Повышение эффективности двигателя и перспективы его развития

ДВС, пришедший на замену паровой машине, наиболее широко применяется на транспорте, как наземном, так и воздушном, благодаря возможности автономного перемещения экипажа или летательного аппарата на большие расстояния без стационарных баз дозаправки топлива вследствие огромного запаса энергии, заключенной в относительно небольших массе и объеме топлива.

Запасы жидкого углеводородного топлива конечны, несмотря на то, что каждый год открываются их новые месторождения. Поэтому актуальна задача наиболее экономного использования топлива именно в тех условиях, в которых оно наиболее эффективно — на автономных транспортных средствах, прежде всего на воздушном транспорте и автомобилях.

И для летательного аппарата и для автомобиля очень важно отношение собственной массы с запасом топлива к полной массе: чем больше запас топлива, тем меньше полезная нагрузка и больше энергии топлива расходуется на перемещение самого транспортного средства.

В качестве топлива на морском и речном транспорте можно использовать уголь, тем более что КПД современных паровых машин возросло в 2 раза по сравнению с машинами середины XX в. На крупных судах могут с успехом применять ядерные энергетические установки.

Железнодорожный транспорт целесообразно перевести на электрическую энергию, в крайнем случае можно вернуться к паровозам: так как масса парового локомотива даже с запасом топлива и воды составляет 4…5% массы всего состава. Тем более неразумно использовать жидкое углеводородное топливо для стационарных энергетических установок, особенно для крупных электростанций.

Уже много десятилетий ДВС предрекают замену: то в связи с предполагаемым созданием новых энергетических установок, то в связи с исчерпанием запасов топлива. Наверное в будущем сфера применения традиционного ДВС (и поршневого, и турбинного) будет ограничена. На городском транспорте должна быть преобладающей электрическая энергия. Вполне вероятно применение транспорта с аккумуляторными энергетическими агрегатами для перевозок пассажиров и мелких грузов на относительно небольшие расстояния. В малых городах и поселках в качестве средств индивидуального перемещения разумно выбрать велосипеды и веломобили.

ДВС обязан существовать, и в любом случае задача наиболее полного использования энергии топлива остается самой актуальной и в ближайшем и отдаленном будущем при создании ДВС. Наиболее эффективный путь экономии топлива — снижение энергоемкости технологических процессов, будь-то вспашка земли, лесоповал или перевозка грузов.

Другой путь — транспортировка грузов. Многие грузы можно перевозить и водным путем, и по железной дороге. Мощность судна на 1 т груза может быть в пределах 0,5…1 кВт, железнодорожного локомотива — 2…3 кВт, а грузового автомобиля — не менее 4…5 кВт.

Немаловажным является вопрос скорости транспортных средств. Чем выше скорость, тем больше пропускная способность любой дороги, но с ростом скорости увеличивается интервал между автомобилями или составами, необходимый для обеспечения безопасности движения.

Конечно, наибольшую экономию топлива можно получить при полной загрузке автомобиля и сокращении порожних рейсов, так как грузовой автомобиль имеет полезную грузоподъемность, примерно равную или чуть большую его собственной массы. Отсюда следуют два вывода: о рациональности загрузки автомобиля и необходимости иметь целую серию автомобилей различной грузоподъемности для обеспечения рациональной загрузки. Следовательно, серии автомобилей должна соответствовать и серия двигателей разной мощности.

Реальным источником экономии топлива является организация движения, особенно в городах. В технических данных автомобиля обычно приводят сведения о расходе топлива при равномерном движении по uiocce (для легковых автомобилей, например, при скорости 90… 120 км/ч) и при движении в городе. В городе автомобиль расходует примерно столько же топлива, сколько при движении по шоссе со стодвадцатикилометровой скоростью. Связано это с частыми разгонами, торможением автомобиля, длительными и частыми стоянками у светофора, когда двигатель работает в режиме холостого хода.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *