Российские учёные модернизировали формулы двигателей для экономии топлива
Инженеры-механики из Новгородского университета имени Ярослава Мудрого вместе со специалистами Санкт-Петербургского и Российского государственных аграрных университетов модернизировали классическую формулу Дауда и Ейза, которая десятилетиями использовалась для расчёта детонационных процессов в поршневых двигателях внутреннего сгорания.
Как пояснил ТАСС доцент кафедры автомобильного транспорта НовГУ Александр Капустин, старая методика давала корректные результаты лишь для стехиометрической смеси – идеального соотношения топлива и воздуха (1:14,7). Однако современные моторы всё чаще переходят на бедные смеси, где воздуха значительно больше, чтобы сократить потребление горючего, а старые выкладки в этом диапазоне ошибались.
Авторы проекта ввели в расчётную модель два новых параметра: коэффициент избытка воздуха, который показывает степень обеднения смеси относительно эталонной пропорции, а также показатель турбулизации заряда – искусственного завихрения топливно-воздушной смеси внутри цилиндра. Учёные объяснили, что закручивание потока ускоряет и выравнивает горение, повышая мощность и экономичность, но при этом усиливает риск детонации, если вихревые потоки просчитаны неверно. Впервые учёт обоих факторов позволил создать рабочие формулы для бензина с октановым числом 92 и 100, которые охватывают диапазон, где избыток воздуха колеблется на 20–80% выше нормального уровня – именно там прежние модели давали сбой.
Разработанная методика особенно актуальна в условиях топливного дефицита, подчёркивают исследователи. Она позволяет уже на этапе проектирования новых бензиновых поршневых двигателей выполнить предварительные расчёты и выбрать оптимальную степень сжатия без необходимости строить десятки опытных образцов и проводить дорогостоящие стендовые испытания. Достаточно проверить лишь один-два прототипа, что существенно сокращает время и затраты на доводку.
Кроме того, новые формулы пригодятся при конверсии серийных дизелей на газомоторное топливо (метан), где используются бедные смеси, а дизельное топливо выступает только как запальная порция. Как резюмирует Капустин, теперь инженеры могут точно знать границы, за которыми детонация не возникает, а значит, можно смело проектировать экономичные и надёжные двигатели без лишних финансовых потерь.
Ранее эксперт предупредил о рисках заправки АИ-92 вместо АИ-95. Глава донского минтранса сравнила дефицит бензина с ажиотажем вокруг гречки.