Тази страница, която излиза от контекста PANTONE и която определям като забавно отклонение, третира един особен въпрос, отнасящ се до странния начин, по който се оползотворява разширяването на горящите газове в бензинов или дизелов мотор. Това би могло да заинтересува евентуално конструкторите на двигатели.
Ако разгледаме диаграмата на функциониране на един такъв мотор, забелязвме, че в края на такта на разширение, точно преди буталото да достигне до долната мъртва точка, изпускателния клапан се отваря в момент, когато има още значително остатъчно налягане в цилиндъра. Това налягане е около 25 бара на кв. см при дизеловия мотор и 3 до 4 бара при бензиновия мотор.
Това значи, че не се дава на горящите газове възможността да се разширят докрай и по този начин се губи една значителна част от произведената работата, която се изхвърля чисто и просто през ауспуха.
По този начин губим поне 15 % от работата, произведена при горенето на горивото..
Оочевидно е, че ако търпим това положение, това е защото не можем да постъпим разумно другояче, освен ако не правим двигатели, които да имат ход на буталото, който е по-дълъг по време на такта на разширяване, отколкото при такта на всмукване. Така че е изключено да си представим подобни акробации, въпреки че някои вече са работили по въпроса.
Лично аз мисля, че може да се направи нещо, за да се избегне това пилеене, като се подходи под различен ъгъл, особено що се отнася за дизеловите мотори.
На практика има все повече тенденция да се екипират дизеловите мотори с турбокомпресори, задействувани чрез отработените газове. Това позволява тези мотори да се "тъпчат" с въздух, което увеличава изкуствено работния обем на цилиндъра и дава една допълнителна мощност.
Разбира се, тази допълнителна мощност има своята енергийна цена, тъй като турбото, както и изпускателния тръбопровод, филтъра и т.н., пречи на изхвърлянето на отработените газове.
Ако погледнем по-отблизо, извън момента на разширяване на газовете (непълно), всичко което се случва по време на 4те такта, се състои в пропиляване на по-голямата част от енергията, произведена от това разширяване.
Не трябва да се забравя също, че турбокомпресора към отработените газове дава допълнителна мощност само от определен работен режим нататък, а тази допълнителна мощност е желана по-скоро при нисък работен режим, както резултата, който добиваме с механичен волуметричен (обемен) компресор (вид помпа).
За да се избегне това неудобство, се предвижда производството на компресори-турбини, движени от електрически мотор. Енергийната себестойност на подобен уред обаче ще бъде значителна поради ниския КПД на електричеството, произведено в автомобил.
Припомняйки всичко това, препоръчвам ви да използувате остатъчното налягане в края на такта на разширение, което обикновено се губи, за задвижване на турбото, то самото комбинирано със специален алтернатор (генератор за променлив ток), и всичко това без моторът да се забавя, използувайки по този начин тези 15% пропиляна енергия, която представлява това остатъчно налягане.
За да се постигне този резултат, трябва двигателят да се прави с един изпускателен отвор в долната част на цилиндъра и да се забави моментът на отваряне на изпускателния отвор, за да се отваря точно след долната мъртва точка на буталото в края на разширението.
След тези обяснения не е трудно да се разбере ползата от подобна конструкция на дизелов мотор. Предимствата са много, не всички са описани тук, а трудът, положен за инсталиране на втори изпускателен отвор в цилиндъра е нищо в сравнение тези предимства.
Трябва да се отбележи, че един такъв мотор ще има по-логично функциониране, що се отнася до пулсиращия режим (?) на газовете, изгорели или не, които преминават през него. Всъщност, по-голямата част от обема на теи газове следва един по-директен път при преминаването си през мотора, което е добре по причини, свързани с резонансовите явления.
Като се има предвид, че днес автомобилите са все повече и повече екипирани с електрически уреди, полезно би било това електичество да се произвежда от енергия, обикновено изгубена за работатат на мотора. При това решение е възможно да се предвиди свързан към турбокомпресора високоскоростен, той пък свързан с магнитен редуктор (ходонамалител). Този алтернатор, произвеждащ ток за акумулатора, ще може да служи за мотор и да задвижва тубокомпресора, когато двигателят работи на нисък режим, което с класически турбокомпресор не е възможно и представлява голямо неудобство.
Очевидно един такъв двигател може да бъде екипиран и с реактор PANTONE, позволяващ да се "гори вода", което съм изложил в предишните страници и по-специално на стр. 15.
Следва ....