" Особенностью автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» является то, что силовой агрегат МеМЗ-968Н размещен в задней части кузова. Это делает трансмиссию довольно компактной.
В состав силового агрегата МеМЗ-968Н входит: V-образный четырехцилиндровый верхнеклапанный карбюраторный двигатель с воздушным охлаждением, коробка передач, главная передача с дифференциалом, сцепление.
Двигатель силового агрегата МеМЗ-968Н с мощностью брутто 30,8 кВт (42 л. с.) обеспечивает максимальную скорость 118 км/ч, время разгона не более 38 сек. от 0 до 100 км/ч.
Мощность брутто — это мощность двигателя, в которой не учитываются потери на приведение в действие вентилятора, потери в воздушном фильтре и глушителе
.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.
На сегодня всё могло бы быть совсем иначе.
Этот мотор сочетает в себе (4+2)-тактный цикл работы и Ш-образную конструкцию(W-образную).
Сразу же некоторые пояснения на примере (4+2)-тактного мотора R6 для того чтобы изначально снять вопросы и они не возникали по ходу прочтения статьи.
Цикл работы-первые 4 такта соответствуют работе обычного 4-х тактного мотора, после такта выпуска газов добавляются ещё 2 такта на впуск и выпуск воздуха для дополнительной продувки цилиндра и охлаждения стенок цилиндра, поршня, клапанов. Этот демпферный цикл охлаждения позволяет ориентировочно в 2 раза увеличить удельную мощность на такте РХ без перегрева деталей ПГ, всё упирается лишь в механическую прочность деталей ПГ, тепловой режим работы не становится более напряжённым. Таким образом цилиндр за 6 тактов выдаёт ту же мощность что и 4-х тактном моторе за 8 тактов. В итоге удельная мощность мотора увеличивается ориентировочно в 1,33 раза при нормальном тепловом режиме работы двигателя.
Для мотора R6 всегда происходит такт РХ в одном из цилиндров, такт выпуска отработанных газов и такт выпуска разогретого чистого воздуха из цилиндра работающего на 6-м такте.
Название (4+2)-тактный цикл применяется для того чтобы не возникала путаница с другими 6-ти тактными циклами других авторов.
Конструктивно мотор R6 это растянутый R4 с кривошипами коленвала расположенными под углом 180 гр. относительно друг друга, как и на 4-х тактном рядном моторе. Рабочий ход через 180 градусов.
Для устранения вибраций и уравновешивания инерционных сил 2-го порядка в моторе R6 желательно установить два балансирных вала. Существуют и некоторые технические решения позволяющие снизить ударные нагрузки на детали ПГ при увеличении степени сжатия мотора, а также уменьшить неравномерную выработку и образование эллипса- всё это достигается без значительного усложнения конструкции мотора и без снижения его надёжности.
Без решения вопросов по диаграмме фаз газораспределения это было бы невозможно и только после решения этой основной задачи стало возможным двигаться далее. В итоге получилось что максимально эффективными, сбалансированными, надёжными на данный момент времени являются дефорсированные моторы с ресурсом не менее 600 тыс.км. Конструктивно это R6, R8, R9, V8, V12. Для (4+2)-тактного мотора с воздушным охлаждением дефорсированный означает примерно 7,5 л.с. на 100 куб.см его объёма. Всё в мире относительно. Полностью сбалансированным и наиболее конструктивно простым является мотор R9.
Все преимущества (4+2)-тактного мотора R9 по его сбалансированности и рабочему ходу через каждые 120 градусов можно реализовать на Ш-образном моторе. Это достаточно просто, но так сказать весьма экстравагантно в мире моторостроения. Ш-образный мотор имеет 3 блока цилиндров-центральный и расположенные слева, справа от него под углом 60 градусов. Для 6-ти цилиндрового двигателя коленвал с кривошипами через 60 градусов и рабочий ход через 180 гр.
Такие 6-ти (3 пары диаметрально расположенных кривошипов, каждая пара на свой блок цилиндров) и 12-ти цилиндровые( 3 креста, каждый на свой блок цилиндров) моторы являются полностью уравновешенными и более компактными. Для 9-ти цилиндрового (4+2)-тактного мотора образуются 3 тройки кривошипов с углами их сдвига в 40 градусов (в каждой тройке сдвиг 120 градусов, каждая из троек работает на свой блок цилиндров).В этом случае угол развала блоков цилиндров(считая от центрального) у Ш-образного мотора может составлять 40 или 80 градусов(во втором случае расположение ближе к оппозитному).
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ И РЕАЛЬНАЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ.
Геометрическая степень сжатия 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 11-12 и несколько зависит от частоты вращения коленвала (распредвалов).
Реальная ССж 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
ФОРМИРОВАНИЕ ТВС.
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.
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
Коленвал двигателя выходит за пределы корпуса и имеет шестигранную (звездообразную) форму, на него одевается ротор эл. двигателя-генератора постоянного тока напряжением 48 В. Отсутствуют муфты.Ротор эл. Д-Г имеет больший диаметр и момент инерции, одновременно является и маховиком.
В машине устанавливаются 4 АКБ 6СТ-90 суммарной ёмкостью около 4,5 кВт*ч, бортовая сеть на 48 В
При объёме каждого цилиндра 200 куб.см общий объём 6-ти цилиндрового мотора составил
бы 1,2 л- это было бы примерно 90 л.с. и 180 Нм крутящего момента, плюс к этому при ускорениях мощность и крутящий момент эл. двигателя-генератора. Получилась бы "красная ракета".
Ссылка: https://www.drive2.ru/b/660657780419465672/
P.S. Ещё более интересный мотор воздушного охлаждения рассматривается в статье "Идеальный" бензиновый 4-х тактный мотор.
Машина получается без КПП
