Движки грядущего чувство такта
Разумы изобретателей безустанно рождают другие конструкции простых агрегатов. Как правило это один из главных узлов автомобиля – движок. Отделим реальность от утопии?
У OPOC единый коленвал в центре мотора. Сделать мотор легче и компактнее, отказавшись от второго коленвала, разрешила неповторимая сборка шатунов. За открытие впускных и выпускных окон в стенках цилиндров отвечают сами поршни.
Все схемы раскрываются в полный размер по клику.
ВСТРЕЧНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ Особенность двухтактного дизеля врача Питера Хофбауэра, посвятившего 20 лет собственной судьбе работе в концерне «Фольксваген», – два поршня в одном цилиндре, передвигающиеся навстречу приятель друге. И заглавие это подтверждает: Opposed Piston Opposed Cylinder (OPOC) – встречные поршни, встречные цилиндры.
Похожую схему еще среди прошедшего века применяли в танкостроении и авиации, например, на германских «Юнкерсах» или русском танке T-64. Дело в том, что в хорошем двухтактном движке оба окна для газообмена перекрывает один поршень, а в движках с встречными поршнями в зоне хода 1-го поршня размещается впускное окно, в зоне хода второго – выпускное. Такая конструкция разрешает ранее открывать выпускное окно и именно поэтому лучше очищать камеру сгорания от отработавших газов.
И заблаговременно закрывать, чтобы сберечь некое количество рабочей консистенции, которое у двухтактного мотора в большинстве случаев выбрасывается в выхлопную трубу.
В чем все-таки изюминка конструкции врача? В центральном (меж цилиндрами) размещении коленвала, обслуживающего сходу все поршни. Это решение стало причиной достаточно замудренной конструкции шатунов. Их по паре на каждой шее коленвала, наряду с этим на наружные поршни приходится по паре шатунов, расположенных по обе стороны цилиндра. Это схема разрешила обойтись одним коленвалом (у прошлых моторов их было два, размещенных по бокам мотора) и сделать малогабаритный, легкий агрегат.
В четырехтактных движках циркуляцию воздуха в цилиндре снабжает сам поршень, в моторе OPOC – турбонаддув. Для наилучшей эффективности быстро разогнать турбину оказывает помощь электромотор, что в определенных режимах делается генератором и рекуперирует энергию.
Умелый эталон, изготовленный для армии не смотря на экологические нормы, при массе 134 кг развивает 325 л.с. Подготовлен и гражданский вариант – с примерно на сотку сил мельчайшей отдачей. Как заявляет создатель, зависимо от исполнения мотор ОРОС на 30–50% легче иных дизелей сопоставимой мощности и в два – четыре раза компактнее.
Кроме того по ширине (это самое впечатляющее габаритное измерение) ОРОС всего вдвое превосходит один из самых малогабаритных авто агрегатов в мире – двухцилиндровый фиатовский «Твинэйр».
Мотор OPOC – эталон модульной конструкции: двухцилиндровые блоки возможно компоновать в многоцилиндровые агрегаты, соединяя их электрическими муфтами. В то время, когда полная мощность не нужно, для экономии горючего один или пара модулей смогут отключаться. В отличие от обыденных движков с отключаемыми цилиндрами, где коленвал шевелит кроме того «отдыхающие» поршни, механических потерь реально избежать. Любопытно, как обстоят дела с вредными выбросами и топливной экономичностью?
Разработчик предпочитает обходить данный вопрос молчанием. Понятное дело – тут позиции двухтактников в большинстве случаев не сильный.
РАЗДЕЛЬНОЕ ПИТАНИЕ В движке Кармело Скудери классические четыре такта распределены меж 2-мя цилиндрами: сжатие и впуск происходят в одном, а рабочий выпуск и ход – в другом.
Очередной пример ухода от простых догм. Кармело Скудери позарился на святое правило четырехтактных моторов: целый рабочий процесс обязан происходить строго в одном цилиндре. Изобретатель поделил цикл меж 2-мя цилиндрами: один несёт ответственность за ее сжатие и впуск консистенции, 2-ой – за рабочий выпуск и ход.
