Управление движением поршней в двигателях внутреннего сгорания

Многочисленные расчеты и экспериментальные исследования показали, что и для бензинового двигателя, и для дизеля регулирование степени сжатия способно обеспечить приблизительно одинаковое улучшение топливной экономичности на 20%, хотя причины этого и алгоритм регулирования степени сжатия для бензинового двигателя и для дизеля различны.
Возможность регулирования рабочего объема еще более ценна для показателей двигателя, чем регулирование степени сжатия. Большой рабочий объем существующих двигателей нужен только для движения автомобиля со скоростями, близкими к максимальной. Эти режимы не превышают 10% общего времени движения автомобиля.
Наибольшую часть времени, например, при движении в городе, требуется экономичный двигатель с малым рабочим объемом. Совместное регулирование степени сжатия и рабочего объема открывает широкие перспективы создания двигателя нового типа с управляемым движением поршней. Это «эластичный» двигатель, гибко приспосабливающий свои объем и степень сжатия к условиям движения автомобиля. Книга содержит обзор конструкций преобразующих механизмов двигателей, позволяющих регулировать степень сжатия и рабочий объем. Дается классификация преобразующих механизмов на базе плоских кинематических цепей. Показано, что указанные механизмы могут быть подразделены на 1-, 3-, 5-элементные. Дана классификация 3-элементных преобразующих механизмов и приведен обзор конструкций двигателей, разработанных на их основе. Рассмотрены вопросы оптимизации параметров траверсных механизмов, проведен их кинематический и динамический анализ.
Показано, что управление движением поршней органически связано с ведущими современными направлениями совершенствования автомобильных двигателей, известными как downspeeding (снижение частоты вращения коленчатого вала) и downsizing (уменьшение рабочего объема), общим для которых является минимизация объемного расхода рабочего тела. Освещены вопросы оптимизации конфигурации камеры сгорания в двигателях с управляемым движением поршней и организации воздушных потоков в камере сгорания дизеля с регулируемой степенью сжатия.
Описаны конструкции изготовленных под руководством автора двигателей с управляемым движением поршней и приведены результаты их испытаний.