Продукция строительного, дорожного и коммунального машиностроения Статьи

Поршень с волнообразными выступами

Piston with wavy protrusionsНовые двигатели для грузовых автомобилей Volvo Group более эффективно расходуют топливо благодаря высокотехнологичной конструкции поршня.

Для более полного использования кислорода, к днищу поршня были добавлены волнообразные выступы. Конструкторы, стоящие за этой инновацией, получили премию Volvo Technology Award 2017.

Двигатель внутреннего сгорания существует 140 лет и на протяжении этого времени он постоянно совершенствовался. Тем не менее, у него все еще есть потенциал для улучшения.

Ян Эйсмарк и его коллега Майкл Бальтазар придумали новую конструкцию поршня с волнообразными выступами, которая на данный момент запатентована.

Для того чтобы доказать, что исходные идеи верны, и определить точную конструкцию днища поршня, требовалось использование самых передовых технологий. Была задействована вычислительная гидромеханика, а также высокоскоростная съемка процесса сгорания, происходящего в цилиндре.

В случае со стандартным поршнем, расположенный вверху цилиндра инжектор производит впрыск топлива в направлении стенок цилиндра. Под воздействием высокой температуры и давления топливо воспламеняется до того, как достигает стенок цилиндра. Пламя ударяется о стенки камеры сгорания на скорости до 50 метров в секунду, проходит по стенкам днища поршня, затем на высокой скорости движется по днищу и сталкивается со встречным пламенем.
Сталкивающиеся потоки пламени забирают друг у друга имеющийся кислород, при этом кислород, находящийся в центре камеры сгорания, никогда не используется полностью.

«Поэтому мы хотели найти способ направить пламя к центру камеры сгорания, чтобы как можно более эффективно использовать находящийся там кислород», — объясняет Ян Эйсмарк.

Результатом работы конструкторов стало добавление к днищу поршня волнообразных выступов, или гребней.
На днище поршня имеется шесть таких выступов.
Расположенный над поршнем инжектор имеет шесть отверстий, через которые происходит впрыск топлива в пространство между выступами и пламя направляется к центру.

Для того чтобы новые идеи могли быть реализованы в транспортных средствах, необходимо, чтобы производство нового оборудования было рентабельным.
В разработку технологии производства нового поршня было вложено много усилий. Необходимо было достичь оптимального баланса между стоимостью нового оборудования и преимуществами, которые оно дает клиентам. Затем последовали тысячи часов тестирования, чтобы усовершенствовать конструкцию и проверить ее на долговечность.

Это инновационное высокотехнологичное решение сейчас применяется в новейших двигателях Volvo Group, принося пользу клиентам и оберегая окружающую среду.
Более эффективный процесс сгорания вдвое уменьшил выброс частиц сажи и сократил расход топлива в среднем на два процента.

«Для тяжелых машин технологии дизельных двигателей будут иметь большое значение еще долгие годы», — говорит Ларс Стенквист, директор по технологиям Volvo Group. «Я горжусь нашими конструкторами, которые в очередной раз доказали, что инновационные решения все еще могут делать двигатели более эффективными и приносить пользу нашим клиентам и обществу в целом».

Видео-презентация поршня с волнообразными выступами

Информация о Volvo Group

BELARUS МСУ-108

BELARUS МСУ-108

Минский тракторный завод предлагает машины снегоуплотнительные «BELARUS» МСУ-108, мощностью 129 (176) кВт (л. с.). Далее

Инструмент из КНБ

Цены на инструмент из КНБ

Компания Микробор предлагает ознакомиться с ценами на режущий инструмент из кубического нитрита бора (КНБ). Далее

NRC logo

НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»

Национальный исследовательский центр «Институт имени Н. Е. Жуковского» выполняет роль единого центра управления отечественной прикладной наукой в авиационной сфере. Далее

microbor logo

Микробор

Компания «Микробор» — российский разработчик и производитель сверхтвердых композиционных материалов и инструмента. Далее