Основные тенденции развития конструкций автомобилей
Конструкции автомобилей непрерывно совершенствуются. Тенденции развития конструкций автомобилей обусловлены как экономическими так, так и социальными причинами. Экономические причины определяют тенденцию повышения топливной экономичности как легковых, таки и грузовых автомобилей, что в настоящее время стало одним из ведущих направлений современного автостроения. Социальными причинами обусловлена тенденция повышения безопасности автомобилей. Автомобиль – объект повышенной опасности. Поэтому необходимо совершенствование активной и пассивной безопасности автомобиля. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды отработавшими газами(окись углерода, окислы азота). Это определяет непрерывное повышение требований экологической безопасности автомобиля. Следует также отметить тенденцию автоматизации управления автомобилем, которая обеспечивается современными средствами электронной, микропроцессорной техники и направлена на повышение топливной экономичности и динамики автомобиля (управление двигателем и трансмиссией), активной безопасности (управление тормозной системой), комфортабельности (управление подвеской и др.) Автомобильный транспорт явл-ся одним из основных потребителей нефтяного топлива, поэтому в результате энергет-го кризиса, вызвавшего резкое повышение стоимости нефти, возникла необходимость во всех странах принять экстренные меры по экономии нефтяного топлива. Первоначально было введено ограничение максимальной скорости движения, что позволило снизить расход топлива, привело к сокращению числа ДТП.
Конструктивные мероприятия, направленные на снижение расхода топлива:
Двигатель. Расширение применения дизелей, позволяющих снизить расход топлива на 25…30%.
Работа по совершенствованию рабочего процесса бензиновых двигателей проводится в след. направлениях: организация послойного распределения заряда в камере сгорания, позволяющего использовать обедненные смеси; впрыскивание топлива во всасывающий тракт; использование электронного управления дозированием подачи топлива и зажиганием; применение турбонаддува. (снижение расхода топлива до 20%).
В РФ перспективно широкое применение природных газов. Более дальней перспективой является использование в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания водорода, запасы которого практически неограниченны. При работе на водородном топливе может быть решена проблема токсичности отработавших газов, так как в результате сгорания водорода образуется вода. Однако получение водорода сопряжено с большими энергетическими затратами, затруднены хранение и транспортирование водорода.
Некоторое развитие получает электромобили, главным образом для городских условий эксплуатации. Они бесшумны и не загрязняют окружающую среду.
Препятствием к их широкому применению является малая энергоемкость аккумуляторных батарей, их громоздкость, что снижает грузоподъемность автомобиля и запас хода.
В недалеком будущем получат развитие двигатели новых типов. Создание адиабатного керамического двигателя, обеспечивающего высокий термический КПД благодаря высокой температуре рабочего процесса из-за малого излучения теплоты в окружающую среду. В таких двигателях система охлаждения отсутствует.
Газотурбинные двигатели (ГТД) в настоящее время не используют, так как их топливная экономичность ниже, чем у дизелей, однако в перспективе при применении керамических материалов может быть налажено производство автомобильных ГТД (при повышении температуры сгорания расход топлива уменьшается).