Перехід на безпосереднє вприскування в карбюраторних двигунах

Зменшення розходження в складі суміші в циліндрах багатоциліндрового двигуна, зниження опору впускної системи внаслідок відсутності карбюратора обумовлюють підвищення коефіцієнта наповнення, деякий приріст індикаторного ККД і питомої потужності двигунів з безпосереднім вприскуванням у порівнянні з тими ж параметрами карбюраторного двигуна. Ефект від заміни карбюраторного сумішоутворення безпосереднім вприскуванням збільшується зі збагаченням складу суміші, тобто зі зменшенням .

В останні роки велика увага приділяється електронним системам вприскування палива. Їхнє застосування спрощує використання автоматичних систем керування робочим процесом за допомогою мікроЕОМ, що забезпечує значне підвищення експлуатаційної економічності і зменшення токсичності двигунів із примусовим запаленням.

Використання газодінамічних явищ у впускній і у випускній системах двигуна.

Однією з особливостей розвитку двигунів у даний час є широке використання газодінамічних явищ у впускній і у випускній системах для підвищення питомої потужності за рахунок збільшення коефіцієнта наповнення. Поліпшується очищення циліндра і зменшується робота насосних ходів.

Збільшення тиску заряду (наддув)

Прагнення підвищити щільність заряду на впуску в циліндри поршневої частини і за рахунок цього збільшити питому потужність призвело до створення комбінованих двигунів. Підвищення щільності заряду на впуску обумовлює збільшення масового наповнення циліндра не тільки внаслідок росту щільності заряду наприкінці наповнення, але також і за рахунок деякого підвищення коефіцієнта наповнення. Це пояснюється зменшенням відносних втрат тиску у впускних органах. У результаті росту масового наповнення циліндра, яке характеризується добутком _V_k, збільшується питома потужність.

З ростом тиску _k підвищується тиск у циліндрі двигуна, унаслідок чого збільшується робота тертя і змінюється робота, затрачувана на насосні ходи. У комбінованих двигунах робота насосних ходів може бути позитивною.

Межі форсування потужності при збільшенні тиску свіжого заряду

Підвищення тиску заряду, що надходить у двигун, обумовлює збільшення механічної і теплової напруженості двигуна. У двигунах із примусовим запалюванням із застосуванням наддуву потрібно паливо з більш високим октановим числом.

Збільшення механічного навантаження на деталі двигуна з підвищенням наддуву зв'язано з ростом максимального тиску газу в циліндрі. Тому для забезпечення надійної роботи деталей необхідно значно збільшити масу конструкції двигуна. Цей шлях варто визнати недоцільним для двигунів будь-якого типу.

Зі збільшенням тиску наддуву поряд з механічною напруженістю підвищується також і теплова напруженість кришки (голівки), клапанів, циліндра і поршня. Унаслідок росту кількості теплоти, яка приходиться на одиницю робочого об'єму циліндра і що виділяється при згорянні палива, збільшується кількість теплоти, що відводиться через стінки. Цьому сприяє також підвищення коефіцієнта тепловіддачі від газу до стінки в результаті росту тиску газу в циліндрі. Підвищення температур і температурних градієнтів приводить до збільшення напруг у деталях двигуна, погіршенню умов змащення, що також несприятливо відбивається на роботі двигуна.

Таким чином, ріст механічної і теплової напруженості ДВЗ є основною причиною, що обмежує збільшення тиску заряду, що надходить у циліндри. Звідси випливає, що, підвищуючи тиск заряду для збільшення питомої потужності, необхідно обмежувати максимальний тиск газу в циліндрі і швидкість його наростання, температуру і температурні градієнти в стінках деталей. Цього домагаються введенням конструкторських і технологічних удосконалень, а також раціональною організацією робочого процесу комбінованого двигуна.

Способи зменшення механічної напруженості двигуна: зниження ступеня стиску, зменшення кута випередження вприскування, вибір відповідних характеристик вприскування палива і способу сумішоутворення.