Судьбы мирового автопрома

Дизель современный подошёл к пределу расхода bsfc, который к тому же незначительно ниже, чем у моторов 90-х от ФВ, в районе 200 г/кВт-ч. Улучшения за 30 лет в основном в снижении шума работы, и в повышении пиковой отдачи, что увеличило сложность и стоимость. Также, в эффективности системы очистки, но это также повышенные сложность и стоимость.

Ниже диаграмма одного из самых последних и эффективных 4-цил. моторов объёмом в 2.0 литра, линейки Ingenium от JLR, на фоне конкурентов от БМВ, Ауди и Бенца. Синий это оптимизированная под минимальный расход топлива версия на 163 л. с. пиковых, красный более мощностная но чуть менее экономичная на 180 л. с. пиковых. Версия с каскадным наддувом из двух разновеликих турбокомпрессоров на 240 л. с. пиковых ещё чуть менее экономична, но на данном графике не приведена. На малых нагрузках bsfc у них в районе 290 г/кВт-ч, на умеренных в 220-230 г/кВт-ч, на высоких нагрузках 200-210 г/кВт-ч. Всё это на 2,000 оборотов, в районе которых его будет держать 8-ступенчатый гидромеханический автомат от ZF.



Автоматы эти также оптимизированы под минимальные потери энергии, например гидротрансформатор у них блокируется на всех передачах, также снижены внутренние потери. Графики потерь момента на передачах в зависимости от входящего момента и оборотов, для версии на 750 Нм пикового, применяемой с дизелями 3.0 и выше, приведены ниже. Для 450/500 Нм версии коробки, которая является основной для дизелей 2.0-2.2 у БМВ, Ягуара и Альфы, данные потери чуть ниже.



Далее снизить средний расход топлива может лишь даунсайз по объёму, ведущий к более продолжительной работе мотора на повышенных bmep/нагрузках в области низких bsfc. Как например в 3-цил. БМВ 1.5 в примере выше, с 216d, с унифицированным цилиндром в 500 с. Однако здесь появляются дополнительные затраты на балансирование трёхцилиндровой конфигурации. Альтернативно, нужна 4-цил. версия, уже с не унифицированным цилиндром в 400 сс, общим объёмом в 1.6 литра, как у того же ФВ. Или же с цилиндрами в 315 и 400 сс, общим объёмом в 1.3 и 1.6 литра, как у Фиата/Альфы.

Так как стоимость систем питания и очистки только растёт, дизельная технология со временем только дорожает. Она эффективная, но стоимостный момент заставляет автопроизводителей всё активнее переходить на настолько же топливно-эффективные бензоэлектрические гибриды, где очистка проще и дешевле, и разница в цене с дизельной компенсирует стоимость гибридного довеска. Особенно в 4-цил. классе, где цены реализации автомобилей минимальны, а затраты на ДВС и очистку определяющи в структуре себестоимости. Тойота, предсказавшая это ещё в 90-х, оказалась права.
 
Последнее редактирование:
Реакции: 2014
Вас почитать, так создаётся ощущение что до 2000 г оптимизацией работы движков вообще не занимались
Однако борьба за расширение зоны оптимальных оборотов и мощностей идет с самого момента зарождения ДВС
Равно как и борьба за "равномерность тяги" и экономичность
Если уйти чуть назад в историю то таковыми "фичами" некогда были к примеру центробежная система опережения угла зажигания, очень сильно расширившая диапазон оборотов работы двигателя
Равномерность тяги и приемистость двигателя обеспечивали "насос-ускоритель" и двухкамерный карбюратор.
С т.з. сегодняшних технологий эти "фичи" кажутся где то даже смешными, НО на тот момент это были столь же прорывные технологии как позже стали "фазовращалки" и всяческие турбонаддувы.
 
Touring сказал(а):
Дизель современный подошёл к пределу расхода bsfc
Нажмите, чтобы раскрыть...

IMG 20200912 155143

Изображение IMG 20200912 155143 расположенное в Radikal.HOST (Радикал.ру)
radikal.host

Расход Туарег 3 3.0 тди 249 лс.
Загрузка более 80%, 100-110 вне населенки. 70-80 в население.

Туарег 1 с 3.0 тди 224 силы в аналогичных условиях имел бы 8.2-8.5

Последний тяжелее, с худшей аэродинамикой, но площадь лобового сечения меньше.
 
Основное изменений в расходе дизелей с 90-х дали коробки, в новых 7-9-ступ. держит мотор на тех же скоростях на существенно более низких оборотах, чем те 5-6-ступ., поэтому моторы работают на более высокой нагрузке и высоких bmep, и на более низких bsfc в районе 200+. К тому же автоматы тогда не блокировали гидротрансформатор на всех передачах, как сейчас, были потери в нём и поэтому выше расход топлива.

Также снижение во многом дал произошедший с 90-х прогресс в шинах, тогда сопротивление качению Сrr у серийной комплектации было 10-12, сейчас 6.5 и менее.

Снизили потери и расход и появившиеся электронно-управляемые полноприводные трансмиссии-подключайки, вместо перманента, где это конечно было применено.

И старт-стоп в городе дал чуть-чуть снижения.

И прикрываемые заслонки в радиаторах на трассе, снижая аэропотери на прохождение потока через радиаторы охлаждения. Сама по себе обтекаемость кузовов была дотошно изучена ещё в начале 80-х, с тех пор снижение Сd идёт только за счёт зашивки днища. Чего не решились делать тогда, из-за изменения терморежима агрегатов, необходимости изменений в подвеске, повышенной сложности сборки, экономических соображений.

Если брать дизельные двигатели, за счёт прогресса в управляющей электронике и механообработке начиная с 90-х уже были внедрены точно дозирующие системы подачи топлива и системы эффективного наполнения воздухом. С тех пор идёт в основном повышение удельной отдачи за счёт повышения пикового давления впрыска и пиковой величины наддува. И снижение шума работы, за счёт внедрения быстродействующих форсунок и реализации многофазного впрыска. Внутреннее трение в них и потери на привод навесного и насосов тоже снижали, но оно даст пару процентов снижения расхода. Основные причины приведены выше, это трансмиссии и шины.
 
Последнее редактирование:
Реакции: 2014
Вот фактический расход в долгую (15,000 км) Оллроада 3-го поколения разработки 10-х с наименее форсированной 190-сильной версией турбодизеля 3.0 V6, на 7-ступенчатом роботе. 7.5 литра при средней скорости в 52 км/ч.



Наш Оллроад 1-го поколения разработки 90-х годов со 180-сильной версией турбодизеля 2.5 V6 на 6-ступенчатой механике расходует в среднем 8.5 литров, при средней скорости около 50 км/ч. Разница с современным примерно 1 литр.

В основном потому что его мехкоробка на 90 км/ч выставляет на верхней 6-й на 1,800 оборотов, что приводит к более низкой нагрузке и bmep, и к более высокому bsfc и расходу на сотню. Происходит это несмотря на то что пик момента двигателя достигается на 1,500 оборотов, потому что именно в этой модели изменена главная пара. За счёт этого снижена минимальная скорость движения на 1-й передаче, до 7.6 км/ч на 1,000 оборотов двигателя. Это сделано ради максимально медленного движения по корням на лесной дороге, или же по песку.



Оллроад 3-го поколения его мехкоробка-робот на 90 км/ч на верхней 7-й передаче выставляет на 1,250 оборотов, ровно на начало пика момента, за счёт этого выше нагрузка и bmep, и ниже bsfc и расход на сотню. Это стало возможным потому, что главная пара здесь иная. На корнях или песке на 1-й передаче с ней уже 8.9 км/ч на на 1,000 оборотов. Приоритеты для этого поколения загород и автобан, уровень шума на скорости, и расход топлива, а не лес.



Межосевые дифференциалы у машин похожие по конструкции, механические, Торсен C с разбросом тяги по умолчанию 50:50 у 1-го поколения, и Ауди с солнечными шестернями с разбросом 40:60 у 3-го. Межколёсные одинаковые, открытые. Аэросопротивление CdA близкое, 0.83 и 0.73. Снаряжённая масса близкая, 1.93 и 1.97 тонны. Шины по Crr сейчас уже тоже, так как покупаем современные с пониженным. То есть эти факторы влияют минимально.
 
Последнее редактирование:
Реакции: 2014
США вкладывает 300 млрд баксов в "перетягивание" производства электромобилей и сопутствующих агрегатов на свою территорию

Министр торговли Южной Кореи призвал ЕС вместе бороться с законом США о снижении инфляции - Российская газета

Европейский союз и Сеул должны сотрудничать при реагировании на принятый в США закон о снижении инфляции (IRA). Об этом заявил министр торговли Южной Кореи Дукгын Ан в интервью изданию Euractiv.
rg.ru

Это вам не 3 лярда вложенные Россией в ВАЗ
и даже не 30 лярдов всевозможных "вспоможений" аэрбасу (из за которых потом долго с США бодались).
Речь идет о куда более масштабных вливаниях
 
Последнее редактирование:
Sergey-nn сказал(а):
Это вам не 3 лярда вложенные Россией в ВАЗ
Нажмите, чтобы раскрыть...
А не может такого быть, что один жрет черную икру, а другой - кабачковую, а результат все равно в канализацию. Ну и непонятки, почему америкосы считают инвестиции в евро.
 
