Так именно сейчас переосмысливается двигатель внутреннего сгорания

В автомобильной отрасли появляется всё больше игроков и технологий, призванных «изгнать» двигатели внутреннего сгорания, однако некоторые производители, такие как Bosch и Mahle, среди прочих, возможно, работают над революционным двигателем внутреннего сгорания.

Mahle, немецкая компания, стоящая за многими конструктивными инновациями в двигателях внутреннего сгорания за последние 100 лет, разработала систему сгорания под названием Mahle Jet Ignition (MJI). Она уже используется в двигателях одной из крупных команд Формулы 1 и войдёт в состав новой модульной гибридной силовой установки, которая должна упростить производство бензиновых гибридов.

Система MJI работает следующим образом. В традиционном бензиновом двигателе топливо впрыскивается во впускные каналы вместе с поступающим воздухом (непрямой впрыск) или непосредственно в камеру сгорания (прямой впрыск). Новая технология MJI бывает двух типов: активная и пассивная. Первая сочетает оба типа впрыска. Портовая форсунка работает обычным образом, а наконечники прямой форсунки и свечи зажигания расположены в небольшой предкамере непосредственно над основной камерой сгорания.

Во время такта впуска портовая форсунка подаёт 95% топлива во впускной канал, откуда оно поступает в основную камеру сгорания и затем, как обычно, сжимается поршнем. В это время оставшиеся 5% впрыскиваются в предкамеру и воспламеняются искрой.

https://www.youtube.com/watch?v=n6Eutw0WU3U

Так работает новая система MJI от Mahle

Когда смесь воспламеняется, частично сгоревшие горячие струи топлива и воздуха выталкиваются через небольшие отверстия в днище предкамеры и поджигают основной заряд сразу по всему объёму, а не в одной точке вблизи свечи. Горение происходит быстрее и равномернее, а более быстрое нарастание давления позволяет быстрее выделять энергию. Весь процесс гомогенный (топливо и воздух равномерно перемешаны) и может работать на сверхбедной смеси (воздуха значительно больше, чем топлива), когда требуется меньшая мощность.

Последняя «пассивная» версия (используемая в Формуле 1) исключает прямую форсунку и оставляет только свечу в предкамере. Это не новая идея: Honda разработала предкамеру сгорания с составным вихревым управлением для своего Honda Civic первого поколения в начале 1970-х годов, но её реализация была сложнее, чем у пассивной системы MJI от Mahle.

Когда топливовоздушная смесь поступает через впускные каналы в камеру сгорания и сжимается, небольшая часть основного заряда через сопла выталкивается в предкамеру. Там её поджигает свеча, и струи высокого давления из горящих топлива и воздуха возвращаются через сопла в основной заряд, воспламеняя его, как и прежде.

Можно использовать степени сжатия выше обычных, прежде чем детонация (стуки) станет угрозой, что дополнительно повышает топливную эффективность. Рециркуляция выхлопных газов и холодный воздух при бедном сгорании снижают температуру сгорания и существенно, на 99%, уменьшают выбросы NOx в зоне сверхбедной смеси. Уровень выбросов углеводородов сопоставим с уровнем обычного бензинового двигателя с распределённым впрыском, а уровень твёрдых частиц находится где-то между показателями распределённого и прямого впрыска.

Обе версии MJI можно применять практически к любому бензиновому двигателю, и они могут работать во всём рабочем диапазоне двигателя. Имейте это в виду: Mahle сейчас ведёт продвинутые переговоры с несколькими автопроизводителями, так что следите за новостями.

Подходит и для гибридных автомобилей

Mahle также анонсировала модульную гибридную силовую установку (MHP), которая использует «пассивное» искровое зажигание Mahle Jet в своём бензиновом двигателе и должна стать практически готовым к установке решением для автопроизводителей. Её можно скомплектовать с турбированным двух- или трёхцилиндровым двигателем и одноступенчатой, двухступенчатой или четырёхступенчатой трансмиссией. Благодаря этому MHP можно масштабировать под любой автомобиль: от компакт-кара сегмента B до крупного внедорожника сегмента J.