Регистрация Войти
Вопрос

5-тактные двигатели — что это такое?

Что такое 5-тактный двигатель?



Почему их до сих пор не используют в автомобилях?



Это что-то новое или это уже давно существует?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/24457/5-stroke-engines-what-are-these-things
1
+ Читать

12 Комментариев


  1. Что такое 5-тактный двигатель?




    Как правило, они состоят всего из трех цилиндров, в отличие от более традиционных 4-тактных 4-цилиндровых двигателей, которыми сегодня пользуются многие люди. Есть два небольших цилиндра высокого давления и один цилиндр низкого давления большего размера. Это видео содержит полезную информацию и анимацию.



    Изображение 5-тактного двигателя






    Почему их до сих пор не используют в автомобилях?




    ПЛЮСЫ




    • Вторичный цилиндр обеспечивает дополнительный процесс расширения, позволяющий извлекать дополнительную работу, что приводит к повышению термодинамического КПД (то есть меньше тепловой энергии расходуется впустую, следовательно, повышается эффективность двигателя)

    • 5-тактные двигатели, как правило, довольно компактны, поскольку их рабочие (меньшие по размеру) цилиндры могут иметь очень высокую мощность

    • В двигателе используются только традиционные технологии, поэтому не требуется никаких новых производственных методов

    • Предназначено для повышения эффективности двигателя

    • Предназначено для снижения выбросов и расхода топлива
      Насколько я могу судить, на это есть несколько причин:



    МИНУСЫ




    • Увеличение производственных затрат из-за того, что технология не получила широкого распространения, также называют «налогом на первопроходцев»

    • Это не массовое производство, поэтому здесь не действует эффект масштаба (снижение себестоимости единицы продукции при увеличении объёмов производства)

    • На каждый двигатель должно приходиться по два распределительных вала, что приводит к увеличению накладных расходов на производственной линии

    • Возможно, более высокая стоимость материалов (гораздо менее существенная по сравнению с первыми двумя пунктами)

    • Цилиндры и гильзы цилиндров нестандартного размера, что может привести к техническим сложностям и увеличению расходов, связанных с этим

    • Больше слабых мест — меньше гарантий на новые автомобили






    Это что-то новое или это уже давно существует?




    Согласно «Википедии», доктор философии Судзуки Такаси (1997). «Роман о двигателях». SAE. С. 87–94. Двигатель был впервые представлен в начале 1900-х годов компанией Eisenhuth Horseless Vehicle Company. Я цитирую:




    необычная модель под названием Compound с тремя цилиндрами. Два из них были рабочими, а больший средний цилиндр дополнительно расширял выхлопные газы внешних рабочих цилиндров. Позже эта концепция получила название «5-тактный двигатель».






    Ссылки



    http://forums.vwvortex.com



    http://www.ilmor.co.uk/capabilities/5-stroke-engine



    https://en.wikipedia.org/wiki/Eisenhuth_Horseless_Vehicle_Company
  1. По сути, он делает то же самое, что и двигатель с циклом Аткинсона. Но то, чего современные реализации «цикла Аткинсона» достигают простым изменением фаз газораспределения на впускном клапане, в 5-тактном двигателе достигается за счёт дополнительных цилиндров и распределительных валов. Это вполне объясняет, почему он не используется сегодня.
  1. ...слабый, но, насколько я помню, расход топлива был снижен. Казалось бы, в автомобиле с клапанами, управляемыми компьютером, такая конструкция двигателя могла бы вполне экономично сочетать преимущества четырёхтактных и пятитактных двигателей, переключаясь между двумя режимами по мере необходимости.
  1. В некотором смысле пятитактный двигатель существует с конца XVIII века в виде паровых машин двойного и тройного расширения.
  1. @Agent_L: В документе, который я видел, говорилось о дополнительных клапанах, но не о дополнительных цилиндрах. Я не уверен, что динамическое поведение, которое можно получить, заполнив половину цилиндров обычным количеством топливно-воздушной смеси, но увеличив объем до двух цилиндров, будет отличаться от того, что можно получить, используя позднее закрытие впускного клапана для сокращения количества топливно-воздушной смеси, потребляемой в каждом цикле. При пятитактном подходе у топлива будет в два раза больше времени на сгорание, но я не знаю, важно это или нет.
  1. ...впускные клапаны для двух внутренних цилиндров и выпускные клапаны для двух внешних цилиндров будут отключены; при каждом такте, когда внутренние цилиндры двигаются вниз, внутренние цилиндры и один из внешних цилиндров соединяются с коллектором (таким образом, выхлопные газы из этого внешнего цилиндра попадают в оба внутренних цилиндра). Когда внутренние цилиндры двигаются вверх, оба их выпускных клапана открыты, поэтому они могут выталкивать выхлопные газы. Насколько я помню, автор статьи модифицировал четырёхцилиндровый автомобиль, чтобы он постоянно использовал коллектор; в результате производительность...
  1. Однажды я видел статью — с тех пор так и не смог её найти — о том, как кто-то переделал рядный четырёхцилиндровый двигатель, чтобы он мог работать в пятитактном режиме. Всё, что для этого потребовалось, — это добавить коллектор, соединяющий все цилиндры, и дополнительный клапан на каждый цилиндр, соединённый с этим коллектором. Во время разгона или при необходимости в значительной мощности все дополнительные клапаны закрывались, и система работала как четырёхцилиндровый четырёхтактный двигатель. Однако, когда полная мощность не требовалась...
  1. @Paulster2 Я не знаю, что вы имеете в виду под we are about even, потому что мы не форум — мы сайт вопросов и ответов!
  1. Там есть «настоящая» ссылка, поэтому я её и использовал ... Я отношусь к форумам с долей скептицизма, так что мы с вами на равных.
  1. @Paulster2 Верно подмечено! Я дополнил свой ответ ссылкой на этот источник, хотя лично я отношусь к Википедии с долей скептицизма.
  1. Посмотрите эту статью в Википедии. ... согласно доктору философии Судзуки Такаси (1997). «Роман о двигателях». SAE. С. 87–94. Двигатель был впервые представлен в начале 1900-х годов компанией Eisenhuth Horseless Vehicle Company.
  1. Существует улучшенная версия 5-тактного двигателя. На Youtube есть 4 видео, в которых рассказывается об этом новом патенте. Введите в поиск «двигатель Ольшаммара», и вы найдёте части с 1 по 4.
Вы уже ответили на этот вопрос