Vlam сказал(а):
Ну и непонятки, почему америкосы считают инвестиции в евро.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Считает rg.ru. Вообще то в первоисточнике в заглавие "....призывает к сотрудничеству с ЕС против законопроекта о субсидиях США" перетянули в "....призвал ЕС вместе бороться с законом США о снижении инфляции". Еще кто ни будь перепечатает так там уже война получится.

韓, 독일·일본·EU 등과 “美인플레감축법 부당” 공조 모색

미국의 ‘인플레이션 감축법(IRA)’ 시행에 따른 한국산 전기차 차별 문제와 관련해 정부가 유사한 피해가 예상되는 국가들과 실무 협의에 착수하는 등 공동 대응을 모색하고 나섰다.…
www.donga.com
 
Последнее редактирование:
Думаю евреи взялись из бездумного копипасты нашими жуоналажниками новости какого то европейского СМИ.
Что же касается "канализации" по результатам тех вложений ВАЗ перешёл с "семёрки" на "Весту". Думаю нет смысла расписывать отличия этих машин в плане технологий производства.
По сути завод вышел на уровень нормальных иномарок бюджетного сегмента.
Если БЫ вложили не 3 лярда а ,30 появилась бы возможность производства авто уровня БМВ (вместе с коробками-автомат и турбированными дизелями)
Здесь же речь идёт о сумме ещё десятикратно большей. Учитывая не самое благополучное для Европы время с т.з. энергетики, следует ожидать массового переноса производства электрокаров в США.
Таким образом пока Европа занимается экономической войной с РФ, штаты обеспечивают себе гегемонию в завтрашнем автомобилестроении.
Единственнм кто сможет составить им конкуренцию будет Китай. Производство автомобильных шасси они прекрасно освоили. Силовую электронику тож. При чем для этого у них локализовано все от литографии до выращивания кристаллов и финального производства. Единственное в чем они пока "не канают" - полный автопилот.
Так что США имеют все возможности перетянуть на себя экономическое лидерство по меньшей мере западного полушария
 
Начиная с 50-x карбюраторы уже были достаточно совершенной конструкции, и мощностные режимы не были для них вопросом, проблема была в смесеобразовании на малых нагрузках, они не давали нужной точности, в итоге страдал и расход и выбросы.

Необходимую точность и выбросы дали системы механического впрыска, внедрённые с начала 70-х в ответ на ужесточение требований в США, и особенно в Калифорнии. Но в чисто механической реализации они были чересчур сложны.

Последовавшие за ними первые системы электронного впрыска, дискретные аналоговые, также были чрезмерно сложны.

Пришлось ждать до начала 80-х, появления цифровых систем впрыска и зажигания. Как только в конце 70-х появились первые недорогие 8-бит микропроцессоры американской разработки, и такая же память, что позволило хранить в памяти карты впрыска и зажигания, и управлять ими на лету, стартовала разработка таких систем, и к началу 80-х они были реализованы практически. Что и стало триггером для широкого их внедрения в последующие годы, и замены ими карбюраторов.

Гидравлически управляемый вариатор фаз был внедрён одним из европейских производителей в 80-м году, электрогидравлический управляемый, в 83-м, когда он же внедрил первую систему электронного микропроцессорного впрыска собственной разработки. Японские производители впервые массово внедрили вариаторы только в конце 80-х.

Тогда же, в начале 80-х, благодаря системе электронного микропроцессорного впрыска данный европейский производитель реализовал две другие ключевые технологии снижения расхода топлива, отключение части цилиндров в режимах малой нагрузки, реализующее повышение нагрузки на остальные и выведение их в область низких bsfc, и гибридный "электродовесок", в виде комбинации генератора, электромотора и батареи, реализующих рекуперацию, и снижение за счёт неё потерь энергии в городском режиме движения.

4-клапанная головка в автоспорте у этого европейского производителя это 1914-й год, более широко в автоспорте внедрена в конце 60-х, в бытовых машинах внедрена в начале 90-х. Хотя в бытовых эксплуатационных режимах она мало что давала на фоне толково реализованных 2-клапанных этой фирмы, скорее наоборот, поэтому они с ней и не торопились. Но японские фирмы, вложившиеся в 80-х в механообработку, сделали 4 клапана в 90-х обязательной для успешной конкуренции опцией. К слову, долговечный цельноалюминиевый двигатель этот европейский производитель сделал ещё в 50-х, когда Тойота только начинала производить свои первые легковые машины.

Японские фирмы в 90-х благодаря прогрессу микропроцессорных систем управления впрыском и зажиганием пытались сделать стандартом непосредственный бензиновый впрыск, и работу его на сильно обедненной бензиновой смеси в стиле дизеля. Но сложность ловушки твёрдых частиц возникающих в ряде режимов работы на ней, и активное развитие в Европе в тот же временной период непосредственного дизельного отодвинуло внедрение непосредственного бензинового на начало 00-х годов.

В 00-х он позволил реализовать повышенную степень сжатия при том же октане, за счёт чего чуть-чуть снизить расход, и внедрить работу в части режимов на обеднённой смеси, ради этой же цели, а также улучшить смесеобразование, что несколько выровняло характеристику отдачи.

Кроме прогресса электронно-управляемых систем впрыска, дизель сделало полноценным конкурентом бензину турбирование, и оно было опять-таки недорого реализовано в 80-х и позднее, благодаря прогрессу в управляющей электронике, уже без чрезмерной технической сложности ранних буст-контроллеров.

Благодаря этому же прогрессу в электронике в конце 90-х Тойота вывела на рынок первый коммерческий бензиновый гибридный "электродовесок". Успешно реализованный кроме прогресса в электронике благодаря доведению до серии никель-металлгидридной батарейной технологии в середине 80-х годов, и снижению цен на такие ячейки к середине 90-х из-за массовости их выпуска для питания бытовой электроники. В остальном никаких новшеств по отношению к европейским разработкам 80-х у Тойоты не было.

Системы отключения части цилиндров и гибридные "довески" в Европе массово стартовали только в конце 10-х, через 25 лет после первых практических разработок, в основном из-за ужесточения требований по выбросам и расходу, и из-за отказа от дизельной технологии из-за возросшей стоимости её очистки.
 
Последнее редактирование:
Системы непосредственного впрыска применялись еще во время ВМВ.
ЕМНИП на Ла-5 такая стояла. Плюс непосредственный впрыск стоит на всех дизелях в т.ч. и на Т-34.
Так что эти разработки куда старее чем вы думаете. Собственно дороговизна механического ТНВД ограничивает применение систем непосредственного впрыска (и соответственно применения дизелей)
Что же касается распределенного впрыска (не путать с непосредственным) он действительно появился в массовом масштабе с появлением электронных систем управления. Можно конечно его реализовать и механически, но это дорого и малоэффективно
 
Последнее редактирование:
Sergey-nn сказал(а):
Плюс непосредственный впрыск стоит на всех дизелях в т.ч. и на Т-34.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Компрессионные моторы, работающие солярке, были и до дизеля. А вот ценность идеи инженера Дизеля, сжимать воздух и впрыскивать топливо под давлением. И соотв моторы, работающие по такому принципу стали называться дизелями. Как то так.


Непосредственного впрыска на зажигалках как грязи. Хотя такое себе опять же на любителя или вас не спрашивали.
Нам такое не надь
 
Ariec 71 сказал(а):
Компрессионные моторы, работающие солярке, были и до дизеля.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Это по типу с зажиганием от калильной керамической трубки или стержня, были такие в начале 20 века. Работали вроде на керосине. Соляры тогда еще не было. Да и у Дизеля опытные моторы бензиновые были, если склероз не подводит.
 

Я достаточно ясно написал что эти системы были более-менее массово внедрены в 70-х, о разработке и первых применениях я намеренно не упоминал.

Непосредственный и есть распределённый, по умолчанию.

У немецкого Bosch непосредственный бензиновый механический действительно впервые появился на авиадвигателях, в 1937-м. Это были моторы V12 от DB и R9-R14 от BMW. В 54-м году Bosch впервые применил его на легковых машинах, на суперкаре 300SL от MB, с мотором 3.0 L6.




В том же 54-м упрощённая версия была применена на семейном GP700E от производителя Goliath, с 2-цил. мотором 0.7 L2.



На этом с непосредственным механическим практически всё, оказалось чрезмерно сложно и дорого. Эстафету через 40 лет принял непосредственный электронный, в конце 90-х, когда эти барьеры были убраны.

Остальные системы механического впрыска реализованные в 50-80-х, использовали механический блок управления и узел распределения, совместно с форсунками распределённого впрыска, расположенными в каналах впускного тракта двигателя. Так было и дешевле и проще, чем реализовывать непосредственный (но отнюдь не дешёво и не просто).

1. Британский Lucas, первая реализация на гоночном Jaguar D-type c 3.8 L6 в 56-м, и далее в секторе спорт- и суперкаров.





2. Немецкий Kugelfischer, первая реализация на бытовом Peugeot 404 c 1.6 L4 в 64-м, далее в основном в секторе спорткупе и спорткаров.







3. Итальянская Spica, первая реализация в секторе спорт и суперкаров, на Alfa Spider с 2.0 L4 в 69-м, и на Alfa Montreal с 2.6 V8 в 70-м.

Она действительно имела исходник в виде дизельной системы, разработанной для трактора. Однако при переходе с дизельного управления количеством впрыскиваемого топлива на бензиновое, завязанное на количество воздуха и бензина, с узким диапазоном соотношения воздуха с бензином, всё усложнилось. Стали нужны трёхмерные механические валы, аналог карт в электронном бензиновом впрыске, и нужен регулятор состава смеси в зависимости от плотности воздуха. Это всё реализует левый блок, или "механический компьютер", конструкция его приведена ниже.






В 70-80-х был реализован ещё один тип механического впрыска в коллектор, K-Jetronic от Bosch. Его электронно-механический наследник, это KE-Jetronic. Они также применялись на отнюдь не массовых машинах.

Данные системы в силу существенно меньшей стоимости победила система Electroinjector от американской Bendix с электромагнитными форсунками. Она была разработана в 1951-1957, и в середине 60-х продана Bosch-у. Первое применение она нашла под маркой D-Jetronic, с аналоговым управлением по давлению воздуха во впускном коллекторе, на сравнительно массовом VW 1600, с мотором 1.6 H4.

Позднее на рынок был выведен вариант L-Jetronic, с управлением по расходу воздуха c расходомером типа flap, также в аналоговом исполнении, на дискретных элементах. И ещё позднее, LH-Jetronic, с расходомером типа hot-wire.

Начиная с 79-го последовал Motronic, снова от Bosch. Произошло это тогда когда широкодоступные микропроцессоры и память позволили хранить карты впрыска и зажигания, объединив эти системы в одном модуле.

Управление в нём идёт по расходу воздуха, с начала 90-х c ипользованием расходомера типа hot-wire. Тогда же исчез и распределитель зажигания, сменившись на катушку над каждой из свечей, типа coil-on-plug. Дальше в основном шёл рост быстродействия, за счёт роста вычислительных возможностей процессора, и рост объёма памяти.

Бензиновый впрыск непосредственно в цилиндр с микропроцессорным управлением и электромагнитными форсунками, первая реализация это 1996 год и модель Mitsubishi Galant c 1.8 L4. В 2000-м такая система, Motronic Direct, появилась и у Bosch, и первая реализация это моторы FSI от VW. Сейчас такой впрыск обычное дело, даже на недорогих машинах.

До середины 80-х на легковом дизеле впрыск осуществлялся в предкамеру. Дизельный впрыск непосредственно в цилиндр, первая реализация на лёгких коммерческих авто это Ford Transit с 2.5 L4, в 1984-м. На легковых, первая реализация это Fiat Croma, с 1.9 L4, в 1986-м. Снова-таки это стало возможно благодаря электронному микропроцессорному управлению, как и последующее турбирование. Применены электронно-управляемые рядные либо радиальные топливные насосы от Bosch, и механические форсунки. Разница с предкамерными системами состоит в возросшем давлении впрыска.

1997-й это первый дизельный Common Rail впрыск, разработанный в Fiat, и коммерциализированный Bosch-ем. С тех пор он поставляется им на множество моделей, от различных автомобильных фирм. В первых реализациях шёл с компактным радиальным насосом, общей топливной рампой, и электромагнитными форсунками. С тех пор, случился рост давления впрыска, вслед за ростом давления наддува, а также рост быстродействия форсунок, с переходом с электромагнитных на пьезокристаллические, ради повышения пиковой отдачи и снижения шумности. Ещё, внедряются более сложные системы очистки.

Но это уже архаика, а рулит электропривод.
 
Последнее редактирование:
Touring сказал(а):
Непосредственный и есть распределённый, по умолчанию.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Понятно, что непосредственно в 4 цилиндра не удастся впрыскивать через одну форсунку, Однако давайте придерживаться общепринятой терминологии
 
именно про это я и говорил
Ничего сверхпрорывного в реализации непосредственного впрыска (как и турбонаддува) на легковушках нет
Эти технологии прочно обкатаны еще до ВМВ в авиации и на дизельных моторах
 
А нужна всего-то культура производства: массовый непьющий рабочий и массовый нормальный инженер (а не троечник, пошедший в ВУЗ от армии откосить).
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Меню
Вход
Регистрация