В настоящее время основным типом силовой установки автомобиля является двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия или с принудительным воспламенением при применении газообразного топлива. Как правило, это четырёхтактные двигатели с числом цилиндров до 8, с рядным или V-образным расположением цилиндров.
Основное преимущество рядных шестицилиндровых двигателей перед V-образным это абсолютная уравновешенность моментов и хорошая равномерность вращения коленчатого вала. Однорядные двигатели обладают простотой конструкции и удобствами в обслуживании. При установке двигателя на автомобиль ось коленчатого вала располагается как вдоль, так и поперёк продольной оси автомобиля. Наклонное расположение цилиндров применяют для уменьшения высоты двигателя и обеспечения свободного доступа ко всем деталям и вспомогательным агрегатам, требующим периодического обслуживания или регулирования. Расположение агрегатов двигателя зависит от способа его размещения на автомобиле.
Современные автомобили имеют двигатели высокой мощности. Для получения таких мощностей применяется форсирование по эффективному давлению. В настоящее время наибольшее распространение среди агрегатов наддува нашли турбокомпрессоры. Двигатели с наддувом обладают рядом преимуществ по сравнению с безнаддувными двигателями. К ним относятся:
-снижение шума выхлопа, так как турбина сама является хорошим глушителем шума;
-меньшая токсичность по сравнению с безнаддувными двигателями и др.
Имеется также ряд недостатков:
-высокие механические и тепловые нагрузки;
-менее благоприятное протекание кривой крутящего момента, особенно при высоких степенях наддува;
-худшая приемистость.
В автомобильном двигателестроении в последние годы возникла новая, трудная проблема, решением которой занимаются в ряде стран. В связи с ростом количества эксплуатируемых автомобилей, в большинстве стран большое внимание уделено вредному воздействию на организм человека удаляемых из двигателя выхлопными газами.
Объемная концентрация токсичных веществ в отработавших газах относительно невелика (0,25...7%), однако в крупных городах с большим парком автомобилей двигатели внутреннего сгорания наряду с промышленными предприятиями являются основным источником загрязнения атмосферного воздуха.
Рост автомобильного парка неизбежно сопровождается увеличением потребления жидкого топлива нефтяного происхождения и значительным загрязнением атмосферного воздуха. В настоящее время транспорт нашей страны потребляет более половины светлых нефтепродуктов, что составляет около 13 % всех энергоресурсов. Поэтому оптимизация структуры потребления автомобильным транспортом топлива нефтяного происхождения представляет одну из наиболее важных народнохозяйственных задач.
В процессе исследования мы добились увеличения коэффициента наполнения за счет смещения угла закрытия впускного клапана в меньшую сторону. Тем самым получили низкий, по сравнению с базовым вариантом, коэффициент остаточных газов и удельный эффективный расход.
Можно утвердить, что при смещении угла закрытия впускных клапанов на -10°, коэффициент наполнения увеличивается от 90,75% до 92,75%. Коэффициент остаточных газов уменьшается, а цикловая подача топлива q т.ц. показала незначительные изменения.
По результатам исследований мы видим, что наивысшая эффективность наполнения и наименьший коэффициент остаточных газов, по сравнению с базовым результатом показал четвертый вариант.
В результате из пяти выполненных расчетов были подобраны оптимальные фазы газораспределения впускных и выпускных клапанов, которые рекомендуется использовать для двигателей данного типа, получено увеличение коэффициента наполнения и уменьшение остаточных газов.
