Будущие концепции двигателей

Развитие бензиновых и дизельных двигателей в данный момент направлено на снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов. Ведутся активные изыскания в области использования в качестве топлива для двигателей природного газа и углерода. Двигатели, работающие на природном газе, уже активно внедряются в эксплуатацию, а вот использование углерода в качестве горючего пока не вышло из стадии экспериментальных разработок. Использование в качестве топлива биопродуктов, этанола и фракций переработки рапсового масла позволяет снизить зависимость от запасов сырой нефти.

Современный дизельный двигатель благодаря турбонаддуву и непосредственному впрыску топлива развивает высокий крутящий момент при высокой удельной мощности. Вследствие высокой степени сжатия обеспечивается высокий коэффициент полезного действия и, как следствие, незначительный расход топлива.Так как регулирование нагрузки происходит с помощью изменения количества подаваемого топлива, рабочая смесь принципиально является обедненной. При этом отработавшие газы содержат примеси и вследствие избытка кислорода затрудняют снижение уровня оксидов азота. Это требует трудоемкой нейтрализации отработавших газов, но понижение степени сжатия вкупе с применением систем рециркуляции отработавших газов способны снизить уровень NO_x и количество твердых примесей.

В противоположность этому бензиновый двигатель позволяет обеспечить более тонкую очистка отработавших газов и существенное снижение их токсичности за счет использования трехкомпонентного катализатора. При этом бензиновый двигатель отличается более высоким расходом топлива и худшими характеристиками крутящего момента. Использование изменяющихся фаз газораспределения на бензиновых двигателях позволяет улучшить состав отработавших газов и улучшить их нейтрализацию. Применение систем непосредственного впрыска топлива в сочетании с турбонаддувом воздуха на впуске позволяет повысить крутящий момент и увеличить удельную мощность.

Пока что обе конструкции двигателей развиваются параллельно. Остается открытым вопрос, будет ли создан двигатель, который объединит в себе преимущества дизельного двигателя в части расхода топлива и характеристик крутящего момента с простотой нейтрализации отработавших газов бензинового двигателя.