АВТОМОБИЛЬНЫЕ БЕНЗИНОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ВНУТРЕННИМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕМ: ПРОБЛЕМЫ НА ПУТИ СОЗДАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНОГО ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗЦА

Основным стимулом, определяющим повсеместное стрем- ление исследователей к развитию и дальнейшему совершен- ствованию ДВС с непосредственным впрыскиванием бензина, является их высокий уровень топливно-экономических показа- телей, которые достигаются благодаря возможности создавать в камере сгорания (КС) систему зон с различным соотношением компонентов горючей смеси. Несмотря на очевидные достигнутые успехи, ДВС с НВБ еще далеки от теоретически прогнозирования уровня совершен- ствования. К основным нерешенным вопросам для двигателей с НВБ следует отнести те, которые связаны с режимами работы с расслоением заряда, когда выбросы с ОГ NOX не предотвра- щаются традиционным бифункциональным нейтрализатором, и система очистки ОГ дополнительно оснащается нейтрализато- рами NOX накопительного (сорбционного) типа. Этот тип ней- трализатора (с учетом его функционального назначения) предо- пределяет необходимость систематической регенерации, т.е. удаления накопленных в нем продуктов NOX и серы при рабочей температуре свыше 650С. Для достижения этой температуры двигатель переводится на энергетически убыточный режим ра- боты с целью повышения температуры рабочего тела, что нега- тивно отражается на его ресурсных и топливно-экономических характеристиках. Нерешенными проблемами для этих двигателей по-прежнему остаются снижение жесткости работы (шума) и эмиссии дис- персных частиц на режимах работы с организацией расслоения гетерогенной топливно-воздушной смеси (что свойственно ор- ганизации дизельного процесса). Кроме того, современные ав- томобили с двигателями с НВБ имеют относительно высокую стоимость, в том числе, вследствие оснащения их дорогостоя- щими системами нейтрализации. Успешное решение обсужденных в статье вопросов позво- лит при минимальных финансовых затратах более оперативно решить актуальную проблему отечественного двигателестрое- ния - создание российского автомобильного бензинового двига- теля нового поколения с внутренним смесеобразованием.

Automobile petrol engines with internal mixture formation: challenges in creating perspective national sample

Th e main reason for the widespread tendency of researchers to develop and further improve internal combustion engines with direct fuel injection are high fuel effi ciency of such engines, achieved thanks to their ability to create zones with different composition of the fuel-air mixture in the combustion chamber (CC). Despite obvious progress, internal combustion engines with direct injection are still far from their theoretical maximum level of perfection. The main standing issues for such engines are associated with operation modes where the charge gets stratifi ed and the NOX emission from the exhaust gas cannot be prevented by conventional bi-functional catalysts and exhaust purifi cation system is equipped with additional storage (sorption) type NOX converter. This kind of converters (due to its function) requires regular recovery procedures, i.e. removal of the accumulated NOX and sulfur products, which require the operating temperature exceeding 650C. To achieve this temperature, the engine is switched to an energy loss-making mode, which raises the temperature of the working substance but negatively affects the engines expected life span and overall fuel effi ciency characteristics. These engines still have such unsolved problems as high rigidity of operation (high noise) and emission of dispersed particles in the operation modes with split heterogeneous fuel-air mixture (which is characteristic for the diesel process). Besides, modern cars with direct injection engines are priced relatively high, partly due to their expensive systems of neutralization. Solving the problems discussed in the paper will help to advance an important task for national engine- building - creation of a Russian automotive gasoline engine with a new generation of internal mixing processes with minimal fi nancial costs.