8.2 Удосконалення двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ)
Вдосконалення існуючих двигунів проводиться за такими основними напрямками:
- поліпшування системи запалювання;
- зміна процесів подачі палива в циліндри двигуна;
- встановлення додаткових приладів, які зменшують вміст шкідливих компонентів у відпрацьованих газах.
Система запалювання значно впливає на процеси згорання палива. Відомо, що система іскрового запалювання робочої суміші за допомогою традиційного розподільника-переривника не завжди задовольняє сучасним вимогам, зв’язаним з повним згоранням палива.
Цей прилад достатньо „капризний”. В умовах експлуатації він не завжди надійно здійснює запалювання суміші, а це супроводжується підвищенням у вихлопі продуктів неповного згорання окису вуглецю і неспаленого палива.
Значне поліпшення в цьому відношенні дає застосування безконтактного електронного запалювання, яке забезпечує більш потужний розряд на свічках запалення і відрізняється більшою стабільністю роботи. В останній час система електронного запалювання знаходить все більше розповсюдження. На деяких нових моделях зарубіжних автомобілів ця система доповнюється мікро-ЕОМ, яка автоматично оцінює момент випередження запалювання суміші, залежно від навантаження на двигун і швидкості руху, оптимізує витрати палива і склад відпрацьованих газів.
Для поліпшення процесу згорання палива в циліндрі широке застосування знаходить форкамерне або факельне запалювання. Суть його полягає в тому, що в малій форкамері багата суміш підпалюється, як звичайно, електричною іскрою, а утворений при цьому потужний факел полум’я запалює основну частину більш бідної робочої суміші вциліндрі, що супроводжується поліпшенням згорання палива. Такі двигуни дозволяють зменшити викиди всіх токсичних компонентів, включаючи й окисли азоту, і при цьому економити до 10% палива. Названа система застосовується, зокрема, на двигунах нової моделі автомобіля ГАЗ-3102.
Зміна процесів подачі палива в циліндри досягається низкою заходів.
Перший з них – це спроба встановлення на двигуні двох карбю-раторів, відрегульованих на подачу бідної робочої суміші та нормальної робочої суміші. Відповідно, перший карбюратор живить двигун на холостому ході, а другий – на робочих режимах.
Пізніше були розроблені нові, більш складні конструкції карбюраторів, здатних а одному блоці сполучати вказані функції і готувати необхідний склад робочої суміші на будь-який режим роботи двигуна.
Другий захід полягає в зміні клапанного механізму з метою більш тонкого розпилення і кращого перемішування суміші при надходженні її в циліндри. В ряді нових конструкцій передбачається регулювання висоти піднімання впускних клапанів залежно від навантаження, що поліпшує процес заповнення циліндрів сумішшю і її згорання.
Третій захід полягає в заміні карбюратора форсунками для безпо-середнього вприскування палива у впускний трубопровід або в циліндри.
Ця система забезпечує найкраще розпилювання палива і перемішування його з повітрям а також розподілення суміші в окремі циліндри.
Система безпосереднього вприскування особливо ефективна в сполученні з електронним управлінням, яке автоматично дозує паливо залежно від режиму роботи двигуна. При цьому не тільки знижується токсичність газів і збільшується економія, а й підвищується потужність двигуна на 10...20%.