10-ти цилиндровый, двухрядный, с геометрической ССж (степенью расширения газов на такте РХ) 17-18.
Почему двухрядный?-можно отказаться от балансира на валу. Получается что как бы два отдельных мотора связаны одним валом, но со сдвигом на 180 гр. Один мотор является балансиром для другого.
В случае с 10-цилиндровым мотором получается что 2-й ряд цилиндров размещается между цилиндрами первого ряда. Возрастает весовое совершенство мотора. Рабочий ход через 72 градуса, мотор является полностью сбалансированным.
Геометрическая и реальная степени сжатия:
Геометрическая степень сжатия( степень расширения газов на такте РХ) у этого мотора составляет 17-18. Это позволяет более эффективно использовать энергию сгоревшего топлива. Реальная степень сжатия обычно определяется углами открытия-закрытия впускных клапанов и количеством попавшего в цилиндр воздуха. Реальная степень сжатия у этого мотора находится в пределах 10-12 и несколько зависит от частоты вращения коленвала (распредвалов).
Реальная СС в этом моторе регулируется выпускными клапанами, впускные клапана работают как и обычно.В начале такта сжатия выпускные клапана(клапан) находятся в приоткрытом положении и выпускают часть воздуха при начале движения поршня вверх.
Для этого на распредвале достаточно дополнительно выточить более пологий кулачок который дополнительно приоткрывает выпускные клапана(клапан) на непродолжительное время в начале такта сжатия.
Сразу же исчезают всякие проблемы с воспламенением ТВС-применяется обычное искровое зажигание.
Наполнение цилиндров воздухом максимально полное, избыток воздуха выпускается из цилиндра в начале такта сжатия. Наддув воздуха может вообще не применяться.
Преимущества моторов с воздушным охлаждением:
"…В двигателе «Запорожца» ЗАЗ-968М каждый цилиндр – это отдельная деталь. Это довольно удобно при ремонте, так как дает возможность быстро снять неисправный поршень или цилиндр и заменить его. В то же время у двигателей с водяным охлаждением дефект даже в одном цилиндре блока требует замены всего блока цилиндров либо его ремонта…
…Преимуществом воздушного охлаждения двигателя является то, что для его охлаждения не нужна жидкость. Так как заливать и сливать жидкость в радиатор не нужно (что важно в зимнее время), двигатель всегда готов к запуску. Воздушное охлаждение двигателя МеМЗ-968Н удобно при эксплуатации в безводных и жарких районах страны. Тепловые потери у МеМЗ-968Н с воздушным охлаждением довольно невысоки по причине высокой средней температуры цилиндров. При охлаждении тепла отнимается меньше, чем у двигателей с жидкостным охлаждением, в связи с чем эффективный КПД выше при одинаковой степени сжатия. Этим объясняется, что у двигателя с воздушным охлаждением удельный расход топлива небольшой.
Так как у двигателей с воздушным охлаждением большая разница температур выходящего и входящего воздуха, то для охлаждения цилиндров нужно относительно меньше воздуха (в 1,5-2 раза), чем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение.
Цилиндр двигателя с воздушным охлаждением из-за меньшей массы быстрее прогревается, что сильно уменьшает его износ. Наибольший износ цилиндров происходит в момент пуска двигателя, когда стенки цилиндров еще холодные и смазка недостаточна. На холодных стенках цилиндров происходит конденсация продуктов сгорания, что вызывают коррозию, особенно в верхней части цилиндров. Этот период износа у двигателей с воздушным охлаждением намного меньше, что важно при эксплуатации автомобиля в условиях города на коротких участках…" Цилиндры: Раздельные, взаимозаменяемые, отлиты из чугуна.
Формирование ТВС для бензиновых моторов с высокой ССж:
Для бензиновых моторов с высокой степенью сжатия и топливной эффективностью вполне возможны следующие решения:
1.В состав бензина вводится дизтопливо, ориентировочно в количестве 5%, более длинные цепочки углеводородов продолжат горение ближе к завершению такта РХ и давление газов в цилиндре будет изменяться более плавно, возрастёт крутящий момент мотора.
2. Для более полного сгорания дизтоплива в составе бензина и для того чтобы не снижалось ОЧИ в состав топлива вводится дополнительно примерно 6-8% диметилкарбоната (С3Н6О3, ОЧИ-130) и 2-3% изопропилового спирта (гомогенизатор, С3Н8О, ОЧИ-122).
Таким образом сокращается разрыв между ОЧИ и ОЧМ при возрастании ОЧМ.
3.Для бензиновых моторов уже после воздушного фильтра и интеркулера возможно установить дополнительный испаритель который будет обогащать водно-спиртовыми парами воздух поступающий в цилиндры.Для примера смесь изопропилового спирта с водой в соотношении 50% по массе.
Принцип схож с обычными увлажнителями воздуха, дополнительно снижается температура поступающего в цилиндр воздуха. Поверхность с которой происходит испарение расположена горизонтально, имеет относительно большую площадь и волнистую поверхность. Или просто впрыскивать водо-метанол в воздушный поток при режиме работы мотора "Спорт+".
Пары спиртов имеют более высокое ОЧИ и препятствуют возникновению детонации, водо-спиртовые пары к тому же несколько уменьшают температуру в цилиндре и дополнительно увеличивают давление в конце такта РХ.
Примерно так это в теории выглядит.
Экология в этом варианте не страдает, ресурс мотора не снижается.
Конечно важна температура (влажность) поступающего в машину воздуха-в морозную погоду и при большой влажности испарение будет происходить значительно медленнее, процесс так сказать саморегулирующийся.
Все эти решения достаточно просты, но требуется их более детальная отработка на стенде для определения наиболее оптимальных пропорций состава топлива и подтверждения роста технических параметров мотора, его топливной эффективности.
Гибридная силовая установка:
Мотор устанавливается вертикально( цилиндры расположены горизонтально, нет верхних и нижних цилиндров), при объёме цилиндра всего 200 куб.см общий объём двигателя составит 2,0 литра.
Сверху на вал мотора устанавливается электродвигатель-генератор постоянного тока на напряжение 48 В. Снизу на валу двигателя устанавливается 3-х фазный генератор переменного тока. Привод полный, на каждое колесо свой электродвигатель.
В более изощрённом виде привод гидравлический.
4 АКБ 6СТ-90 устанавливаются в теплоизолированном отсеке в багажнике авто. Суммарная ёмкость АКБ около 4,5 кВт*ч.
Примерно так может быть…или не быть…
P.S. Более простым является 6-ти цилиндровый двухрядный мотор, по 3 цилиндра в каждом ряду или однорядный 6-ти цилиндровый-рабочий ход через 120 градусов.
Ещё более интересны такие (4+2)-тактные моторы, удельная мощность у них примерно в 1,33 раза больше чем у 4-х тактных