя и пыли.
  12. Забит топливный фильтр — тоже частая проблема. Топливная система исправна, топливо хорошего качества, но фильтр забит и его пропускной способности недостаточно. Очень долго можно искать, а проблема может оказаться элементарная.

Качество нашего дизельного топлива оставляет желать лучшего. Своевременная замена топливного фильтра поможет избежать капитального ремонта топливной аппаратуры. Мы рекомендуем менять топливный фильтр во время планового техосмотра, раз в 10 тыс. км.

На различных марках автомобилей производители зашили разные алгоритмы, которые снижают мощность двигателя при появлении определенной неисправности. К примеру на KIA и Hyundai в топливных фильтрах есть датчики воды. Если они определяют в фильтре воду — компьютер снижает мощность, машина не едет, чек не горит и нужно ехать на сервис.

Также на некоторых машинах из-за неправильной работы системы управления свечами накала может пропадать мощность двигателя.

Примеры потери мощности двигателя

Давайте рассмотрим несколько примеров потери мощности дизельного двигателя:

Пример №1. Клиент говорит, что ехал по трассе, при обгоне добавил газу и у него резко пропала тяга на дизеле, появился белый дым. Предположительно, необходимо проверить уровень масла, узнать что именно является источником дыма — масло или топливо. Как правило, в подобных случаях главным диагнозом является турбина, которая разлетелась.

Пример №2.Клиент говорит, что после заправки начала постепенно пропадать тяга. По мере движения автомобиль терял мощность, а затем появился дым. В таком случае, алгоритм говорит нам, что нужно проверить топливную аппаратуру. История автомобиля до проявления болезни и после существенно упрощает процедуру диагностики. Клиенту необходимо участвовать в процессе, чтобы специалисты смогли быстрее найти источник проблемы.

Как оценить проблему?

Поиск неисправности по диагнозу «плохая тяга дизельного двигателя» — достаточно непростая процедура. Дело в том, что причин поломок, так мы уже написали, может быть очень много и потому крайне важно обладать полной историей происхождения “болезни автомобиля”. Если такой информации не будет, алгоритм проверки станет слишком обширным, ведь множество деталей одновременно могут вызвать падение мощности. Возможно, какой-то электронный механизм не включает системы машины. Возможно, одна ошибка приводит к появлению другой. Порой, диагностика данного вопроса выглядит очень запутанной.

Для того, чтобы провести полноценную диагностику вашего автомобиля, необходимо обладать специальным инструментарием для проверки каждой системы. Достаточно затратно покупать это все для самостоятельный диагностики, гораздо выгодней обратиться в Турбо Дизель Сервис. Мы ежедневно сталкиваемся с подобного рода задачами и за 7 лет работы научились и эффективно решать.

Диагностика дизельного двигателя

При заказе вы получаете персонального менеджера который обеспечит максимально быстрое выполнение всех необходимых задач

Почему наша диагностика — пожалуй, лучшая в Киеве?

ОПЫТ МАСТЕРОВ

С 2013 года успешно занимаемся диагностикой и ремонтом дизельных автомобилей.

ОБОРУДОВАНИЕ

На станции есть все необходимое оборудование для проведения работ любого типа.

АЛГОРИТМ ПРОВЕРКИ

За годы работы мы разработали последовательность правильных действий, что позволяет добиться желаемого результата в 99% случаев.

Mercedes-AMG GT Coupe Производительность

Неповторимые ощущения AMG Driving Performance.

Гоночная мощность Mercedes-AMG GT Coupe

Превосходные характеристики Mercedes-AMG GT обусловлены производительной архитектурой автомобиля.

4.0-литровый V8 битурбо двигатель AMG

Благодаря нестандартному размещению двигателя в Mercedes-AMG GT Coupe, удалось значительно снизить центр тяжести, и таким образом, повысить динамические характеристики. Специальная конструкция коробки передач позволила соединить двигатель с задней трансмиссией и двойным сцеплением для идеального баланса. Устройство обеспечивает оптимальную подачу масла даже при высоком боковом ускорении.

Модернизированный крутящий момент

Конструкция коробки передач с двойным сцеплением соединяет компонент между собой с помощью торсионной трубки, поэтому они устойчивы к изгибу. Внутри расположен чрезвычайно легкий и устойчивый приводной вал из карбона. Он последовательно передает мощность 4,0-литрового битурбо-двигателя V8 на AMG SPEEDSHIFT DCT 7G.

Подвеска AMG RIDE CONTROL

Подвеска AMG RIDE CONTROL с адаптивным демпфированием, которая является стандартной для Mercedes-AMG GT S, GT C и GT R, сочетает в себе уникальные характеристики и первоклассную динамику вождения. В сочетании с концепцией двойного поперечного рычага, подвеска обеспечивает производительность гоночного автомобиля с превосходной боковой динамикой и устойчивостью при движении на высоких скоростях.

AMG SPEEDSHIFT DCT 7G

AMG SPEEDSHIFT DCT 7G впечатляет превосходным быстрым переключением, спортивным звуком двигателя и производительностью на гоночном уровне. В зависимости от режима Вы получаете все более динамичные настройки. Минимальные перепады скорости позволяют оптимально регулировать нагрузку и быстро переключать передачи без прерывания тяги. Семь передач, три режима движения и отдельный ручной режим, а также функция RACE START обеспечивают чрезвычайно динамичные маневры на любой дороге.

Высокопроизводительная композитная тормозная система AMG

Высокопроизводительная композитная тормозная система AMG с перфорированными тормозными дисками обеспечивает превосходные показатели торможения и высокую стабильность езды независимо от поверхности. Преимущества опциональной керамической высокопроизводительной тормозной системы AMG, также включают экономию веса, что гарантирует более продолжительный срок службы.

Рациональное распределение веса Mercedes-AMG GT

Благодаря оптимизированному расположению двигателя и коробки передач AMG SPEEDSHIFT DCT 7G, Mercedes-AMG GT достигает рационального распределения веса от 47% до 53% между передней и задней осями. В сочетании с низким центром тяжести это обеспечивает чрезвычайно управляемость и высокую маневренность на поворотах.

Динамика вождения Mercedes-AMG GT Coupe

Уникальное сочетание инновационных технологий автоспорта и уникальных модернизаций.

Высокоэффективные материалы кузова Mercedes-AMG GT Coupe

Основная часть каркаса Mercedes-AMG GT сделана из алюминия и весит всего 231 килограмм. Инновационная архитектура, легкая, прочная и чрезвычайно жесткая одновременно. Это является необходимым условием для наилучшей поперечной и продольной динамики и высочайшей точности рулевого управления. Чрезвычайно легкий передний модуль изготовлен из магния, снижает инерцию передней оси и тем самым оптимизирует маневренность до уровня гоночного спорта.

  • Алюминиевая рама весит всего 231 килограмм
  • Высокая жесткость и прочность кузова
  • Высокая точность рулевого управления и боковая динамика

Аэродинамика Mercedes-AMG GT Coupe

Аэродинамическая концепция Mercedes-AMG GT, разработанная на основе эффективных разработок автоспорта, помогает водителю в динамичном и безопасном управлении. Система сочетает в себе аэродинамическую стабильность с низким сопротивлением воздуха, достаточный уровень охлаждения и подачи воздуха для всех компонентов.

V8 битурбо двигатель AMG

Мощность двигателя Mercedes-AMG GT

Характеристики эффективности Mercedes-AMG GT Coupe

Рекордный уровень мощности Mercedes-AMG GT обеспечивает двухцилиндровый V8 с двумя турбонагнетателями внутри, а динамические опоры двигателя адаптируются к любой ситуации вождения. Таким образом, Вы получаете незабываемые впечатления от вождения, оставаясь при этом, в полной безопасности.

Сверхпроизводительность Mercedes-AMG GT Coupe

Феноменальная производительность V8 впечатляет своим максимальным потенциалом. Не менее привлекательным является и спортивный звук двигателя, который подчеркивает динамические характеристики Mercedes-AMG GT.

4,0-литровый битурбо V8 двигатель, делает AMG GT настоящим гоночным автомобилем. Кроме того, V8 раскрывает свою абсолютную мощность благодаря продуманной архитектуре автомобиля. Легкий. Компактный. Мощный.

Устройство двигателя Mercedes-AMG GT Coupe

Высочайшая точность в производстве создает двигатель с захватывающими свойствами.

Сухой вес двигателя AMG V8 составляет всего 209 кг. Алюминиевый картер изготовлен по технологии литья в песчаные формы, что обеспечивает высочайшую прочность при небольшом весе. Два турбокомпрессора установлены во внутренней горячей зоне V. Это обеспечивает еще более компактную установку, оптимизированный поток свежего воздуха и идеальные условия потока для турбонагнетателя. В результате: оптимальный отклик двигателя и значительно уменьшенное количество выбросов. Для обеспечения максимально возможной температуры и теплопроводности, сплав головки цилиндров был очищен от диоксида циркония. А для максимальной долговечной работы, гильзы цилиндров имеют покрытие по технологии Daimler NANOSLIDE®.

Высокопроизводительная композитная тормозная система AMG

Технологии торможения Mercedes-AMG GT Coupe

Высокопроизводительная композитная тормозная система Mercedes-AMG GT характеризуется превосходными показателями торможения, точным управлением и высокой стабильностью. Крупногабаритные, вентилируемые, перфорированные и рифленые тормозные диски сочетают высокую термостойкость и легкость конструкции.

Главные характеристики тормозной системы:

  • Превосходные показатели торможения благодаря большой площади тормозных дисков, с перфорацией и вентиляцией
  • Композитная технология для высокой устойчивости тормозных дисков и низкой неподрессоренной массы
  • Электрический стояночный тормоз с удобным управлением с помощью кнопки под поворотным выключателем
  • Тормозные суппорты с логотипом «AMG» серебристого цвета для AMG GT, красного цвета для AMG GT S и GT C или желтого цвета для AMG GT R
  • Размеры и характеристики стандартной композитной тормозной системы адаптированы к характеристикам автомобиля.
  • Опционально для всех двигателей: керамическая высокопроизводительная композитная тормозная система AMG для еще большего торможения и долговечности

Купить грузовой автомобиль Scania (Скания) с двигателем V8

  • V8
  • Дизайн
  • Производительность
  • Спецификация

V8 ДЛЯ ЛЮБОЙ РАБОТЫ

Новый V8 — это настоящий лидер в своем сегменте и новый эталон в отрасли. Он идеально подходит для сфер деятельности, где нужны высокие эффективность, мощность и производительность, которые обеспечивает Scania V8. А вы можете сконцентрироваться на том, что действительно важно, — своем бизнесе.

Scania находится на острие прогресса в сфере мощных двигателей V8. С этими мощными альтернативными вариантами мы может еще лучше настроить для клиентов прибыльные и экологичные решения.

Легендарные двигатели V8 уже более 50 лет обеспечивают эффективность перевозок, и они стали еще важнее сегодня, когда предотвращению изменения климата уделяется самое пристальное внимание. Двигатели V8 компании Scania могут работать на HVO и биодизельном топливе (вариант мощностью 590 л. с.).

Преимущества грузовых автомобилей с V8

  1. Высочайшие мощность, эффективность и производительность
  2. Мощность с низких оборотов
  3. Впечатляюще эффективный расход топлива (экономия топлива до 6%)
  4. Большее время безотказной работы с увеличенным сервисным интервалом
  5. Более высокая остаточная стоимость
  6. Более низкие расходы за весь жизненный цикл

СОЗДАЙТЕ ЕГО САМИ

Огромный выбор и разнообразие модульных конфигураций предоставляют неограниченные возможности. Сотрудничество со Scania — гарантия успеха вашего бизнеса.

ДИЗАЙН ИНТЕРЬЕРА

Среди вариантов отделки интерьера: кожаные кресла с обшивкой с рифлеными полосками и тисненым логотипом V8, с красной строчкой. Черное кожаное рулевое колесо с красными швами привносит дополнительные ощущения в процесс вождения.

ЭРГОНОМИКА

Познакомьтесь с лучшими условиями езды. Благодаря мощности модели V8 преодоление любого склона, любой объезд, работа в плотном графике будут проходить легко и непринужденно Грузовик выполняет всю трудную работу, а вы остаетесь в комфорте, начеку и полностью контролируете свою работу.

КОМФОРТ

Scania V8 — это последнее слово в дизайне премиум-класса. Каждый элемент сидений, мест для отдыха, а также мест для хранения вещей был доведен до совершенства. Результат: безупречный интерьер, где домашний уют сочетается с невероятной практичностью. Жизнь в дороге еще никогда не доставляла столько удовольствия.

МОЩНЫЙ

Обеспечивает мощность, необходимую для работы. С исключительно низким уровнем эксплуатационных расходов.

Перевозки тяжёлых и негабаритных грузов требуют хорошей тяги на низких скоростях и максимальной тяговой мощности. Автомобиль Scania с двигателем V8 обеспечивает стабильную полезную мощность, необходимую для такой работы.

Модельный ряд грузовиков Scania V8 обеспечивает большой крутящий момент и выходную мощность, необходимые для дальних перевозок. Феноменальная мощность двигателя V8 дополняется отличной эксплуатационной экономичностью.

WRSA Private Rhino Owners в ЮАР — это некоммерческая организация, которая занимается защитой одного из наиболее быстро исчезающих видов животных. В своей работе она полагается на комфорт и надежность мощного грузовика Scania V8.

МОЩНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

«Я был удивлен столь низким расходом топлива у такого мощного двигателя»

ГАРРИ АХО (HARRI AHO)
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЯ SCANIA V8 770 Л. С. В КОТКЕ, ФИНЛЯНДИЯ

ДИНАМИКА В ДИЗАЙНЕ

Scania V8 громко заявляет о себе. Он олицетворяет собой десятилетия инноваций двигателей V8, которые устанавливают новые стандарты практичности, комфорта и стиля.

БАЛАНС СИЛЫ

Scania V8 — это эталон высокой производительности. Он известен первоклассной мощностью и большим крутящим моментом. И эти параметры сочетаются с железобетонной надежностью, долговечностью и эксплуатационной экономичностью — великолепные преимущества для вашего бизнеса.

Чистая селективная каталитическая нейтрализация (SCR)

Двигатели Scania V8, в которых используется только технология SCR, были переработаны для удовлетворения требованиям Euro 6 без необходимости рециркуляции выхлопных газов (EGR). Они не только надежнее и проще в обслуживании, но еще свободнее дышат и лучше используют энергию выхлопных газов в рабочем диапазоне оборотов двигателя благодаря более высокой температуре отработавших газов. Эти двигатели с использованием только технологии SCR позволяют оптимизировать мощность и топливную экономичность, так как выбросы контролируются в основном системой очистки выхлопных газов. Результат — отличная топливная экономичность, уменьшение расхода топлива достигает 10 %.

Турбокомпрессор фиксированной геометрии (FGT)

FGT с технологией развернутой двойной улитки легче и проще по конструкции, имеют более удобные трубопроводы, сводят к минимуму импульсное взаимодействие выхлопных газов из разных цилиндров и повышают эффективность использования энергии выхлопных газов. Это решение, в сочетании с новой арматурой, уменьшает лишнюю массу и повышает прочность. Новое расположение турбокомпрессора также уменьшает температуру в задней части двигателя и далее на шасси.

Единый выпускной коллектор блока

У каждого блока цилиндров единый чугунный выпускной коллектор, который охватывает все четыре цилиндра. Он уплотняется системой манжет и соединяется со стальной трубой с гофрированным рукавом, идущим к турбокомпрессору. Эта новая конструкция повышает эффективность и надежность турбокомпрессора, одновременно снижая расход топлива и массу. А в дополнение возвращается легендарный звук работы V8.

Распредвал Миллера

Технология Миллера уменьшает воздушный поток через двигатель, улучшая подачу воздуха в двигатель для меньшей мощности 520 л. с. Так как через двигатель проходит меньше холодного воздуха, поддерживается температура выхлопных газов, которая имеет решающее значение для выполнения требований по токсичности выхлопа без повышения расхода топлива. Это также позволяет повысить коэффициент сжатия и увеличивает эффективность двигателя в режимах малой нагрузки и в переходных режимах.

СОЗДАН ДЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Для Scania ваш бизнес — самый главный. Мы делаем все возможное, чтобы увеличить время вашей безотказной работы и сократить расходы. Scania стремится, чтобы ваша прибыльность была максимальной, сегодня и в будущем.

ЭКОНОМИЯ В КАЖДОЙ ПОЕЗДКЕ
Учитывая три основных фактора экономии эксплуатационных расходов (водитель, автомобиль и необходимые услуги), Scania уменьшает ваши затраты и увеличивает доход.

БЕЗОПАСНОСТЬ ПРЕВЫШЕ ВСЕГО
Безопасность Scania, от безопасности кабина и хорошего обзора до систем безопасности высокого уровня, позволяет уверенно заниматься оптимальной перевозкой грузов.

Сервисные решения SCANIA V8

Scania поможет вам достичь максимальной производительности благодаря широкому ряду услуг, специально приспособленных к вашей сфере деятельности. Мы предлагаем широкий выбор услуг, предназначенных для повышения рентабельности бизнеса.

Финансирование

Прогнозируйте расходы и управляйте рисками с помощью гибких финансовых и страховых решений, предлагаемых финансовыми услугами Scania. Стабильность и гибкость от людей, которые действительно знают ваш бизнес.

Гибкие планы обслуживания

Гибкие программы обслуживания Scania, настроенные с учетом ваших конкретных потребностей с помощью постоянного анализа данных вашего автомобиля, обеспечивают гибкость для оптимизации планового времени простоя.

АКСЕССУАРЫ

У каждого водителя, который проводит время за рулем Scania, свой уникальный опыт. Наш ассортимент аксессуаров Scania создан, чтобы отдать должное их труду.

СЕРВИСНЫЕ КОНТРАКТЫ

  • Контроль и планирование расходов на обслуживание;
  • Индивидуально подобранный план обслуживания;
  • Повышение срока бесперебойной работы техники;
  • Минимизация риска незапланированных расходов;
  • Снижение затрат на обслуживание и ремонт.

ФИНАНСИРОВАНИЕ И СТРАХОВАНИЕ

  • Индивидуальные финансовые и страховые продукты;
  • Минимальные сроки рассмотрения обращений и принятия решений;
  • Надежность и клиентоориентированность;
  • Гибкая схема взаимодействия;
  • Электронный документооборот;
  • Широкая региональная сеть финансовых представителей.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОПАРКОМ SCANIA FMS

  • Обзор местоположений и анализ соблюдения маршрутов;
  • Оптимизация маршрутов и транспортных задач;
  • Контроль за параметрами эксплуатации автомобилей;
  • Оперативный обмен сообщениями;
  • Просмотр оценок водителей;
  • Удаленная диагностика;
  • Оперативные отчеты о неисправностях.

Тяга к электро

Политическая электрификация Европы

Нефтяной рынок весь 2020 год пребывает в депрессии, но, несмотря на низкую стоимость «черного золота», поборники энергоперехода продолжают принудительно приближать конец эры ископаемого топлива.

В качестве главного пути декарбонизации политики ведущих европейских стран выбрали отказ от использования двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Причем уверенность в том, что ДВС окончательно отжили свое, настолько велика, что, например, Британия твердо намерена отказаться к 2030 году от бензиновых и дизельных машин, гибриды попадут под запрет только к 2035 г. До этого о подобных планах на десятилетие объявили Германия, Ирландия и Нидерланды. Канада хочет запретить с 2035 года продажи новых бензиновых автомобилей, Норвегия готова отказаться от ДВС уже в к 2025 году. Франция, напротив, решила повременить до 2040 года.

Любопытно, что все заявления о светлом безбензиновом будущем делаются на фоне экономического кризиса, дешевой нефти и весьма умеренной популярности гибридов и электрокаров.

Как отмечает издание Financial Times, запрет продаж с 2030 года новых бензиновых и дизельных машин в Британии будет введен для того, чтобы уже сейчас подтолкнуть автовладельцев переходить на более экологичные транспортные средства. Из этого можно сделать вывод, что энергопереход задумано провести за счет рядовых европейцев.

Пока в ЕС возлагают большие надежды на то, что уже в ближайшее время затраты на производство автомобилей с электрическими силовыми установками сильно снизятся. Например, согласно исследованию, проведенному швейцарской финансовой компанией UBS, уже через два года себестоимость электрокара не превысит $1900, а к 2024 году и вовсе сравняется с затратами на выпуск машины с ДВС.

При этом до сих пор среди экологов, инженеров и экономистов нет единого мнения, как массовая пересадка на электродвигатели отразится на экологии, экономике и, самое главное, мировом потреблении углеводородного сырья. Однако при нынешнем развитии технологий пока можно сделать вывод, что при переходе на электротягу передвижение на личном автотранспорте становится более дорогим и менее удобным: все владельцы электрокаров автоматически попадают в большую зависимость от инфраструктуры и могут рассчитывать на довольно скромные расстояния поездок.

Среди европейских экспертов автопрома до сих пор идут ожесточенные споры по поводу того, как сохранить мобильность и комфорт новых машин без ущерба для климата. Например, даже в крупнейшей отраслевой ассоциации VDA одни ее члены настаивают на развитии электротранспорта, другие же считают, что современные ДВС вместе с синтетическим жидким топливом скорее добьются климатических целей, чем перестройка всей инфраструктуры под электродвигатели. «Альтернативные двигатели и виды топлива, такие как водород и синтетическое топливо, также будут частью решения. Ведь они могут помочь очистить уже существующие автомобили, которые никуда сразу не исчезнут, и дополнят электромобильность. Для достижения цели необходимо использовать все технологии», — цитирует главу VDA Хильдегард Мюллер Clean Energy Wire. В то же время в ассоциации признают, что ускорение процесса декарбонизации транспорта может создать серьезные социальные проблемы, а достижение климатических целей ЕС к 2030 году «возможно только» при использовании синтетического топлива. Судя по всему, имеется в виду топливо, которое можно производить из биогаза или водорода.

Существует и противоположенная точка зрения, которая заключается в том, что переход на электрокары — это способ защиты европейского автопрома, который в настоящее время занимает в электрификации выгодные позиции, поэтому ему необходимо немного помочь различными запретительными мерами.

Впрочем, хватит ли этих мер, если среднему классу будут вменять в обязанность пересаживаться на все электрическое, непонятно. Напомним, что на днях в электрическую гонку вступил Китай, где в начале ноября был опубликован «План развития индустрии новых энергетических транспортных средств (2021–2035)». Согласно этому документу, в КНР к 2035 году будут запрещены продажи новых автомобилей с ДВС. Кроме того, китайский электромобильный гигант Evergrande Group собирается уже через 10-15 лет выпускать пять миллионов машин в год и продавать их по всему миру. Полностью автоматизированное производство позволит довести скорость сборки до одной машины в минуту.

Однако автопроизводители вне Поднебесной неоднозначно относятся к идее поголовной электрификации. Особенно ярко это демонстрируют люксовые бренды. В частности, Bentley Motors готов к достижению углеродной нейтральности, поэтому собирается переходить к производству только гибридных моделей с зарядкой от электросети к 2026 году и полностью электрических автомобилей — через 10 лет. Infiniti, напротив, продолжит заниматься разработкой технологии двигателей внутреннего сгорания, так как не сомневается в ее популярности еще продолжительное время.

В Porsche сообщили, что у них есть план по продлению жизни ДВС я за счет использования синтетического топлива. Ferrari, в свою очередь, всей этой климатической возней заниматься не собирается. Не так давно генеральный директор компании Луи Камильери заявил, что не может представить себе отказ производителя суперкаров от ДВС.

В России курс на электрификацию поддерживают, но как всегда в национальной интерпретации.

В частности, в Москве было объявлено, что в городе появятся парковки для электромобилей и подзаряжаемых гибридных машин. Но главное в этой новости то, что парковаться на них обычным авто будет запрещено, за нарушение полагается штраф в размере 2,5 тысяч рублей. В Тюмени владельцы электромобилей получили право бесплатно пользоваться многоуровневым паркингом на набережной.

Отличились и отечественные автопроизводители, желающие выйти на рынок электротранспорта. Так, российская компания Monarch открыла прием предварительных заказов на собственный электромобиль Monarch Concept S. Пока на продажу пойдет всего 20 машин стоимостью $150 тыс. и $190 тыс. (примерно 11,5 млн и 14,7 млн рублей). Судя по всему, для машин такого класса инфраструктура не будет иметь большого значения, поскольку они могут вообще не покидать гараж или передвигаться в рамках центра Москвы, Санкт-Петербурга или Сочи.

Опрошенные «НиК» отраслевые эксперты считают, что энергопереход в странах ЕС обозначен, но как конкретно и в каких временных рамках он будет осуществляться, пока никто не знает. Впрочем, уже сейчас надо готовиться к сокращению потребления нефтепродуктов странами Старого Света.

Газ станет фаворитом

Екатерина Грушевенко, эксперт Центра энергетики Московской школы управления СКОЛКОВО, считает, что планы выглядят вполне реалистичными с учетом того, что автомобильная промышленность ведущих мировых автоконцернов активно к этому готовится, наращивая выпуск моделей с электродвигателями. «Только к концу 2020 и в 2021 году планируется к выпуску до 20 новых моделей электрокаров. Безусловно, какие-то страны справятся со своими целями лучше, а какие-то — хуже. Так, например, норвежцы ближе к своей цели, чем вы думаете. Доля рынка электромобилей составила 31,2% в 2018 году и выросла до 42,4% в 2019 году (60316 из 142381). Но, пожалуй, Норвегия — идеальный пример для подражания, в других странах ситуация не на столько радужная, но и цели в этих странах поставлены не на 2025 год, а позже», — заметила эксперт.

Говоря о том, приведет ли постепенный отказ от автотранспорта с ДВС к изменению энергобаланса в странах Европы и в США, она заметила, что многое будет зависеть от поддержки электромобилей и их стоимости в целом (которая, кстати, уже практически достигла 100 долл./кВт*ч у некоторых производителей, эта цена считается конкурентоспособной по отношению к ДВС). «Не все страны запрещают ДВС или говорят об авто с нулевой эмиссией — во многих странах (Нидерланды Германия, Испания, Бельгия, Великобритания, Китай Италия…) речь идет о дизельных и бензиновых авто, более того, необходимо тщательно изучать политику каждой страны или даже города отдельно, поскольку есть нюансы. Например, в Нидерландах, в городе Неймеген к 2021 году ожидается запрет на дизельные авто класса 1-3. Это значит, что остальные авто классом выше все еще будут доступны для покупки. Более того, если запрет распространяется только на дизель и бензин, это означает, что может вырасти ниша автомобилей на сжиженных углеводородных газах, а также на метане, как компримированном для легковых авто, так и на СПГ для грузовых авто.

Тем не менее, тренд указывает на то, что доля электромобилей будет расти и спрос на электроэнергию тоже.

Для крупных городских агломераций это может потребовать дополнительного наращивания электрогенерационных мощностей, в особенности в периоды пикового потребления», — рассказала Грушевенко.

По ее мнению, безусловно, отказ от нефтеоснованных топлив приведет к снижению потребления нефти и росту потребления электроэнергии, тем не менее, в сегменте грузового транспорта может наблюдаться рост потребления природного газа.

Европейцы поставлены перед выбором

Виталий Громадин, старший аналитик «БКС Мир инвестиций» отметил, что чтобы придерживаться планов по снижению выбросов СО2 странам-участницам Парижского соглашения необходимо предпринимать подобные шаги: «Конечно, запрет включает в себя продажи. При желании население сможет покупать автомобили с двигателем внутреннего сгорания из ближнего зарубежья. Автопроизводители уже готовы к подобному повороту. В последние годы им уже приходится переходить на полностью электрические платформы для машин, чтобы избежать растущих штрафов за выбросы парниковых газов».

При этом он указал, что переход на электрические машины имеет ряд препятствий на своем пути. Например, в рамках городов это выглядит целесообразно в пределах доступных энергомощностей: «Чтобы полностью заменить ископаемое топливо на дорогах возможным вариантом сейчас выглядит водород. Для его популяризации сейчас обсуждается серьезное повышение выплат за выбросы CO2. В ближайшем будущем будет ясно, готово или нет население в Европе оплачивать чистую энергию», — заявил Громадин.

Бензин «перетечет» в Азию

Екатерина Колбикова, старший консультант VYGON Consulting:

«По нашим оценкам, при росте парка электромобилей к 2035 г. до 357 млн шт. дополнительный спрос на электроэнергию будет составлять всего 2% мирового потребления электроэнергии или 430 ТВт/ч.

К этому времени мощности генерации в мире удвоятся. С другой стороны, развитие электрокаров потребуют роста рынка литий-ионных аккумуляторов как минимум в 11 раз», — указала эксперт.

Отвечая на вопрос о том, приведет ли замена машин с ДВС на электрокары к сокращению потребления углеводородного сырья, она заметила, что спрос на нефть со стороны автотранспортного сегмента сократится всего на 12%, это около 5% мирового спроса на нефть: «Падение потребления нефтепродуктов в развитых странах частично компенсируется продолжающимся ростом автомобилизации развивающихся рынков Азии и умеренными темпами выбытия действующего парка традиционных авто. С учетом сделанных рядом стран ЕС заявлений об отказе от выпуска автомобилей с ДВС, спрос на нефтепродукты дорожным транспортом в данном регионе сократится более радикально — на 32% к 2035 г. (или на 14% от общего потребления нефтепродуктов в ЕС)», — рассказала Колбикова.

С 2030 по 2050 спрос сократится на 40%

Старший аналитик нефтяных рынков Rystad Energy Артем Чен считает, что все заявления об отказе от двигателей внутреннего сгорания сугубо политические: «С политической точки зрения в то же время они безопасны: горизонт слишком далек для автомобильной индустрии, чтобы волноваться, к тому же у большинства автопроизводителей поставлены амбициозные цели по производству электромобилей. Совокупно автоконцерны уже к 2025 году нацелены на продажу 28 миллионов электромобилей (BEV + PHEV), что навряд ли возможно. Публике нравятся такие заявления в духе борьбы за чистый воздух в городах и против глобального потепления.

Следует отметить, что ни одно из этих ограничений, даже в Норвегии, где продажи электромобилей составляют более 60% рынка по данных за сентябрь, не приняты в качестве закона»,

Он также считает, что при осуществлении перехода на электротранспорт однозначно потребуются дополнительные генерирующие мощности: «У нас на сегодняшний день нет точных оценок, сколько именно», — заметил Чен.

Он указал, что по данным Rystad Energy спрос в следующие несколько лет будет восстанавливаться до докризисных уровней в 100 млн б/с: «Как быстро это произойдет — зависит от вакцины. Однозначно в 2021 году на докризисный уровень спрос не вернется. Мы считаем, что в 2025–2030 годах спрос выйдет на плато примерно в 102-103 млн б/с: он будет сокращаться в Европе, США, странах ОЭСР, но расти в Китае, Индии, развивающейся Азии и Африке. Однако затем, когда и эти страны начнут замещать ДВС электродвигателями, спрос неминуемо начнет падать. Мы считаем, что за период с 2030 по 2050 год спрос может сократиться почти на 40% — до 60 млн б/с. Так что мы особо не верим в прогноз МЭА и других игроков, которые прогнозируют стагнацию спроса до 2050 года на высоких уровнях. Идет замещение — спрос будет неминуемо падать», — резюмировал аналитик.

Что дает тяга двигателя

Скоростная характеристика двигателя определяется зависимостями эффективной мощности Ne и крутящего момента Mк от частоты вращения n коленчатого вала.

Ведущие колеса автомобиля приводят его в движение в результате возникновения силы тяги, которая возникает при приложении крутящего момента к полуосям ведущих колес со стороны трансмиссии:

где Pт – сила тяги, Н;
Mт – крутящий (тяговый) момент на ведущем колесе, Нм;
r – радиус колеса, м.

Крутящий момент на ведущих колесах зависит от величины момента, развиваемого двигателем на коленчатом валу, передаточного числа iтр трансмиссии и ее КПД – ηтр :

Сила тяги Pт на ведущих колесах может быть определена не только по формуле (1), но и с учетом скорости vi движения автомобиля на i -й передаче и развиваемой двигателем эффективной мощности Nе :

Скорость vi движения автомобиля на i -й передаче пропорциональна частоте n вращения коленчатого вала, радиусу r ведущего колеса и обратно пропорциональна передаточному числу iтр i трансмиссии на i -й передаче:

Таким образом, частота вращения n коленчатого вала является определяющим параметром для показателей эффективной мощности Nе , крутящего момента Mк и силы тяги на ведущих колесах Pт .

На рисунке 1 приведена внешняя скоростная характеристика двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке, которая определяет предельные возможности двигателя при значениях частоты вращения коленчатого вала от nmin до nmax .

Анализ графика показывает, что максимальная эффективная мощность и максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем, доступен в узком интервале частот вращения коленчатого вала. При небольшой частоте вращения коленчатого вала величина этих динамических показателей недостаточна для появления на ведущих колесах требуемой для движения автомобиля силы тяги, а при превышении частотой вращения коленвала некоторого максимального порога двигатель начинает терять мощность и тяговые показатели, или, как говорят механики, начинает работать «вразнос».
По этой причине эффективная эксплуатация двигателя внутреннего сгорания возможна лишь в некотором узком диапазоне частот вращения коленчатого вала.

Скоростная характеристика двигателя во многом зависит от типа двигателя: чем круче кривая эффективной мощности Nе , тем большей приемистостью обладает двигатель.

Тяговая характеристика автомобиля

Тягово-скоростные свойства автомобиля удобно оценивать с помощью тяговой характеристики, т. е. зависимостью силы тяги на ведущих колесах от скорости движения на различных передачах (рис. 2).

Используя скоростную характеристику и задавая частоты вращения коленчатого вала от nmin до nmax при соответствующих значениях эффективной мощности или крутящего момента для каждой передачи по формуле (4) находят значения скорости v , а по формуле (3) находят значение тяговой силы Pт .

Число кривых на тяговой характеристике (рис. 2) соответствует числу ступеней в коробке передач.

Тяговая характеристика позволяет быстро определить максимальное значение силы тяги на ведущих колесах, которая может быть обеспечена при данной скорости движения автомобиля, поскольку она рассчитывается по наибольшей для данной частоты вращения коленчатого вала мощности двигателя. Меньшее значение силы тяги получается при недоиспользовании мощности двигателя, т. е. при неполной подаче топлива. Следовательно, с помощью тяговой характеристики можно оценить предельные тяговые возможности автомобиля в фактическом интервале скоростей его движения.

Силы и моменты, действующие на ведущие колеса

На ведущие колеса автомобиля действуют силы со стороны автомобиля (т. е. со стороны двигателя посредством агрегатов трансмиссии), а также силы со стороны дороги. Обозначим силы, действующие со стороны автомобиля, буквой Р , а со стороны дороги – буквой R (рис. 3).

Реактивные силы, действующие на колеса

Тяговый момент Мт на ведущих колесах стремится сдвинуть назад верхний слой дорожного покрытия, в результате чего со стороны дороги на ведущее колесо в зоне контакта действует противоположно направленная сила Rx – горизонтально направленная касательная реакция дороги.

Так как на автомобиле используются эластичные пневматические шины, то неизбежна частичная потеря момента Мт , поэтому продольную (горизонтальную) реакцию со стороны дороги, обеспечивающую качение колеса, можно записать как разность между силой тяги и потерями в шине:

где Рш – сила, учитывающая потери энергии в шинах ведущих колес.

Таким образом, касательная реакция дороги создает силу тяги.

Автомобиль своим весом G действует на каждое колесо, передавая усилие на дорогу, и, соответственно, вызывая нормальную реакцию дороги Rz . Следует учитывать, что при наличии на колесе крутящего момента нормальная реакция Rz прикладывается не к оси симметрии опорной площадки колеса, а на некотором расстоянии αш от нее, поскольку имеет место смещение центра давления из-за эластичности шины.

Эпюра элементарных нормальных реакций дороги, показанная на рисунке 4, объясняет причину смещения точки приложения реакции Rz . Это происходит из-за того, что нормальные реакции на переднем и заднем участках опорной площадки колеса различны по величине, так как силы, возникающие в упругом материале шины при приложении и снятии нагрузки неодинаковы.
Это объясняется действием сил внутреннего трения между взаимно перемещающимися частицами материала шины. При приложении нагрузки эти силы и силы упругости направлены в одну и ту же сторону, а при снятии – в противоположные стороны.

Боковая сила Рy значительно увеличивается при криволинейном движении автомобиля или при движении по косогору. Боковая реакция Ry со стороны дороги удерживает колеса автомобиля от бокового скольжения (заноса) при движении автомобиля поперек косогора или при выполнении маневра.

Сила тяги на ведущих колесах

Сила тяги Рт на ведущих колесах может быть определена, как отношение крутящего (тягового) момента Mт , подводимого к колесам, к их радиусу r :

При этом не учитываются затраты энергии на деформацию дорожного покрытия, трение внутри шины и силы инерции, обусловленные ускорением вращающихся масс колес и деталей трансмиссии в случае неравномерного движения.

Следует учитывать, что радиус колеса вследствие эластичности шины является переменной величиной.
Различают следующие радиусы автомобильных колес:

  • статический радиус колеса rст – расстояние от поверхности дороги до оси неподвижного колеса, воспринимающего вертикальную нагрузку, обусловленную силой тяжести, действующей на автомобиль (т. е. его весом G ). Значения статического радиуса приводятся заводом-изготовителем шины в технических характеристиках;
  • динамический радиус колеса rд – расстояние от поверхности дороги до оси катящегося колеса. Динамический радиус колеса во время движения может превышать его статический радиус, поскольку в результате нагрева шины давление внутри нее увеличивается.
    Кроме того, под действием центробежных сил с возрастанием скорости автомобиля шина растягивается в радиальном направлении, вследствие чего динамический радиус увеличивается. Динамический радиус, также, зависит от величины вертикальной нагрузки Pz .
  • радиус качения колеса rк – радиус условного недеформирующегося катящегося без скольжения колеса, которое имеет с данным эластичным колесом одинаковую угловую и линейную скорости.

Радиус качения колеса определяется по формуле:

где S – путь, пройденный колесом; nк – число оборотов колеса на пути S .

Если проскальзывание колеса относительно дороги отсутствует, что характерно для ведомого колеса, то радиусы rд и rк почти равны между собой. В случае полного буксования колеса его пройденный путь будет равен нулю, и тогда (согласно приведенной выше формуле) его радиус качения тоже будет равен нулю.
В случае движения колеса юзом (скольжение без вращения) число оборотов будет равно нулю, и, соответственно, радиус качения rк будет стремиться к бесконечности.

Различают еще и свободный радиус колеса rсв , который является половиной диаметра ненагруженного колеса при отсутствии его контакта с опорной поверхностью.

На дорогах с сухим покрытием скольжение ведущих колес и изменение радиуса незначительны. Поэтому радиусы статический rст , динамический rд и качения rк при расчетах считаются одинаковыми и обозначаются буквой r .

Понятие тяги двигателя

Для правильного решения методических вопросов, связанных с измерением тяги воздушно-реактивных двигателей на наземных и высотных стендах, важно конкретизировать понятие тяги двигателя. В расчетных и экспериментальных исследованиях используется значение тяги по внутренним параметрам, соответствующее уравнению

В этом уравнении GвVп — входное количество движения, остальные члены образуют так называемую тягу сопла

которую можно выразить в другой форме, через импульс потока в выходном сечении сопла:

где f(lc) — газодинамическая функция, тогда

Рис. 5.4. Гипотетическая силовая установка: a — при H=0, М=0; б — при полетных условиях

Нетрудно убедиться, что выражение (5.3) соответствует тяге гипотетической силовой установки (рис. 5.4, б), которая отличается следующими особенностями. Площадь входа в воздухозаборник равняется площади невозмущенного потока Fн, при этом статистическое давление в этом сечении равняется давлению окружающей среды рн, а скорость — скорости полета Vг. Наружный поток не создает сил трения, а давление на наружной поверхности равняется давлению рн. При этом предполагается, что воздухозаборник с полностью внутренним сжатием имеет коэффициент сохранения полного давления реального или стандартного воздухозаборника sв=f(М).

Определение тяги при Н=0 и М=0

Применительно к условию М=0 схема гипотетической силовой установки преобразуется к виду, показанному на рис. 5.4, а. Площадь входа становится бесконечно большой, а скорость потока на входе — нулевой. Тогда уравнение для определения тяги имеет вид

При этом предполагается, что потери полного давления в воздухозаборнике отсутствуют и полное давление на входе в двигатель равняется давлению окружающей среды, которое для условий Н=0, М=0 обозначается р , т.е. равняется атмосферному давлению.

Компоновку, показанную на рис. 5.4, а, на практике осуществить нельзя, поэтому она заменяется компоновкой с лемнискатным входом (рис. 5.5), в которой воздух на вход в двигатель подается из всего окружающего пространства. Выбрав площади контрольных сечений 1, 2 бесконечно большими и применяя уравнение количества движения для контура, ограниченного сечениями 1, 2, с, найдем, что и в этом случае сила, действующая на силоизмерительное устройство стенда, находится по уравнению (5.7).

Компоновка, показанная на рис. 5.5, реализуется на открытом стенде с коротким хорошо спрофилированным входным устройством, потери полного давления в котором близки к нулевым. На таком стенде сила, измеряемая силоизмерительным устройством стенда, равняется тяге двигателя. При этом важно отметить, что полное давление на входе в двигатель равняется давлению окружающей среды p .

Открытые стенды из-за трудностей обслуживания и вредного шумового излучения не получили широкого распространения. Как правило, испытания проводятся на закрытых стендах, воздух к двигателю подается через входную шахту, а выхлопные газы выбрасываются через выхлопную шахту (рис. 5.6). Условия течения во входном устройстве двигателя и условия его обтекания на таком стенде отличаются от условий работы на открытом стенде.

Рис. 5.5. Схема входного устройства в условиях открытого стенда

Рис. 5.6. Схема установки двигателя на закрытом стенде

Расход воздуха через бокс складывается из расхода воздуха через двигатель Gв и расхода воздуха Gобд, обдувающего двигатель, входное устройство, подмоторную раму, коммуникации со скоростью до 15 м/с, что приводит к появлению дополнительных сил и усложнению определения тяги на таких стендах. Давление в начальном сечении бокса р1 и конечном сечении р3 из-за потерь в шахте меньше атмосферного, при этом может наблюдаться градиент давления по длине бокса и давления р1 и р3 не равны друг другу. Скорости обдувающего воздуха в сечениях 1, 3 также могут различаться между собой.

Выберем контур, ограниченный начальным сечением бокса и сечением, проходящим через выходную плоскость сопла. При таком выборе контура учитываются все силы, действующие на двигатель, входное устройство, защитную сетку, коммуникации, подмоторную раму, динамометрическую платформу со стороны воздуха, проходящего через двигатель и бокс. Эти силы воспринимаются силоизмерительным устройством. Их сумму обозначим Рст. Применив уравнение количества движения для выбранного контура, ограниченного сечениями 1. 3, получим

Силой трения о стенки Ртр можно пренебречь или при необходимости вычислить ее по скорости и коэффициенту трения на стенке. Первые два члена в уравнении (5.8) по форме представляют собой тягу двигателя на открытом стенде при давлении окружающей среды p , равном полному давлению на входе р*в:

Количественно указанное соответствие будет выполняться, если отличие давления в окрестности реактивного сопла р3 на закрытом стенде от полного давления на входе р*в не оказывает влияния на внутренние параметры двигателя, что справедлива, если степень понижения давления в сопле выше критической. Тогда из (5.8) и (5.9) следует

Поправка к измеренной величине силы Fс(р*в3) учитывает отличие давления р3 от р*в. Поправка DРаэр связана с аэродинамикой стенда и учитывает отличие условий работы двигателя на закрытом стенде от условий открытого стенда:

Если степень понижения давления в сопле докритическая, то необходимо учитывать поправку DРреж, связанную с изменением режима работы двигателя вследствие отличия полного давления на входе от давления окружающей среды рн, в итоге

Поправка DРаэр находится при аттестации испытательного стенда путем подробного измерения полей давлений и скоростей в характерных сечениях бокса. Поправку DРреж можно найти либо расчетным путем по математической модели двигателя, либо экспериментальным при испытаниях двигателя на высотном стенде, где можно произвольно менять отношение давлений р*в/ р3. Сравнительными испытаниями одного и того же экземпляра двигателя на открытом и наземном стендах можно определить суммарную поправку

В качестве эталонного стенда вместо открытого можно использовать также и высотный стенд.

Что дает тяга двигателя

ВЫСОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Высотная характеристика ТРД показывает изменение тяги и удельного расхода топлива от высоты полета.

Высотная характеристика снимается при испытании ТРД при следующих условиях: с 0 = пост., n = пост., Т 3 = пост, т. е. при полете на неизменной скорости, при работе двига­теля на постоянных числах оборотов и неизменной темпера­туре газов перед турбиной.

Высотная характеристика одного из выполненных турбо­реактивных двигателей приведена на рис. 47. Как видно из рисунка, с увеличением высоты полета тяга двигателя непре­рывно уменьшается и на высоте 10 км составляет около 46% от максимальной тяги, развиваемой двигателем на земле Н=0).

Падение тяги объясняется уменьшением удельного веса воздуха с высотой, следовательно, уменьшением секундного расхода воздуха, протекающего через двигатель с увеличением высоты полета.

С подъемом на высоту температура окружающего воз духа понижается, это улучшает работу компрессора. Сте­пень сжатия двигателя повышается. Поэтому с увеличением высоты полета удельный расход топлива уменьшается. На высоте 11 км удельный расход топлива ТРД составляет примерно 80% от удельного расхода на земле (рис, 48).

Рис. 47. Высотная характеристика ТРД.

Рис. 48. Изменение удельного расхода топлива по высоте полета.

Турбореактивный двигатель более экономичен на боль­ших высотах. Самолет с ТРД при полетах на высоте проле­тит большее расстояние и продержится в воздухе дольше, чем при полете на малой высоте.

СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Скоростная характеристика ТРД показывает изменение тяги и удельного расхода топлива от изменения скорости полета.

Скоростная характеристика строится при следующих условиях: Н = пост., п = пост., Тз = пост., т. е. при полете, ни постоянной (неизменной) высоте, при работе двигателя на ‘постоянные числах оборотов и при неизменной темпера­туре газов перед турбиной.

Скоростная характеристика турбореактивного двигателя показана на рис. 49. Как видно из рисунка, тяга двигателя с увеличением скорости полета от нуля до 700—900 км i час медленно уменьшается, примерно до 80% от тяги, которую развивал двигатель при работе на месте (от Р МАКС ). При дальнейшем увеличении скорости тяга начинает возрастать.

Рис. 49. Скоростная характеристика ТРД.

Чем объяснить такой характер изменения тяги с увели­чением скорости полета?

Т яга, как мы знаем, определяется произведением секунд­ного расхода воздуха на разность скоростей воздушного Потока на выходе из двигателя и на входе в него:

До скорости полета 700—900 км/час секундный расход воздуха растет очень медленно, а разность скоростей с 5 — с о уменьшается очень сильно, поэтому тяга ТРД падает.

При скоростях полета свыше 700—900 км/час за счет скоростного напора секундный расход воздуха G СЕК начинает увеличиваться быстрее и, хотя разность скоростей с 5 — с о продолжает уменьшаться, тяга ТРД начинает увеличи­ваться.

Удельный расход топлива с увеличением скорости полета непрерывно увеличивается.

У дельный расход топлива определяется по уравнению:

При увеличении скорости полета будут изменяться разность температур Т 3 — Т 2 и удельная тяга.

С увеличением скорости полета за счет торможение потока увеличивается температура воздуха на входе в ком­прессор и соответственно увеличивается температура воз­духа на входе в камеру сгорания Т 2 .

Рис. 50. Изменение удельного расхода топлива по скорости полета.

При постоянной температуре газов за камерой сгорания Т 3 разность Т 3 — Т 2 будет уменьшаться. Эта разность тем­ператур определяет количество тепла (а следовательно, и количество топлива), расходуемого на нагрев одного кило­грамма воздуха.

Удельная тяга с увеличением скорости полета умень­шается быстрее, чем разность температур Т 3 — Т 2 , поэтому удельный расход топлива увеличивается.

Для выполненных турбореактивных двигателей удельный расход топлива при работе на месте (когда скорость полети с 0 = 0) на максимальных оборотах лежит в пределах 0,80—1,05 (кг топл/кг тяги в час) и при увеличении скорости полета до 1000 км/час повышается до 1—1,5 (кг топл/кг тяги в час).

Удельный расход топлива на скорости полета 1000 км/час, превышает удельный расход топлива при работе двигателя на земле на месте примерно на 35—40% (рис. 50).

Что дает тяга двигателя

Рассмотрим вопрос о том, каким требованиям должны удовлетворять двигатели, приводящие в движение различные механизмы.

Предположим, что двигатель должен обеспечить движение автомобиля массой со скоростью Со стороны дороги на автомобиль действуют известные силы трения Сопротивление воздуха учитывать не будем.

Прежде всего двигателю необходимо разогнать автомобиль. Для этого он должен в момент начала движения развить силу тяги, намного превосходящую силу трения и достаточную для сообщения автомобилю необходимых ускорений. Чтобы разгон не занимал большого времени, эти ускорения должны быть большими. Таким образом, первое требование к двигателю — способность развивать большие силы тяги в начале движения.

Когда автомобиль движется с постоянной скоростью сила тяги двигателя становится равной силе трения. Вся работа силы тяги в это время расходуется против силы трения и зависит от скорости движения автомобиля. Действительно, при скорости автомобиль проходит в единицу времени расстояние, численно равное этой скорости. Поэтому сила тяги двигателя на этом пути за единицу времени совершает работу Если скорость о увеличить, то двигатель также должен увеличить ежесекундно совершаемую работу. Если он не сможет этого сделать, то достичь увеличения скорости не удастся Поэтому второе важное требование к двигателю — способность совершать достаточно большую работу за единицу времени.

Работа, которую двигатель может совершить за единицу времени, называется мощностью двигателя.

Если за какое-то время двигатель совершает работу то его мощность по определению будет равна

Мощность — одна из основных характеристик двигателя. Она определяет возможность применения двигателя для тех или иных целей.

Преобразуем формулу мощности так, чтобы в нее вошла сила тяги которую может развить двигатель. По определению работа где расстояние, на котором действовала сила Подставляя это значение в формулу для получим:

Но в нашем случае где модуль вектора скорости движения автомобиля. Вводя это выражение в формулу для окончательно получим

Мощность двигателя равна развиваемой им силе, умноженной на скорость перемещения точки приложения этой силы.

Из найденной формулы вытекает ряд важных для инженерного дела следствий:

1. Для получения большой мощности можно пойти двумя путями: или увеличивать силу тяги, развиваемую двигателем, или увеличивать его быстроходность. Первый путь связан с увеличением силовых нагрузок на все движущиеся части двигателя. Например, в автомобильном моторе такое увеличение мощности будет связано с увеличением сил давления на поршни, шатуны, коленчатый вал и т. д. Но все материалы обладают ограниченной прочностью. Поэтому, для того чтобы детали смогли выдерживать действие таких больших сил, нужно увеличивать размеры деталей, делать их более массивными. Все мощные тихоходные машины оказываются необычайно громоздкими.

Второй путь позволяет получить такие же большие мощности при малых силовых нагрузках на детали двигателя и при значительно меньших его размерах. Поэтому инженеры, создавая современные двигатели, стремятся сделать их возможно более быстроходными.

2. Формула указывает на возможность преобразования силы тяги двигателя с помощью передаточных механизмов. Примером такого механизма, изменяющего силу тяги, является коробка скоростей автомобиля. Мощный современный быстроходный мотор создает на валу не слишком большие усилия, вращая вал с большой скоростью. Коробка скоростей уменьшает эти скорости и передает на колеса машины большие силы. Таким образом, коробка скоростей

является механизмом, который, не изменяя величину мощности двигателя, передает ее на рабочие органы машины и одновременно преобразует силу тяги нужным образом.

3. Все двигатели (за исключением реактивных) рассчитываются на вполне определенную и постоянную мощность Но если мощность постоянна, то из формулы следует, что при увеличении скорости должно происходить изменение силы тяги, развиваемой двигателем. При сила тяги должна непрерывно убывать с ростом скорости. При каких-то значениях скоростей сила тяги двигателя будет равной силе трения.

Этим условием определяются максимальные скорости, которых можно достичь с данным двигателем. Например, известно, что наибольшая мощность, которую может развить двигатель автомобиля, равна Силы трения всех видов, действующие на автомобиль, известны и равны Какую максимальную скорость можно развить на таком автомобиле? Максимальная скорость определится из равенства силы тяги двигателя силе трения

Именно эта особенность двигателей не позволяет их использовать для космических кораблей.

В системе СИ за единицу мощности принята мощность, при которой за 1 с совершается работа Эта единица называется ватт

В системе СГС за единицу мощности принята мощность, при которой за 1 с совершается работа Эта единица называется в секунду

В технике используются также следующие единицы: киловатт и гектоватт соответственно в тысячу и сто раз большие, чем ватт Нередко применяется также единица килограмм-сила-метр в секунду Мощность автомобильных и ряда других двигателей все еще измеряют в старинных единицах мощности — лошадиных силах

Источник https://fokino-nn.ru/vinty-dlya-motorov/chto-takoe-tyaga-dvigatelya-avtomobilya

Источник https://gazykt.ru/dvigatel/chto-daet-tyaga-dvigatelya.html

Источник

Источник




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *