Motori i parë serik në botë me djegie të brendshme me një raport të ndryshueshëm kompresimi. Motori me kompresim të ndryshueshëm SAAB Motori me kompresim të ndryshueshëm

"Raporti i ndryshueshëm i kompresimit" është një teknologji që do të sigurojë të ardhmen e një motori me benzinë ​​për 30-50 vjet të tjera, dhe për sa i përket performancës do ta lejojë atë të tejkalojë ndjeshëm motorët me naftë. Kur do të shfaqen këto njësi dhe si janë më të mira se ato ekzistuese?

Për herë të parë, një motor me kompresim të ndryshueshëm u ndez në Motor Show në Gjenevë në 2000 (shih). Pastaj u prezantua nga Saab. Motori më i teknologjisë së lartë me pesë cilindra Saab Variable Compression (SVC) në atë kohë kishte një zhvendosje prej 1.6 litrash, por zhvilloi një fuqi të paimagjinueshme për një zhvendosje të tillë prej 225 kf. Me. dhe një çift rrotullues prej 305 Nm. Karakteristikat e tjera ishin gjithashtu të shkëlqyera - konsumi i karburantit në ngarkesa mesatare u ul me 30%, emetimet e CO2 u ulën me të njëjtën sasi. Për sa i përket CO, CH, NOx, etj., ato, sipas krijuesve, përputhen me të gjitha standardet ekzistuese dhe të planifikuara për toksicitetin në të ardhmen e afërt. Për më tepër, një raport i ndryshueshëm i kompresimit bëri të mundur që ky motor të punojë në lloje të ndryshme benzine - nga A-76 në A-98 - praktikisht pa përkeqësim të performancës dhe pa shpërthim. Disa muaj më vonë, një njësi e ngjashme e energjisë u prezantua nga FEV Motorentechnik. Ishte motori 1.8 litra Audi A6, i cili pati një ulje prej 27% në konsumin e karburantit.

Sidoqoftë, për shkak të kompleksitetit të dizajnit, këta motorë nuk hynë në seri në atë kohë, dhe për të rritur koeficientin e performancës (COP), motori me djegie të brendshme u përmirësua duke futur injektim direkt të karburantit, gjeometri të ndryshueshme të traktit të marrjes. , turbocharging inteligjente, etj. Paralelisht, u punua aktive për krijimin e termocentraleve hibride, automjeteve elektrike, zhvillimin e qelizave të karburantit me hidrogjen dhe mënyra të reja të ruajtjes së hidrogjenit. Sidoqoftë, potenciali i natyrshëm në motorët me një raport të ndryshueshëm kompresimi përhumbi shumë inxhinierë. Si rezultat, janë shfaqur shumë mekanizma për zbatimin e kësaj ideje "në metal".

Gjëja më e afërt me zbatimin e tij sot është projekti francez i motorit MCE-5, i cili filloi në 1997. Koncepti që lindi atëherë kishte shumë mangësi, të cilat duheshin eliminuar për gati dhjetë vjet. Këtë vit, ky motor u prezantua "në metal", si ai i Saab në vitin 2000 në Motor Show në Gjenevë.

Njësia me katër cilindra ka një vëllim prej 1.5 litrash dhe jep një fuqi maksimale prej 160 kW (218 hp) dhe një çift rrotullues prej 300 Nm. Përveç një raporti të ndryshueshëm të kompresimit, motori është i pajisur me injeksion të drejtpërdrejtë, një sistem të ndryshueshëm të kohës së valvulave dhe përshtatet me të gjitha standardet premtuese mjedisore.

Si të ndryshoni raportin e kompresimit

Në MCE-5, diapazoni i kontrollit të raportit të kompresimit është 7-18 (7:1-18:1). Për më tepër, kontrolli dhe ndryshimi i raportit të ngjeshjes ndodh individualisht në secilin cilindër.

Ky mekanizëm është mjaft kompleks. Pjesa kryesore është një sektor i marsheve të cunguara të dyanshme, në mes është mbjellë në një shufër lidhëse të shkurtuar të mekanizmit të fiksimit (KShM). Nga ana tjetër, sektori i ingranazheve, nga njëra anë, angazhohet me shufrën e pistonit, dhe nga ana tjetër, me shufrën e mekanizmit për ndryshimin e vëllimit të dhomës së djegies. Parimi i funksionimit të këtij dizajni është shumë i thjeshtë - sektori i ingranazheve në boshtin e shufrës lidhëse është një lloj lëkundëse. Dhe nëse ky lëkundës është i anuar në njërën anë ose në tjetrën, pistoni do të ndryshojë pozicionin e qendrës së sipërme të vdekur (TDC) dhe, në përputhje me rrethanat, vëllimin e dhomës së djegies. Dhe meqenëse goditja e pistonit është konstante, raporti i ngjeshjes (raporti i vëllimit të cilindrave me vëllimin e dhomës së djegies) ndryshon. Dizajni hidromekanik, i cili kontrollohet nga elektronika, është përgjegjës për animin e krahut lëkundës. Përbëhet gjithashtu nga një pistoni me një shufër lidhëse, fundi i poshtëm i të cilit lidhet me një krah lëkundës (sektori i ingranazheve) në anën tjetër. Vëllimi sipër dhe poshtë këtij pistoni është i lidhur me sistemin e lubrifikimit, dhe në vetë piston, i quajtur pistoni i vajit, ka një valvul të veçantë që kalon vajin nga lart poshtë. Ai kontrollohet nga një bosht i çuditshëm, i cili, me ndihmën e një ingranazhi krimbi, drejton motorin elektrik të sistemit Valvetronic (BMW). Duhen më pak se 100 milisekonda për të ndryshuar raportin e kompresimit nga 7 në 18.

Vëllimi i dhomës së djegies rregullohet sipas parimit të ndryshimit të kapacitetit të valvulave të vajit. Kur hapen, pistoni i vajit ngrihet lart dhe dhoma e djegies zgjerohet.

Burimi - besueshmëria

Strukturisht, motori i ri është bërë më i ndërlikuar. Sipas teorisë së probabilitetit, besueshmëria e tij duhet të ulet, por krijuesit e mohojnë këtë. Ata pretendojnë se e kanë mbaruar motorin për një kohë shumë të gjatë dhe kanë llogaritur dhe kontrolluar mirë gjithçka. Burimi i kësaj njësie do të rritet, pasi pistoni nuk do të ndikohet më nga ngarkesat anësore dhe goditjet që ndodhin në një motor klasik me djegie të brendshme për shkak të një shufre lidhëse, boshti i së cilës ndodhet në një kënd me boshtin e pistonit (përveç për TDC dhe BDC). Në motorin e ri, forca e pistonit dhe shufrës lidhëse "të bashkangjitur" në mënyrë të ngurtë me të transmetohet vetëm në planin vertikal, përkatësisht, presioni në muret e cilindrit është i vogël, kështu që sipërfaqet e fërkimit të këtyre pjesëve konsumohen shumë më pak. . Karakteristikat e tilla të projektimit të motorit siguruan gjithashtu një ulje të zhurmës së funksionimit të tij. Dhe përveç kësaj, grupi i pistonit filloi të punojë shumë më i qetë dhe humbjet e energjisë për shkak të fërkimit u ulën - ky është një tjetër plus prej disa përqind në favor të efikasitetit të motorit.

Mënyra të tjera për të ndryshuar vëllimin e dhomës së djegies:

Karakteristika e projektimit të motorit të parë të deklaruar me një raport të ndryshueshëm kompresimi është koka 1 dhe maja e bllokut 2 cilindrat ishin të lëvizshëm dhe duke përdorur një manivë të veçantë 3 lëvizur lart e poshtë në lidhje me boshtin me gunga 4 me një bosht të fiksuar dhe pjesën e poshtme të bllokut të cilindrit.

Yuri Datsyk
Foto MCE

Nëse gjeni një gabim, ju lutemi theksoni një pjesë të tekstit dhe klikoni Ctrl+Enter.

Gjenerata e dytë e kryqëzimit Infiniti QX50 mori një sërë risive, më e rëndësishmja prej të cilave ishte një motor unik - një 2.0-litër VC-Turbo turbo katër me një raport të ndryshueshëm kompresimi. Ideja e krijimit të një motori me benzinë, ku raporti i ngjeshjes në cilindra do të ishte një vlerë e ndryshueshme, nuk është e re. Pra, gjatë përshpejtimit, kur kërkohet prodhimi më i madh i motorit, mund të sakrifikoni ekonominë e tij për disa sekonda duke ulur raportin e ngjeshjes - kjo do të parandalojë shpërthimin, djegien spontane të përzierjes së karburantit, e cila mund të ndodhë në ngarkesa të larta. Me lëvizje uniforme, përkundrazi, është e dëshirueshme të rritet raporti i kompresimit në mënyrë që të arrihet djegie më efikase e përzierjes së karburantit dhe të zvogëlohet konsumi i karburantit - në këtë rast, ngarkesa në motor është e vogël dhe rreziku i shpërthimit është minimal. . Në përgjithësi, gjithçka është e thjeshtë në teori, por doli të mos ishte aq e lehtë për të zbatuar këtë ide në praktikë. Dhe dizajnerët japonezë ishin të parët që arritën ta sjellin idenë në një model prodhimi.

Thelbi i teknologjisë së zhvilluar nga Nissan Corporation është ndryshimi i vazhdueshëm i lartësisë maksimale të ngritjes së pistonit (e ashtuquajtura qendra e vdekur e sipërme - TDC), në varësi të fuqisë së kërkuar të motorit, e cila nga ana tjetër çon në një ulje ose rritje të raportit të kompresimit. në cilindra. Një detaj kyç i këtij sistemi është fiksimi i veçantë i shufrave lidhës, të cilët lidhen me boshtin e gungës përmes një blloku të lëvizshëm krahësh lëkundëse. Blloku, nga ana tjetër, është i lidhur me një bosht kontrolli të çuditshëm dhe një motor elektrik, i cili, me komandën e elektronikës, vë në lëvizje këtë mekanizëm dinak, duke ndryshuar pjerrësinë e krahëve lëkundës dhe pozicionin TDC të pistonëve në të gjitha katër cilindra në të njëjtën kohë.

Dallimi në raportin e kompresimit në varësi të pozicionit TDC të pistonit. Në foton e majtë, motori është në modalitetin ekonomik, në të djathtë - në modalitetin e efikasitetit maksimal. Përgjigje: Kur kërkohet një ndryshim në raportin e ngjeshjes, motori elektrik kthehet dhe lëviz levën e makinës. B: Leva e makinës rrotullon boshtin e kontrollit. C: Kur boshti rrotullohet, ai vepron në levën e lidhur me lëkundësin, duke ndryshuar këndin e lëkundësit. D: Në varësi të pozicionit të krahut lëkundës, TDC e pistonit ngrihet ose bie, duke ndryshuar kështu raportin e ngjeshjes.

Si rezultat, gjatë përshpejtimit, raporti i kompresimit zvogëlohet në 8: 1, pas së cilës motori kalon në modalitetin e ekonomisë me një raport kompresimi prej 14:1. Vëllimi i tij i punës në të njëjtën kohë varion nga 1997 në 1970 cm3. Katër turbo i Infiniti QX50 i ri zhvillon 268 kf. Me. dhe një çift rrotullues prej 380 Nm - dukshëm më shumë se paraardhësi 2.5-litër V6 (performanca e tij është 222 kf dhe 252 Nm), ndërsa konsumon një të tretën më pak benzinë. Për më tepër, VC-Turbo është 18 kg më i lehtë se "gjashtë" atmosferik, zë më pak hapësirë ​​nën kapuç dhe arrin çift rrotullues maksimal në zonën e shpejtësisë më të ulët.

Nga rruga, sistemi i rregullimit të raportit të kompresimit jo vetëm që rrit efikasitetin e motorit, por gjithashtu zvogëlon nivelin e dridhjeve. Falë krahëve lëkundës, shufrat lidhës zënë një pozicion pothuajse vertikal gjatë goditjes së punës së pistonëve, ndërsa në motorët konvencionale ato shkojnë nga njëra anë në tjetrën (për këtë arsye shufrat lidhëse kanë marrë emrin e tyre). Si rezultat, edhe pa boshte ekuilibri, kjo njësi me 4 cilindra funksionon në heshtje dhe pa probleme si një V6. Por pozicioni i ndryshueshëm TDC duke përdorur një sistem kompleks levash nuk është veçoria e vetme e motorit të ri. Duke ndryshuar raportin e kompresimit, kjo njësi është gjithashtu në gjendje të kalojë midis dy cikleve të funksionimit: Otto klasik, i cili përdor pjesën më të madhe të motorëve me benzinë, dhe ciklin Atkinson, që gjendet kryesisht në hibride. Në rastin e fundit (me një raport të lartë kompresimi), për shkak të goditjes më të madhe të pistonit, përzierja e punës zgjerohet më shumë, duke u djegur me efikasitet më të madh, si rezultat, efikasiteti rritet dhe konsumi i benzinës zvogëlohet.

Duke lëvizur lart ose poshtë, leva e poshtme ndryshon pozicionin e pistonit në lidhje me dhomën e djegies.

Përveç dy cikleve të punës, ky motor përdor edhe dy sisteme injeksioni: MPI klasik i shpërndarë dhe GDI direkt, i cili përmirëson efikasitetin e karburantit dhe shmang shpërthimin në raporte të larta kompresimi. Të dy sistemet punojnë në mënyrë alternative, dhe në ngarkesa të larta - njëkohësisht. Një kontribut pozitiv në rritjen e efikasitetit të motorit jep edhe një shtresë e veçantë e mureve të cilindrit, e cila aplikohet me spërkatje plazmatike, dhe më pas ngurtësohet dhe grihet. Rezultati është një sipërfaqe ultra e lëmuar "si pasqyrë" që redukton fërkimin e unazës së pistonit me 44%.

Dhe cili është përfitimi?

Një veçori tjetër unike e motorit VC-Turbo është sistemi aktiv i zbutjes së dridhjeve Active Torque Road, i cili bazohet në një aktivizues reciprok, të integruar në montimin e sipërm të tij. Ky sistem kontrollohet nga një sensor përshpejtimi që zbulon dridhjet e motorit dhe si përgjigje gjeneron dridhje amortizimi në antifazë. Kushinetat aktive u përdorën për herë të parë në Infiniti në 1998 në një motor nafte, por ai sistem doli të ishte shumë i rëndë, kështu që nuk u përdor gjerësisht. Projekti u pezullua deri në vitin 2009, kur inxhinierët japonezë morën përsipër përmirësimin e tij. U deshën 8 vjet të tjera për të zgjidhur problemin e peshës së tepërt dhe dimensioneve të amortizatorit të dridhjeve. Por rezultati është mbresëlënës: falë ATR, njësia me 4 cilindra e Infiniti QX50 e re është 9 dB më e qetë se V6 e paraardhësit të tij!

Një nga ata që iu afruan sa më shumë krijimit të një motori serik me një raport të ndryshueshëm kompresimi ishte marka Saab. Në suedezët, megjithatë, pjesët e sipërme dhe të poshtme të bllokut të cilindrit u zhvendosën në lidhje me njëra-tjetrën. Dhe në motorin Infiniti / Nissan, ndryshimet kanë ndikuar në hartimin e mekanizmit të fiksimit.

Shpikja ka të bëjë me inxhinierinë mekanike, kryesisht me motorët me ngrohje, përkatësisht me një motor me djegie të brendshme reciproke (ICE) me një raport të ndryshueshëm kompresimi. Rezultati teknik i shpikjes është përmirësimi i kinematikës së mekanizmit të transferimit të forcës së një motori me djegie të brendshme reciproke, në mënyrë të tillë që të bëjë të mundur kontrollin e shkallës së ngjeshjes duke reduktuar reagimin në mbështetës dhe inercinë e rendit të dytë. forcat. Motori me djegie të brendshme sipas shpikjes ka një piston të montuar në mënyrë të lëvizshme në cilindër, i cili është i lidhur në mënyrë rrotulluese me shufrën lidhëse. Lëvizja e shufrës lidhëse transmetohet në fiksimin e boshtit të gungës. Në të njëjtën kohë, për të siguruar mundësinë e një ndryshimi të kontrolluar në raportin e ngjeshjes dhe goditjes së pistonit, sigurohet një lidhje transmisioni midis shufrës lidhëse dhe fiksimit, e cila është konfiguruar për të kontrolluar lëvizjen e saj duke përdorur levën e kontrollit. Lidhja e transmisionit është bërë në formën e një levë tërthore të lidhur me manivelin me anë të një menteshe, e cila ndodhet në një pozicion të ndërmjetëm në zonën midis dy pikave të referencës. Në njërën nga pikat e referencës, leva tërthore është e lidhur me shufrën lidhëse, dhe në tjetrën me levën e kontrollit. Leva e kontrollit është gjithashtu e lidhur në mënyrë pivotale me një maniçe shtesë ose ekscentrike, e cila kryen lëvizje kontrolli duke zhvendosur boshtin rrotullues të levës së kontrollit, duke siguruar kështu një ndryshim në raportin e kompresimit të motorit me djegie të brendshme. Për më tepër, boshti rrotullues i krahut të kontrollit mund të kryejë një lëvizje ciklike të vazhdueshme, të sinkronizuar me rrotullimin e boshtit të gungës. Në të njëjtën kohë, nëse vërehen marrëdhënie të caktuara gjeometrike midis lidhjeve individuale të mekanizmit të transferimit të forcës, ngarkesat mbi to mund të zvogëlohen dhe qetësia e funksionimit të motorit me djegie të brendshme mund të rritet. 12 w.p. f-ly, 10 i sëmurë.

Vizatimet në patentën RF 2256085

Shpikja e tanishme ka të bëjë me inxhinierinë mekanike, kryesisht me motorët me ngrohje. Shpikja ka të bëjë, në veçanti, me një motor me djegie të brendshme reciproke (ICE) që ka një piston që është i montuar në mënyrë të lëvizshme në një cilindër dhe i cili lidhet në mënyrë pivotale me një shufër lidhëse, lëvizja e së cilës transmetohet në boshtin e boshtit të gungës, ndërsa midis shufra lidhëse dhe fiksimi është siguruar një lidhje transmisioni, e cila është bërë me aftësinë për të kontrolluar lëvizjen e saj duke përdorur një levë kontrolli për të siguruar lëvizjen e kontrolluar të pistonit, para së gjithash, për të siguruar mundësinë e ndryshimit të raportit të ngjeshjes dhe goditjes. e pistonit, dhe e cila është bërë në formën e një levë tërthore, e cila lidhet me manivelin me anë të një varëse, e cila ndodhet në një pozicion të ndërmjetëm në zonën midis mbështetëses, pikës në të cilën krahu tërthor lidhet me shufra lidhëse dhe pika e referencës në të cilën krahu tërthor është i lidhur me krahun e kontrollit, dhe në një farë largësie nga linja që lidh të dyja këto pika referente, në të cilën krahu tërthor lidhet përkatësisht me krahun e kontrollit dhe shufrën lidhëse.

Nga Wirbeleit F.G., Binder K. dhe Gwinner D., "Development of Piston with Variable Compression Height for Incrising Efficiency and Specific Power Output of Combustion Engines", SAE Tekn. Pap., 900229, një motor me djegie të brendshme të këtij lloji njihet me një raport kompresimi të kontrolluar automatikisht (PARSS) duke ndryshuar lartësinë e pistonit, i cili përbëhet nga dy pjesë, midis të cilave formohen dhoma hidraulike. Ndryshimi në raportin e kompresimit kryhet automatikisht duke ndryshuar pozicionin e një pjese të pistonit në lidhje me tjetrën duke anashkaluar vajin nga një dhomë e tillë në tjetrën duke përdorur valvula të veçanta anashkaluese.

Disavantazhet e kësaj zgjidhjeje teknike përfshijnë faktin se sisteme të tilla si PARSS sugjerojnë praninë e një mekanizmi për rregullimin e shkallës së ngjeshjes, i vendosur në një zonë me temperaturë të lartë dhe me ngarkesë të lartë (në cilindër). Përvoja me sisteme të tilla si PARSS tregoi se në kushte kalimtare, veçanërisht gjatë përshpejtimit të makinës, funksionimi i motorit me djegie të brendshme shoqërohet me shpërthim, pasi sistemi i kontrollit hidraulik nuk lejon një ndryshim të shpejtë dhe të njëkohshëm në raportin e ngjeshjes. për të gjithë cilindrat.

Dëshira për të hequr mekanizmin e kontrollit të raportit të kompresimit nga zona me temperaturë të lartë dhe me ngarkesë mekanike çoi në shfaqjen e zgjidhjeve të tjera teknike që përfshijnë ndryshimin e skemës kinematike të motorit me djegie të brendshme dhe futjen e elementeve (lidhjeve) shtesë në të, kontrollin e e cila siguron një ndryshim në raportin e ngjeshjes.

Për shembull, Jante A., "Kraftstoffverbrauchssenkung von Verbrennungsmotoren durch kinematische Mittel", Automobil-Industrie, Nr. 1 (1980), f. 61-65, përshkruan një motor me djegie të brendshme (diagrami kinematik i të cilit është paraqitur në Fig. 1. ), i cili midis fiksimit 15 dhe shufrës lidhëse 12 janë instaluar dy lidhje të ndërmjetme - një shufër lidhëse shtesë 13 dhe një krah lëkundës 14. Krahu lëkundës 14 kryen një lëvizje lëkundëse me qendrën e lëkundjes në pikën e rrotullimit Z. Raporti i ngjeshjes kontrollohet duke ndryshuar pozicionin e pikës A duke rrotulluar ekscentrikën 16 të fiksuar në trup . Ekscentriku 16 rrotullohet në varësi të ngarkesës së motorit, ndërsa qendra e lëkundjes, e vendosur në pikën e menteshës Z, lëviz përgjatë një harku rrethi, duke ndryshuar kështu pozicionin e qendrës së vdekur të sipërme të pistonit.

