Юный техник, 2008 № 03 | страница 30

Эту работу Дениса Экспертный совет ПБ счел достойной Почетного диплома.

Такое послание, отгравированное на стальной пластине, унес космический аппарат «Пионер-10» к звезде Альдебаран.

СОСТАВНОЙ ПОРШЕНЬ…

…для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) предлагает Владимир Заботин из Нижнего Новгорода. «Поршень, — пишет Владимир, — состоит из двух подвижных частей, пространство между которыми заполнено рабочей средой. Изменение объема этой среды приводит к изменению высоты поршня, а значит, к изменению объема камеры сгорания. Это, в свою очередь, приводит к изменению степени сжатия находящейся в ней смеси топлива и воздуха».

Как показывает теория, чем выше степень сжатия в цилиндре двигателя, тем лучше используется тепло, а значит, меньше расход топлива. Если в начале прошлого века степень сжатия не превышала 4, то сегодня она приблизилась к 20.

Однако повышение степени сжатия вызывает нежелательные последствия. Так, например, в бензиновых двигателях чрезмерно высокая степень сжатия приводит к преждевременным вспышкам и детонации, разрушению деталей двигателя. Чтобы этого избежать, приходится работать на более дорогом топливе.

В дизельном двигателе сжимается чистый воздух, а уже потом в него впрыскивается топливо. Детонация исключается, и это позволяет работать на дешевом топливе при очень низком его расходе. Однако и здесь значительное повышение степени сжатия не на пользу — оно вызывает большие потери на трение поршня о стенки цилиндра. Это снижает КПД двигателя и повышает его износ, хотя и облегчает запуск мотора в сильный мороз.

В общем, еще в прошлом веке возникла идея создать двигатель с переменной степенью сжатия.

Было испробовано множество способов ее изменения: делались двигатели, у которых перемещался коленчатый вал, подключался дополнительный объем к камере сгорания; заменяли кривошипно-шатунный механизм на более сложный, позволяющий изменять ход поршня, пробовали и составной поршень.

Составной поршень Владимира Заботина. При подаче рабочей среды поршень удлиняется, и степень сжатия возрастает.

Так же как и в проекте Владимира Заботина, применяли поршень, состоящий из двух частей, между которыми закачивалась рабочая среда, изменяющая расстояния между ними. Выяснилось, что основная трудность заключается как раз в подаче этой среды в работающий поршень. Ее приходилось подавать по множеству сверлений — через вращающийся коленчатый вал, шатун и поршневой палец в полость между частями поршня. Эти сверления неизбежно получались весьма узкими, поэтому возможность использовать в качестве рабочей среды газ, который бы потребовалось подавать в большом количестве, сразу же отпала. В поршень стали закачивать масло, чем заодно решили проблему смазки.