Двигатели с послойным распределением смеси. Одним из эффективных способов снижения расхода
топлива и уменьшения выброса токсичных веществ бензиновых двигателей является расширение диапазона качественного регулирования нагрузки за счет их перевода
на частичных нагрузках на переобедненные смеси. Это
достигается главным образом послойным распределением смеси в основной камере сгорания, применением
форкамерно-факельного зажигания, интенсификацией искрового разряда, применением плазменных
воспламенителей.
Дальнейшее совершенствование бензиновых двигателей связано с использованием качественного реагирования нагрузки. В процессе эксплуатации основную часть
времени двигатель работает на частичных нагрузках.
Схема двигателя Honda CVCC с форкамерно-
факельным зажиганием: А — форкамера; В — основная
камера зажигания
При этом удельные расходы топлива (расход топлива деленный на мощность) существенно увеличиваются, ведь
мощность уменьшается, а потери на трение, привод агрегатов остаются. Для бензиновых двигателей с количественным регулированием нагрузки (путем прикрытия
дроссельной заслонки) рост расхода топлива усугубляется более вялым сгоранием из-за повышения количества
остаточных газов и увеличением потерь при ходе впуска,
когда поршню приходится «засасывать» смесь при разряжении в цилиндре, доходящим до 400-500 мм рт.cт. Фирмам Toyota и Mitsubishi удалось создать эффективную систему питания с непосредственным
впрыском бензина в
цилиндр и добиться возможности работать на переобедненных смесях (до а = 4) за счет послойного распределения смеси. Применение рабочего процесса двигателя
Mitsubishi и увеличение степени сжатия до 12 обеспечивает снижение расхода топлива в среднем на 20% при условии выполнения норм по токсичности. Разработана целая
гамма двигателей, включающая рядные 4-х цилиндровые
двигатели с рабочим объемом 1,5; 1,8; 1,8 с турбонаддувом; 2,0; 2,4 л и V-образные 6-ти цилиндровые двигатели с
рабочим объемом З,0 3,4 л.
Ведущие европейские фирмы работают над созданием бензиновых двигателей с качественным регулированием нагрузки за счет перевода при частичных нагрузках на переобедненные смеси по аналогии с
двигателями Toyota и Mitsubishi. Фирмой Audi создан двигатель
2.0 FSI с непосредственным впрыском бензина в цилиндр. При больших нагрузках воздушная заслонка открыта и смесь в цилиндре гомогенная, на малых нагрузках воздушная заслонка прикрывается
, в цилиндре создается вихревое движение заряда, обеспечивающее послойное распределение смеси путем подачи
топливовоздушной смеси к свче. Однако их внедрение в
массовое производство задерживается из-за ограниченного ресурса накопительных катализаторов оксидов азота при работе на европейских бензинах с повышенным,
по сравнению с японским топливом, содержанием серы.
