Lang lewe vir die binnebrandenjin. Dit is ironies dat die "aangekondigde einde" van die binnebrandenjin as gevolg van die ongebreidelde elektrifisering nie 'n belemmering was om groot vooruitgang in die afgelope jaar te sien nie: veranderlike kompressieverhouding (Nissan), kompressie-ontsteking in petrolenjins (Mazda) en nou, Koenigsegg sal die eerste Otto-siklusenjin (4 slag) sonder 'n nokas in produksie stel (hoewel baie beperk).
Dit is op hierdie pad van innovasie dat INNengine se 1S ICE ook na vore kom, wat beloof om selfs verder te gaan.
’n Klein maar revolusionêre enjin, met baie interessante ingenieursoplossings binne. Kom ons ontmoet hulle?
Wat is 1S ICE?
Die 1S ICE van INNengine is 'n baie kompakte enjin in grootte en kapasiteit, wat net 500 cm3 weeg en net 43 kg weeg — sy skepper, Juan Garrido, sê hy werk reeds aan 'n evolusie van hierdie eenheid wat net 35 kg weeg (!).Sy lae gewig en volume is twee van die belangrikste voordele wat diegene wat verantwoordelik is vir INNengine bo konvensionele binnebrandenjins (4 slage) aankondig:
- Tot 70% totale volume vermindering;
- Tot 75% gewigsvermindering;
- Tot 70% minder komponente;
- En tot 75% minder verplasing, maar met dieselfde kragdigtheid as 'n konvensionele enjin 4x groter. Byvoorbeeld, die 500 cm3 1S ICE bereik dieselfde krag as 'n 2000 cm3 4-slag-enjin.
Ons kan ook sien dat, ten spyte van die klein kubieke grootte, die 1S ICE vier silinders en … agt suiers het — dit is geen fout nie, dit is eintlik agt suiers … Met ander woorde, dit is twee suiers per silinder, wat in hierdie geval beteken ons is in die teenwoordigheid van 'n enjin van opponerende suiers. Ek het opponerende suiers geskryf en nie die meer algemeen bekende opponerende silinders nie. Wat is die verskil?
Oorkantste suiers is ouer as wat jy dink
Teenoor-suier-enjins is nie dieselfde as teenoorgestelde-silinder-enjins soos dié wat ons in Porsche en Subaru ken nie. Wat is die verskil? In opponerende suierenjins het ons twee suiers per silinder, wat een oorkant die ander werk, met die verbrandingskamer wat deur albei gedeel word.
Dit is egter nie nuut wanneer dit by binnebrandenjins kom nie, al is dit 'n ongewone tegniese oplossing.
Trouens, die eerste opponerende suierenjin dateer terug na 1882, ontwerp deur James Atkinson (dieselfde Atkinson wat sy naam gegee het aan die gelyknamige verbrandingsiklus wat veral in hibriede voertuie gevind word, vanweë die groter doeltreffendheid daarvan).
Die grootste voordeel van hierdie reëling lê in groter doeltreffendheid, aangesien daar nie meer 'n silinderkop en nokasse is nie - die opponerende suierenjins is 2-slag - wat gewig, kompleksiteit, hitte- en wrywingverliese en koste verminder.
Teken in op ons nuusbrief
In die praktyk, aangesien die twee suiers in dieselfde silinder op 'n gekoördineerde manier moet werk, moet hulle fisies aan mekaar gekoppel word, wat dwing om van die verlore kompleksiteit en gewig te vervang.
Teenoorstaande suierenjins is veral in groot vervoer gebruik, soos skepe, militêre voertuie, of selfs as doeltreffende kragopwekkers. In die motorwêreld is hulle baie skaarser. Vandag is miskien die naaste teenoorgestelde suier-enjin om 'n motor (of ten beste 'n kommersiële voertuig) toe te rus dié van Achates Power. Jy het 'n kort video wat jou laat verstaan hoe dit werk:
Oorkant suiers 2.0: totsiens krukas
Wat is die verskil tussen die 1S ICE van INNEngine en hierdie teenoorgestelde-silinder-enjin van Achates? Soos ons in die film hierbo kan sien, om die beweging van al die suiers in die silinders te beheer, het ons twee krukasse wat deur 'n ratstelsel aan mekaar verbind is. Die 1S ICE ontsien eenvoudig die krukasse, en daarmee verdwyn die verbindingstawe en alle gepaardgaande ratte van die toneel.
