Ներքին այրման շարժիչի երկար կյանք: Զավեշտալի է, որ ներքին այրման շարժիչի «հայտարարված ավարտը»՝ մոլեգնող էլեկտրաֆիկացման պատճառով, խոչընդոտ չի հանդիսացել վերջին տարիներին մեծ առաջընթաց տեսնելու համար. Koenigsegg-ը արտադրություն կդնի (թեև շատ սահմանափակ) առաջին Otto ցիկլի շարժիչը (4 հարված) առանց լիսեռի:
Նորարարության այս ճանապարհին է, որ ի հայտ է գալիս նաև INNengine-ի 1S ICE-ը, որը խոստանում է էլ ավելի առաջ գնալ:
Փոքր, բայց հեղափոխական շարժիչ՝ ներսում շատ հետաքրքիր ինժեներական լուծումներով։ Եկեք հանդիպե՞նք նրանց:
Ի՞նչ է 1S ICE-ը:
INNengine-ի 1S ICE-ը չափսերով և հզորությամբ շատ կոմպակտ շարժիչ է, կշռում է ընդամենը 500 սմ3 և կշռում ընդամենը 43 կգ. դրա ստեղծող Խուան Գարիդոն ասում է, որ արդեն աշխատում է այս միավորի էվոլյուցիայի վրա, որը կշռում է ընդամենը 35 կգ (!):Դրա ցածր քաշը և ծավալը երկու հիմնական առավելություններից են, որոնք INNengine-ի պատասխանատուները հայտարարում են սովորական ներքին այրման շարժիչների նկատմամբ (4 հարված).
- Ընդհանուր ծավալի մինչև 70% կրճատում;
- Մինչև 75% քաշի նվազեցում;
- Մինչև 70% ավելի քիչ բաղադրիչներ;
- Եվ մինչև 75% ավելի քիչ տեղաշարժ, բայց նույն հզորության խտությամբ, ինչ սովորական շարժիչը 4 անգամ ավելի մեծ: Օրինակ, 500 սմ3 1S ICE-ը ստանում է նույն հզորությունը, ինչ 2000 սմ3 4 հարվածային շարժիչը:
Մենք կարող ենք նաև տեսնել, որ, չնայած փոքր խորանարդ չափսերին, 1S ICE-ն ունի չորս մխոց և… ութ մխոց. դա սխալ չէ, այն իրականում ութ մխոց է… Այլ կերպ ասած, դա երկու մխոց է մեկ մխոցում, ինչը այս դեպքում նշանակում է, որ մենք հակառակ մխոցների շարժիչի առկայության դեպքում: Ես գրել եմ հակադիր մխոցներ և ոչ թե առավել հայտնի հակադիր բալոնները: Որն է տարբերությունը?
Հակառակ մխոցներն ավելի հին են, քան դուք կարծում եք
Հակառակ մխոցային շարժիչները նույնը չեն, ինչ հակառակ մխոցային շարժիչները, ինչպիսին մենք գիտենք Porsche-ում և Subaru-ում: Որն է տարբերությունը? Հակառակ մխոցային շարժիչներում մենք ունենք երկու մխոց մեկ մխոցում, որոնք աշխատում են մեկը մյուսի հակառակ, ընդ որում այրման պալատը կիսում է երկուսը:
Այն, սակայն, նորություն չէ, երբ խոսքը վերաբերում է ներքին այրման շարժիչներին, չնայած անսովոր տեխնիկական լուծում է:
Իրականում, առաջին հակառակորդ մխոցային շարժիչը թվագրվում է 1882 թվականին, որը նախագծվել է Ջեյմս Աթկինսոնի կողմից (նույն Ատկինսոնը, ով իր անունը տվել է համանուն այրման ցիկլին, որը հայտնաբերվում է, առաջին հերթին, հիբրիդային մեքենաներում, դրա ավելի մեծ արդյունավետության շնորհիվ):
Այս դասավորության հիմնական առավելությունը կայանում է ավելի մեծ արդյունավետության մեջ, քանի որ այլևս չկա մխոցի գլուխ և լիսեռներ. հակառակ մխոցային շարժիչները 2-հարված են, ինչը նվազեցնում է քաշը, բարդությունը, ջերմության և շփման կորուստները և ծախսերը:
Բաժանորդագրվեք մեր տեղեկագրին
Այնուամենայնիվ, գործնականում, քանի որ նույն մխոցում գտնվող երկու մխոցները պետք է աշխատեն համակարգված կերպով, դրանք պետք է ֆիզիկապես կապված լինեն միմյանց հետ՝ ստիպելով փոխարինել կորցրած բարդությունն ու քաշը:
Հակառակ մխոցային շարժիչները, առաջին հերթին, օգտագործվել են խոշոր տրանսպորտում, ինչպիսիք են նավերը, ռազմական մեքենաները կամ նույնիսկ որպես արդյունավետ գեներատորներ: Ավտոմեքենաների աշխարհում դրանք շատ ավելի հազվադեպ են: Այսօր, հավանաբար, ամենամոտ հակառակ մխոցային շարժիչը մեքենայի (կամ լավագույն դեպքում առևտրային մեքենայի) սարքավորմանը Achates Power-ն է: Դուք ունեք կարճ տեսանյութ, որը թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչպես է այն աշխատում.
Հակառակ մխոցներ 2.0. հրաժեշտ ծնկաձև լիսեռ
Ո՞րն է տարբերությունը INNEngine-ի 1S ICE-ի և Achates-ի այս հակառակ մխոցային շարժիչի միջև: Ինչպես տեսնում ենք վերևի ֆիլմում, բալոններում բոլոր մխոցների շարժումը վերահսկելու համար մենք ունենք երկու ծնկաձև լիսեռ, որոնք միմյանց միացված են փոխանցումային համակարգով: 1S ICE-ը պարզապես բաց է թողնում ծնկաձողերի լիսեռները, և դրանց հետ մեկտեղ միացնող ձողերն ու բոլոր հարակից շարժակներն անհետանում են դեպքի վայրից:
Այսքան զգալիորեն նվազեցնելով իր շարժիչի շահագործման համար անհրաժեշտ բաղադրիչների քանակը՝ INNengine-ը այսպիսով հասել է վերոհիշյալ ծավալի և զանգվածի կրճատմանը և արդյունավետության պոտենցիալ բարձրացմանը:
Ծղկաձև լիսեռների տեղում մենք գտնում ենք երկու կտոր (մի տեսակ սկավառակ, որը տեղավորվում է շարժիչի լիսեռի վրա), մեկը շարժիչի յուրաքանչյուր ծայրում, նրա մանրակրկիտ հաշվարկված ալիքաձև մակերեսներից մեկը: Դրանք են, որոնք հնարավորություն են տալիս կատարելապես համակարգել ութ մխոցների շարժումը (որոնք այժմ շարժվում են շարժիչի առանցքին զուգահեռ առանցքով):
Տեսեք դրանք գործողության մեջ.
Անհեթեթորեն պարզ է հնչում, այնպես չէ՞: Շնորհիվ բոլոր (մի քանի) շարժվող մասերի հավասար հեռավորության և համակենտրոն դասավորության և հիմնական լիսեռին համահունչ մխոցների շարժման շնորհիվ այս շարժիչի հավասարակշռությունը գործնականում կատարյալ է:
Թրթռումների բացակայությունն այնպիսին է, որ երբ փորձարկման նստարանի վրա ցուցադրեցին շարժիչի նախատիպի ֆիլմը, այն մեղադրեցին կեղծ լինելու մեջ, քանի որ անզեն աչքով չէր երևում, որ շարժիչը աշխատում էր…
Այս կարճ տեսանյութում մենք կարող ենք տեսնել նաև 1S ICE-ի այլ առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են «լեռնաձիգ լիսեռներից» մեկի դիրքը մի փոքր առաջ տանելու հնարավորությունը: Հնարավորություն, որը թույլ է տալիս փոփոխական բաշխում, ոչ թե փականները (դրանք չունեն), այլ պորտերը (մուտք և արտանետում), որոնք զբաղեցնում են դրանց տեղը: Եվ դա նաև թույլ է տալիս դինամիկ փոփոխական սեղմման հարաբերակցությունը՝ փոխելով այն ըստ անհրաժեշտության, ինչպես Nissan շարժիչի դեպքում:
Այս տարբերակների նպատակը, ինչպես կարող եք գտնել մեր մեքենաները սարքավորող 4 հարվածային շարժիչներից մի քանիսի մեջ, ավելի մեծ արդյունավետության և կատարողականության հասնելն է: 1S ICE-ի դեպքում այն թույլ է տալիս ճկունություն, որը թույլ չեն տալիս երկհարված շարժիչները, ինչպիսիք են հակառակ մխոցներով շարժիչները, քանի որ դրանք ունեն ֆիքսված պարամետրեր:
Եվ դա մեզ բերում է 1S ICE-ի մեկ այլ նորամուծության՝ այն փաստը, որ այն 1-հարված շարժիչ է, մի առանձնահատկություն այնքան կարևոր, որ այն իր անվան մաս է՝ 1 Stroke կամ 1-Stroke:
Միայն 1 անգամ?! Նույնպես?
