Самый маленький дизельный двигатель: назначение и перспективы

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

По этой причине конструкторы и  инженеры постоянно ищут решения, чтобы повысить КПД силового агрегата без увеличения его объема. Для этих целей на автомобилях сегодня активно используется установка турбонаддува, в конструкции моторов применяется система изменения фаз газораспределения, увеличивается степень сжатия и т. д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов  по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Содержание статьи

• Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС
• Что в итоге

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу  потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.

• Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т. п.

Аналоги покрупнее можно обычно встретить на бензопилах, газонокосилках, моторных лодках и другой различной технике. При этом тенденции к созданию микромоторов на бензине не наблюдается. Дело в том, что общий принцип работы в основе имеет возвратно-поступательное движение поршня, а сам агрегат сильно теряет в плане производительности при значительном уменьшении рабочего объема.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

• Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Если затрагивать самый маленький дизельный двигатель, такой  мотор создали в Англии (Кембридж). Единственное, для его работы используется не привычное для обывателя  дизтопливо, а специальная смесь метанола и водорода. Эта смесь способна эффективно самовоспламеняться под давлением. Общий же принцип похож на обычный дизель, то есть при сжатии поршнем горючее воспламеняется, передавая полезную энергию через поршень и шатун на коленвал.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

• Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину  меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дизельный оппозитный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях такого типа ДВС, а также о его преимуществах и недостатках.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

Другими словами, самый маленький дизельный двигатель вполне может выступать источником энергии и использоваться в различных целях. Если в ближайшем будущем инженеры и конструкторы решат ряд имеющихся сегодня проблем (потери тепла по причине малой толщины стенок камер сгорания микродвигателя, сниженный ресурс небольших деталей в условиях высокого нагрева и т.д.), тогда дизельные сверхмалого размера вполне могут стать серийными.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД  вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии  окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Самый маленький дизельный двигатель | АВТОСТУК.РУ

23. 12.2020 Сергей Автомеханик Двигатели Оставить комментарий

Сейчас, в погоне за миниатюрностью и компактностью, разработаны и продолжают разрабатывать самые маленькие дизельные двигатели, не уступающие большим по КПД. Вскоре, дизельные агрегаты могут довести до микроскопических масштабов. На сегодня, разработаны и используются моторы, с объемом около 0,2 литра и мощностью 3,2 лошадей.

Где применяются

Где используются такие малыши? Разумеется, они не потянут автомобиль. Их область применения в некрупной мототехнике (легких мопедах) и небольших механизмах косилок или моторных пил, насосов и компрессоров. Бак такого моторчика вмещает 2-2,5 литра дизтоплива.

Если выбирать наиболее мелкий дизель из всех существующих в мире, такой есть в Англии. Для работы применяется не привычная солярка, а смесь водорода с метанолом. Принцип работы сохраняется, смесь возгорается за счет сжатия топлива, как у любого дизеля. Детали тоже как у дизеля, есть и ЦПГ и шатуны и коленвал. Объем цилиндра 1 кубический миллиметр, а габариты агрегата-гнома 5х15х3 миллиметра. Помещается мотор на ногте большого пальца человека.

Коленчатый вал его имеет 50 тысяч оборотов за минуту и способен выдавать 11 ватт мощности, подключенный к специальной установке. Такие моторы вполне применимы для различных целей, в том числе как компактные источники энергии.

Преимущества и недостатки

Разумеется, дизели-малыши имеют свои плюсы и минусы. К плюсам относят:

1. Компактность размеров (самый маленький поместится в спичечный коробок).
2. Высокий КПД.
3. Малые затраты горючего.

Минусы миниатюрных дизелей такие (относятся к самым маленьким из них):

1. Малый ресурс деталей.
2. Сильный нагрев при работе и быстрый перегрев.
3. Высокий коэффициент потерь тепла.

Однако, после доработки и решения имеющихся проблем в их работе дизельные агрегаты малых размеров могут войти в серийный выпуск.

Самый маленький дизель для авто

Наиболее компактный дизель разработан для автомобилей Минским моторным заводом. Имеет всего 3 цилиндра. Начиналась разработка еще в 90-е годы, однако, выпуск состоялся лишь в 2012. Мотор получил маркировку ММЗ-3LD. Сегодня запущен в серию.