Однако хорошие четыре такта движок, именуемый мотором с разбитым циклом (SCC – Split Cycle Combustion), проходит всего за один оборот коленвала, вторыми словами в два раза резвее.
Ах так данный мотор трудится. В первом цилиндре поршень сжимает воздушное пространство и подает его в соединительный канал. Клапан раскрывается, форсунка впрыскивает горючее, и смесь под давлением врывается во 2-ой цилиндр. Сгорание в нем начинается при перемещении поршня вниз, в отличие от мотора Отто, где смесь поджигают некое время назад, чем поршень достигнет верхней мертвой точки. Таким макаром, сгорающая смесь не мешает в исходной стадии горения движущему навстречу поршню, а, наоборот, подталкивает его. Создатель мотора обещает удельную мощность в 135 л.с. с литра рабочего количества.
Наряду с этим при значимом сокращении вредных выбросов благодаря более действенному сгоранию консистенции – к примеру, с уменьшением выхода NOx на 80% в сопоставлении с тем же показателем для простого ДВС. Заодно говорят, что SCC на 25% экономичнее равных по мощности атмосферных моторов. Но излишний цилиндр – это дополнительная масса, увеличение габаритов, растущие потери на трение. Что-то не верится…
В особенности в случае если забрать в пример новое поколение надувных движков, изготовленных под лозунгом даунсайзинга.
Кстати, для этого мотора придумана неповторимая схема наддува и рекуперации «в одном флаконе» под заглавием Air-Hybrid. На протяжении торможения движком цилиндр рабочего хода отключается (клапаны закрыты), а цилиндр сжатия заполняет особенный резервуар сжатым воздухом. При разгоне происходит оборотное: не работает цилиндр сжатия, а в рабочий нагнетается запасенный воздушное пространство – собственного рода наддув.
Практически, при такой схеме не исключается и полный пневморежим, в то время, когда воздушное пространство будет толкать поршни в одиночку.
МОЩНОСТЬ ИЗ ВОЗДУХА Лино Гуззелла применял для улучшения линия мотора рекуперацию воздуха. Он аккумулируется в дополнительном резервуаре, связанном с движком.
Врач Лино Гуззелла кроме этого применял идею скопления сжатого воздуха в отдельном резервуаре: один из клапанов открывает путь от баллона к камере сгорания. В остальном это обыденный движок с турбонаддувом. Умелый эталон выстроили на базе 0,75-литрового мотора, предложив его как подмену… 2-литровому атмосферному мотору.
Разработчик для оценки эффективности собственного творения предпочитает ассоциировать его с гибридными силовыми агрегатами. Наряду с этим при аналогичной экономии горючего (около 33%) конструкция Гуззеллы удорожает мотор всего лишь на 20% – непростая бензоэлектрическая установка обходится фактически на порядок дороже. Но в тестовом образчике горючее экономится не столько за счет наддува из баллона, сколько благодаря малому рабочему количеству самого мотора.
Но возможности у сжатого воздуха в работе обыденного ДВС все таки имеется: его возможно применять для запуска мотора в режиме «старт-стоп» или для перемещения автомобиля на малых скоростях.
Крутится, Крутится ШАР… Среди неординарных ДВС мотор Герберта Хюттлина выделяется более приметной конструкцией: камеры сгорания и классические поршни тут расположены снутри шара. Поршни движутся в нескольких направлениях. Во-1-х, навстречу приятель друге, образуя меж собой камеры сгорания. Не считая того, они соединены попарно в блоки, посаженные на единую ось и крутящиеся по хитрецкой линии перемещения, данной кольцевой фигурной шайбой.
Корпус поршневых блоков объединен с шестерней, передающей вращающий момент на выходной вал.
Из-за твёрдой связи меж блоками при наполнении консистенцией одной камеры сгорания сходу происходит выпуск отработавших газов в второй. Таким макаром, за поворот поршневых блоков на 180 градусов происходит 4-тактный цикл, за полный оборот – два рабочих цикла.