Մեզ ծանոթ է 4-հարված շարժիչ տերմինը (այն, որը մեր մեքենաները հագեցնում է ներքին այրման շարժիչով), ինչպես նաև 2-հարված շարժիչ (դրանք ավելի հաճախ ասոցացվում են մոտոցիկլետների հետ): Այնուամենայնիվ, INNengine-ն ասում է, որ իր շարժիչը 1 հարված է, ինչը նշանակում է.
- 4-հարված. մեկ պայթյուն երկու ծնկաձեւ լիսեռի պտույտի համար;
- 2 հարված. մեկ պայթյուն ծնկաձև լիսեռի յուրաքանչյուր շրջադարձի համար;
- 1 անգամ՝ երկու պայթյուն՝ ծնկաձև լիսեռի յուրաքանչյուր շրջադարձի համար:
Այլ կերպ ասած, թեև 1S ICE-ի գործառնական սկզբունքը նման է 2-հարվածային շարժիչներին, այն կառավարում է, այնուամենայնիվ, կրկնակի պայթյուններ ծնկաձև լիսեռի յուրաքանչյուր պտույտի համար և քառապատկում այն, ինչ մենք կարող ենք հասնել 4-հարված շարժիչով: Միևնույն ժամանակ, այս նոր ճարտարապետությունը այս ամենին հասնում է ավելի քիչ բաղադրիչներով:
Սա խոստացված արդյունավետության և նաև հատուկ կատարողականության «գաղտնիքներից» է. ըստ INNengine-ի, նրա փոքր 500 սմ3-ն ի վիճակի է ներկայացնել 2000 սմ3 4-հարվածանի շարժիչին համարժեք թվեր:
Թվերը… հնարավոր է
Մենք դեռ զարգացման փուլում ենք, ուստի հստակ թվեր չկան։ Բայց այն տեսանյութերում, որտեղ Խուան Գարիդոն ամեն ինչ բացատրում է իր շարժիչի մասին (տեսանյութը կթողնենք հոդվածի վերջում), կա մի թիվ, որն առանձնանում է. 155 Նմ 800 պտ/րոպում: Տպավորիչ ցուցանիշ է և պարզապես համեմատության համար, մենք ունենք նման ոլորող մոմենտ արժեքներ, որոնք ձեռք են բերվել մեր շուկայի փոքր հազար տուրբոների կողմից, բայց ավելի ուշ հասել են 1000 պտույտ/րոպեի և… դրանք գերլիցքավորվում են:Սպառման/արտանետումների հետ կապված թվեր, մենք ստիպված կլինենք ավելի երկար սպասել, ինչը մեզ բերում է հիմնարար հարցի.
Գալու է մեքենա սարքելու՞։
Միգուցե, բայց ոչ այնպես, ինչպես դու ես մտածում: Թեև նրանք փոխակերպում են Mazda MX-5-ը (NB)՝ ծառայելու որպես այս շարժիչի փորձնական նախատիպ, դրա մշակման նպատակն ու ուղղվածությունը հիմնականում էլեկտրական մեքենաների միջակայքի ընդլայնումն է:
Այն փաստը, որ այն այդքան կոմպակտ է, թեթև, արդյունավետ և արտադրում է այդքան բարձր թվեր նման ցածր պտույտների դեպքում, որի նպատակն է արտադրել 30 կՎտ (41 ձիաուժ) 2500 պտույտ/րոպե արագությամբ, կարող է այն դարձնել կատարյալ միջակայքի երկարացնող: Ավելի քիչ ծախսեր (նման մեծ մարտկոցի կարիք չկա), ավելի քիչ աղտոտվածություն (ավելի արդյունավետ այրման շարժիչ) և ինքնաթիռի բարձր ճշգրտում (թրթռումների բացակայություն):
Այնուամենայնիվ, այս շարժիչի համար այլ կիրառություններ են սպասվում, քանի որ INNengine-ը զարգացնում է շարժիչ մրցակցության համար, և ավիացիան (թեթև) արդեն մեծ հետաքրքրություն է ցուցաբերել այս շարժիչի նկատմամբ:
Իրական աշխարհը
Achates Power շարժիչի նման, INNengine 1S ICE-ի ներուժն անհերքելի է: Դա իսկապես տեսնելու համար հսկայական ֆինանսական աջակցություն է անհրաժեշտ, և թեև երկու ընկերություններն էլ ունեն Saudi Aramco-ի (Սաուդյան նավթային հսկա) աջակցությունը, իդեալական կլիներ մեկ կամ մի քանի ավտոարտադրողների աջակցությունը:
Եթե Achates Power-ն արդեն հասել է դրան՝ մասնակիորեն շնորհիվ Cummins-ի (շարժիչ արտադրող) և ARPA-E-ի (ԱՄՆ պետական կառավարման գործակալություն էներգիայի հետ կապված առաջադեմ նախագծերի համար), INNengine-ը դեռ պետք է գտնի այն:
Մշակման 10 տարի կա, փորձարկման նստարաններում արդեն կան շարժիչի նախատիպեր։ Գոյացած հետաքրքրությունը կարող է միայն աճել, նույնիսկ այս խթանիչի խոստումների շնորհիվ, բայց նույնիսկ այդպես, հաջող ավարտի հասնելը երաշխավորված չէ: Դա պայմանավորված է ներկա համատեքստով, որտեղ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը ստիպողաբար կենտրոնացած է միայն և միայն էլեկտրաֆիկացման վրա: Շինարարի համար դժվար կլինի դիվերսիֆիկացնել իր ներդրումները միանգամայն նոր ներքին այրման շարժիչի, և դրանից այն կողմ, որտեղ այդքան շատ բան կա դրա մեջ:
Զարմանալի չէ, որ INNengine-ը կենտրոնացած է 1S ICE-ը որպես միջակայքի ընդլայնող մշակելու վրա. թվում է, որ դա միակ հնարավորությունն է, որ այն կարող է գրավել մոտ ապագայում և գրավել ավտոարդյունաբերության հետաքրքրությունը:
Ներքին այրման շարժիչի կարևորությունը ապագայում արդիական է ոչ միայն ավտոմեքենայի համար, այլև նրա կողմից օգտագործվող բոլոր տեսակի տրանսպորտային միջոցների համար՝ ցամաքային, ծովային կամ օդային: Թվերը պարզ են ու ճնշող:
Ամեն տարի արտադրվում է մոտ 200 միլիոն ներքին այրման շարժիչ (մոտ 90 միլիոնը պատկանում է մեքենաներին), ուստի չի ակնկալվում, որ կարճ/միջնաժամկետ հեռանկարում դրանք պարզապես կվերանան, երբ մենք «հայտնաբերեցինք» էլեկտրաէներգիան։
Կարևոր է շարունակել ներդրումներ կատարել դրանց էվոլյուցիայում, քանի որ դրանք նույնպես լուծման մի մասն են:
Նրանց համար, ովքեր ցանկանում են ավելին իմանալ այս ներքին այրման շարժիչի մասին, թողնում եմ ձեզ մի տեսանյութ (իսպաներեն, բայց անգլերեն ենթագրերով) լրագրող Խուան Ֆրանցիսկո Կալերոյի կողմից, ով հնարավորություն ունեցավ այցելել INNengine-ի օբյեկտները և զրուցել Խուան Գարիդոյի հետ, INNengine-ից.