Уравновешивание сил инеции с помощью специальных механизмов.

Уравновешивание — это комплекс конструктивных, производственных и эксплуатаци­онных мероприятий, направленных на уменьшение или полное устранение неуравновешенных свободных сил инерции и мо­ментов.

Для максимального уменьшения влияния вредных факторов на уравновешенность двигателя вращательно движущиеся части тщательно балансируют, а части, движущиеся возвратно-поступательно, подбирают с минимальными отклонениями по размерам и массе. Строго контролируют распределение масс шатуна. Коленчатые валы и маховики подвергают статической и динамической балансировке. Несоблюдение технических условий на сборку деталей двигателя может привести к возникновению значительных неуравновешенных сил инерции.

Для уравновешивания центробежной силы инерции вращающихся масс на продолжении щек коленчатого вала устанавливают два одинаковых противовеса.

Применение альтернативных видов топлива.

Ограниченность запасов нефти наряду с применением нефтяных топлив широкого фракционно­го состава (в основном с повышенной температурой конца ки­пения) обусловливает необходимость создания синтетических топлив.

Углеводородные жидкие топлива получают также из горючих сланцев и нефтеносных песков.

Источник получения альтернативного топлива для двигате­лей внутреннего сгорания — уголь.

К природным заменителям нефтяного топлива относятся природный и попутный газы, водород и газовый конденсат.

Газовый конденсат по своему фракционному составу близок к бензиновым, лигроиновым и газойлевым фракциям нефти и в основном представляет собой смесь различных фракций, выки­пающую в широких температурных пределах.

Ресурс топлива для дизелей можно расширить применением порошков тонкого помола из угля, подаваемого непосредствен­но в камеру сгорания, или в виде суспензии с дизельным топ­ливом и водой, а также за счет применения растительных и ми­неральных масел..

Применение таких альтернативных топлив, как природный газ, спиртовое топливо, водород, связано с повышением степени сжатия дизеля, так как эти топлива обладают низким цитановым числом и плохой самовоспламеняемостью. Этот недоста­ток альтернативных топлив можно преодолеть, применив при­садки, улучшающие самовоспламенение основного топлива

Перспективный вид топлива—водород. Однако широкое его применение сдерживается из-за сложности хранения как на за­правочных станциях, так и на транспортных установках.

Наиболее перспективны дизельные топлива, обладающие хо­рошей характеристикой самовоспламенения. К их числу отно­сятся керосин и более тяжелые диетиллятные топлива, получае­мые из нефти или угля.

Ведутся исследования по использованию биомасс (расти­тельных масел) в качестве исходного сырья для получения ди­зельных топлив. Однако добавка растительных масел к дизель­ному топливу приводит к закоксовыванию сопловых отверстий распылителей форсунок, интенсификации образования углерод­ных отложений в верхней части гильз цилиндров и на поршне, пригоранию поршневых колец и, как следствие, увеличению прорыва газов из цилиндров в картер.

Характерное альтернативное топливо — газообразное, т. е. природный газ (в основном метан) в сжатом и сжиженном со­стоянии, пропан, бутан, синтетический газ, получаемый из угля, торфа и возобновляемых источников сырья (городских отходов и биомассы).

Использование ядерной, солнечной и геотермической энергии предпочтительно для производства водорода, аммиака и элек­трической энергии, которые будут ценными потенциальными за­менителями углеродсодержащего топлива.

Новые типы двигателей.

Газотурбинные двигатели. Перспективы широкого использования газотурбинных двигателей на автомобилях и тракторах предопределены комплексом существенных их преи­муществ перед поршневыми. Основные из них— легкий пуск при низких температурах (в течение 1... 1,5 мин, без подогрева при 248 К), меньшак трудоемкость технического обслуживания (на 25...47%), меньшая масса (в 1,8...2,5 раза) и габариты (в 1,4...1,6 раза), простота капитального ремонта и уменьшение на 23...65% его стоимости, многотопливность без существенной переделки систем, меньший в 3...5 раз -выброс токсичных компо­нентов, меньшие вибрации и приемлемый уровень шума, хоро­шая приспособленность к внешним нагрузкам и уравновешен­ность, в 4...5 раз уменьшается количество деталей.

Роторно-поршневые двигатели. Современные роторно-порш-невые двигатели по сравнению с поршневыми имеют большие в 2...3 раза литровую и в З...3,5 раза габаритную мощности, мень­шую в 1,5...2 раза удельную массу, более широкую возможность составления мощностных рядов при 85...90% унифицированных деталей. Для них характерны также отсутствие газораспреде­лительного механизма, хорошая компактность, меньшее по сравнению с поршневыми двигателями на 35...40% число дета­лей, пониженные требования к октановому числу топлива, бо­лее высокое значение коэффициента наполнения,, пологая кри­вая крутящего момента и высокая цикличность работы. Основ­ные недостатки этих двигателей— повышенные расход топлива и токсичность, сложность создания уплотнений между рабочи­ми элементами, ограничение окружной скорости ротора 25...30 м/с

Двигатели с внешним подводом теплоты (двигатели Стер­линга) в последнее время достигли определенной степени совер­шенства благодаря возможности сжигания низкосортных топлив, малой токсичности, низкому уровню шума и вибрации, по­вышенной удельной мощности, а также хорошим характеристикам крутящего момента и высокому значению эффективного КПД (0,36...0,38). Основные недостатки этих двигателей — их сложность, сравнительно большая металлоемкость и высо­кая стоимость усовершенствованных вариантов (в 2 раза выше, чем поршневых двигателей). Имеются трудности с обеспечени­ем эффективного теплообмена и технологии изготовления уплот­нений с точки зрения как материалов, так и конструкции.