Создание адиабатных двигателей

За последние годы в России, а также в США, Японии и других странах проводятся широкие исследования по созданию так называемых адиабатных двигателей, в которых сводятся к минимуму потери теплоты в систему охлаждения и с отработавшими газами.

В США программа создания адиабатного двигателя на основе цикла Дизеля рассчитана на период до 2020 г. и включает несколько этапов:

1977-1985 гг—разработка дизеля с турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздуха;

1985-1988 гг.-турбокомпаундный дизель с силовой турбиной;

1987-1989 гг.-двигатель без системы охлаждения;

1988-1992 гг.-создание деталей и сборочных единиц из новых материалов;

1992 г.-полностью адиабатный турбокомпаундный дизель;

1995-2020 гг.-адиабатный двигатель с минимальным трением;

2020 г.- адиабатный двигатель с максимальным к. п. д.

В создании двигателя участвуют фирма «Камминс» и командование армии, он предназначен для танков и армейских грузовых автомобилей. Предполагается его использовать для коммерческих многотонных грузовых автомобилей. В опытных двигателях в качестве материала для изготовления головки и накладки поршня, выпускного канала и клапана, горячей пластины камеры сгорания применяли прессованный в горячем состоянии нитрид кремния (керамика), композитный материал на основе алюминатов титана и циркония (двуокись циркония). Предусматривается использовать керамические подшипники без смазывания с малым коэффициентом трения, поршни без поршневых колец, твердые смазочные материалы и газовые подшипники. В двигателе будет отсутствовать система охлаждения (радиатор, вентилятор, водяная рубашка). Удельный расход топлива должен быть снижен до 153 г/(кВт-ч), уровень шума-до 1-2 дБ, выброс вредных веществ-до 6 г на 1 кВт, удельная масса (на единицу мощности)-почти на 30%. Опытные образцы адиабатного двигателя созданы фирмой «Камминс» на базе серийного дизеля. При этом утилизируется теплота отработавших газов в силовой турбине низкого давления для получения дополнительной мощности на валу.