Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип двигателя внутреннего сгорания
Type of internal combustion engine
Атмосферный двигатель, также известный как двигатель с естественным впуском, и сокращенно N/A или NA, — это двигатель внутреннего сгорания, в котором подача воздуха осуществляется исключительно за счет атмосферного давления и отсутствует принудительная подача воздуха с помощью турбокомпрессора или механического нагнетателя.
A naturally aspirated engine, also known as a normally aspirated engine, and abbreviated to N/A or NA, is an internal combustion engine in which air intake depends solely on atmospheric pressure and does not have forced induction through a turbocharger or a supercharger.
Описание
В двигателе с естественной аспирацией воздух для сгорания (дизельный цикл в дизельном двигателе или определенные типы цикла Отто в бензиновых двигателях, а именно бензиновый двигатель с непосредственным впрыском) или воздушно-топливная смесь (традиционные бензиновые двигатели цикла Отто) втягиваются в цилиндры двигателя атмосферным давлением, действующим против частичного вакуума, возникающего при движении поршня вниз к нижней мертвой точке во время впускного хода. Из-за присущих ограничений во впускном тракте двигателя, включающем впускной коллектор, при всасывании воздуха происходит небольшое падение давления, что приводит к объемной эффективности менее 100 процентов и неполному заполнению цилиндра воздухом. Плотность заряда воздуха, а следовательно, и максимальная теоретическая мощность двигателя, помимо влияния ограничений системы впуска, также зависят от скорости двигателя и атмосферного давления, которое уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Это отличается от двигателя с наддувом, в котором используется механически приводимый нагнетатель или турбокомпрессор, работающий на выхлопных газах, для увеличения массы поступающего воздуха сверх того, что возможно только за счет атмосферного давления. Окись азота также может быть использована для искусственного увеличения массы кислорода в поступающем воздухе. Это достигается путем впрыска жидкой закиси азота во впускной коллектор, который обеспечивает значительно большее количество кислорода в заданном объеме, чем атмосферный воздух. После разложения закись азота содержит 36,3% доступного кислорода по массе, по сравнению с 20,95% в атмосферном воздухе. Закись азота также кипит при атмосферном давлении и обеспечивает значительное охлаждение за счет скрытой теплоты испарения, что также способствует значительному увеличению общей плотности заряда воздуха по сравнению с естественной аспирацией.
In a naturally aspirated engine, air for combustion (Diesel cycle in a diesel engine or specific types of Otto cycle in petrol engines, namely petrol direct injection) or an air/fuel mixture (traditional Otto cycle petrol engines), is drawn into the engine's cylinders by atmospheric pressure acting against a partial vacuum that occurs as the piston travels downwards toward bottom dead centre during the intake stroke. Owing to innate restriction in the engine's inlet tract, which includes the intake manifold, a small pressure drop occurs as air is drawn in, resulting in a volumetric efficiency of less than 100 percent—and a less than complete air charge in the cylinder. The density of the air charge, and therefore the engine's maximum theoretical power output, in addition to being influenced by induction system restriction, is also affected by engine speed and atmospheric pressure, the latter of which decreases as the operating altitude increases. This is in contrast to a forced induction engine, in which a mechanically driven supercharger or an exhaust driven turbocharger is employed to facilitate increasing the mass of intake air beyond what could be produced by atmospheric pressure alone. Nitrous oxide can also be used to artificially increase the mass of oxygen present in the intake air. This is accomplished by injecting liquid nitrous oxide into the intake, which supplies significantly more oxygen in a given volume than is possible with atmospheric air. Nitrous oxide is 36.3% available oxygen by mass after it decomposes as compared with atmospheric air at 20.95%. Nitrous oxide also boils at at atmospheric pressures and offers significant cooling from the latent heat of vaporization, which also aids in increasing the overall air charge density significantly compared to natural aspiration.
Приложения
Большинство автомобильных бензиновых двигателей, а также многие небольшие двигатели, используемые для целей, не связанных с автомобилями, являются атмосферными. Большинство современных дизельных двигателей, применяемых в транспортных средствах для дорог общего пользования, оснащены турбонаддувом для достижения более выгодного соотношения мощности к массе, более высокой характеристики крутящего момента, а также повышения топливной экономичности и снижения выбросов отработавших газов. Турбонаддув практически повсеместно используется в дизельных двигателях, применяемых в железнодорожном транспорте, судовых двигателях и коммерческих стационарных установках (например, для выработки электроэнергии). Принудительная подача воздуха также применяется в поршневых авиационных двигателях для компенсации потери мощности, возникающей при наборе высоты самолетом.
Most automobile petrol engines, as well as many small engines used for non automotive purposes, are naturally aspirated. Most modern diesel engines powering highway vehicles are turbocharged to produce a more favourable power to weight ratio, a higher torque curve, as well as better fuel efficiency and lower exhaust emissions. Turbocharging is nearly universal on diesel engines that are used in railroad, marine engines, and commercial stationary applications (electrical power generation, for example). Forced induction is also used with reciprocating aircraft engines to negate some of the power loss that occurs as the aircraft climbs to higher altitudes.