Устройство шарового мотора со интегрированным электромотором: 1 – приводная шестерня; 2 – статор электромотора; 3 – неизменные магниты; 4 – ротор электро- мотора; 5 – камера сгорания 1; 6 – шаровые направляющие поршней; 7 – коль- цевая направляющая для перемещения поршней; 8 – подшипник ротора; 9 – камера сгорания 2; 10 – свеча зажигания; 11 – отвод выхлопных газов; 12 – забор воздуха; 13 – выходной вал.
1-ый показ шарового мотора на Женевском автомобильном салоне привлек общее внимание. Концепция, обязательно, увлекательная – за работой 3D-модели возможно следить часами, пробуя разобраться, как трудится та или другая система. Но за красивой мыслью должно последовать воплощение в металле. А разработчик до тех пор пока ни слова не гласит о хотя бы ориентировочных значениях основных черт агрегата – мощности, экономичности, экологичности.
И, основное, о надёжности и технологичности.
Респектабельная ТЕМА Роторно-лопастной движок изобрели чуток меньше века вспять. И, точно, еще длительно не вспоминали бы о нем, не покажись принципиальный проект русского народного автомобиля. Под капотом «ё-мобиля» пускай и не сходу, но обязан показаться конкретно роторно-лопастной движок, к тому же в паре с электромотором.
Коротко о его устройстве. На оси установлены два ротора с парой лопастей на каждом, образующих камеры сгорания переменной величины. Роторы крутятся в одном направлении, но с разными скоростями – один догоняет второй, смесь меж лопастями сжимается, проскакивает искра.
2-ой начинает перемещение по окружности, чтобы на последующем круге «подтолкнуть» соседа. Поглядите на набросок: в правой нижней четверти происходит впуск, в правой верхней – сжатие, позже против часовой стрелки – рабочий выпуск и ход. Воспламенение консистенции осуществляется в высочайшей точке окружности.
Таким макаром, за один оборот ротор происходит четыре рабочих такта.
Схемы роторно-лопастного мотора.
Тривиальные преимущества конструкции – компактность, легкость и неплохой КПД. Но имеется и трудности. Из их главная – четкая синхронизация работы 2-ух роторов.
Задачка эта сложная, а ответ должно быть недорогим, По другому «ё-мобиль» ни при каких обстоятельствах не станет народным.
Просматривайте кроме этого:
- Генеральный план Москвы Восточная территория
- ДЕТСКИЕ Заболевания ЧЕТЫРЕСТА ШЕСТОГО
- Гарантийные неприятности
- В то время, когда сгорает страховка
- Хэндэ Genesis Coupe Элитный привкус
- Вылет вне расписания
- Лучшая Skoda Roomster
"Таким макаром" выпуск от 17.11.2012
Подобранные как раз для Вас, статьи, с учетом ваших заинтересованностей:
-
НЕ В ТАКТ ТЕХНИКА /ЭКЗОТИКА НЕ В ТАКТ ДВА ТАКТА, ЧЕТЫРЕ… КТО БОЛЬШЕ? ТЕКСТ / АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ Впуск-сжатие-рабочий ход-выпуск: по такому циклу трудятся на данный момент большинство движков…
-
Именитые движки 10 ступеней к совершенству
Фактически любой из обрисованных ниже движков влиял не только только на развитие техники, да и на социальную среду. Наддувной мотор 1,8 л созданный «Ауди». 10. Родоначальник…
-
Движки Skyactiv раскрытые резервы
Лишне растрачивать средства на новые изобретения, в случае если потенциал сегодняшних конструкций далековато не исчерпан, – так вычисляют спецы Мазда, внедрившие разработку Skyactiv. Двигатель внутреннего…
-
ПАМЯТКА АРТИЛЛЕРИСТУ ДЕТОНАЦИЯ Пришедшее из латыни красивое слово «детонация» (по-отечественному – взрыв) обхватывает огромное количество явлений, без которых население почвы и по сей день помаленьку вело…
-
Независимые обогреватели Тепло и сухо
Независимый отопитель кабины потребляет всего один стакан солярки в час. Не забывайте, как возмущался величавый Менделеев: «Нефть – не горючее, топить возможно и ассигнациями!» А ведь тогда масштабы…