Вопрос

Почему VVT никогда не используется в дизельных двигателях?

Существует только дизельный двигатель mitsubushi, который использует VVT, но, кроме этого, нет дизельного двигателя, который использует VVT или VVL. Почему бензиновые двигатели используют их, а дизели нет?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/90841/why-vvt-is-never-used-in-diesels

0 Комментариев

  1. "Традиционный" стимул для VVT - обеспечение подходящего газораспределения для удовлетворения различных потребностей в воздухе в широком диапазоне оборотов двигателя (и, следовательно, без ущерба для производительности как на более низких, так и на более высоких оборотах) - меньше беспокоит дизельные двигатели, которые обычно имеют гораздо меньший диапазон оборотов двигателя, поэтому гораздо проще найти компромиссный газораспределительный механизм, который достаточно хорошо соответствует рабочему диапазону.


    Если взять двигатель Honda VTEC, например B16B, который устанавливался на Civic Type R 1997–2000 годов, то система VTEC включается при ~6100 об/мин, а максимальная частота вращения двигателя составляет 8400 об/мин! Дизельные двигатели (по большей части) обычно не достигают даже близко такого диапазона оборотов, при этом пиковая мощность дизельного двигателя часто составляет 3500–4000 об/мин, а максимальный крутящий момент доступен при 1500–2000 об/мин. Таким образом, вместо того чтобы обеспечивать рабочий диапазон почти в 7000 об/мин, как у Civic, он составляет около 2500 об/мин.


    Как указано в ответе Рена Т., Mitsubishi выпустила дизельный двигатель VVT для легковых автомобилей 41N1, однако мотивация здесь иная - регулировка газораспределения регулируется таким образом, чтобы повысить эффективность и снизить выбросы NOX в соответствии со стандартами Euro5 (и аналогичными) для дизельных автомобилей. Это подчеркивает, что дело не в том, что вы не можете применять методы VVT на дизельных двигателях, просто в прошлом не было мотивации для этого.


  1. Существуют дизельные двигатели с системой изменения фаз газораспределения. Вот пример: https://en.wikipedia.org/wiki/Mitsubishi_4N1_engine


    Я также наткнулся на несколько научных статей, в которых говорится об успешном применении системы VVT в дизельных двигателях.


  1. Степень сжатия для бензиновых двигателей варьируется от 8: 1 до 12: 1 с различными усложнениями, от vvt, super или турбонаддува до увеличения мощности. Дизельные двигатели имеют степень сжатия около 20: 1 и требуют надежной механической конструкции для работы с высокой степенью сжатия. VVT может быть одноразовой адаптацией, поскольку она не универсальна для других дизельных двигателей. Электронный впрыск дизельного топлива - последнее усовершенствование SCR и DEF для контроля загрязняющих веществ в выхлопных газах. Бензиновые и дизельные двигатели работают по-разному, благодаря разработанной конструкции, обеспечивающей максимальную тепловую эффективность обоих видов топлива. В настоящее время тепловой КПД составляет около 25–35 %, а остальная часть тепла рассеивается в масле, охлаждающей жидкости и выхлопных газах. Тепловой КПД дизельного двигателя составляет 42–50 %, что намного выше, чем у газовых двигателей. У газовых и дизельных двигателей есть свои плюсы и минусы. (отредактировано с учётом более высоких степеней сжатия, указанных в ответах)


  1. Ваш ответ можно улучшить, добавив дополнительную информацию. Пожалуйста, отредактируйте его, добавив подробности, например цитаты или документацию, чтобы другие пользователи могли подтвердить правильность вашего ответа. Дополнительную информацию о том, как писать хорошие ответы, можно найти в справочном центре.
  1. Послушайте этих ребят. Я полный профан в автомобилях.
  1. @WrenT. 12:1 — это текущая степень сжатия 5,0-литрового двигателя Coyote V8, который используется в Mustang GT с 2018 года.
  1. Соотношение 12:1 было распространено в эпоху маслкаров. Сейчас уже не так.
  1. @GlenYates совершенно прав. Я как раз собирался это сказать.
  1. Я не знаю наверняка, но могу высказать обоснованное предположение о том, почему в дизельных двигателях не используется система изменения фаз газораспределения.


    Цель VVT на бензине - обеспечить лучший крутящий момент на низких оборотах , а затем переключиться (в какой - то момент в диапазоне оборотов ... в случае Honda VTEC это ~ 4000 об / мин), поэтому он обеспечивает более высокую мощность. Что касается дизелей, то они созданы для того, чтобы уже обеспечивать низкий крутящий момент и никогда не попадать в диапазон высоких значений, как я описываю для газовых двигателей. Включение событий типа VVT в уравнение для дизельного двигателя не принесло бы никакой пользы. Большинство дизельных двигателей не развивают достаточную частоту вращения, чтобы воспользоваться преимуществами чего-то подобного. Без пользы нет смысла это использовать.


  1. Сегодня используются более высокие степени сжатия в основном потому, что качество бензина стало намного лучше, а также потому, что научились использовать электронику и механические преимущества, чтобы избавиться от детонации. На самом деле в эпоху маслкаров было довольно редко встретить степень сжатия, близкую к 12:1. У большинства автомобилей той эпохи степень сжатия составляла ~8,5:1. Всё, что выше 9:1, было перебором. Только заядлые гонщики, которые могли достать хороший бензин, разгонялись до скорости выше 10:1, а 12:1 были пределом. Причина, по которой сегодня используются более высокие коэффициенты сжатия, заключается в том, что, согласно эмпирическому правилу, каждый 1-й коэффициент сжатия соответствует увеличению мощности на 3 %.
  1. «Степень сжатия в бензиновых двигателях варьируется от 8:1 до 10:1»? В моём (довольно старом) автомобиле степень сжатия составляет 10,5:1, а в более новых моделях она достигает 12:1.
Вы уже ответили на этот вопрос