Multifuel — это любой тип двигателя, бойлера или нагреватель или другое устройство сжигания топлива, которое предназначено для сжигания нескольких видов топлива при его эксплуатации. Одно из распространенных применений многотопливной технологии находится в военных условиях, где обычно используемое дизельное или газотурбинное топливо может быть недоступно во время боевых действий для транспортных средств или нагревательных установок. Многотопливные двигатели и бойлеры имеют долгую историю, но растущая потребность в создании источников топлива, отличных от нефти для транспортировки, отопления и других видов использования, привела к увеличению развития многотопливной технологии для невоенного использования, что привело к появлению многих видов гибкого топлива в последние десятилетия.

Многотопливный двигатель сконструирован таким образом, что его степень сжатия позволяет запускать самое низкооктановое топливо различных приемлемых альтернативных видов топлива. Для удовлетворения этих более высоких требований необходимо усиление двигателя. Двигатели с многотопливным двигателем иногда имеют настройки переключателей, которые устанавливаются вручную для получения разных октанов или типов топлива.

история
Уже в 1903 году немецкий инженер Джозеф Фоллмер представил первый грузовик НАГ, автомобильного подразделения AEG, который был оснащен многотопливным двигателем. Бензиновый двигатель мощностью 50 л.с. работал с магнитовоспламенением и карбюратором, который был разработан как для бензина, так и для спирта.

Поскольку специализированные виды топлива были труднодоступны в первые дни автомобильной истории, относительно многие производители использовали многотопливные двигатели. По мере расширения сети АЗС эти проекты утратили свою значимость. Сегодня многотопливные двигатели особенно популярны в военном секторе, где часто запрашивается максимально возможная независимость от конкретных видов топлива.

Принцип работы
Двигатель смеси работает в соответствии с процессом отто, где сжигание инициируется зажиганием или искровым светом от свечи зажигания. Образование горючей смеси происходит вне камеры сгорания; в карбюраторе или впрыском топлива во впускной коллектор.

Смесь топлива и воздуха образуется снаружи камеры сгорания. В нормальных условиях воздух содержит 80% азота (N 2) и 20% кислорода (O 2). Из-за присутствующего кислорода эта смесь горючая. Смесь всасывается в камеру сгорания отрицательным давлением, создаваемым там во время такта впуска. После такта всасывания следует выполнить такт сжатия: смесь сжимается. После сжатия искра выводит смесь в зажигание. Это вызывает повышение давления, которое, в свою очередь, вызывает увеличение объема. Увеличение объема переводится в рабочий ход, в этой битве работа выполняется в среде, например, на транспортном средстве или насосе. В дизайне классического двигателя смеси используется процесс Карно.

Термин «двигатель-смесь» возник из-за необходимости различать дизельный двигатель. При использовании дизельного двигателя топливо смешивается только с воздухом в конце сжатия.

Топлива
Топливо для смесительного двигателя обычно, но не исключительно, — бензин. В результате неправильно используемый бензиновый двигатель используется в качестве синонима для оттомоторного или смешанного двигателя.

Природный газ
бензин
E85 или биоэтанол
керосин
LPG
нитрометан
метанол

Варианты двигателей
Многотопливные двигатели, как правило, самовоспламеняющиеся поршневые двигатели, работающие на дизельном принципе. Кроме того, некоторые версии двигателей имеют искровое зажигание, поскольку не все топлива зажигаются должным образом без них. Различные виды топлива, такие как бензин, нефть, керосин, растительное масло, этанол, древесный газ или тяжелое масло, в зависимости от их свойств, например, цетановое число, октановое число и вязкость в разных конструкциях (см. Также двигатель внутреннего сгорания и обзор технологии впрыска).

Хотя многотопливные двигатели обычно работают на дизельном принципе, они отличаются своей конструкцией чистых дизельных двигателей, которые предназначены только для дизельного топлива. С одной стороны, должны быть предусмотрены технические решения для повышения температуры смеси, чтобы все использованные виды топлива самопроизвольно воспламенялись в пределах допустимой задержки зажигания. Это можно сделать, увеличив сжатие или предварительный нагрев всасываемого воздуха. В свою очередь, предварительный нагрев всасываемого воздуха может быть достигнут путем зарядки без промежуточного охладителя, рециркуляции отработавших газов или электрического нагрева во впускном тракте. Также поддерживается свеча зажигания свеча накаливания, используемая в камере сгорания.

С другой стороны, насос для инъекций должен быть подключен к контуру смазочного масла, так как некоторые из используемых видов топлива не имеют смазывающего эффекта. Двигатель Lohmann работает без форсунки и без карбюратора.

При проектировании всех уплотнений следует также отметить, что они не подвергаются воздействию различных видов топлива.

Известные многотопливные двигатели включают:

Ближний сферический двигатель
Двигатель Элсбетта
Двигатель Ломанн
Электродвигатель свечей накаливания (Lanz Bulldog)
Газовый двигатель
Обзор топлива
Могут использоваться как ископаемые, так и возобновляемые виды топлива:

LPG, также известный как Autogas (LPG = газ сжиженного нефтяного / пропанового газа, даже газ низкого давления)
Природный газ (СПГ = сжатый природный газ или СПГ = сжиженный природный газ)
Бензиновые топлива, такие как бензин или спирты
Легкие масла, такие как дизельное топливо и биодизель
тяжелые масла
Угольная пыль

Преимущества и недостатки
Недостатки
Недостатком смесительного двигателя является ограничение максимальной достижимой степени сжатия из-за риска стука. Для бензина максимальная (безопасная) степень сжатия составляет около 15: 1. Некоторые современные высокопроизводительные суперспортивные мотоциклы уже имеют коэффициент сжатия 14: 1 на заводе, без добавления специальных присадок для толкания предела детонации или детонационный предел еще больше. Дизельные двигатели достигают значительно более высокой тепловой эффективности, потому что степень сжатия может повышаться до 40: 1. В результате, смесь имеет более высокий расход топлива.

Второй недостаток заключается в том, что топливо очень легко воспламеняется и поэтому испаряется при низких температурах. При наружной температуре 10 ° C уже существует опасность взрыва в двигателе сжиженного нефтяного газа. Топливный бак смешанного двигателя отличается большой нагрузкой.

Выгоды
Важным преимуществом смесительного двигателя является более легкая версия, которая приносит пользу себестоимости.

Двигатель в основном используется армией. Если подача топлива застаивается, автомобили все еще могут двигаться, потому что они могут легко переключаться на другое топливо, которое было доступно.

Приложения
Использование многотопливных двигателей сегодня практически ограничено военными транспортными средствами, особенно танками. Примером может служить главный боевой танк Leopard 2 бундесвера.

В государственном и частном использовании используются многотопливные z. Что касается питания отдаленных ферм на когенерационных установках, они обеспечивают электроэнергию и тепло.

Многотопливные двигатели с накаливаниями можно найти в древних тракторах и морских дизелях. Часто используемые на судах двухтактные дизельные двигатели с тяжелой нефтью также могут рассматриваться как технический вариант многотопливных двигателей, даже если они уже ограничены по экономическим причинам (низкие затраты на топливо) в основном на тяжелой нефти.

Военные многотопливные двигатели
Одно из распространенных применений этой технологии — в военных транспортных средствах, так что они могут запускать широкий спектр альтернативных видов топлива, таких как бензин или реактивное топливо. Это считается желательным в военной обстановке, так как вражеское действие или изоляция блока могут ограничить доступное топливо, а наоборот, источники топлива противника или гражданские источники могут стать доступными для использования.

Одним большим использованием военного многотопливного двигателя была серия LD, используемая в США M35 2 1/2 тонны и 5-тонных грузовых автомобилей M54, построенных между 1963 и 1970 годами. Военный стандарт с использованием технологии MAN, он смог использовать различные виды топлива без подготовки. Его основным топливом был дизель №1, №2 или АП, но от 70% до 90% других видов топлива можно было смешивать с дизельным топливом, в зависимости от того, как будет работать двигатель. При использовании моторного масла можно использовать низкооктановый коммерческий и авиационный бензин, можно использовать реактивное топливо Jet A, B, JP-4, 5, 7 и 8, в случае аварийного мазута №1 и №2. На практике они использовали только дизельное топливо, их тактическое преимущество никогда не требовалось, и со временем их заменили коммерческими дизельными двигателями.

В настоящее время в широком спектре российских военных автомобилей используются многотопливные двигатели, такие как танк Т-72 (многотопливный дизель) и Т-80 (многотопливная газовая турбина).

Невоенное использование
Многие другие типы двигателей и другое теплогенерирующее оборудование предназначены для сжигания более одного типа топлива. Например, некоторые нагреватели и котлы, предназначенные для домашнего использования, могут сжигать древесину, гранулы и другие источники топлива. Они обеспечивают гибкость и безопасность топлива, но стоят дороже, чем стандартные двигатели с одним топливом. Портативные печи иногда спроектированы с многофункциональными функциями, чтобы сжигать любое топливо, обнаруженное во время прогулки.

Движение за создание альтернатив автомобилям, работающим исключительно на бензине, значительно увеличило количество автомобилей, в которых используются многотопливные двигатели, причем такие транспортные средства обычно называются биотопливом или автомобилем с гибким топливом.

Неэффективные проблемы
Многотопливные двигатели не обязательно недостаточны, но на практике у некоторых двигателей были проблемы с мощностью из-за конструктивных компромиссов, необходимых для сжигания нескольких видов топлива в одном и том же двигателе. Возможно, самым печально известным примером с военной точки зрения является двигатель L60, используемый Британским Главным боевым танком, который привел к очень медленной работе — на самом деле, Mark I Chieftain (используемый только для обучения и аналогичных видов деятельности) был настолько ослаблен что некоторые из них неспособны установить танк-транспортер. Не менее серьезная проблема заключалась в том, что переход от одного топлива к другому часто требовал часов подготовки.

Серия US LD имела мощность, сравнимую с коммерческими дизелями того времени. Это было недостаточно для 5-тонных грузовиков, но это был самый размер двигателя, заменивший дизель был намного больше и мощнее. Двигатели LD плохо сжигали дизельное топливо и были очень дымчатыми, у последней модели LDT-465 был турбонагнетатель в основном для очистки выхлопных газов, мало было увеличения мощности.