Нет ничего постоянного

ТЕХНИКА

НОВИНКИ, ИССЛЕДОВАНИЯ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

МАТЕРИАЛЫ РУБРИКИ ПОДГОТОВИЛИ АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ, АНАТОЛИЙ ФОМИН

НЕТ НИЧЕГО ПОСТОЯННОГО

Переменной скоро станет и такая традиционная константа, как степень сжатия. В принципе, это не новость: фирма СААБ несколько лет тому назад показала прототип мотора с отклонявшимся блоком цилиндров. В двигателе же, предложенном и испытанном фирмой «FEV Моторентехник» из Аахена, коленчатый вал может не только вращаться, но и смещаться вверх-вниз.

Зачем это нужно? Известно, что для достижения максимального КПД двигатели работают на грани возникновения детонации. А грань эта сильно зависит от режима. При полной нагрузке, да еще с турбонаддувом, критичной может стать и степень сжатия 8:1. А вот на режиме частичной нагрузки вполне допустимым оказывается куда большее значение вплоть до 15:1. Обычно границу детонации отодвигают, смещая момент зажигания – сегодня электроника умеет это делать мгновенно и в широких пределах. Вот только уменьшение опережения приводит к снижению КПД, напрочь убивающему весь выигрыш от высокой степени сжатия.

Выход в изменении объема, остающегося над поршнем в верхней мертвой точке. «FEV Моторентехник» предложила устройство VCR (Variable Compression Ratio), в котором коренные подшипники коленвала установлены на специальных эксцентриках. Последние могут поворачиваться взад-вперед, перемещая тем самым ось вращения коленчатого вала вверх или вниз. Есть, правда, одна проблема: коробка передач укреплена жестко. Как же передать на нее крутящий момент от плавающего коленвала? Для этого создали подвижные «поводки», благодаря которым удается передавать вращение, несмотря на взаимное смещение осей входного и выходного валов (см. рис.). Главное – вся эта механика размещается в маховике, а эксцентрики – внутри обычного блока цилиндров и картера.

Идея прошла проверку на 1,8-литровом двигателе «Ауди ТТ». Степень сжатия варьировали от 8:1 до 16:1. Управляющий электромотор обеспечил переход между этими значениями в течение 0,1 с вниз и 0,3 с вверх (в последнем случае он «боролся» с давлением газов в цилиндрах). Экспериментальный двигатель наработал в автомобиле без проблем 1200 часов. Расход топлива после включения системы снижался на 8–9%, а увеличение стоимости такого мотора по сравнению с обычным оценивают всего в 300 евро.