Внутреннего сгорания


что это и как работает. 5 интересных фактов :: Autonews

Двигатель внутреннего сгорания, или сокращённо ДВС, — это «сердце» большинства современных автомобилей. И не только машин, но также мотоциклов, кораблей, тепловозов, самолётов и даже масштабных моделей транспортных средств.

Что такое ДВС

ДВС — это пока основной вид двигателей транспортных средств, тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу. Сжигая горючее во внутренних камерах, двигатель внутреннего сгорания освобождает энергию, а затем преобразует её во вращательное движение. Оно, в свою очередь, раскручивает колёса или лопасти.

Двигатели внутреннего сгорания принято делить на несколько основных типов:

  • Поршневой двигатель внутреннего сгорания;
  • Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания:
  • Газотурбинный двигатель внутреннего сгорания.

Основным типом ДВС является классический поршневой двигатель, поэтому преимущественно речь дальше пойдёт о нём.

Как создавался ДВС

Двигатель внутреннего сгорания стар как мир. История создания этой машины тесно связана с паровыми двигателями, то есть двигателями внешнего сгорания.

Паровые двигатели, применяемые в XVIII веке, были громоздкими и слабыми, с чрезвычайно низким коэффициентом полезного действия. Тепло от сгорания топлива в них использовалось для нагрева жидкости, а та в свою очередь, превращалась в пар и совершала работу. Звучит красиво, а что на деле? По факту практический КПД, то есть эффективность преобразования энергии, обычно составлял от 1 до 8%. Уже тогда было ясно — систему нужно улучшать. Зачем сжигать горючее вне мотора, не лучше ли делать это прямо в нём?

Попытки создания ДВС начались намного раньше, чем вы можете себе представить, — ещё в XVII веке. В 1678 году голландский математик Христиан Гюйгенс создал примитивный ДВС, работающий… на порохе. Идея получила развитие: экспериментаторы в различных странах шли по схожему пути, но далеко не все из них попали в историю.

Доподлинно известно, что в 1794 году Робертом Стритом был запатентован двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе. Построен первый рабочий прототип. В 1807 году француз Нисефор Ньепс разработал твердотельный ДВС, работающий на порошке пиреолофора. С прототипом лично ознакомился Наполеон Бонапарт. В том же году Франсуа Исаак де Риваз создал поршневой ДВС, работающий на газообразном водороде — этот мотор получил поршневую группу и искровое зажигание.

Первый автомобильный ДВС в привычном понимании был создан в 1885 году Карлом Бенцем — мотор использовался на автомобиле Benz Patent-Motorwagen.

Многие изобретатели приложили руку к сознанию двигателя внутреннего сгорания, но первым коммерчески успешным проектом стало детище французского изобретателя из Бельгии Жана Этьена Ленуара. К 1864 году он продал свыше 1 400 своих двигателей и неплохо на этом нажился.

Первый автомобильный ДВС в привычном понимании был создан в 1885 году Карлом Бенцем — мотор использовался на автомобиле Benz Patent-Motorwagen.

Устройство поршневого ДВС

Традиционный поршневой двигатель внутреннего сгорания — чрезвычайно сложная система. Однако основных деталей у классического ДВС не так уж и много. Без этих элементов работа двигателя внутреннего сгорания невозможна:

  • блока цилиндров — механической основы мотора;
  • головки блока цилиндров;
  • поршней;
  • шатунов;
  • коленчатого вала;
  • распределительного вала с кулачками;
  • впускных и выпускных клапанов;
  • свечей зажигания*.

* — на самом деле деталей значительно больше, но рассказать о каждой из них в рамках короткой статьи не представляется возможным.

Принципы работы ДВС

Все классические ДВС работают по схожему принципу. В процессе их работы энергия вспышки топлива, то есть тепловая энергия, преобразуется в энергию механическую. Обычно это происходит следующим образом:

  1. Когда поршень в цилиндре движется вниз, открывается впускной клапан. В цилиндр поступает топливовоздушная смесь.
  2. Поршень поднимается, а выпускной клапан закрывается. Поршень сжимает топливовоздушную смесь и доходит до верхней мёртвой точки.
  3. На свече зажигания возникает искра, топливовоздушная смесь мгновенно сгорает, выделяя большой объём газов. Под их действием поршень устремляется вниз.
  4. Открывается выпускной клапан и выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.

Четырехтактный двигатель

В четырёхтактном моторе происходит четыре непрерывных последовательных стадии:

  1. Впуск (наполнение цилиндра смесью).
  2. Сжатие.
  3. Рабочий ход или сгорание.
  4. Выпуск отработавших газов.

Двухтактный двигатель

Но бывают и иные моторы — двухтактные. Они работают немного по-другому и применяются, как правило, на мототехнике и бензиновых инструментах вроде бензопил. Что происходит в них?

  1. Когда поршень движется снизу-вверх, в камеру сгорания поступает топливо. Сжатая поршнем топливовоздушная смесь поджигается искрой.
  2. Смесь загорается и поршень устремляется вниз. Открывается доступ к выпускному коллектору и из цилиндра выходят продукты сгорания.

Разница в том, что тактов всего два: на первом одновременно происходит впуск и сжатие, а на втором — опускание поршня и выпуск продуктов сгорания из коллектора.

Какие ещё бывают ДВС

Помимо поршневых двигателей внутреннего сгорания создано немало иных разновидностей ДВС — роторные, газотурбинные, реактивные, турбореактивные и бесчисленное множество их модификаций. Чем они отличаются?

  • Газотурбинные ДВС

Если в традиционных поршневых ДВС работа расширения газообразных продуктов сгорания преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, то в газотурбинных работа расширения продуктов сгорания воспринимается рабочими лопатками ротора, а в реактивных используется реактивное давление, возникающее при истечении продуктов сгорания из сопла. Все эти типы ДВС объединяет одно — во время работы они внутри себя сжигают топливо.

Крайне необычные моторы, которые можно встретить даже на серийных машинах. Первый роторно-поршневой мотор был создан немецким инженером Феликсом Ванкелем в 1957 году. Этот ДВС внешне совершенно не похож ни на один традиционный поршневой мотор.

Двигатель Ванкеля состоит из корпуса, камеры сгорания, впускного и выпускного окон, неподвижной шестерни, зубчатого колеса, ротора, вала и свечи зажигания. Ротор на эксцентриковом валу приводится в действие силой давления газов в результате сгорания топливовоздушной смеси. Он вращается относительно статора посредством шестерён. Когда ротор совершает эксцентричные круговые движения, его грани соприкасаются с внутренней поверхностью камеры сгорания. Таким образом создаются три изолированные камеры, в которых попеременно сжигается топливо. Вращающийся ротор передаёт крутящий момент на трансмиссию.

Человечество создало немало невероятных и по-настоящему уникальных моторов. Вот 10 самых совершенных из них:

👉 Железные мускулы. 10 лучших двигателей в истории

5 интересных фактов о ДВС

ДВС может работать на альтернативном топливе

Современные ДВС принято делить на два основных типа по применяемому топливу — бензиновые и дизельные. Однако сама история создания двигателей внутреннего сгорания позволяет понять: сжигать в таких моторах можно многие виды горючего — от различных газов до всевозможных растворителей и спиртов. Главное — испарить их и подмешать воздух в нужных пропорциях.

Наиболее распространённые альтернативы бензину и дизелю — пропан-бутан и метан, но можно использовать даже «гремучую смесь» — водород с кислородом. И это далеко не всё: почти любая современная машина с ДВС способна ездить на смеси бензина с этанолом или на чистом этаноле, то есть спирте, получаемом экологически чистым путём. Поедет бензиновый автомобиль и на различных растворителях. К примеру, запустить ДВС можно на обычном сольвенте из хозяйственного магазина — с помощью этой жидкости обычно осуществляют чистку топливной системы.

ДВС выживет в космосе и под водой (если очень постараться)

Двигатель внутреннего сгорания можно заставить работать даже в космосе. Всё, что для этого требуется, — обеспечить подачу кислорода для создания топливовоздушной смеси. При соблюдении этого нехитрого условия ДВС может запуститься и работать даже под водой. Для него нет ничего невозможного.

ДВС действительно плох

Несмотря на всю свою технологичность и сложность, по уровню КПД бензиновый ДВС недалеко ушёл от парового мотора. Эффективность этих агрегатов оставляет желать лучшего. Коэффициент полезного действия в среднем варьируется в диапазоне от 20 до 25%.

Иными словами, при сжигании условных 10 литров бензина лишь около трёх литров выполняют полезное действие. Всё остальное горючее тратится на тепловые и механические потери. С этой точки зрения дизельные движки намного круче: их КПД достигает 40%. Но и их век уже прошёл.

Отказ от ДВС неизбежен

Одну из причин грядущего отказа от двигателей внутреннего сгорания мы уже раскрыли — это низкий КПД. Но есть и ещё один немаловажный момент — влияние на экологию. Поскольку почти все ДВС работают на невозобновляемых ресурсах (бензине, дизеле, нефтяном газе), отказ от них жизненно необходим.

По данным специалистов, мировой запас нефти составляет 1,726 трлн баррелей, которых хватит при нынешнем уровне потребления немногим более чем на 50 лет. Из нефти делают не только топливо. Она — основа синтетических каучуков, пластиков, еды, тканей, шампуней и даже аспирина. Всего того, без чего жизнь человека уже практически невозможна.

Двигатель внутреннего сгорания - Что такое Двигатель внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания — тепловой двигатель, который преобразовывает теплоту сгорания топлива в механическую работу.

Двигатель внутреннего сгорания - тепловой двигатель, который преобразовывает теплоту сгорания топлива в механическую работу.

По сравнению с паромашинной установкой двигатель внутреннего сгорания характеризуется следующими признаками:

  • принципиально проще (нет парокотельного агрегата),

  • компактнее,

  • легче,

  • экономичнее,

  • требует газообразное и жидкое топливо лучшего качества.

Типы двигателей внутреннего сгорания


По назначению:

  • транспортные, 

  • стационарные, 

  • специальные.

По роду применяемого топлива:

  • легкие жидкие (бензин, газ), 

  • тяжелые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

По способу образования горючей смеси:

  • внешнее (карбюратор),

  • внутреннее (в цилиндре ДВС).

По способу воспламенения:

  • с принудительным зажиганием, 

  • с воспламенением от сжатия, 

  • калоризаторные.

По расположению цилиндров:

  • рядные, 

  • вертикальные, 

  • оппозитные с одним и с двумя коленвалами, 

  • V-образные с верхним и нижним расположением коленвала, 

  • VR-образные и W-образные, 

  • однорядные и двухрядные звездообразные, 

  • Н-образные, 

  • двухрядные с параллельными коленвалами, 

  • "двойной веер", 

  • ромбовидные, 

  • трехлучевые и др.

Поршневой двигатель - это двигатель, у которого камера сгорания находится в цилиндре, где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, а механическая из поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Бензиновый двигатель - это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. 

Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, посредством дроссельной заслонки.

Дизельный двигатель характеризуется воспламенением топлива без использования свечи зажигания. 

В разогретый от сжатия воздух (до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива) через форсунку впрыскивается порция топлива. 

В процессе впрыскивания топлива происходит его распыливание, а затем вокруг отдельных капель топлива возникают очаги сгорания. 

Т.к. дизельные двигатели не подвержены явлению детонации, характерному для двигателей с принудительным воспламенением, в них допустимо использование более высоких степеней сжатия (до 26), что благотворно сказывается на КПД данного типа двигателей, который может превышать 50% в случае с крупными судовыми двигателями.

Газовый двигатель - двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях

Роторно-поршневой двигатель - двигатель, конструкция которого предложена изобретателем Ванкелем в начале ХХ века. 

Основа двигателя - треугольный ротор (поршень), вращающийся в камере особой 8-образной формы, исполняющий функции поршня, коленвала и газораспределителя. 

Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. 

За 1 оборот двигатель выполняет 3 полных рабочих цикла, что эквивалентно работе 6-цилиндрового поршневого двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания | это... Что такое Двигатель внутреннего сгорания?

Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую энергию.

Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания относится к относительно несовершенному типу тепловых машин (громоздкость, сильный шум, токсичные выбросы и необходимость системы их отвода, относительно небольшой ресурс, необходимость охлаждения и смазки, высокая сложность в проектировании, изготовлении и обслуживании, сложная система зажигания, большое количество изнашиваемых частей, высокое потребление горючего и так далее), благодаря своей автономности (используемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы), ДВС очень широко распространены, — например, на транспорте.

История создания

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля, однако светильный газ годился не только для освещения.

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения, стремительно расширяясь, оказывали сильное давление на окружающую среду — таким образом, оставалось только найти способ использования выделившейся энергии. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Затем газовоздушная смесь поступала в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, так и не успев воплотить в жизнь своё изобретение.

В последующие годы изобретатели из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной.

Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Решив возникшие по ходу проблемы (тугой ход и перегрев поршня, ведущий к заклиниванию) продумав систему охлаждения и смазки двигателя, Ленуар создал работоспособный двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году было выпущено более трёхсот таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над дальнейшим усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто и получившим патент на изобретение своей модели газового двигателя в 1864 году.

В 1864 году немецкий изобретатель Августо Отто заключил договор с богатым инженером Лангеном для реализации своего изобретения — была создана фирма «Отто и Компания». Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. Цилиндр двигателя Отто, в отличие от двигателя Ленуара, был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Принцип действия: вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разреженное пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени. Кроме того, двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Несмотря на это, Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре была применена кривошипно-шатунная передача. Однако самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто получил патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей.

Типы двигателей внутреннего сгорания

Поршневой ДВС Роторный ДВС Газотурбинный ДВС

ДВС классифицируют:

а) По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.

б) По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор, инжектор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).

г) По способу воспламенения (с принудительным зажиганием, с воспламенением от сжатия, калоризаторные).

д) По расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные с одним и с двумя коленвалами, V-образные с верхним и нижним расположением коленвала, VR-образные и W-образные, однорядные и двухрядные звездообразные, Н-образные, двухрядные с параллельными коленвалами, "двойной веер", ромбовидные, трехлучевые и некоторые другие.

Бензиновые

Бензиновые карбюраторные

Смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе, далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи. Основная характерная особенность топливо-воздушной смеси в этом случае — гомогенность.

Бензиновые инжекторные

Также, существует способ смесеобразования путём впрыска бензина во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр при помощи распыляющих форсунок (инжектор). Существуют системы одноточечного и распределённого впрыска различных механических и электронных систем. В механических системах впрыска дозация топлива осуществляется плунжерно — рычажным механизмом с возможностью электронной корректировки состава смеси. В электронных системах смесеобразование осуществляется под управлением электронного блока управления (ЭБУ), управляющим электрическими бензиновыми вентилями.

Дизельные, с воспламенением от сжатия

Дизельный двигатель характеризуется воспламенением топлива без использования свечи зажигания. В разогретый от сжатия воздух (до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива) через форсунку впрыскивается порция топлива. В процессе впрыскивания топлива происходит его распыливание, а затем вокруг отдельных капель топлива возникают очаги сгорания. Т. к. дизельные двигатели не подвержены явлению детонации, характерному для двигателей с принудительным воспламенением, в них допустимо использование более высоких степеней сжатия (до 26), что благотворно сказывается на КПД данного типа двигателей, который может превышать 50% в случае с крупными судовыми двигателями.

Дизельные двигатели являются менее быстроходными и характеризуются большим крутящим моментом на валу. Дизельное топливо является более дешевым, нежели бензин. Также некоторые крупные дизельные двигатели приспособлены для работы на тяжелых топливах, например, мазутах. Запуск крупных дизельных двигателей осуществляется, как правило, за счет пневматической схемы с запасом сжатого воздуха, либо в случае с инверторными генераторными установками, от присоединенной электромашины, которая при обычной эксплуатации выполняет роль генератора.

Вопреки расхожему мнению, современные двигатели, традиционно называемые дизельными, работают не по циклу Дизеля, а по циклу Тринклера-Сабатэ со смешанным подводом теплоты.

Недостатки дизельных двигателей обусловлены особенностями рабочего цикла — более высокой механической напряженностью, требующей повышенной прочности конструкции и, как следствие, увеличения её габаритов, веса и увеличения стоимости за счёт усложнённой конструкции и использования более дорогих материалов. Также дизельные двигатели за счет гетерогенного сгорания характеризуются неизбежными выбросами сажи и повышенным содержанием оксидов азота в выхлопных газах.

Газовые

Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях:

  • смеси сжиженных газов — хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
  • сжатые природные газы — хранятся в баллоне под давлением 150—200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие — отсутствие испарителя.
  • генераторный газ — газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются:

Газодизельные

Основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю.

Роторно-поршневой

Предложен изобретателем Ванкелем в начале ХХ века. Основа двигателя — треугольный ротор (поршень), вращающийся в камере особой 8-образной формы, исполняющий функции поршня, коленвала и газораспределителя. Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. За один оборот двигатель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя. Строился серийно фирмой НСУ в Германии (автомобиль RO-80), ВАЗом в СССР (ВАЗ-21018 "Жигули", ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526), в настоящее время строится только Маздой (Mazda RX-8). При своей принципиальной простоте имеет ряд существенных конструктивных сложностей, делающих его широкое внедрение весьма затруднительным. Основные трудности связаны с созданием долговечных работоспособных уплотнений между ротором и камерой и с построением системы смазки.

В Германии в конце 70х годов ХХ века существовал анекдот: «Продам НСУ, дам в придачу два колеса, фару и 18 запасных моторов в хорошем состоянии».

  • RCV — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт движения поршня, который совершает возвратно-поступательные движения, попеременно проходя впускной и выпускной патрубок.

Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

  •  — двигатель внутреннего сгорания, представляющий собой комбинацию из поршневой и лопаточной машин (турбина, компрессор), в котором обе машины в соотносимой мере участвуют в осуществлении рабочего процесса. Примером комбинированного ДВС служит поршневой двигатель с газотурбинным наддувом (турбонаддув). Большой вклад в теорию комбинированных двигателей внес советский инженер, профессор А. Н. Шелест.

Циклы работы поршневых ДВС

Двухтактный цикл Схема работы четырёхтактного двигателя, цикл Отто
1. впуск
2. сжатие
3. рабочий ход
4. выпуск

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.

Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа, состоящий из четырёх отдельных тактов:

  1. впуска,
  2. сжатия заряда,
  3. рабочего хода и
  4. выпуска (выхлопа).

Изменение рабочих тактов обеспечивается специальным газораспределительным механизмом, чаще всего он представлен одним или двумя распределительными валами, системой толкателей и клапанами, непосредственно обеспечивающими смену фазы. Некоторые двигатели внутреннего сгорания использовали для этой цели золотниковые гильзы (Рикардо), имеющие впускные и/или выхлопные окна. Сообщение полости цилиндра с коллекторами в этом случае обеспечивалось радиальным и вращательным движениями золотниковой гильзы, окнами открывающей нужный канал. Ввиду особенностей газодинамики — инерционности газов, времени возникновения газового ветра такты впуска, рабочего хода и выпуска в реальном четырёхтактном цикле перекрываются, это называется перекрытием фаз газораспределения. Чем выше рабочие обороты двигателя, тем больше перекрытие фаз и чем оно больше, тем меньше крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на низких оборотах. Поэтому в современных двигателях внутреннего сгорания всё шире используются устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в процессе работы. Особенно пригодны для этой цели двигатели с электромагнитным управлением клапанами (BMW, Mazda). Имеются также двигатели с переменной степенью сжатия (СААБ), обладающие большей гибкостью характеристики.

Двухтактные двигатели имеют множество вариантов компоновки и большое разнообразие конструктивных систем. Основной принцип любого двухтактного двигателя — исполнение поршнем функций элемента газораспределения. Рабочий цикл складывается, строго говоря, из трёх тактов: рабочего хода, длящегося от верхней мёртвой точки (ВМТ) до 20—30 градусов до нижней мёртвой точки (НМТ), продувки, фактически совмещающей впуск и выхлоп, и сжатия, длящегося от 20—30 градусов после НМТ до ВМТ. Продувка, с точки зрения газодинамики, слабое звено двухтактного цикла. С одной стороны, невозможно обеспечить полное разделение свежего заряда и выхлопных газов, поэтому неизбежны либо потери свежей смеси, буквально вылетающей в выхлопную трубу (если двигатель внутреннего сгорания — дизель, речь идёт о потере воздуха), с другой стороны, рабочий ход длится не половину оборота, а меньше, что само по себе снижает КПД. В то же время длительность чрезвычайно важного процесса газообмена, в четырёхтактном двигателе занимающего половину рабочего цикла, не может быть увеличена. Двухтактные двигатели могут вообще не иметь системы газораспределения. Однако, если речь не идёт об упрощённых дешёвых двигателях, двухтактный двигатель сложнее и дороже за счёт обязательного применения воздуходувки или системы наддува, повышенная теплонапряжённость ЦПГ требует более дорогих материалов для поршней, колец, втулок цилиндров. Исполнение поршнем функций элемента газораспределения обязывает иметь его высоту не менее ход поршня + высота продувочных окон, что некритично в мопеде, но существенно утяжеляет поршень уже при относительно небольших мощностях. Когда же мощность измеряется сотнями лошадиных сил, увеличение массы поршня становится очень серьёзным фактором. Введение распределительных гильз с вертикальным ходом в двигателях Рикардо было попыткой сделать возможным уменьшение габаритов и массы поршня. Система оказалась сложной и дорогой в исполнении, кроме авиации, такие двигатели нигде больше не использовались. Выхлопные клапаны (при прямоточной клапанной продувке) имеют вдвое большую теплонапряжённость в сравнении с выхлопными клапанами четырёхтактных двигателей и худшие условия для теплоотвода, а их сёдла имеют более длительный прямой контакт с выхлопными газами.

Самой простой с точки зрения порядка работы и самой сложной с точки зрения конструкции является система Фербенкс — Морзе, представленная в СССР и в России, в основном, тепловозными дизелями серий Д100. Такой двигатель представляет собой симметричную двухвальную систему с расходящимися поршнями, каждый из которых связан со своим коленвалом. Таким образом, этот двигатель имеет два коленвала, механически синхронизированные; тот, который связан с выхлопными поршнями, опережает впускной на 20—30 градусов. За счёт этого опережения улучшается качество продувки, которая в этом случае является прямоточной, и улучшается наполнение цилиндра, так как в конце продувки выхлопные окна уже закрыты. В 30х — 40х годах ХХ века были предложены схемы с парами расходящихся поршней — ромбовидная, треугольная; существовали авиационные дизели с тремя звездообразно расходящимися поршнями, из которых два были впускными и один — выхлопным. В 20-х годах Юнкерс предложил одновальную систему с длинными шатунами, связанными с пальцами верхних поршней специальными коромыслами; верхний поршень передавал усилия на коленвал парой длинных шатунов, и на один цилиндр приходилось три колена вала. На коромыслах стояли также квадратные поршни продувочных полостей. Двухтактные двигатели с расходящимися поршнями любой системы имеют, в основном, два недостатка: во-первых, они весьма сложны и габаритны, во-вторых, выхлопные поршни и гильзы в зоне выхлопных окон имеют значительную температурную напряжённость и склонность к перегреву. Кольца выхлопных поршней также являются термически нагруженными, склонны к закоксовыванию и потере упругости. Эти особенности делают конструктивное исполнение таких двигателей нетривиальной задачей.

Двигатели с прямоточной клапанной продувкой оснащены распределительным валом и выхлопными клапанами. Это значительно снижает требования к материалам и исполнению ЦПГ. Впуск осуществляется через окна в гильзе цилиндра, открываемые поршнем. Именно так компонуется большинство современных двухтактных дизелей. Зона окон и гильза в нижней части во многих случаях охлаждаются наддувочным воздухом.

В случаях, когда одним из основных требований к двигателю является его удешевление, используются разные виды кривошипно-камерной контурной оконно-оконной продувки — петлевая, возвратно-петлевая (дефлекторная) в разнообразных модификациях. Для улучшения параметров двигателя применяются разнообразные конструктивные приёмы — изменяемая длина впускного и выхлопного каналов, может варьироваться количество и расположение перепускных каналов, используются золотники, вращающиеся отсекатели газов, гильзы и шторки, изменяющие высоту окон (и, соответственно, моменты начала впуска и выхлопа). Большинство таких двигателей имеет воздушное пассивное охлаждение. Их недостатки — относительно невысокое качество газообмена и потери горючей смеси при продувке, при наличии нескольких цилиндров секции кривошипных камер приходится разделять и герметизировать, усложняется и удорожается конструкция коленвала.

Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС

Недостатком двигателя внутреннего сгорания является то, что он развивает наивысшую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемым атрибутом двигателя внутреннего сгорания является трансмиссия. Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля, в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме.

Кроме того, двигателю внутреннего сгорания необходимы система питания (для подачи топлива и воздуха — приготовления топливо-воздушной смеси), выхлопная система (для отвода выхлопных газов), также не обойтись без системы смазки(предназначена для уменьшения сил трения в механизмах двигателя, защиты деталей двигателя от коррозии, а также совместно с системой охлаждения для поддержания оптимального теплового режима), системы охлаждения(для поддержания оптимального теплового режима двигателя), система запуска (применяются способы запуска: электростартерный, с помощью вспомогательного пускового двигателя, пневматический, с помощью мускульной силы человека), система зажигания (для воспламениня топливо-воздушной смеси, применяется у двигателей с принудительным воспламенением).

См. также

Примечания

Ссылки

Как работает двигатель внутреннего сгорания — Mafin Media

Готовиться смесь может по-разному. В устаревших карбюраторных двигателях горючее «готовится» в отдельном механизме авто — карбюраторе. После смешивания воздуха с топливом смесь подается в двигатель и там сгорает. У карбюраторных моторов много минусов, а их ремонтопригодность сегодня уже не так востребованна. Поэтому самые популярные системы подачи топлива — инжекторные (от англ. inject — впрыскивать). 

В зависимости от конструкции мотора топливо подается либо во впускной коллектор — трубопровод, через который авто получает воздух из окружающей среды, — либо напрямую в цилиндры. Подобные решения сложнее, но позволяют экономить топливо и снижать количество вредных выбросов в атмосферу. Основная деталь инжекторного впрыска — форсунка. Именно она впрыскивает топливо:

Компоненты двигателя: где и как сгорает смесь

Самое важное происходит в корпусе двигателя, который объединяет блок цилиндров (слева на фото) и головку блока цилиндров (справа на фото).

Блок цилиндров содержит полые внутри цилиндрические трубки, в которых размещаются поршни.

Головка блока цилиндров (ГБЦ) монтируется на блок цилиндров и образует герметичные (т. е. непроницаемые для посторонних жидкостей и газов) камеры сгорания.

Внутри камеры сгорания устанавливаются поршни — детали цилиндрической формы, совершающие возвратно-поступательные движения под действием сгорания смеси.

Поршни — часть кривошипно-шатунного механизма (КВШ), комплекса деталей, который преобразует движения поршня во вращение коленчатого вала. Последний и двигает колеса автомобиля. Так выглядит КВШ вместе с поршнями двигателя:

 

В головке блока цилиндров находятся упомянутые выше форсунки — вместе со свечами зажигания (в бензиновом моторе) и клапанами. Свечи зажигания производят электрическую искру, предназначенную для воспламенения топливно-воздушной смеси.

 

 

! — Если автомобиль оснащен непосредственным впрыском топлива (в камеру сгорания), форсунки находятся в ГБЦ, а если впрыск распределительный — форсунки установлены во впускном коллекторе вблизи впускных клапанов.

 

Клапаны относятся к механизму газораспределения и внешне напоминают большие гвозди:

Такая форма дана им неслучайно: нижней, выпуклой частью они закрывают и открывают впускные и выпускные отверстия в камере сгорания, поочередно впуская подготовленную топливно-воздушную смесь или воздух и выпуская отработанные газы. Соответственно, в зависимости от своей роли клапаны бывают впускными и выпускными.

Обычно на один цилиндр приходится от двух до четырех клапанов. За то, чтобы «доступ» в камеру сгорания открывался вовремя, и отвечает механизм газораспределения (ГРМ), в который выходят клапаны. В зависимости от мотора ГРМ приводится в действие ремнем или цепью.

Рассмотрим цилиндр в разрезе:

Четыре такта

Любой двигатель функционирует согласно циклу, состоящему из нескольких тактов, то есть ходов (движений) поршня. Большинство автомобильных моторов — четырехтактные.

Рассмотрим такты бензинового двигателя:

  1. Впуск: открывается впускной клапан, в камеру сгорания попадает топливно-воздушная смесь, а поршень идет вниз.
  2. Сжатие: оба клапана закрыты, поршень идет вверх, сжимая и нагревая смесь.
  3. Рабочий ход: оба клапана закрыты, под действием электрической искры от свечи зажигания сжатая и разогретая топливно-воздушная смесь воспламеняется, образовавшиеся при этом газы толкают поршень вниз.
  4. Выпуск: выпускной клапан открыт, поршень идет вверх, выталкивая отработанные газы в сторону выхлопной трубы.

После этого цикл повторяется. У дизельного двигателя вместо свечи установлена форсунка, и смесь воспламеняется не при помощи искры, а от сжатия — впрыска дизельного топлива через форсунку под большим давлением. Впускной клапан при этом подает в камеру сгорания только воздух. Кстати, в некоторых современных бензиновых моторах форсунка тоже впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр.

А как запускается первый такт?

Каждый автомобиль обладает набором бортовой электроники — проводов, аккумулятора, стартера и т. д. Аккумулятор за время поездок накапливает достаточно энергии, чтобы при помощи специального механизма — стартера — раскрутить коленвал и завести мотор.

И что дальше?

Мощность от двигателя к колесам передается с помощью коробки передач, редуктора и приводных валов. Если мотор соединить с колесами напрямую, автомобиль после запуска начнет движение на одной-единственной передаче, с небольшой скоростью, а после торможения сразу заглохнет. Об этих передачах и о типах коробок (автоматах, вариаторах, механиках и т. д.) Mafin Media расскажет в следующем материале.

4.2. Двигатели внутреннего сгорания - Энергетика: история, настоящее и будущее

4.2. Двигатели внутреннего сгорания

Тепловые двигатели, в цилиндрах которых одновременно протекают процессы сгорания топлива, выделения теплоты и преобразования ее части в механическую работу, называются двигателями внутреннего сгорания.

Отказ от котла, наиболее дорогой и громоздкой части паросиловой установки, позволил создать дешевый и экономичный двигатель внутреннего сгорания, который впоследствии стал основным двигателем транспортных средств.

Развитие этих двигателей началось с 1860 года, когда французский механик Ленуар впервые построил небольшой двухтактный газовый двигатель. Двигатель работал без сжатия смеси светильного газа с воздухом. Воспламенение рабочей смеси происходило при помощи электрической искры. К.п.д. такого двигателя колебался от 3 до 5% и был ниже к.п.д. поршневых паровых машин того времени, что было следствием нерационального цикла, предложенного изобретателем. Однако это изобретение сыграло крупную роль в деле создания двигателей внутреннего сгорания.

Дальнейшее развитие двигателей внутреннего сгорания пошло по пути усовершенствования предложенной конструкции без изменения рабочего цикла. На рис. 4.10. представлен такой тип двигателя.

И только немецкому технику Николаусу Августу Отто (1832 – 1891) из Кельна в 1887 году в содружестве с инженером Е. Лангеном удалось построить четырёхтактный горизонтальный одноцилиндровый газовый двигатель мощностью 4 л.с. со сжатием рабочей смеси. Двигатель работал по принципу, предложенному французским инженером Бо-де-Роша. К.п.д. их двигателей достигал уже 7 – 18%, то есть был выше к.п.д. паровых машин того времени. Созданный двигатель можно считать прототипом современных двигателей внутреннего сгорания, работающих на газообразном и жидком топливе.

На рис. 4.11 представлена индикаторная диаграмма работы четырехтактного двигателя в координатах Р (давление) – V (полный объем цилиндра). При первом такте хода поршня происходит процесс всасывания в цилиндр рабочей смеси (линия 1–2 на индикаторной диаграмме). При обратном ходе поршня (второй такт) впускной клапан закрывается и в цилиндре протекает процесс сжатия рабочей смеси (линия 2–), при этом температура и давление смеси повышаются. В начале третьего хода поршня совершается быстрое воспламенение рабочей смеси от искры, а температура и давление резко увеличиваются (линия 3–4). Затем происходит расширение рабочих газов (линия 4–5), то есть выполняется полезная работа. При крайнем положении поршня в третьем такте процесс расширения заканчивается и открывается выпускной клапан, через который при четвертом ходе поршня выбрасываются отработанные газы (линия 6 – 1, которая проходит несколько выше атмосферной линии).

Рис. 4.10. Атмосферный двигатель Отто и Лангена (1865–1866 гг.) (а) и индикаторная диаграмма (б)

Рис. 4.11. Двигатель Отто. Индикаторная диаграмма

Один из первых наиболее удачных бензиновых двигателей для автомобильной промышленности был запатентован Г. Даймлером в Германии в 1885 году.

Постройка двигателя началась на заводе Дейти. В дальнейшем на заводе конструкция двигателя была значительно усовершенствована. Вскоре двигатели Отто – Дейти благодаря компактности, экономичности и надежности в работе получили общее признание и стали выпускаться другими заводами.

К тому времени надо отнести появление двухтактных двигателей, которые по принципу действия мало чем отличаются от четырехтактных двигателей Отто. В двухтактном двигателе посреди цилиндра расположены впускные и продувочные отверстия (клапаны), открытие и закрытие которых производится поршнем. Во время первого хода поршня в цилиндре протекают процессы воспламенения и расширения рабочей смеси, в конце хода поршня открываются отверстия цилиндра и начинаются процессы выпуска отработанных газов и продувки цилиндра воздухом или горючей смесью. Эти процессы продолжаются при обратном ходе поршня, втором такте, пока поршень не перекроет отверстия и не начнется процесс сжатия свежего воздуха или горючей смеси в зависимости от типа двигателя.

Рудольф Дизель (1858–1913) – немецкий инженер, создатель двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. В 1878 году он окончил Высшую политехническую школу в Мюнхене. В патентах 1892 и 1893 гг. Дизель выдвинул идею создания двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу, близкому к идеальному, в котором наивысшая температура достигалась сжатием чистого воздуха.

В 1913 году для ведения переговоров Дизель, взяв с собой наиболее ценные документы по изготовлению двигателя, отплыл в Англию. Однако до Англии он не добрался, а бесследно исчез с корабля при неизвестных обстоятельствах.

Двухтактные двигатели имеют более равномерный ход, вдвое меньший объем цилиндра, дешевле и нашли широкое применение в автомобильной промышленности, вытеснив четырехтактные.

Все рассмотренные выше газовые, газогенераторные, а также быстроходные двигатели, работающие на жидком топливе, – автомобильные, относятся к двигателям быстрого сгорания, у которых процессы воспламенения и горения протекают

 

настолько быстро, что поршень не успевает совершить даже небольшое перемещение.

Рис. 4.12. Индикаторная диаграмма дизеля

У таких двигателей к.п.д. очень зависит от степени сжатия, поэтому они работают с предельным давлением сжатия, при котором температура рабочей смеси близка к температуре её самовоспламенения. Однако двигатели быстрого сгорания, работающие на жидком топливе (нефти, керосине, бензине), не допускают высоких степеней сжатия (3, 5, 6), так как температура воспламенения этих топлив сравнительно низкая (350 – 415°С), что и обуславливает небольшой к.п.д. двигателя.

Повышение к.п.д. двигателей, работающих на жидком топливе, было достигнуто благодаря введению в технику рабочего процесса с постепенным сгоранием топлива. Процесс постепенного сгорания топлива был предложен в 1872 году американцем Брайтоном. После этого были попытки создать такой двигатель Гаргреавесом, Капитеном и др. Однако их двигатели были ненадежными в работе. Слава создания двигателя с постепенным сгоранием топлива принадлежит Р. Дизелю.

Предложение Дизеля сводилось к высокому сжатию воздуха в полости двигателя для повышения его температуры выше температуры воспламенения горючего. Будучи подано в полость двигателя в конце хода сжатия, горючее воспламеняется от нагретого воздуха и, нагнетаемое постепенно, осуществляет процесс подвода тепла без изменения температуры в соответствии с циклом Карно. Испытание опытного образца в 1896 году принесло успех, а в 1897 году Дизель построил на Аугсбургском машиностроительном заводе первый промышленный четырехтактный одноцилиндровый двигатель с постепенным сгоранием топлива, работающий на керосине, мощностью 20 л.с. Двигатель такого типа в дальнейшем получил название дизель. Он отличался высоким к.п.д., но работал на дорогостоящем керосине, имел ряд конструктивных дефектов. После некоторых усовершенствований, внесённых в 1898 – 1899 гг., двигатель стал надёжно работать на дешёвом топливе – нефти – и получил широкое распространение в промышленности и на транспорте.

Рабочий процесс двигателя постепенного сгорания (см. индикаторную диаграмму, рис. 4.12) отличается от рабочего процесса двигателя быстрого сгорания (см. рис. 4.11) следующими особенностями:

В рабочем цилиндре дизеля при втором такте – сжатии – сжимается не рабочая смесь, а воздух (линия 2 – 3) до давления 3,2–3,4 МПа. При этом температура воздуха в конце сжатия достигает 500–600 o С, то есть температуры воспламенения вводимого в цилиндр жидкого топлива.

Вследствие высокой температуры сжатого воздуха происходит самовоспламенение вводимого топлива и не требуется зажигательного приспособления.

В третьем такте топливо вводится в цилиндр не сразу, а постепенно, вследствие чего оно сгорает при постоянном давлении на некоторой части хода поршня (линия 3 – 4), а затем происходит дальнейшее расширение образовавшихся газов (линия 4 – 5).

Распыление топлива осуществляется форсункой при помощи сжатого воздуха. Для получения сжатого воздуха применяется компрессор с давлением 5–6 МПа двух-трехступенчатого сжатия с промежуточным охлаждением воздуха.

Рабочие процессы в первом и четвертом тактах дизеля подобны процессам, протекающим в двигателях быстрого сгорания (линии 1 – 2 и 6 – 1).

Наиболее ответственной частью двигателя является компрессор, который приводится в действие от самого дизеля.

Первоначально все дизели работали по рассмотренному выше четырехтактному рабочему процессу, но затем стал применяться двухтактный рабочий процесс как более экономичный. Этому способствовало введение в технику принципа безвоздушного распыления топлива, то есть бескомпрессорных дизелей.

Первый в мире городской автобус с двигателем внутреннего сгорания вышел на линию 12 апреля 1903 года в Лондоне. Его предшественником можно считать автобус с паровым двигателем, который курсировал в течение четырех месяцев 1831 года между английскими городами Глостером и Челтенхемом (Наука и жизнь, 1984, № 5).

Действительное преимущество дизелей заключалось не в отличии их рабочего процесса, а в возможности получить высокие степени сжатия, неосуществимые в двигателях быстрого сгорания из-за низкой температуры самовоспламенения жидких сортов топлива. Рабочий процесс в дизелях проводился при степени сжатия 14–16 против 5–6 в двигателях быстрого сгорания, что повысило к.п.д. компрессорных дизелей до 28–32%, бескомпрессорных – до 30–34%.

После демонстрации на Парижской выставке 1900 года усовершенствованного двигателя Дизеля, где он получил высокую оценку, начался процесс бурного дизелестроения.

Большой вклад в усовершенствование дизельных двигателей внесли русские изобретатели. Б.Г. Луцкой (1865–1920) проектировал и строил многоцилиндровые двигатели различного назначения – автомобильные, авиационные, судовые, лодочные. В 1896 г. Г.В. Тринклер (1876–1957) построил бескомпрессорный двигатель внутреннего сгорания. В 1910 г. Р.А. Корейво (1852–1920) сконструировал дизельный двигатель с противоположно движущимися поршнями и передачей на два вала. А.Г. Уфимцев (1880–1936) в 1910 г. разработал шестицилиндровый карбюраторный двигатель для самолетов.

В России производство дизелей началось в 1899 году на заводе «Русский дизель» в Санкт-Петербурге. Выпускаемые заводом нефтяные дизели оказались вполне надежными в работе благодаря применению двухступенчатого компрессора и усовершенствованной нефтяной форсунки. Дизели завода «Русский дизель» получили впоследствии всеобщее признание и широко использовались в промышленности и на транспорте.

В торговом и на военном флоте дизели впервые были применены в России. Первая в мире судовая дизельная установка, состоящая из трех дизелей завода «Русский дизель» мощностью по 120 л.с., была смонтирована в 1903 году на нефтетопливной барже «Вандал». А первый реверсивный дизель был построен заводом в 1908 году для подводной лодки «Минога» мощностью 120 л.с. Перед первой мировой войной дизельные двигатели производились не только в Петербурге, но и в Москве, Сормове, Риге, Ревеле, Воронеже и других городах.

Двигатели внутреннего сгорания после значительных конструктивных изменений стали в ХХ веке основными двигателями всех транспортных средств.

Евросоюз пытается убить двигатель внутреннего сгорания

Депутаты Европарламента проголосовали за полный запрет в ЕС продаж новых бензиновых и дизельных автомобилей с 2035 года. Попытки отдельных депутатов и промышленных лоббистов ослабить условия перехода Европы на электромобили были отклонены.

Пересмотр законодательства о стандартах выбросов углекислого газа (CO2) для автомобилей и фургонов является важной частью европейской климатической программы Fit for 55. Принятая в 2021 году, она ставит целью сокращение выбросов CO2 в Евросоюзе к 2030 году не менее чем на 55 процентов по сравнению с уровнем 1990 года. К 2050 году уровень выбросов должен опуститься до нуля.

На автомобили в Европе приходится около 12 процентов выбросов парниковых газов, которые учёные обвиняют в изменении климата, поэтому переход на электромобили рассматривается в качестве одного из политкорректных решений, которое должны поддерживать все прогрессивные европейцы.

Решение евродепутатов было в целом предсказуемым, хотя у них и существовал другой выбор. Они могли поддержать согласованный с Еврокомиссией проект, согласно которому все новые автомобили, продаваемые с 2035 года, должны иметь нулевой уровень выбросов.

Однако на голосовании было представлено ещё и встречное предложение правоцентристской Европейской народной партии в виде сокращения автомобильных выбросов углекислого газа к 2035 году на 90 процентов без какой-либо чёткой даты окончания выпуска машин с двигателем внутреннего сгорания.

Этот план позволил бы продолжить продажу ограниченного количества традиционных автомобилей, но против него активно выступили группы зелёных, поддерживаемые лоббистами производителей электромобилей.

«Сопротивление предусмотренному к 2035 году сокращению выбросов просто несовместимо с климатической целью, которую мы поставили перед Европой, – заявил менеджер по экологически чистым транспортным средствам в брюссельской неправительственной организации Transport & Environment Алекс Кейнс. – Постепенный отказ от автомобилей и фургонов с двигателями внутреннего сгорания – это историческая возможность покончить с нашей зависимостью от нефти и защитить нас от деспотов и изменения климата».

Их противники говорят, что полный поэтапный отказ от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания загонит в тупик крупнейшую отрасль Европы, фактически обязав её выпускать электромобили.

«Давайте не будем класть все яйца в одну корзину, устанавливая новые правила для экологически чистых автомобилей, – убеждает главный противник стопроцентного сокращения выбросов транспортных средств, консервативный депутат Европарламента от Германии Йенс Гизеке. – Мы должны добиться сокращения выбросов, гарантируя, что экономика сможет справиться с социальным переходом».

Однако Гизеке также предупреждает о том, что прекращение продаж автомобилей с двигателем внутреннего сгорания поставит под угрозу около 500 тыс. рабочих мест.

Некоторые европейские автопроизводители заявляют о готовности к полному переходу на электрокары.Фото: Martin Meissner/AP/TASS

Вопрос о рабочих местах имеет решающее значение для автомобилестроительных стран Центральной Европы. Это побудило законодателей из Чехии и Румынии встать на сторону Гизеке. Поддерживает его и часть евродепутатов из французской делегации, которые опасаются потери рабочих мест в корпорации Renault Group.

Некоторые автопроизводители, в том числе Ford, Volvo и Volkswagen, публично поддержали план ЕС по прекращению продаж автомобилей с двигателями внутреннего сгорания к 2035 году, а концерн Volkswagen AG даже сообщил, что намерен прекратить их выпуск к этой дате.

Автоэксперты указывают на то, что многие автопроизводители уже переходят к производству электромобилей и отказываются от двигателей внутреннего сгорания, поскольку сталкиваются с усилением конкуренции со стороны производителей электромобилей – например, Tesla.

Зелёные при этом пытаются доказать, что действия ЕС нацелены на промышленность, а не на граждан, поскольку водители смогут пользоваться своими старыми автомобилями столько, сколько захотят.

Однако в большинстве столиц Европы уже введены экологические зоны, въехать в которые могут только машины с определёнными стандартами выбросов. Въезд на такие территории всех остальных транспортных средств карается штрафами.

Одобрение закона, которого всё-таки удалось достичь в Европарламенте, не является финалом этой истории. Прошедшее голосование подтверждает позицию парламента в отношении предстоящих переговоров со странами Евросоюза. Прежде чем окончательное соглашение ЕС о более жёстких требованиях к выбросам автомобилей будет одобрено, его должны поддержать правительства стран – членов Союза. Не исключено, что они в ходе переговоров попробуют выторговать у Еврокомиссии какие-то преференции.

Обнуление выбросов автомобилей представляется далеко не самой главной частью климатической программы Еврокомиссии. Намного более важными её компонентами являются расширение действующей системы торговли квотами на выбросы CO2 (ETS) за счёт включения в неё новых отраслей и введение механизма трансграничного углеродного регулирования.

Большая часть сокращений выбросов CO2 приходится на электростанции и заводы.

При этом система ETS устанавливает цену на выбросы и ежегодно снижает допустимый предел выбросов в этих секторах экономики. Еврокомиссия предложила снижать лимиты ещё более значительными темпами, однако пока даже Европарламент не поддержал это предложение.

Отложены решения и по трансграничному углеродному регулированию (ТУР), которое предусматривает взимание сборов с импортируемых Евросоюзом товаров в зависимости от их углеродного следа. В рамках первого трёхлетнего этапа реализации ТУР, который должен стартовать в 2023 году, сборами будет облагаться импорт стали, цемента, удобрений и алюминия. Фактически это будет означать введение налога на импорт, который позволит ЕС повысить цены на некоторые импортные товары, включая сталь и алюминий.

Альтернативные силовые установки для транспортных средств

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) уже почти 200 лет служат человечеству. Однако их широкое использование оборачивается целым рядом экологических и ресурсных проблем. 26% всех выбросов антропогенных парниковых газов вызваны сжиганием ископаемого топлива. При этом более 90% топлива,  используемого для автомобилей, судов, локомотивов и самолетов, получено из нефти. При сгорании нефтепродуктов в атмосферу выделяются крайне вредные окись углерода, двуокись углерода, углеводороды, окислы азота и другие компоненты. Загрязнение воздуха выступает причиной каждой девятой смерти в мире и признано одним из крупнейших вызовов в области здравоохранения и окружающей среды. В ряде развитых стран принимаются активные меры по постепенному переводу транспорта с ДВС и расширению использования альтернативных источников топлива. Так, Германия приняла закон о запрете продажи новых автомобилей с ДВС с 2030 г. Страна планирует к 2050 г. сократить автомобильные выхлопы до нуля. Аналогичные инициативы обсуждаются в других странах ЕС, США, Индии.
Более активное использование современных альтернативных силовых установок позволит снизить объем вредных выбросов в атмосферу Земли, сократить расходы на содержание транспортных средств и увеличить их КПД. Разработка таких технологий даст возможность странам, испытывающим дефицит традиционного топлива, уменьшить свою энергетическую зависимость. Ниже рассмотрены перспективные технологии новых типов двигателей для автомобилей, работающих на альтернативном топливе: водородные и метанольные топливные элементы для электромобилей, а также двигатели внутреннего сгорания на диметиловом эфире.

Версия для печати: 

ВОДОРОДНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Использование водорода в качестве топлива возможно в транпортных средствах как с ДВС, так и с водородными топивными элементами. Однако традиционные поршневые ДВС приспособить к работе на водороде и сложно, и дорого (стоимость эксплуатации и обслуживания такой водородной силовой установки примерно в 100 раз выше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания).

Альтернативные вариантом являются топливные элементы (ТЭ), преобразующие химическую энергию топлива в тепло и постоянный электрический ток, питающий электродвигатель или системы бортового питания транспортного средства. ТЭ представляет собой непрерывно перезаряжаемую батарею из двух покрытых катализатором электродов, между которыми находится электролит. Через один электрод подается водород, через другой — чистый кислород или кислород из воздуха, к которым постоянно добавляются химическое топливо и окислитель. Соединение водорода с кислородом обычно происходит внутри пористой полимерной мембраны. 
Водородные ТЭ намного более экологичны, эффективны (их КПД составляет 45%, современного автомобильного ДВС — 35%), надежны, способны работать при низких температурах, при этом менее габаритны. Они могут  применяться в качестве силовых установок в гибридных автомобилях, а в электромобилях — в качестве суперконденсаторов. 



 

Эффекты

  Экологичность: при сгорании водорода в двигателе образуется практически только вода

 Распределенное энергоснабжение: водород в виде неиспользованного электричестваможно применять для питания домашней электросети

 Возможное сокращение общего объема потребления нефти в секторе автомобильных перевозок на 40% к 2050 г.

Оценки рынка

70 тыс. в год 

к 2027 г. составит выпуск новых водородных автомобилей в мире 

Драйверы и барьеры

  Удобство использования автомобильной техники на ТЭ (не требуют перезарядки, моментально поставляют электроэнергию, выработка энергии ТЭ не зависит от времени суток, погодных условий и др.)

 В перспективе открытие более дешевых и эффективных катализаторов для получения водорода позволит значительно снизить стоимость производства водородных ТЭ

 Высокие затраты на выработку водорода: от $4 до $12 за килограмм в разных странах (бензин-галлоновая эквивалентная стоимость составляет от $1,60 до $4,80)

 Отсутствие автомобильной инфраструктуры

 Сложность в эксплуатации: уязвимость к ударным нагрузкам и сотрясениям, взрывоопасность, при низких температурах ТЭ требуют внешнего подогрева из-за замерзающей воды

 Отсутствие единых стандартов безопасности, хранения, транспортировки, распределения и применения водородных ТЭ






Международные
научные публикации
Международные
патентные заявки

Уровень развития
технологии в России

«Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

 



МЕТАНОЛЬНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Метанол — высококачественное моторное топливо для ДВС — хорошо зарекомендовал себя и как энергоноситель в ТЭ, используемых в портативной электронике, транспортных приложениях, а также в электромобилях. В ТЭ метанол расщепляется при взаимодействии с атмосферным кислородом (воздухом), в результате этой реакции возникает электрический ток и образуется вода в качестве побочного продукта. 

В настоящее время разрабатываются технологии получения метанола из природного газа (минуя синтез-газ) посредством гидрирования из промышленных выбросов углекислого газа (в долгосрочной перспективе его научатся извлекать прямо из окружающего воздуха). Также ведутся разработки по производству биометанола из биомассы (лигноцеллюлозы), что послужит толчком к массовому распространению метанольных ТЭ.  



 

Эффекты

  Сокращение выбросов углекислого газа более чем на 70% при расщеплении биометанола в ТЭ

  Электромобили нового типа могут проезжать до 800 км на одном заряде батареи с применением метанольных ТЭ

Оценки рынка

40 млн ед. 

к 2020 г. составит объем рынка автотранспортных средств, работающих на метанольных ТЭ (благодаря чему на 104 млн т будут сокращены выбросы углекислого газа по сравнению с объемом выбросов от автомобилей на бензиновом ДВС)

Драйверы и барьеры

 Экологичность: метанол менее биологически опасен, чем нефтепродукты

 Возможность использования существующей транспортной инфраструктуры для заправки транспортного средства

  Простота эксплуатации: в частности, метанол не улетучивается при транспортировке

 Возможно создание технологии производства биометанола в промышленных масштабах, что увеличит его использование в ТЭ

 Высокая себестоимость производства метанола с помощью существующих технологий

 Используемые в качестве катализаторов в ТЭ драгоценные металлы (платиноиды) значительно повышают рыночную стоимость установок и вырабатываемой ими энергии






Международные
научные публикации
Международные
патентные заявки

Уровень развития
технологии в России

«Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

 



ДВИГАТЕЛИ НА ДИМЕТИЛОВОМ ЭФИРЕ 

Серьезным конкурентом традиционным видам ископаемого и синтетического топлива и основной альтернативой дизелю может стать диметиловый эфир (ДМЭ). В сравнении с дизельным топливом эфир лучше горит и более экологичен (не содержит серы, в течение суток полностью разлагается в атмосфере на воду и углекислый газ). Это в целом более чистое топливо, некоррозионноактивное, нетоксичное, не вызывает мутаций, в том числе канцерогенного характера. 

Сегодня ДМЭ производится из переработанного угля, природного газа, биомассы, бытовых и промышленных отходов. Также разрабатывается синтетическое биотопливо второго поколения (BioDME), которое может быть изготовлено из лигноцеллюлозной биомассы. Преобразовать дизельный двигатель в ДМЭ-двигатель можно без больших затрат, что будет стимулировать массовое распространение технологии. 





 

Эффекты

    Значительное сокращение уровня вредных выбросов с отработавшими газами: оксидов азота в 3-4 раза, углеводородных соединений — в 3 раза, угарного газа — в 5 раз, при практически бездымной работе двигателя во всех режимах

 Повышение экономичности ДВС (до 5%) и его КПД по сравнению с работой на дизельном топливе

 Оптимизация расходов на производство и транспортировку топлива (сократятся в 10 раз относительно показателей сжиженного природного газа)

 Легкое преобразование ДМЭ в бензин, характеризующийся высокой стабильностью и повышенным экологическим качеством, минимальным содержанием нежелательных примесей (отсутствие серы, незначительное содержание бензола (0,1% при норме 1%), непредельных углеводородов (~1%))

 Создание дополнительных рабочих мест в добывающей промышленности благодаря развитию производства диметилового эфира из ископаемого сырья (природный газ, уголь) 

Оценки рынка

$9,7  млрд

к 2020 г. достигнет объем глобального рынка ДМЭ (среднегодовые темпы роста 16-19% в 2015-2020 гг.)

Драйверы и барьеры

 Ужесточение экологических стандартов

 Наличие соответствующей инфраструктуры: применение ДМЭ не требует серьезной конструкционной доработки дизельных двигателей и установки специальных фильтров. Использование ДМЭ на автомобилях с ДВС возможно даже при 30%-м его содержании в топливе без трансформации систем питания и зажигания двигателя.

 Масштабная сырьевая база: сырьем для производства ДМЭ является природный газ, доказанные запасы которого в России по состоянию на 2015 г. остаются крупнейшими в мире.

  Ряд нерешенных проблем с хранением ДМЭ

  Сравнительно высокая рыночная цена ДМЭ относительно других видов топлива

 При производстве ДМЭ затрачивается существенно больший объем сырьевого газа, чем для других топливных продуктов с эквивалентной теплотворной способностью

  При меньшей в 1,5 раза полноте сгорания по сравнению с дизельным топливом увеличивается расход ДМЭ в 1,5–1,6 раза

  ДМЭ является наркотическим галлюциногенным веществом






Международные
научные публикации
Международные
патентные заявки

Уровень развития
технологии в России

«Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

 


Внезапный скачок расхода топлива. Где искать причину? • Автомобильный блог интернет-магазина nocar.pl

Ваш автомобиль горит больше? Найдите причину! Внезапное увеличение расхода топлива означает не только более высокие эксплуатационные расходы автомобиля, но и может свидетельствовать о более серьезной неисправности. Если вы не удалите его, другие компоненты выйдут из строя. Что влияет на повышенное горение? Что означает необходимость более частой дозаправки? Проверять!

Что вы узнаете из этого поста?

  • Может ли стиль вождения и дополнительная нагрузка на автомобиль привести к повышенному расходу топлива?
  • Каковы неисправности повышенного расхода топлива?

Коротко

Повышенный расход топлива может быть вызван неправильным стилем вождения (резкое торможение и ускорение, отсутствие торможения двигателем, работа двигателя на высоких оборотах), перевозкой в ​​автомобиле дополнительной нагрузки или неправильным давлением в шинах.Это также часто сигнализирует о более серьезных неисправностях, например. форсунки, ТНВД, лямбда-зонды или проблемы с тормозной системой.

Что влияет на повышенное сгорание? Немеханические причины

Повышенное сгорание не всегда связано с механической неисправностью. Сначала проанализируйте последние несколько месяцев вождения и подумайте, что изменилось. Больше пробок из-за ремонта? Или, может быть, вы заправляетесь на другой заправочной станции или забираете своих друзей по дороге на работу?

Стиль вождения

Расход топлива оказывает существенное влияние на стиль вождения.Быстрый разгон и торможение, внезапные высокие обороты двигателя, редкое торможение двигателем - все это может вызвать повышенный расход топлива . Поэтому, если вы недавно ездили по городу или пытались угнаться за временем, значительно ускоряясь между фарами, вашему автомобилю потребуется значительное количество топлива.

Кондиционер и электроника

При включенном кондиционере он нагружает двигатель, особенно летом, когда температура воздуха значительно превышает 30-градусную планку, и мы наслаждаемся приятной прохладой в машине от воздуха вентиляционные отверстия.Как это исправить? Когда вы садитесь в горячую машину, оставьте дверь открытой на мгновение или откройте окна, прежде чем отправиться в путь. Изнутри будет выдувать горячий воздух и температура в салоне станет ровной снаружи салона. Кондиционер будет не так сильно загружен. Время от времени проверяйте состояние салонного фильтра - при его засорении кондиционер перестает работать эффективно, а это сказывается на более интенсивной работе двигателя.

Низкое давление в шинах

Как давление в шинах влияет на расход топлива? Если шина недостаточно накачана , она будет уступать дорогу, и ее сопротивление качению увеличится.Поэтому для поворота требуется больше энергии. Это, в свою очередь, приводит к повышенному расходу топлива. Минимум (ок. 1,5%) - но все же больше.

Расход топлива также может увеличиваться при перевозке тяжелого груза в автомобиле или при перевозке велосипедов (или других предметов, выступающих над кузовом) на багажнике на крыше. На высоких скоростях, например, при движении по автомагистрали, увеличивается сопротивление воздуха, что приводит к увеличению расхода топлива.

Механические дефекты

Если ваш стиль вождения в последнее время не изменился, вы не перевозите никакой дополнительной нагрузки и давление в шинах в норме, причину можно найти в механических дефектах . Наиболее распространенные проблемы, влияющие на расход топлива, связаны с топливной, выхлопной и тормозной системами.

Отказ форсунок

Форсунки отвечают за дозирование топлива в камеру сгорания. Более быстрый расход дизельного топлива может свидетельствовать об их выходе из строя. Другими сигналами являются: неравномерная работа двигателя на холостом ходу, видимо больше отработавших газов, повышение уровня масла в двигателе. Замена форсунок может быть дорогостоящей, хотя некоторые узлы можно регенерировать на специализированном заводе.

Повышенный расход топлива иногда также связан с негерметичностью ТНВД , через которую происходит утечка топлива в двигатель. Диагностика этого дефекта проста – о нем свидетельствует характерный запах бензина, идущий из моторного отсека, или явные пятна, видимые на насосе. поврежденный фильтр также может быть причиной утечки топлива.

Поврежденный лямбда-зонд

Лямбда-зонд представляет собой небольшой датчик, который устанавливается в выхлопной системе. Отвечает за измерение состава топливно-воздушной смеси. Чем больше кислорода в выхлопных газах, тем ниже напряжение на датчике. На основании информации о напряжении компьютер двигателя определяет правильное соотношение кислорода и воздуха. Если в силовой агрегат поступает слишком богатая смесь (слишком много топлива), двигатель будет тормозить и увеличится расход топлива. Иногда до 50%! Замена лямбда-зонда должна производиться примерно через 100 тысяч километров пробега. км.

Проблемы с тормозной системой

Необходимость более частой дозаправки также может быть вызвана повреждением тормозных суппортов . Если они работают неэффективно, тормозные колодки не будут полностью втягиваться после торможения, что увеличивает сопротивление вращению колес.

Если вы заметили заметное увеличение расхода топлива, не стоит недооценивать его. Возможно, причина прозаична – ремонт посреди города, порождающий пробки, в которых постоянно стоишь, или слишком низкое давление в шинах.Однако причина может крыться в более серьезной неисправности одной из систем. Чем раньше вы удалите его, тем больше вы сэкономите, избегая дальнейших сбоев.

Диагностика механики не очень успешна? Загляните на Nocar.pl – вы найдете нужные вам запчасти!

См. также:

Как распознать неисправность бензиновой форсунки?

Что означает цвет выхлопа?

Как ухаживать за турбокомпрессором?

Источник фото: nocar.pl, pixabay.com

.

Вот водородный однопоршневой двигатель, сохранивший

внутреннего сгорания

Когда мы говорим об автомобиле, работающем на водороде, мы на самом деле имеем в виду электрическую модель, которая непрерывно вырабатывает электроэнергию за счет сжигания водорода. Однако водород можно применять и для традиционно работающих силовых агрегатов, что подтверждает новейший водородный двигатель от Aquarius Engines.

На этой неделе израильская компания представила плод своей работы в виде однопоршневого водородного двигателя скромных размеров.На самом деле первые версии уже были выпущены в 2014 году, но они были основаны на обычном ископаемом топливе, а не на гораздо более экологически чистом водороде, который при сгорании образует воду и воздушные газы, в том числе азот.

Читайте также: Премьера Ford F-150 Lightning. Это первый электрический пикап Ford

. Так что у

Aquarius Engines было много времени на доработку своего маленького двигателя, который уже проходит испытания по всему миру.Например, в январе был завершен первый этап испытаний с Nokia, которая хочет использовать эти двигатели в качестве генераторов электроэнергии для своих удаленных вышек связи, чтобы контролировать мощность и эффективность генераторов на расстоянии в несколько миль. На втором этапе испытаний обе компании уже запустили пилотную программу в Австралии, Германии, Новой Зеландии, Сингапуре и даже Польше.

Скромный водородный двигатель Двигатели Водолея — дешевая, простая и эффективная идея для обеспечения движения небольших транспортных средств и электричества там, где к нему нет доступа

Читайте также: Создание еще более мощного атмосферного двигателя V12 Ferrari

Конструкция этого двигателя даже проще, чем вы можете себе представить.Это просто одноцилиндровый агрегат, цилиндр которого постоянно сжимает взрывчатую смесь - то с одной стороны, то с другой, из двух головок. Вне зависимости от версии состоит всего из 20 частей, из которых только одна (поршень) подвижна, вне зависимости от версии. Оба новейших двигателя, работающих на водороде и бензине, весят всего 22 килограмма и даже не требуют смазочного масла. Кроме того, они легко транспортируются, просты в изготовлении и дешевы в обслуживании.

Потенциал использования более чистого водорода в качестве топлива повышает привлекательность двигателя Aquarius, особенно на рынках, которые отходят от традиционных ископаемых видов топлива, таких какЯпония. Неудивительно, что именно с японской компанией TPR или Musashi Seimitsu Industry Aquarius он наладил сотрудничество.

Читайте также: Изображение BMW i4 M50. Вот разогнанный электрический седан M

Что наиболее важно, эти типы простых двигателей, которые могут приводить в действие небольшие транспортные средства или действовать как генераторы энергии, в их водородной версии, как недавно сообщалось, завершили внешние испытания в австрийской компании AVL-Schrick. Какие выводы из них сделаны?

Первоначальные испытания показывают, что наш водородный двигатель, для которого не требуются дорогостоящие водородные топливные элементы, может стать доступным, экологичным и устойчивым ответом на вызовы, с которыми сталкивается глобальный транспорт и удаленное производство энергии. — объясняет генеральный директор Aquarius Engines Гал Фридман.
.

Закрытая или открытая камера сгорания котла? - Вайлант

Для сжигания всех видов топлива требуется подача воздуха. Например, для сжигания 1 м3 природного газа требуется примерно 10 м3 воздуха. В стандартной версии воздух подается в камеру сгорания котла непосредственно из окружающей среды. Так это так называемый Работа зависит от внутреннего воздуха в здании, который также должен поступать в корпус котла через вентиляционное отверстие или через неплотности в оконных и дверных рамах.

Рисунок 1. Сравнение способов подачи воздуха для горения для открытой и закрытой камер сгорания

В случае закрытой камеры сгорания воздух для горения забирается снаружи здания, независимо от воздуха в помещении. Это может быть решение в виде концентрического дымохода и воздуховода или отдельного дымохода и отдельного воздуховода. Как газовые, так и жидкотопливные котлы предлагаются с закрытой камерой сгорания.Они могут быть как подвесными, так и стоячими котлами. Закрытая камера сгорания является техническим стандартом, используемым в основном в газовых конденсационных котлах.

Благодаря применению котла с закрытой камерой сгорания можно устранить проблему повышенного охлаждения внутренних помещений здания поступающим наружным воздухом. Установка традиционного котла или банной печи (с открытой камерой сгорания) требует установки, например, оконных форточек.С точки зрения тенденции герметизации окон, при наиболее часто используемой естественной вентиляции здания, это является помехой или даже препятствием для работы котла с открытой камерой сгорания.

Рисунок 2. Сжигание топлива требует подачи воздуха, которого на каждый 1 м3 природного газа необходимо целых 10 м3. Например, для здания с относительно хорошей теплоизоляцией (индекс потребности в тепле 90 кВтч/м2 год) при потребности природного газа в 2600 м3/год следует предусмотреть 26.000 м3 воздуха.

Закрытая камера сгорания повышает КПД котла также за счет предварительного подогрева воздуха для горения (в случае концентрического вытяжного/воздуховода). Согласно различным исследованиям, снижение расхода газа может составлять от 2 до 5% в год (например, нормативная работа AGH Kraków 11.11.210.172, статья «Концентрические дымо-воздушные системы» Instalreporter 01.2010).

Рис. 3. Концентрический выход дымовых газов/воздуха газового конденсационного котла.

Основные преимущества котла с закрытой камерой сгорания:

  • Максимальная эксплуатационная безопасность: отсутствие риска обратной тяги и всасывания дымовых газов из открытых очагов (например, камина)
  • Повышение эффективности котла за счет предварительного нагрева воздуха для горения, когда дымовые газы и воздух направляются параллельно (например, концентрическая труба)
  • Независимость от внутреннего воздуха и, следовательно, снижение охлаждающего эффекта здания за счет дополнительного притока наружного воздуха.Снижение потребности здания в тепле для отопления.
  • Меньший диаметр дымохода из-за избыточного давления, создаваемого вентилятором в котле. Возможность дооснащения существующих зданий с использованием дымохода малого диаметра, встроенного в существующую шахту дымохода.

Рисунок 4. Закрытая и открытая камера сгорания котла и использование камина в здании. Возможность подсоса воздуха из открытой печи исключается, когда работа не зависит от внутреннего воздуха здания.

Котлы

Vaillant чаще всего предлагаются в исполнении с закрытой камерой сгорания. Это относится к настенным и напольным газовым котлам, а также к напольным конденсационным масляным котлам типа icoVIT exclusiv.

.

Как похудеть на пост доктора Евы Домбровской? - Динамика снижения веса.

Пост доктора Евы Домбровской

Как похудеть на пост доктора Евы Домбровской? - Динамика снижения веса.

Хочу похудеть!

Многие люди начинают приключение с диеты доктора Домбровской, потому что хотят быстро и эффективно похудеть.Потеря веса — это всего лишь побочный эффект фруктово-овощного голодания, которое имеет гораздо более положительный эффект. Намерение похудеть не лучше и не хуже других мотивов, которыми можно руководствоваться при начале голодания и квалифицирующих его (при условии, что вы не страдаете расстройствами пищевого поведения, такими как анорексия или булимия). Переедание и ожирение лежат в основе большинства болезней цивилизации. Поэтому избавление от ненужных килограммов – это не пустая прихоть и относится не только к сфере эстетики, но и здоровья.

Чего ожидать от быстрой потери веса? - Динамика снижения веса.

Я всегда подчеркиваю, что какой бы ни была их цель в посте, нужно быть терпеливым и нежным. Не будем слишком требовательны и требовательны, как по отношению к посту, так и к себе. Наше тело реагирует на диету в соответствии с тем состоянием, в котором оно находится в данный момент. Очень часто организму сначала приходится выполнять другую работу. Похудение приходит позже.Необходимо помнить, что процесс детоксикации и все, что происходит с нашим организмом во время голодания, напрямую влияет на количество и скорость похудения.

В первые дни голодания вес обычно теряется очень быстро (даже по килограмму в день). Это связано с выведением воды из организма. В мышцах сжигается глюкоза и высвобождается связанная с ней вода.

Когда организм начинает сжигать жир во время голодания?

Примерно через 3 дня организм начинает черпать энергию из ранее накопленной жировой ткани.Это называется кетоз. Кетоновые тела, образующиеся из жировой ткани, затем становятся основным источником энергии для нашего организма. Это совершенно нормально и безопасно. Люди с избыточным весом рассчитывают терять вес с одинаковой скоростью на протяжении всей диеты, но часто после перехода организма на внутреннее сгорание потеря веса стабилизируется и достигает отметки в 30 граммов в день. Жжение может временно прекратиться примерно на 14-й день голодания. Тогда потери последующих килограммов мы не замечаем, только небольшие колебания веса (больше связанные с разным временем взвешивания, одеждой, переменным количеством воды).Интересно, что во время голодания может меняться не только наш вес, но и пропорции тела.

Давайте доверимся своему телу, потому что оно будет решать последствия нашей диеты.

Также нет смысла ежедневно взвешиваться и таким образом оказывать на него дополнительное давление. Именно поэтому стоит взвешиваться в начале и в конце, измерять все контуры и наслаждаться тем, что дает нам наше тело. Помните, что динамика похудения – дело очень индивидуальное. Даже для одного и того же человека каждый пост может быть разным и приносить разные результаты.

Поддержка для сжигания жира.

Есть несколько основных правил, следуя которым мы сможем помочь нашему телу сжечь лишний жир во время детоксикации.

НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ИНСУЛИНА - легкость, с которой наш организм сжигает жир, зависит от уровня инсулина - чем он ниже, тем легче сжигать жир. Высокий уровень инсулина сообщает организму, что жировая ткань должна храниться, а не сжигаться. Поэтому людям с инсулинорезистентностью следует запастись терпением — в их случае потеря веса может происходить медленнее.Организму нужно больше времени, чтобы сначала восстановить чувствительность клеток к инсулину.

Инсулин повышен:

  • частое питание (поэтому следует делать перерывы между приемами пищи не менее 4 часов),
  • употребление только вареных овощей и фруктов, таких как: тыква, морковь, свекла, яблоко во время голодания.

РАССЛАБЛЕНИЕ - помогает поддерживать правильный уровень кортизола. Кортизол — гормон, способствующий ожирению.Это вызывает увеличение веса, особенно в области живота. Он высвобождается под воздействием как физических, так и умственных нагрузок. Расслабление, успокоение, умение справляться со стрессом, плавное движение помогут поддерживать правильный уровень кортизола.

ГИДРАТАЦИЯ - вода обеспечивает оптимальное очищение и регенерацию организма. Обезвоживание вызывает образование гистаминов, что приводит к аллергическим реакциям и многочисленным проблемам со здоровьем (в том числе к обострению воспалений, накоплению токсинов).Неудаленные токсины накапливаются во внеклеточном пространстве, препятствуя его нормальному функционированию. Это частая причина ожирения. Мы можем знать статус обезвоживания, среди прочего после того, как наша моча темного цвета.


Многие люди начинают приключение с диеты доктора Домбровской, потому что хотят быстро и эффективно похудеть. Похудение — это всего лишь побочный эффект фруктово-овощного голодания, которое имеет гораздо больше положительных эффектов, начинается с постоянного изменения пищевых привычек без огромных жертв и подсчета калорий.Вы можете прочитать об этом в нашем посте о философии отсутствия калорийности. Намерение похудеть не лучше и не хуже других мотивов, которыми можно руководствоваться при начале голодания и квалифицирующих его (при условии, что вы не страдаете расстройствами пищевого поведения, такими как анорексия или булимия). Переедание и ожирение лежат в основе большинства болезней цивилизации. Поэтому избавление от ненужных килограммов – это не пустая прихоть и относится не только к сфере эстетики, но и здоровья.

Несмотря на свою многолетнюю практику, я не встречала человека, который не похудел бы во время голодания. Этот процесс очень быстр для большинства постящихся. Ключом к поддержанию этих эффектов является сохранение приобретенных привычек: не переедать, есть много овощей с низким содержанием углеводов (предпочтительно сырых), не перекусывать между приемами пищи, адекватное увлажнение и физические упражнения.

.

Висцеральный жир - все, что вам нужно знать!

Висцеральный жир — это жир, который накапливается во внутренних органах. Его соответствующий уровень важен, так как он защищает от механических повреждений. Если у нас его избыток, это становится опасным для нашего здоровья. Целых 60% поляков имеют избыточный вес и 30% страдают ожирением. Когда мы идем по улице, трудно заметить кого-то худого. Даже дети толстенькие. В этой статье я расскажу о последствиях накопления избыточного висцерального жира.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Висцеральный жир (висцеральный жир)
2. Стандарт
3. Висцеральный жир - сжигание


индивидуальных планов питания и тренировок 90 013 -23 90 014 кг 90 013 -23 90 014 кг 90 013 -7,9 014 кг 90 013-25 90 014 кг 90 013 -7,9 014 кг +13 кг 90 013-15 90 014 кг 90 013 -23 90 014 кг 90 013 -6 90 014 кг 90 013-18 90 014 кг 90 013-11 90 014 кг от 39,99 злотых в месяц


1.Висцеральный жир (висцеральный жир)
Висцеральный жир — это прежде всего диетический жир, а это означает, что неправильное питание вызывает его накопление. Ответственным за этот факт является высокое потребление трансжиров и продуктов с высокой степенью переработки, богатых простыми углеводами.

Трансжиры – это отвержденные растительные жиры. Что это значит? То, что они подвергаются термической обработке, которая заставляет омега-жирные кислоты гидрогенизироваться. Трансжиры считаются самыми опасными жирами.Лучше постоянно есть бекон на сливочном масле, чем гидрогенизированные растительные масла. Исследования Гарвардского университета показывают, что потребление всего 3% калорий из трансжиров увеличивает риск сердечного приступа на 50%.

Все, что жарится на растительных маслах, является основным источником трансжиров. Картофель фри, чипсы, жареный арахис, печенье, печенье, пирожные, всевозможные сладости, маргарин, фаст-фуд и нездоровая пища категорически не рекомендуются людям, заботящимся о своем здоровье.Помимо трансжиров причиной накопления висцерального жира является сахар.

В результате употребления обработанных пищевых продуктов мы потребляем значительное количество простых углеводов. Они дают много энергии в быстром темпе, но из-за того, что большинство из нас ведет малоподвижный образ жизни, эта энергия не может быть утилизирована. Это когда избыток сахара хранится в виде жировой ткани. Также следует упомянуть алкоголь. Он почти такой же калорийный, как и жир.1 г алкоголя обеспечивает организм 7 пустыми калориями. Это большое количество, тем более, что мы обычно едим соленые закуски во время употребления алкоголя.

Магазин фабрики прочности Чаще всего покупают


2. Норма
Избыток жира на животе повышает риск развития сахарного диабета 2 типа, инсулинорезистентного диабета. Из-за плохого питания и избытка сахара организм становится устойчивым к воздействию инсулина – сильного анаболического гормона, отвечающего за уровень сахара в крови.Избыток висцерального жира, вместо того, чтобы защищать органы от механических повреждений, ухудшает их работу. Следовательно, уровень плохого холестерина также увеличивается, а уровень хорошего холестерина снижается. Это может привести к атеросклерозу и закупорке вен.

Все больше и больше людей умирает от сердечного приступа. Избыток висцерального жира также может привести к дегенерации позвоночника, так как слишком большой вес увеличивает нагрузку на позвонки. При таком типе ожирения снижаются сексуальные возможности.Снижение кровотока может вызвать проблемы с эрекцией и гормональный дисбаланс. Кроме того, люди с абдоминальным ожирением очень часто стыдятся своего тела, быстрее устают и имеют проблемы с кровообращением. Проблемы с кровообращением также могут повлиять на ваше здоровье в виде отеков ног.

Высокий уровень висцерального жира также способствует образованию камней в желчном пузыре. У женщин вызывает нарушения менструального цикла и длительные кровотечения. У многих женщин из-за проблемы абдоминального ожирения не бывает кровотечений по несколько месяцев подряд.


3. Висцеральный жир - сжигание
Висцеральный жир зависит от диеты, а это означает, что упражнения не способны эффективно уменьшить его количество. Стоит позаботиться о здоровом питании. Исключите из своего рациона вредные жиры и продукты с высокой степенью переработки. Отрицательный баланс калорий обязателен. Здесь помогают тренировки. Это также позволит вам преобразовать часть жира в мышцы.

Также не забывайте включать в свой рацион полезные растительные жиры, такие как льняное масло, оливковое масло и особенно орехи.Мы употребляем все растительные масла в холодном виде! Не менее важен способ термической обработки блюд. Лучше варить, тушить или запекать, чем жарить. Кокосовое масло – отличная замена сливочному. Он содержит жирные кислоты со средней длиной цепи, которые очень полезны для нас. Еще один важный момент — ограничить, а в идеале — отказаться от употребления алкоголя.

.

Выгодно ли бегать в т.н. "зона сжигания жира"? • Я парень и забочусь о себе

2016-10-17

Зона сжигания жира (), пожалуй, самая известная из программ, которые можно установить на беговой дорожке, кросс-тренажере или велотренажере. Упражнения в этой зоне также часто называют «ленивым кардио». Это связано с тем, что кардио в зоне сжигания жира выполняется с умеренной интенсивностью (около 60-70% от максимальной частоты сердечных сокращений).Вся концепция основана на том, что жирные кислоты являются основным топливом для организма при выполнении упражнений низкой и средней интенсивности. Эта известная взаимосвязь представлена ​​(ориентировочно) на графике ниже.

Все выглядит красиво и заманчиво. Разве не было бы замечательно, если бы вы действительно могли сжигать больше жира с меньшими усилиями? Однако тут появляется как минимум одно (а то и два) но…

Видео

Ниже (перед основным текстом) видеоматериал о «зоне сжигания жира», доступный на YouTube-канале блога.Он дополняет этот текст.

Ленивое кардио сжигает меньше калорий

Несмотря на разницу, обсуждавшуюся ранее, важно помнить, что менее интенсивное кардио сжигает гораздо меньше калорий, чем интенсивное кардио. Тогда разница в проценте сожженных жирных кислот перестает быть такой очевидной. Бухгалтерский учет может выглядеть так.

90 037 35% * 400 = 140
Сожжено калорий Калорий, израсходованных на жир
Средняя интенсивность 200 60% * 200 = 120
Высокая интенсивность 400

Какой жир мы на самом деле сжигаем?

И это самая большая загвоздка, которую редко замечаешь.«Жир» в нашем теле находится не только под кожей, но также окружает и защищает внутренние органы, а также содержится в мышцах и крови. Конечно, всем хотелось бы, чтобы их тренировки приводили к сжиганию подкожного жира (ведь он влияет на эстетические ценности фигуры). Оказывается, однако, что во время «ленивого кардио» около 25% сжигаемого жира приходится на подкожный жир . Если предположить, что при ленивом кардио около 75% энергии выделяется из жиров, а 25% из них приходится на подкожный жир, то на сжигание даже 1000 ккал на подкожный жир пойдет 75% * 1000 * 25% = 187,5 ккал (т.е. де на самом деле, около 19% от общего объема работ).

Продолжим эти купюры. Предположим, что во время ленивого кардио мы можем сжечь около 700 ккал за час (что все же является достаточно оптимистичным предположением). Тогда на подкожный жир уйдет около 130 ккал. Один килограмм жировой ткани составляет примерно 7500 ккал (хотя грамм жира составляет 9 ккал, но жировая ткань не является 100% жиром). Если мы разделим 7500 на 130, то получим примерно 58 часов. Да, 58 часов ленивого кардио, чтобы сжечь один килограмм подкожного жира !

Резюме

Конечно, я никому не советую кардио (даже в зоне «жиросжигания»), однако стоит знать, что этот вид лечения оказывает очень незначительное влияние на жиросжигание.Интервалы здесь будут гораздо лучше (кроме правильного питания).



Сначала знание, потом скульптура

Полное руководство по диете и тренировкам для начинающих и продолжающих.

Продано более 10 000 единиц!

Более 260 страниц фактов. Минимум теории и максимум практической информации. К электронной книге также прилагаются электронные таблицы, которые помогут вам с необходимыми расчетами.

ЗАКАЗАТЬ ЭЛЕКТРОННУЮ КНИГУ
.

"Выплавить" жир, пока вы спите. Все благодаря одному ингредиенту, содержащемуся в чае

.

Невидимый невооруженным глазом, он может быть смертельным. Ученые обнаружили, что один вид чая может помочь вам сжечь так называемую нутряной жир. 300 мл напитка четыре раза в день достаточно, чтобы избавиться от 1 кг висцерального жира.

Посмотреть фильм: "Изумрудный чай. Ценные свойства"

содержание
  • 1. Чай и висцеральный жир
  • 2 Что такое катехины?

1. Чай и висцеральный жир

Висцеральный жир — это жировая ткань, которая окружает внутренние органы (поджелудочную железу, почки, печень) и, в отличие от подкожного жира, который мы видим на животе, невидима.Тем не менее, люди с проблемами талии должны знать, что избыток висцерального жира также может быть проблемой.

Висцеральная жировая ткань (НДС ) характеризуется высокой метаболической активностью . Она содержит больше нервных клеток и кровеносных сосудов, чем подкожная клетчатка. Важно отметить, что висцеральная жировая ткань тесно связана с секрецией инсулина. Он вырабатывает гормоны и может нанести вред здоровью, способствуя развитию таких состояний, как неалкогольная жировая болезнь печени , диабет 2 типа, болезни сердца и даже инсульт .

По мнению исследователей, висцеральный жир представляет гораздо большую угрозу, чем подкожная клетчатка. Хуже того, избавиться от висцерального жира непросто.

Исследователи обнаружили, что напиток может помочь. Это чай улун - присутствующие в настое его листьев катехины отвечают за сжигание жира.

2. Что такое катехины?

Zdaniem badaczy herbata szmaragdowa może pomóc w walce z tłuszczem wisceralnym По мнению исследователей, изумрудный чай может помочь в борьбе с висцеральным жиром (Getty Images)

Во время исследования ученые давали добровольцам напиток, содержащий 609,3 мг катехина, в течение 12 недель.Они контролировали массу тела испытуемых, процентное содержание жира в организме и окружность живота. Выяснилось, что напитки с высокой концентрацией катехина уменьшают количество жировой ткани в чувствительной зоне.

В другом исследовании изучалось, какое количество чая помогает бороться с жиром. По расчетам , 300 мл чая улун, выпитые четыре раза в день, могли «сжечь» до 1 кг жира.

Все из-за улучшения метаболизма.Замена воды чаем улун, по мнению ученых, вызывает ускорение скорости обмена веществ почти на 3%.

Катехины входят в число полифенолов — самых мощных растительных антиоксидантов, также присутствующих в в красном вине, шоколаде и даже овощах .

Обладают рядом полезных для здоровья свойств:

  • задерживают процессы старения в организме,
  • обладают противовоспалительным действием,
  • устраняют воздействие свободных радикалов,
  • снижают риск сердечных заболеваний и сердечно-сосудистых заболеваний,
  • обладают противоопухолевым и антимутагенным действием,
  • снизить уровень глюкозы в крови.

У вас есть новости, фото или видео? Отправьте нам через czassie.wp.pl

Рекомендовано нашими экспертами
.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)