Основной проблемой мотора из трех цилиндров, была его высокая вибрация из-за неуравновешенности работы. Проблему решили, создав коленчатый вал, с встроенными компенсаторами дисбаланса. Мотор ММЗ-3LD с мощностью 35 лошадей, объем его 1,6 литра диаметр гильз 87 миллиметров, поршневой ход – 90 миллиметров. Наибольший вращающий момент – 100 Нм, обороты 1700 в минуту.

В моторе применили ТНВД и форсунки от фирмы «Motorpal», это знаменитая чешская кампания. Блок цилиндров имеет «мокрые гильзы» (омываются охлаждающей жидкостью) и весит 220 килограммов. Прошел проверку на тракторах марки «Беларус-320», соответствует экологичности класса S3A. Имеет турбированные (оснащенные турбонаддувом) модификации с мощью 42 и 49 лошадей, а так же газовую модификацию ММЗ-3LDTG, работающую на природном газе.

Способен конкурировать и по мощности и по стоимости с китайскими аналогами (миниатюрными моторами).

Итог

Миниатюрные дизели сейчас во всю применяются в мопедах, дизельных генераторах, компрессорах, насосах мотокосах и мотопилах. Со временем, возможно расширят область применения, и моторчики станут еще меньше. Технологии не стоят на месте, а надежность и высокий КПД дизелей, не зависимо от размера, пророчат им будущее.

Автор публикации

Maruti Suzuki представляет самый маленький в мире дизельный двигатель

Выпуск Celerio Diesel подчеркивает стремление Maruti Suzuki оставаться впереди конкурентов.

Text: Anirudh Raheja

Maruti Suzuki выпустила свой маленький автомобиль Celerio год назад и стала первым автомобилем с автоматической механической коробкой передач (AMT), хотя и в бензиновой версии, Celerio помогла своему производителю укрепить свои лидирующие позиции. . С февраля 2014 года рыночная доля в нижнем сегменте хэтчбеков составляла 61% и выросла до 71% за короткий промежуток времени в 1 год после того, как Celerio начал курсировать по дорогам. Это был, пожалуй, единственный небольшой автомобиль того времени, который предлагал удобство автоматической коробки передач по цене, которая не была заоблачной по сравнению с версией с механической коробкой передач.

Celerio снова мелькает в новостях по другой причине. Он стал первым автомобилем Maruti с 2-цилиндровым дизельным двигателем. Двигатель имеет ту же номенклатуру (DDIS), что и двигатель Swift или Ertiga. Двигатель Swift или Ertiga представляет собой 1,3-литровый турбодизель с общей топливной магистралью производства Fiat мощностью 75 л.с. и 90 л.с. соответственно. Диаметр цилиндра и ход поршня этого двигателя составляют 69,6 мм и 82 мм соответственно. В обеих машинах двигатель расположен поперечно спереди с приводом на передние колеса через пятиступенчатую механическую коробку передач. Та же формула применяется в Celerio, где двухцилиндровый двигатель мощностью 79 л.с.Турбодизельный двигатель объемом 3 куб. см с системой Common-Rail расположен поперечно спереди с приводом на передние колеса через 5-ступенчатую механическую коробку передач.

Этот полностью алюминиевый агрегат был разработан с нуля с уменьшенным числом цилиндров, который известен внутри компании как E08A и продается как DDiS 125, соответствующий нормам выбросов BS IV. При весе 89 кг по сравнению с двигателем Swift или Ertiga, который весит 128 кг, DDiS 125 считается самым маленьким автомобильным дизельным двигателем в мире. Повышение веса обеспечивается компактным турбокомпрессором BorgWarner и промежуточным охладителем. Развивая мощность 47 л.с. при 3600 об/мин и максимальный крутящий момент 125 Нм при 2000 об/мин, двигатель дышит через 4 клапана на цилиндр. Результат 9 рупий00 крор инвестиций, которые также включают в себя инвестиции, сделанные поставщиками, двигатель, как утверждается, обеспечивает топливную экономичность 27,62 км / ч, что больше, чем у трехцилиндрового 938-кубового двигателя Beat. Утверждается, что Beat обеспечивает топливную экономичность 25,44 км/ч.

Дизельный двигатель Celerio, локализованный на 97%, является результатом тщательной разработки и испытаний в течение 4 лет. В этом двигателе много вклада от Maruti Suzuki. Двигатель был разработан на заводе Suzuki в Японии. При содействии Bosch блок впрыска топлива японской компании вместе с топливным насосом высокого давления и блоком управления подачей топлива контролирует впрыск топлива в двигатель. Хотя степень сжатия Celerio составляет 15:1, дизельный двигатель Celerio не самый тихий, как утверждают отраслевые эксперты. Размер отверстия и хода составляет 77,0 мм x 85,1 мм соответственно. По иронии судьбы, дизельный двигатель Celerio, производящий более высокий крутящий момент, чем у двигателя Swift, как ожидается, найдет применение в других будущих моделях компании.

Кеничи Аюкава, управляющий директор и генеральный директор Maruti Suzuki India, сказал: «Запуск дизельного двигателя Celerio позволит нам выйти за пределы моделей Swift, Ritz, Ertiga и Ciaz, но на данный момент у нас нет планов по внедрению AMT для дизельных автомобилей, несмотря на AMT. добиться успеха в бензиновой версии автомобиля». Почти треть продаж Celerio приходится на его версию AMT, которая с момента запуска, а именно в феврале 2014 года, была продана в количестве 95 000 единиц. С момента запуска AMT в Celerio и Alto K10 компания не могла удовлетворить растущий спрос. Компания нарастила потенциал для разработки более 1 миллиона единиц дизельного двигателя в год, и недавно выпущенный двигатель, несомненно, поможет Maruti Suzuki выйти на многие потенциальные рынки, которые она стремится обслуживать в ближайшем будущем. В мае 2015 года Maruti Suzuki выпустила 15-миллионный автомобиль со своего завода в Манесаре, модель Swift VDi, и такое расширение в бюджетный сегмент нацелено на дальнейшее укрепление доли компании на рынке автомобилей с дизельным двигателем.

7 крошечных двигателей, которые доказывают, что больше не всегда лучше

От 49 куб. см до того, что нужно увидеть в микроскоп, это одни из самых маленьких двигателей, когда-либо созданных!

Напомнить позже

Не так давно мы составили список самых больших двигателей, когда-либо построенных. С самым большим рабочим объемом в 25 480 литров было впечатляющее оборудование, на которое можно было полюбоваться, но другой конец шкалы столь же интригующий, как доказывают эти изящные двигатели:

1. ДКВ 49cc

Изображение от Peel Engineering

Хотя этот маленький одноцилиндровый двигатель от DKW на самом деле довольно большой по сравнению с некоторыми другими агрегатами в этом списке, он примечателен тем, что используется в автомобиле: Peel P50. Считается, что это самый маленький двигатель, когда-либо использовавшийся в серийных автомобилях. Этот четырехтактный бензиновый двигатель выдает всего 4 л.0032

Хотя для этого двигателя не указан объем двигателя, есть показатель мощности: 0,3 л.с. Он живет в «Smalttoe», обладателе мирового рекорда Гиннеса как самый маленький мотоцикл в мире, колесная база которого составляет всего 80 мм. Этот мощный маленький двигатель, работающий на этаноле, позволяет Smalltoe ездить на маниакальных скоростях до 1,2 мили в час. О да, на нем действительно можно ездить, как вы можете видеть в видео ниже.

Испанский военно-морской механик в отставке Хосе Мануэль Эрмо Баррейро («Патело») занимается сборкой крошечных, искусно сделанных работающих двигателей. Неплохой способ провести годы после работы, не так ли?

Этот двигатель V12, считающийся самым маленьким в мире, был построен за 1220 часов.

Если V12 Патело поражает вас, просто подождите, пока вы не загрузите его более свежий проект, этот W32. Это результат 2520 часов работы и состоит из 850 различных частей. Как и V12, он идеально сбалансирован, как показано в этом видео с серией монет, размещенных на верхней части двигателя.

Парень по имени Рональд Валентайн уже 30 лет делает крошечные двигатели, в основном для использования в моделях самолетов. Самый маленький — Nanobee — существует только в виде прототипа и имеет рабочий объем всего 0,006 куб. На самом деле это масляная горелка, которую называют «самым маленьким дизельным двигателем в мире».

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть один из его больших двигателей в действии.

(Спасибо Микалю!)

6. Самый маленький в мире паровой двигатель

Здесь вы видите стационарную паровую машину, но в значительно уменьшенном масштабе.