Nga puna e Christoph Bolling et al., "Kurbetrieb fur variable Verdichtung", MTZ 58 (11) (1997), Cs.706-711, një motor i tipit FEV (diagrami kinematik i të cilit është paraqitur në Fig. 2) është i njohur gjithashtu, në të cilin midis fiksimit 17 dhe shufrës lidhëse 12, është instaluar një shufër lidhëse shtesë 13. Shufra lidhëse 12, përveç kësaj, është e lidhur me krahun lëkundës 14, i cili kryen një lëvizje lëkundëse me qendrën e lëkundjes në pika e menteshës Z. Raporti i ngjeshjes kontrollohet duke ndryshuar pozicionin e pikës së menteshës Z duke rrotulluar ekscentrikën 16, të montuar në kutinë e motorit. Ekscentriku 16 rrotullohet në varësi të ngarkesës së motorit, ndërsa qendra e lëkundjes, e vendosur në pikën e menteshës Z, lëviz përgjatë një harku rrethi, duke ndryshuar kështu pozicionin e qendrës së vdekur të sipërme të pistonit.

Nga aplikacioni DE 4312954 A1 (04/21/1993) njihet një motor i tipit IFA (diagrami kinematik i të cilit është paraqitur në Fig.3), në të cilin një shufër lidhëse shtesë 13 është instaluar midis fiksimit 17 dhe shufrës lidhëse. 12. Shufra lidhëse 12 është gjithashtu e lidhur me një nga skajet e lëkundësit 14, skaji i dytë i të cilit kryen një lëvizje lëkundjeje me qendrën e lëkundjes në pikën e menteshës Z. Raporti i ngjeshjes kontrollohet duke ndryshuar pozicionin e pika e menteshës Z duke e kthyer 16 ekscentrikën, e cila është e fiksuar në kutinë e motorit. Ekscentriku 16 rrotullohet në varësi të ngarkesës së motorit, ndërsa qendra e lëkundjes, e vendosur në pikën e menteshës Z, lëviz përgjatë një harku rrethi, duke ndryshuar kështu pozicionin e qendrës së vdekur të sipërme të pistonit.

Disavantazhet e natyrshme në motorët e modeleve të mësipërme (të njohura nga puna e Jante A., nga puna e Christoph Bolling et al. dhe nga aplikacioni DE 4312954 A1) para së gjithash duhet t'i atribuohen butësisë së pamjaftueshme të lartë të tyre. funksionimi, për shkak të forcave të larta të inercisë së rendit të dytë gjatë lëvizjes reciproke përkthimore të masave, e cila shoqërohet me veçoritë e kinematikës së mekanizmave dhe çon në një rritje të tepruar të gjerësisë së përgjithshme ose lartësisë së përgjithshme të njësisë së fuqisë. Për këtë arsye, motorë të tillë janë praktikisht të papërshtatshëm për t'u përdorur si motorë për automjete.

Rregullimi i raportit të kompresimit në një motor me djegie të brendshme reciproke bën të mundur zgjidhjen e problemeve të mëposhtme:

Rritni presionin mesatar Pe duke rritur presionin e rritjes pa rritur presionin maksimal të djegies përtej kufijve të specifikuar duke ulur raportin e ngjeshjes ndërsa ngarkesa e motorit rritet;

Zvogëloni konsumin e karburantit në rangun e ngarkesave të ulëta dhe të mesme duke rritur raportin e kompresimit ndërsa ngarkesa e motorit zvogëlohet;

Përmirësoni butësinë e motorit.

Në varësi të llojit të motorit me djegie të brendshme, rregullimi i raportit të kompresimit bën të mundur arritjen e avantazheve të mëposhtme (për motorët me djegie të brendshme me ndezje të detyruar (shkëndij):

Duke ruajtur nivelin e arritur të efikasitetit të motorit në ngarkesa të ulëta dhe mesatare, një rritje e mëtejshme e fuqisë nominale të motorit sigurohet duke rritur presionin e rritjes me një ulje të raportit të kompresimit (shih figurën, ku kthesat janë shënuar me pozicionin x referojuni një motori konvencional, dhe kthesat e shënuara me pozicionin y, i referohen një motori me një raport të ndryshueshëm kompresimi);

Duke ruajtur nivelin e arritur të fuqisë nominale të motorit, konsumi i karburantit zvogëlohet në ngarkesa të ulëta dhe mesatare duke rritur raportin e kompresimit në kufirin e lejuar të shpërthimit (shih Fig. 4b, ku kthesat e shënuara me x i referohen një motori konvencional, dhe kthesat e shënuara me y, i referohen një motori me një raport të ndryshueshëm kompresimi);

Ndërsa ruhet niveli i arritur i fuqisë nominale të motorit, efikasiteti rritet në ngarkesa të ulëta dhe mesatare, dhe niveli i zhurmës së motorit gjithashtu zvogëlohet duke reduktuar shpejtësinë e vlerësuar të boshtit të gungës (shih Fig. 4c, ku kthesat e shënuara me x i referohen një motori konvencional dhe kthesat , të shënuara me pozicionin y, i referohen motorit me një raport të ndryshueshëm kompresimi).

Ngjashëm me një motor me djegie të brendshme me ndezje me shkëndijë, raporti i kompresimit në një motor nafte mund të kontrollohet në tre drejtimet e mëposhtme të barabarta:

Me një zhvendosje konstante dhe shpejtësi të vlerësuar, fuqia e motorit rritet duke rritur presionin e rritjes. Në këtë rast, nuk është ekonomia që rritet, por fuqia e mjetit (shih figurën, ku kthesat e treguara nga pozicioni x i referohen një motori konvencional, dhe kthesat e treguara nga pozicioni y i referohen një motori me një raport i ndryshueshëm i kompresimit);

Me një zhvendosje konstante dhe fuqi nominale, presioni mesatar Pe rritet me një ulje të shpejtësisë së vlerësuar. Në këtë rast, duke ruajtur karakteristikat e fuqisë së automjetit, efikasiteti i motorit rritet duke rritur efikasitetin mekanik (shih fig.5b, ku kthesat e shënuara me x i referohen një motori konvencional, dhe kthesat e shënuara me y i referohen në një motor me një raport të ndryshueshëm kompresimi);

Motori ekzistues me zhvendosje të madhe nuk zëvendësohet nga një motor me zhvendosje të vogël, por me të njëjtën fuqi (shih Fig.5c, ku kthesat e shënuara me x i referohen një motori konvencional, dhe kthesat e shënuara me y i referohen një motori me një variabël raporti i kompresimit). Në këtë rast, efikasiteti i motorit rritet në rangun e ngarkesave mesatare dhe të plota, si dhe zvogëlohet pesha dhe dimensionet e motorit.

Shpikja aktuale u bazua në detyrën e përmirësimit të kinematikës së një motori me djegie të brendshme pistoni në mënyrë të tillë që, me kosto të ulët strukturore, të jetë e mundur të kontrollohet raporti i ngjeshjes duke reduktuar reagimin në mbështetëset dhe forcat e inercisë së rendit të dytë. .

Në lidhje me një motor me djegie të brendshme reciproke të tipit të treguar në fillim të përshkrimit, ky problem zgjidhet sipas shpikjes për shkak të faktit se gjatësia e anës së vendosur midis pikës së referencës në të cilën është lidhur krahu i kontrollit. krahu i kontrollit dhe pika e referencës në të cilën krahu i kontrollit është i lidhur me shufrën lidhëse, gjatësia e anës, e vendosur ndërmjet pikës së rrotullimit në të cilën krahu i tërthortë është i lidhur me krahun e kontrollit dhe pikës së rrotullimit me anë të së cilës krahu tërthor është e lidhur me fiksimin, dhe gjatësia e anës që ndodhet ndërmjet pikës së rrotullimit në të cilën krahu i tërthortë lidhet me shufrën lidhëse dhe pikës së rrotullimit me anë të së cilës krahu tërthor lidhet me fiksimin, plotëson marrëdhëniet e mëposhtme në drejtim të rrezja e fiksimit:

Sipas një prej mishërimeve të preferuara të motorit me djegie të brendshme pistoni të propozuar në shpikje, leva tërthore është bërë në formën e një levë trekëndore, në majat e së cilës ka pika mbështetëse, në të cilat leva tërthore është e lidhur me leva e kontrollit dhe shufra lidhëse, si dhe një menteshë, me anë të së cilës leva tërthore lidhet me fiksimin.

Preferohet që gjatësia l e shufrës lidhëse dhe gjatësia k e levës së kontrollit, si dhe distanca e ndërmjet boshtit të rrotullimit të boshtit të gungës dhe boshtit gjatësor të cilindrit, plotësojnë raportet e mëposhtme përsa i përket rrezes r i manivelit:

Në rastin kur krahu i kontrollit dhe shufra lidhëse janë të vendosura në të njëjtën anë të krahut tërthor, distanca f ndërmjet boshtit gjatësor të cilindrit dhe pikës së artikulimit të krahut të kontrollit me kutinë e motorit dhe distanca p ndërmjet boshti i boshtit të gungës dhe pika e lartpërmendur e artikulimit preferohet të plotësojnë në terma të rrezes r të fiksimit me relacionet e mëposhtme:

Në të njëjtin rast, kur krahu i kontrollit dhe shufra lidhëse janë të vendosura në anët e kundërta të krahut tërthor, distanca f ndërmjet boshtit gjatësor të cilindrit dhe pikës së artikulimit të krahut të kontrollit dhe distanca p ndërmjet boshtit të boshti me gunga dhe pika e lartpërmendur e artikulimit preferohet të plotësohen për sa i përket rrezes r të boshtit, raportet e mëposhtme:

Në përputhje me një mishërim të mëtejshëm të preferuar të motorit me djegie të brendshme reciproke sipas shpikjes, pika e rrotullimit të krahut të kontrollit është e lëvizshme përgjatë një shtegu të kontrolluar.

Mundësisht, është gjithashtu e mundur të rregullohet pika e rrotullimit të krahut të kontrollit në pozicione të ndryshme këndore të rregullueshme.

Në përputhje me një tjetër mishërim të preferuar të motorit me djegie të brendshme reciproke të propozuar në shpikje, është e mundur të rregulloni pozicionin këndor të pikës së rrotullimit të levës së kontrollit në varësi të vlerave që karakterizojnë mënyrën e funksionimit të motorit me djegie të brendshme dhe funksionimin parametrat e motorit me djegie të brendshme.

Sipas një mishërimi tjetër të preferuar të motorit me djegie të brendshme reciproke sipas shpikjes, është e mundur të lëvizni pikën e rrotullimit të levës së kontrollit përgjatë një rruge të kontrolluar, të sinkronizuar me rrotullimin e boshtit të gungës.

Në një tjetër mishërim të preferuar të motorit me djegie të brendshme të pistonit të propozuar në shpikje, është e mundur të sinkronizohet me rrotullimin e boshtit të gungës, lëvizja e pikës së rrotullimit të levës së kontrollit përgjatë një trajektore të kontrolluar dhe mundësia e kontrollit të zhvendosjes së fazës midis lëvizja e kësaj pike dhe rrotullimi i boshtit të gungës në varësi të vlerave që karakterizojnë mënyrën e funksionimit të motorit me djegie të brendshme dhe parametrat e funksionimit ICE.

Në përputhje me mishërimin e mëposhtëm të preferuar të motorit me djegie të brendshme të pistonit të propozuar në shpikje, është e mundur të sinkronizoni lëvizjen e pikës së rrotullimit të levës së kontrollit përgjatë shtegut të kontrolluar, të sinkronizuar me rrotullimin e boshtit të gungës, ndërkohë që është e mundur për të ndryshuar raportin e marsheve midis lëvizjes së kësaj pike dhe rrotullimit të boshtit të gungës.

Pistoni ICE 1 i propozuar në shpikje është paraqitur në fig dhe 6b dhe ka një kupë 2 me cilindër 3 dhe një piston 4 të instaluar në të, një shufër lidhëse 6, e cila është e lidhur në mënyrë pivotale në njërën skaj me pistonin 4, një manivë. 8 e boshtit me gunga të instaluar në kabinën 2, mbështillte një shufër lidhëse 10, e quajtur gjithashtu një levë kontrolli 10 dhe e varur në njërën skaj në trupin 2, dhe një levë tërthore trekëndore 7, e cila në njërën nga kulmet e saj është e lidhur në mënyrë pivotale me skaji i dytë i shufrës lidhëse 6, kulmi i tij i dytë është i lidhur në mënyrë pivotale me fiksimin 8, dhe kulmi i tij i tretë është i lidhur në mënyrë pivotale me shufrën lidhëse 10. Për të kontrolluar shkallën e ngjeshjes, boshti i lëkundjes së shufrës së pasme 10, d.m.th. pika Z e rrotulluesit të saj ka aftësinë të lëvizë përgjatë një trajektoreje të kontrolluar, të përcaktuar, për shembull, nga një ekscentrikë ose një maniak shtesë 11.

Në varësi të pozicionit të boshtit të lëkundjes së shufrës lidhëse të rimorkios, motori me djegie të brendshme pistoni i propozuar në shpikje ka dy opsione projektimi (shih figurën dhe 6b):

Në variantin e parë (Fig. 6a), rrafshi horizontal në të cilin shtrihet boshti i lëkundjes së shufrës lidhëse të rimorkios 10, d.m.th. pika Z e artikulimit të saj është e vendosur mbi pikën e lidhjes së fiksimit 8 me levën tërthore 7 kur maniveli është në qendrën e tij të vdekur të sipërme ose, me fjalë të tjera, shufra lidhëse 10 dhe shufra lidhëse 6 janë të vendosura në një ana e levës tërthore 7;

Në variantin e dytë (fig.6b) rrafshi horizontal në të cilin shtrihet boshti i lëkundjes së shufrës lidhëse të rimorkios 10, d.m.th. pika Z e artikulimit të saj është e vendosur poshtë pikës së lidhjes së fiksimit 8 me levën tërthore 7 kur maniera është në qendrën e saj të vdekur të sipërme ose, me fjalë të tjera, shufra lidhëse 10 dhe shufra lidhëse 6 janë të vendosura përballë anët e levës tërthore 7.

Ndryshimi i pozicionit të pikës Z të rrotullës së krahut të rimorkios, d.m.th. boshti i tij i lëkundjes, lejon që me një lëvizje të thjeshtë kontrolli të kryer nga një maniçe shtesë, përkatësisht ekscentrike rregulluese, të ndryshojë raporti i ngjeshjes. Përveç kësaj, pika Z e artikulimit të krahut të rimorkios, d.m.th. boshti i tij i lëkundjes mund të bëjë lëvizje të vazhdueshme ciklike, të sinkronizuar me rrotullimin e boshtit të gungës.

Siç tregohet në Fig.7, i propozuar në shpikjen, motori me djegie të brendshme me piston ka avantazhe të rëndësishme ndaj sistemeve të njohura (të përshkruara nga Jante A., Christoph Bolling dhe të tjerë dhe në DE 4312954 A1), si dhe mbi mekanizmin konvencional të fiksimit (CM) në lidhje me qetësia e punës së tij.

Sidoqoftë, këto avantazhe mund të arrihen vetëm nëse vërehen marrëdhënie të caktuara gjeometrike, përkatësisht, me zgjedhjen e saktë të gjatësisë së elementeve individuale dhe pozicioneve të tyre në lidhje me boshtin e boshtit të gungës.

Sipas shpikjes aktuale, është e rëndësishme të përcaktohen dimensionet e elementeve individuale (në lidhje me rrezen e manivelit) dhe koordinatat e menteshave individuale të mekanizmit të transmetimit të forcës, gjë që mund të arrihet duke optimizuar një mekanizëm të tillë përmes analiza kinematike dhe dinamike. Qëllimi i optimizimit të një mekanizmi të tillë të përshkruar nga nëntë parametra (Fig. 8) është të zvogëlojë forcat (ngarkesa) që veprojnë në lidhjet e tij individuale në nivelin më të ulët të mundshëm dhe të rrisë butësinë e funksionimit të tij.

Më poshtë, duke iu referuar Fig.9 (9a dhe 9b), e cila tregon diagramin kinematik të motorit me djegie të brendshme të paraqitur në Fig.6 (përkatësisht 6a dhe 6b), shpjegon parimin e funksionimit të mekanizmit të rregullueshëm të fiksimit. Gjatë funksionimit të motorit me djegie të brendshme, pistoni i tij 4 kryen një lëvizje reciproke në cilindër, e cila transmetohet në shufrën lidhëse 6. Lëvizja e shufrës lidhëse 6 transmetohet përmes pikës së referencës (vareshës) B në levën tërthore. 7, liria e lëvizjes së së cilës është e kufizuar për shkak të lidhjes së saj me shufrën lidhëse të rimorkios 10 në pikën referuese (me mentesh) C. Nëse pika Z e lidhjes me varëse të shufrës lidhëse të rimorkios 10 është e fiksuar, atëherë pika e referencës C e levës tërthore 7 mund të lëvizë përgjatë një harku të një rrethi, rrezja e të cilit është e barabartë me gjatësinë e shufrës lidhëse të rimorkios 10. Pozicioni i një rruge të tillë rrethore të lëvizjes së pikës së referencës C në lidhje me kutinë e motorit është përcaktohet nga pozicioni i pikës Z. Kur ndryshon pozicioni i pikës Z të shufrës lidhëse të rimorkios, ndryshon pozicioni i trajektores rrethore, përgjatë së cilës mund të lëvizë pika e referencës C, gjë që bën të mundur ndikimin në trajektoret e lëvizja e elementeve të tjerë të mekanizmit të fiksimit, kryesisht në pozicionin e mekanizmit të fiksimit. pistoni 4. Pika e rrotullimit Z e shufrës lidhëse të rimorkios preferohet të lëvizë në një shteg rrethor. Megjithatë, pika Z e lidhjes me varëse të shufrës lidhëse të rimorkios mund të lëvizë gjithashtu përgjatë çdo trajektoreje tjetër të kontrolluar të caktuar, ndërsa është gjithashtu e mundur të fiksohet pika Z e lidhjes me varëse të shufrës lidhëse të rimorkios në çdo pozicion të trajektores së lëvizjen e saj.

Leva tërthore 7 është gjithashtu e lidhur me një menteshë A me fiksimin 8 të boshtit të gungës 9. Kjo mentesha A lëviz përgjatë një rruge rrethore, rrezja e së cilës përcaktohet nga gjatësia e fiksimit 8. Mentesha A zë një pozicion të ndërmjetëm kur shikohet përgjatë vijës që lidh pikat e referencës B dhe C të levës tërthore 7. Prania e një lidhjeje kinematike të pikës së referencës C me shufrën lidhëse pasuese 10 ju lejon të ndikoni në lëvizjen e saj përkthimore përgjatë boshtit gjatësor 5 të pistonit 4. Lëvizja e pikës së referencës B përgjatë boshtit gjatësor 5 të pistonit përcaktohet nga trajektorja e pikës së referencës C të levës tërthore 7. ju lejon të kontrolloni lëvizjen reciproke të pistonit 4 përmes shufrës lidhëse 6 dhe në këtë mënyrë rregulloni pozicionin e qendrës së vdekur të sipërme. pistoni 4.

Në mishërimin e paraqitur në figurën 9a, shufra lidhëse 10 dhe shufra lidhëse 6 janë të vendosura në njërën anë të krahut tërthor 7.

Duke e kthyer lidhjen e kontrollit të bërë në formën e një manivele shtesë 11 nga pozicioni afërsisht horizontal i paraqitur në FIG. pistoni 4 lart dhe në këtë mënyrë rrit raportin e kompresimit.

Në fig.9b tregohet një diagram kinematik i bërë sipas një versioni tjetër të motorit me djegie të brendshme, i cili ndryshon nga diagrami i paraqitur në fig vetëm në atë që shufra lidhëse e rimorkios 10, së bashku me lidhjen e kontrollit të bërë në formën e një manivele shtesë 11. , respektivisht, ekscentriku rregullues dhe shufra lidhëse 6 janë të vendosura në anët e kundërta të levës tërthore 7. Në të gjitha aspektet e tjera, parimi i funksionimit të mekanizmit të fiksimit të paraqitur në Fig. 9b është i ngjashëm me parimin e funksionimit të mekanizmi i fiksimit i paraqitur në Fig. 9a, në të cilin shufra lidhëse 10 dhe shufra lidhëse 6 janë të vendosura në njërën anë të levës tërthore 7.

Figura 10 tregon një diagram tjetër kinematik të mekanizmit të fiksimit të motorit me djegie të brendshme të pistonit, i cili tregon pozicionet e pikave të caktuara të këtij mekanizmi të manivelit dhe në të cilin çelja tregon zonat optimale brenda të cilave, duke marrë parasysh intervalet optimale të sipërpërmendura për gjatësitë dhe pozicionet e elementeve të mekanizmit të fiksimit, pika e referencës B e bashkimit të kthyeshëm të krahut tërthor 7 me shufrën lidhëse 6, pika e referencës C e bashkimit të kthyeshëm të krahut tërthor 7 me shufrën lidhëse të rimorkios 10 dhe pika Z e lidhjes rrotulluese të shufrës lidhëse të rimorkios 10 mund të lëvizë. Për të siguruar funksionimin veçanërisht të qetë të motorit me djegie të brendshme me një ngarkesë jashtëzakonisht të ulët në elementë individualë dhe lidhjet e mekanizmit të tij të fiksimit, parametrat gjeometrikë (gjatësia dhe pozicioni) e elementeve dhe lidhjeve të këtij mekanizmi fiksimi duhet të plotësojnë raporte të caktuara, të preferuara. Gjatësitë e brinjëve a, b dhe c të kockës trekëndore 7, ku a tregon gjatësinë e anës së vendosur midis pikës së referencës B të shufrës lidhëse dhe pikës së referencës C të shufrës lidhëse të rimorkios, b tregon gjatësinë e ana e vendosur midis menteshës A të fiksimit dhe pikës së referencës C të shufrës lidhëse të rimorkios, dhe c tregon distancën midis menteshës A të fiksimit dhe pikës së referencës B të shufrës lidhëse, mund të përshkruhet nga pabarazitë e mëposhtme në varësi të rrezes r, e cila është e barabartë me gjatësinë e fiksimit 8:

Gjatësia l e shufrës lidhëse 6, gjatësia k e shufrës lidhëse 10 dhe distanca e ndërmjet boshtit të rrotullimit të boshtit me gunga 9 dhe boshtit gjatësor 5 të cilindrit 3, i cili është edhe boshti gjatësor i pistonit që lëviz në këtë cilindër, sipas mishërimit të preferuar, plotësoni marrëdhëniet e mëposhtme:

Për variantin e paraqitur në figa, në të cilin shufra lidhëse 6 dhe shufra lidhëse 10 ndodhen në njërën anë të krahut tërthor 7, mund të vendosni edhe raportin optimal të madhësive. Në këtë rast, distanca f midis boshtit gjatësor 5 të cilindrit dhe pikës Z të rrotullimit të krahut të rimorkios 10 në lidhjen e tij të kontrollit, si dhe distanca p ndërmjet boshtit të boshtit me gunga dhe pikës së specifikuar Z të rrotulluesi, sipas mishërimit të preferuar, plotëson marrëdhëniet e mëposhtme:

Kur shufra lidhëse e rimorkios dhe shufra lidhëse janë të vendosura në anët e kundërta të levës tërthore, distanca optimale f midis boshtit gjatësor të pistonit dhe pikës Z të lidhjes së varur të levës së rimorkios në lidhjen e saj rregulluese, si dhe distanca optimale p midis boshtit të boshtit të gungës dhe pikës së treguar Z të lidhjes së varur, mund të zgjidhet bazuar në raportet e mëposhtme:

KERKESE

1. Motori me djegie të brendshme reciproke (ICE), që ka një piston (4), i cili është i montuar në mënyrë të lëvizshme në cilindër dhe i cili lidhet në mënyrë pivotale me shufrën lidhëse (6), lëvizja e të cilit transmetohet në fiksimin (8) të boshti me gunga (9), ndërsa ndërmjet shufrës lidhëse (6) dhe manivelit (8) është i pajisur me një lidhje transmetimi, e cila është bërë me mundësinë e kontrollit të lëvizjes së tij duke përdorur levën e kontrollit (10) për të siguruar lëvizje të kontrolluar. të pistonit, kryesisht për të siguruar mundësinë e ndryshimit të raportit të ngjeshjes dhe goditjes së pistonit, dhe që është bërë në formën e një levë tërthore (7), e cila lidhet me manivelin (8) me një menteshë (A), e cila ndodhet në një pozicion të ndërmjetëm në zonën midis pikës së referencës (B), në të cilën krahu i kontrollit (7) është i lidhur me shufrën lidhëse (6) dhe pikës së referencës (C) , në të cilën leva tërthore (7 ) është e lidhur me levën e kontrollit (10) dhe në një distancë nga linja që lidh të dyja këto pika referimi (B, C), në të cilën leva tërthore (7) është e lidhur me levën e kontrollit (10) dhe një shufër lidhëse (6), përkatësisht, e karakterizuar në atë që gjatësia e anës (a) e vendosur ndërmjet pikës së referencës (C), në të cilën leva tërthore (7) është e lidhur me levën e kontrollit (10), dhe pika referuese (B), në të cilën leva tërthore (7) është e lidhur me shufrën lidhëse (6), gjatësia e anës (b) e vendosur midis pikës mbështetëse (C), në të cilën është leva tërthore (7) lidhur me levën e kontrollit (10) dhe menteshën (A), me anë të së cilës leva tërthore (7) është e lidhur me fiksimin (8) dhe gjatësia e anës (c) që ndodhet midis pikës së referencës (B) në të cilin krahu i tërthortë (7) është i lidhur me shufrën lidhëse (6) dhe mentesha (A) me të cilën krahu tërthor (7) i lidhur me fiksimin (8), plotëson raportet e mëposhtme për sa i përket rrezes (r ) e fiksimit:

6. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar në atë që pika e rrotullimit (Z) e levës së kontrollit (10) ka aftësinë të lëvizë përgjatë një trajektoreje të kontrolluar.

7. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar nga fakti se është e mundur të rregullohet pozicioni i pikës (Z) të rrotullimit të levës së kontrollit (10) duke përdorur një maniak shtesë që mbështetet në mentesh.

8. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar në atë që është e mundur të rregullohet pozicioni i pikës (Z) të rrotullimit të levës së kontrollit (10) duke përdorur një ekscentrikë.

9. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar në atë që është e mundur të fiksohet pika (Z) e rrotullimit të levës së kontrollit (10) në pozicione të ndryshme këndore të rregullueshme.

10. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar në atë që është e mundur të rregullohet pozicioni këndor i pikës (Z) të rrotullimit të levës së kontrollit (10) në varësi të vlerave që karakterizojnë mënyrën e funksionimit të motorit me djegie të brendshme dhe parametrave të funksionimit të motorit me djegie të brendshme.

11. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar në atë që është e mundur të sinkronizohet me rrotullimin e boshtit të gungës, lëvizja e pikës (Z) të rrotullimit të levës së kontrollit (10) përgjatë një trajektoreje të kontrolluar.

12. Motori me djegie të brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar nga fakti se është e mundur të sinkronizohet me rrotullimin e boshtit të gungës (9) lëvizja e pikës (Z) të rrotulluesit të levës së kontrollit (10) përgjatë një trajektorja e kontrolluar dhe mundësia e kontrollit të zhvendosjes së fazës midis lëvizjes së kësaj pike (Z) dhe rrotullimit të boshtit të gungës (9) në varësi të vlerave që karakterizojnë mënyrën e funksionimit të motorit me djegie të brendshme dhe parametrave të funksionimit të djegies së brendshme motorri.

13. Motori me djegie te brendshme reciproke sipas pretendimit 4 ose 5, karakterizuar nga fakti qe eshte e mundur te sinkronizohet me rrotullimin e boshtit me gunga (9) levizja e pikes (Z) te rrotulluesit te leves se kontrollit (10) pergjate nje trajektorja e kontrolluar, ndërsa është e mundur të ndryshohet raporti i marsheve midis pikës së specifikuar të lëvizjes (Z) dhe rrotullimit të boshtit të gungës (9).

Motori VC-T. Imazhi: Nissan

Prodhuesi japonez i automjeteve Nissan Motor ka zbuluar një lloj të ri motori benzine me djegie të brendshme që është superior në disa aspekte ndaj motorëve modernë të avancuar me naftë.

Motori i ri me kompresim të ndryshueshëm-turbo (VC-T) është i aftë ndryshoni raportin e kompresimit përzierje e djegshme e gaztë, domethënë ndryshoni goditjen e pistonëve në cilindrat e motorit me djegie të brendshme. Ky cilësim zakonisht rregullohet. Me sa duket, VC-T do të jetë ICE i parë në botë me një raport të ndryshueshëm kompresimi.

Raporti i kompresimit është raporti i vëllimit të hapësirës mbi piston të cilindrit të një motori me djegie të brendshme me pozicionin e pistonit në pjesën e poshtme të qendrës së vdekur (vëllimi i plotë i cilindrit) me vëllimin e hapësirës mbi piston të cilindër me pozicionin e pistonit në pikën e sipërme të vdekur, domethënë në vëllimin e dhomës së djegies.

Rritja e raportit të kompresimit në rastin e përgjithshëm rrit fuqinë e tij dhe rrit efikasitetin e motorit, domethënë ndihmon në uljen e konsumit të karburantit.

Motorët konvencionalë me benzinë ​​zakonisht kanë raporte kompresimi nga 8:1 deri në 10:1, ndërsa makinat sportive dhe makinat e garave mund të jenë deri në 12:1 ose më shumë. Kur raporti i ngjeshjes rritet, motori ka nevojë për karburant me një shkallë oktani më të lartë.

Motori VC-T. Imazhi: Nissan

Ilustrimi tregon ndryshimin në hapin e pistonit në raporte të ndryshme kompresimi: 14:1 (majtas) dhe 8:1 (djathtas). Në veçanti, demonstrohet mekanizmi i ndryshimit të raportit të kompresimit nga 14:1 në 8:1. Kjo ndodh në këtë mënyrë.

1. Nëse është e nevojshme të ndryshoni raportin e kompresimit, moduli aktivizohet Harmonik Drive dhe lëviz levën e aktivizuesit.
2. Leva e aktivizuesit rrotullon boshtin e lëvizjes ( boshti i kontrollit në diagram).
3. Ndërsa boshti lëvizës rrotullohet, ai ndryshon këndin e pezullimit me shumë lidhje ( shumë lidhje në diagram)
4. Një pezullim me shumë lidhje përcakton lartësinë në të cilën çdo piston është në gjendje të ngrihet në cilindrin e tij. Kështu, raporti i kompresimit ndryshon. Qendra e vdekur e poshtme e pistonit, me sa duket, mbetet e njëjtë.

Ndryshimi i raportit të kompresimit në një motor me djegie të brendshme mund të krahasohet në një farë kuptimi me ndryshimin e këndit të sulmit në helikat me hap të kontrollueshëm, një koncept që është përdorur për shumë dekada në helikë dhe helikë. Hapi i ndryshueshëm i helikës lejon ruajtjen e efikasitetit të shtytjes afër optimales, pavarësisht nga shpejtësia e transportuesit në rrjedhë.

Teknologjia e ndryshimit të raportit të kompresimit të motorit me djegie të brendshme bën të mundur ruajtjen e fuqisë së motorit duke përmbushur standardet strikte për efikasitetin e motorit. Kjo është ndoshta mënyra më realiste për t'iu përmbajtur këtyre standardeve. "Të gjithë po punojnë tani në kompresim të ndryshueshëm dhe teknologji të tjera për të përmirësuar në masë të madhe efikasitetin e motorëve me benzinë," thotë James Chao, drejtor menaxhues për Azinë Paqësor dhe konsulent për IHS. "Për të paktën njëzet vitet e fundit apo më shumë." . Vlen të përmendet se në vitin 2000, Saab tregoi një prototip të një motori të tillë Saab Variable Compression (SVC) për Saab 9-5, për të cilin mori një numër çmimesh në ekspozita teknike. Më pas kompania suedeze u ble nga General Motors dhe ndaloi punën në prototipin.

Motori Saab me kompresim të ndryshueshëm (SVC). Foto: Reedhawk

Motori VC-T pritet të dalë në treg në vitin 2017 me Infiniti QX50. Prezantimi zyrtar është planifikuar për 29 shtator në Motor Show në Paris. Ky motor 2.0-litërsh me katër cilindra do të ketë pothuajse të njëjtën fuqi dhe çift rrotullues si motori 3.5-litërsh V6 që zëvendëson, por kursen 27% karburant mbi të.

Inxhinierët e Nissan thonë gjithashtu se VC-T do të jetë më i lirë se motorët e sotëm të avancuar me naftë me turbocharged dhe do të përputhet plotësisht me rregulloret aktuale për emetimet e oksidit të azotit dhe shkarkimeve të tjera - rregulla të tilla zbatohen në Bashkimin Evropian dhe disa vende të tjera.

Pas Infiniti, është planifikuar të pajisen makina të tjera Nissan dhe, ndoshta, kompaninë partnere Renault me ​​motorë të rinj.


Motori VC-T. Imazhi: Nissan

Mund të supozohet se dizajni i ndërlikuar i motorit me djegie të brendshme në fillim nuk ka gjasa të jetë i besueshëm. Ka kuptim të prisni disa vjet përpara se të blini një makinë me një motor VC-T, përveç nëse dëshironi të merrni pjesë në testimin e teknologjisë eksperimentale.

Kohët e fundit, në Motor Show në Paris, Infiniti (lexo Aleanca Renault-Nissan) prezantoi një motor me kompresim të ndryshueshëm. Teknologjia e pronarit me kompresim të ndryshueshëm me turbocharged (VC-T) ju lejon të ndryshoni këtë shkallë, duke thithur fjalë për fjalë të gjithë lëngun nga motori.

Në një "univers ideal" rregulli është i thjeshtë - sa më i lartë të jetë raporti i ngjeshjes së përzierjes karburant-ajër, aq më mirë. Përzierja zgjerohet sa më shumë që të jetë e mundur, pistonët lëvizin si të plagosur, prandaj fuqia dhe efikasiteti i motorit janë maksimale. Me fjalë të tjera, karburanti digjet jashtëzakonisht me efikasitet.

Gjithçka do të ishte e mrekullueshme nëse jo për vetë natyrën e karburantit. Gjatë ngacmimit, durimi i tij dikur arrin një kufi: sa më e barabartë të digjet përzierja, aq më mirë, por me ngarkesa të larta (raporti i lartë i ngjeshjes, shpejtësi të lartë), përzierja fillon të shpërthejë dhe të mos digjet. Ky fenomen quhet detonacion, dhe kjo gjë është mjaft shkatërruese. Muret e dhomës së djegies dhe vetë pistoni përjetojnë ngarkesa serioze goditjeje dhe shkatërrohen gradualisht, por më tepër shpejt. Për më tepër, efikasiteti i motorit bie - presioni normal i funksionimit në piston bie.

Kështu, opsioni më fitimprurës është kur motori në çdo mënyrë funksionon në prag të shpërthimit, duke parandaluar këtë fenomen. Inxhinierët e Infiniti hartuan një grafik në të cilin ata treguan për veten e tyre mënyrat efektive të funksionimit të motorit në varësi të ngarkesës, shpejtësisë dhe raportit të ngjeshjes së përzierjes karburant-ajër. (Në fakt, efikasiteti i karburantit mund të përmirësohet në mënyra të tjera, si rritja e numrit të valvulave për cilindër, rregullimi i orarit të tyre, madje edhe zgjedhja e një vendi sipër pistonit ku drejtohet injektimi i një pjese të karburantit. Sigurisht, ne e mbajmë mend këtë .) Dy parametrat e parë, është e qartë se varen si nga faktorë të jashtëm ashtu edhe nga përzgjedhja e kujdesshme e transmetimit. Dhe e treta - raporti i kompresimit - u vendos gjithashtu të ndryshojë në rangun nga 8:1 në 14:1.

Teknikisht, kjo duket si një hyrje në hartimin e mekanizmit të fiksimit të një elementi shtesë - një krah rrotullues midis shufrës lidhëse dhe boshtit të gungës. Lëkundësi kontrollohet nga një motor elektrik - leva mund të zhvendoset në atë mënyrë që diapazoni i goditjes së pistonit të ndryshojë brenda 5 mm. Kjo është e mjaftueshme për të ndryshuar ndjeshëm raportin e kompresimit.

Nuk ka avantazhe pa disavantazhe. Në pamje të parë, ato janë të dukshme: një rritje në kompleksitetin e dizajnit, një rritje në peshë ... Sidoqoftë, është mëkat të ankohesh për këto minuse - motori doli të ishte shumë i ekuilibruar, për shkak të të cilit boshtet balancuese ishin hequr nga dizajni. Ka gjithashtu të ngjarë që motori të jetë veçanërisht i ndjeshëm ndaj markës dhe cilësisë së karburantit. Duket se ky problem - të paktën në një masë të madhe - zgjidhet me metoda softuerike.