Новый способ экономии топлива и масла в ДВС

Технология, предложенная инженерами института станкостроения и кузнечно-прессовой техники им. Фраунгофера, поможет сократить потребление бензина и масла на 2-3% за счет уменьшения трения внутри цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания.

ДВС без масла долго не проработает. Поршни нуждаются в большом количестве смазки, чтобы перемещаться в цилиндрах. Две вещи, как известно, повышают уровень трения. Первая — деформация цилиндра, когда головка блока цилиндров неподвижна: явление известно как статическая деформация. Второе наблюдается во время работы двигателя, когда высокая температура деформирует стенки цилиндра. Степень этой температурной деформации зависит от преобладающих температур и определенной модели автомобиля. В действительности поршень не двигается вверх-вниз с безупречной гладкостью, а то и дело касается стенок цилиндра. Это приводит к потребности большего количества бензина и масла.

Автопроизводители уже научились ремонтировать статическую деформацию. В ходе заключительного этапа механической обработки, хонингования, техники устанавливают на двигатель специальный инструмент, который моделирует головку цилиндра. Температурная деформация представляет определенные трудности, поскольку до сих пор исправлять этот дефект никто не умел.

Проблему решили инженеры из Фраунгоферского института в сотрудничестве с автопроизводителями и станкостроителями.

«Наша технология позволяет исправлять и статическую, и тепловую деформацию. Она может привести к 2-3%-ной экономии топлива в двигателях внутреннего сгорания и сократить на один шаг их производство», сказал Андре Бачт.

Эта умная технология основана на уникальном инструменте, способном подстраивать собственную форму. Инженеры решили выяснить, как искажается машинный блок: они определили уровень статической деформации, отвинтив головку цилиндра и измерив степень его деформации. Затем они смоделировали тепловую деформацию, которая происходит в каждой модели авто, используя рабочую температуру 90 градусов Цельсия. Хонинговальный инструмент регулирует свою форму, основываясь на этих вычислениях, и так изменяет профиль цилиндра, чтобы позже поршни двигались по нему совершенно гладко во время работы двигателя, предотвращая чрезмерной трение.

Разработчики объединили небольшие пьезоактуаторы в инструмент, способный менять форму и диаметр сколько потребуется.

Прототип инструмента уже готов. Исследователи тестируют его, чтобы доказать, что способны достичь требуемой точности поверхности без замедления производства (не более 20-30 секунд на каждый двигатель). В настоящее время исследование выполняется на испытательном цилиндре в сотрудничестве с автопроизводителями. Инженеры анализируют, до какой степени трение поршней и потребление топлива сокращаются, а также как изменяется продолжительность срока службы двигателя по сравнению с обычным. Тестирование будет завершено до конца года. Затем ученые планируют разработать инструмент и процесс производства, чтобы их приняли на вооружение автопроизводители.

3% экономии топлива и масла не является впечатляющим результатом. Однако данная инновация позволит не только умерить аппетиты мотора, но также снизить угар масла, и что самое главное, повысить надежность силовых агрегатов.

По материалам Innovanews.ru