Deur die aantal komponente wat nodig is vir die werking van sy enjin so aansienlik te verminder, het INNengine dus die bogenoemde vermindering in volume en massa behaal, en 'n potensiële toename in doeltreffendheid.
In die plek van die krukasse kry ons twee stukke ('n soort skyf wat op die enjinas pas), een aan elke punt van die enjin, met een van sy noukeurig berekende golwende oppervlaktes. Hulle is wat dit moontlik maak om die beweging van die agt suiers (wat nou in 'n as parallel met die motor-as beweeg) perfek te koördineer.
Sien hulle in werking:
Klink absurd eenvoudig, nie waar nie? Danksy die gelyke en konsentriese rangskikking van al (min) bewegende dele, en die beweging van die suiers in lyn met die hoofas, is die balans van hierdie enjin feitlik perfek.
Die afwesigheid van vibrasies is sodanig dat, toe hulle 'n film van 'n prototipe-enjin op 'n toetsbank wys, dit daarvan beskuldig is dat dit vals is, aangesien dit nie met die blote oog sigbaar was dat die enjin aan die gang was nie...
In hierdie kort video kan ons ook ander kenmerke van die 1S ICE sien, soos die moontlikheid om die posisionering van een van die "krukas" effens te bevorder. 'n Moontlikheid wat voorsiening maak vir veranderlike verspreiding, nie die kleppe nie (hulle het dit nie), maar die poorte (inlaat en uitlaat) wat hul plek inneem. En dit laat ook dinamies veranderlike kompressieverhouding toe, en verander dit soos nodig, soos met die Nissan-enjin.
Die doel van hierdie opsies, soos jy kan vind in sommige van die 4-slag-enjins wat ons motors toerus, is om groter doeltreffendheid en werkverrigting te bereik. In die geval van die 1S ICE, laat dit die buigsaamheid toe wat 2-slag-enjins - soos dié met teenoorgestelde suiers - nie toelaat nie, met hierdie met vaste parameters.
En dit bring ons by nog 'n vernuwing van die 1S ICE, die feit dat dit 'n 1-slag-enjin is, 'n kenmerk so belangrik dat dit deel van sy naam is: 1 Stroke of 1-Stroke.
Slegs 1 keer?! Ook?
Ons is bekend met die term 4-slag-enjin (die een wat ons motors met 'n binnebrandenjin toerus), sowel as die 2-slag-enjin (dit word meer dikwels met motorfietse geassosieer). INNengine sê egter sy enjin is 1 slag, wat beteken:
- 4-slag: een ontploffing vir twee krukas-draaie;
- 2 houe: een ontploffing vir elke krukasdraai;
- 1 keer: twee ontploffings vir elke krukasdraai.
Met ander woorde, hoewel die werkingsbeginsel van die 1S ICE soortgelyk is aan dié van 2-slag-enjins, bestuur dit egter twee keer die ontploffings vir elke rotasie van die krukas, en verviervoudig wat ons in 'n 4-slag-enjin kan bereik. Terselfdertyd bereik hierdie nuwe argitektuur dit alles met minder komponente.
Dit is een van die “geheime” vir sy beloofde doeltreffendheid en ook vir sy spesifieke werkverrigting: volgens INNengine is sy klein 500 cm3 in staat om getalle gelykstaande aan 'n 2000 cm3 4-slag-enjin voor te stel.
Die getalle ... moontlik
Ons is nog in die ontwikkelingstadium, so daar is geen definitiewe syfers nie. Maar in die video's waar Juan Garrido alles oor sy enjin verduidelik (ons laat 'n video aan die einde van die artikel), is daar 'n nommer wat uitstaan: 155 Nm teen 800 rpm! 'n Indrukwekkende syfer en net ter vergelyking, ons het soortgelyke wringkragwaardes wat deur die klein duisend turbo's in ons mark behaal word, maar het later 1000 rpm bereik en ... hulle is superaangejaag.Getalle wat verband hou met verbruik/vrystellings, ons sal langer moet wag, wat ons by die fundamentele vraag bring:
Sal dit kom om 'n motor toe te rus?
Miskien, maar nie soos jy dink nie. Alhoewel hulle besig is om 'n Mazda MX-5 (LW) om te skakel om as 'n toetsprototipe vir hierdie enjin te dien, is die doel en oriëntasie van die ontwikkeling daarvan hoofsaaklik om as 'n reeksverlenger vir elektriese voertuie te dien.
Die feit dat dit so kompak, lig, doeltreffend is en sulke hoë getalle teen sulke lae toere produseer - die doelwit vir hierdie reeksverlenger is om 30 kW (41 pk) teen 2500 opm te produseer - kan dit die perfekte reeksverlenger maak. Minder koste (nie nodig vir so 'n groot battery nie), minder besoedeling (doeltreffender verbrandingsenjin) en hoë verfyning aan boord (afwesigheid van vibrasies).
Ander toepassings lê egter voor vir hierdie enjin, met INNengine wat 'n enjin vir kompetisie ontwikkel, en lugvaart (lig) het reeds 'n groot belangstelling in hierdie enjin getoon.
Werklike wêreld
Soos die Achates Power-enjin, is die potensiaal van die INNengine 1S ICE onmiskenbaar. Om dit werklik te sien, is groot finansiële ondersteuning nodig, en hoewel beide maatskappye die ondersteuning van Saudi Aramco (die Saoedi-oliereus) het, sal die ideaal wees om die ondersteuning van een of meer motorvervaardigers te hê.
As Achates Power dit reeds bereik het, deels danksy ondersteuning van Cummins (enjinvervaardiger) en ARPA-E (Amerikaanse regeringsagentskap vir gevorderde energieverwante projekte), het INNengine dit nog nie gevind nie.
Daar is 10 jaar se ontwikkeling, daar is reeds enjinprototipes op toetsbanke. Die rente wat gegenereer word, kan net styg - selfs as gevolg van die beloftes van hierdie booster -, maar tog is dit nie gewaarborg om 'n suksesvolle gevolgtrekking te bereik nie. Dit is as gevolg van die huidige konteks, waar die motorbedryf met geweld slegs en slegs op elektrifisering gefokus is. Dit sal moeilik wees vir 'n bouer om sy belegging te diversifiseer in 'n heeltemal nuwe binnebrandenjin, en verder waar soveel nuut daarin is.
Dit is geen wonder dat INNengine se fokus op die ontwikkeling van die 1S ICE as 'n reeksverlenger is nie - dit blyk die enigste kans te wees wat dit in die nabye toekoms kan posvat en die belangstelling van die motorbedryf kan vasvang.
Die belangrikheid van die binnebrandenjin in die toekoms is nie net relevant vir die motor nie, maar vir alle soorte voertuie wat dit gebruik, hetsy land, see of lug. Die getalle is duidelik en oorweldigend.
Ongeveer 200 miljoen binnebrandenjins word elke jaar vervaardig (ongeveer 90 miljoen behoort aan motors), so daar word nie verwag dat hulle op kort/medium termyn eenvoudig sal verdwyn noudat ons elektrisiteit “ontdek” het nie.
Dit is noodsaaklik om voort te gaan om in hul evolusie te belê, aangesien hulle ook deel van die oplossing is.
Vir diegene wat meer wil weet oor hierdie binnebrandenjin, laat ek vir julle 'n video (Spaans, maar ondertiteld in Engels) deur Juan Francisco Calero, joernalis, wat die geleentheid gehad het om INNengine se fasiliteite te besoek en met Juan Garrido, van INNengine te praat: