Umur dawa kanggo mesin pembakaran internal. Iku ironis yen "ngumumake pungkasan" saka mesin pembakaran internal amarga elektrifikasi rampant, wis ora dadi alangan kanggo ndeleng kemajuan gedhe ing taun-taun pungkasan: rasio kompresi variabel (Nissan), kontak kompresi ing mesin bensin (Mazda) lan saiki, Koenigsegg bakal nggawe produksi (sanajan winates banget) mesin siklus Otto pisanan (4 langkah) tanpa camshaft.
Ing dalan inovasi iki INNengine 1S ICE uga muncul, sing janji bakal luwih maju.
Mesin cilik nanging revolusioner, kanthi solusi teknik sing menarik banget. Ayo padha ketemu?
Apa 1S ICE?
ICE 1S saka INNengine minangka mesin kanthi ukuran lan kapasitas sing kompak banget, bobote mung 500 cm3 lan bobote mung 43 kg - penciptane, Juan Garrido, ujar manawa dheweke wis nggarap evolusi unit iki kanthi bobot mung 35 kg (!).Bobot lan volume sing kurang minangka rong kaluwihan utama sing diumumake dening sing tanggung jawab kanggo INNengine tinimbang mesin pembakaran internal konvensional (4 langkah):
- Nganti 70% pengurangan volume total;
- Ngurangi bobot nganti 75%;
- Nganti 70% komponen kurang;
- Lan nganti 75% pamindahan kurang, nanging karo Kapadhetan daya padha engine conventional 4x luwih gedhe. Contone, ICE 500 cm3 1S entuk daya sing padha karo mesin 4-stroke 2000 cm3.
Kita uga bisa ndeleng manawa, sanajan ukuran kubik cilik, ICE 1S duwe papat silinder lan… wolung piston — ora salah, sejatine wolung piston… Ing tembung liya, rong piston saben silinder, sing ing kasus iki tegese kita ing ngarsane engine saka piston ngelawan. Aku nulis piston lawan lan dudu silinder lawan sing luwih umum. Apa bedane?
Piston ngelawan luwih tuwa tinimbang sing sampeyan pikirake
Mesin ngelawan-piston ora padha karo mesin silinder ngelawan kaya sing kita kenal ing Porsche lan Subaru. Apa bedane? Ing mesin piston lawan kita duwe rong piston saben silinder, digunakake siji ngelawan liyane, karo kamar pangobongan dienggo bareng karo loro.
Nanging, ora anyar nalika nerangake mesin pembakaran internal, sanajan solusi teknis sing ora biasa.
Nyatane, mesin piston lawan pisanan diwiwiti ing taun 1882, dirancang dening James Atkinson (Atkinson padha sing menehi jeneng kanggo siklus pembakaran eponymous ditemokake, ing ndhuwur kabeh, ing kendaraan hibrida, amarga efisiensi sing luwih gedhe).
Kauntungan utama saka susunan iki dumunung ing efisiensi luwih, amarga ora ana maneh sirah silinder lan camshafts - mesin piston ngelawan 2-stroke - ngurangi bobot, kerumitan, panas lan gesekan losses, lan biaya.
Langganan newsletter kita
Nanging, ing laku, minangka loro piston ing silinder padha kudu bisa ing cara tumata, padha kudu fisik disambung bebarengan, meksa kanggo ngganti sawetara saka kerumitan ilang lan bobot.
Mesin piston sing ngelawan wis digunakake, utamane, ing transportasi gedhe, kayata kapal, kendaraan militer, utawa malah minangka generator sing efisien. Ing donya mobil padha akeh rarer. Saiki, bisa uga mesin piston sing paling cedhak kanggo nglengkapi mobil (utawa paling apik kendaraan komersial) yaiku Achates Power. Sampeyan duwe video cendhak sing ngidini sampeyan ngerti cara kerjane:
Ngelawan piston 2.0: pamit crankshaft
Punapa punika prabédan antarane ICE 1S saka INNEngine lan engine ngelawan-silinder iki saka Achates? Nalika kita bisa ndeleng ing film ndhuwur, kanggo ngontrol gerakan kabeh pistons ing silinder kita duwe loro crankshafts digabungake dening sistem pindah. 1S ICE mung dispenses karo crankshafts, lan karo rod nyambungake lan kabeh Gir related ilang saka pemandangan.
Kanthi nyuda jumlah komponen sing dibutuhake kanggo operasi mesin, INNengine wis entuk pangurangan volume lan massa sing kasebut ing ndhuwur, lan nambah efisiensi.
Ing panggonan crankshafts kita temokake rong bagéyan (jinis disk sing mathuk ing poros engine), siji ing saben mburi engine, karo salah siji saka lumahing undulated tliti diwilang sawijining. Iku sing ndadekake iku bisa kanggo sampurna koordinasi gerakan wolung pistons (sing saiki pindhah ing podo karo sumbu motor).
Ndeleng wong-wong mau ing operasi:
Muni absurdly prasaja, ora iku? Thanks kanggo noto equidistant lan concentric kabeh (sawetara) bagean obah, lan gerakan piston ing baris karo poros utama, imbangan engine iki sacoro prakteke sampurna.
Ora ana getaran kaya ngono, nalika nuduhake film mesin prototipe ing bangku tes, dituduh palsu, amarga ora katon kanthi mripat langsung yen mesin kasebut mlaku ...
Ing video singkat iki kita uga bisa ndeleng fitur liyane saka 1S ICE, kayata kamungkinan rada maju posisi salah siji saka "crankshafts". A kamungkinan sing ngidini kanggo distribusi variabel, ora klep (padha ora duwe), nanging bandar (inlet lan exhaust) sing njupuk Panggonan. Lan uga ngidini rasio komprèsi mbosenke variabel, ngganti minangka needed, minangka engine Nissan.
Tujuan saka pilihan kasebut, kaya sing sampeyan temokake ing sawetara mesin 4-tak sing nglengkapi mobil kita, yaiku kanggo entuk efisiensi lan kinerja sing luwih gedhe. Ing kasus ICE 1S, ngidini keluwesan sing mesin 2-stroke - kayata piston sing ngelawan - ora ngidini, amarga parameter kasebut tetep.
Lan sing ndadekke kita kanggo inovasi liyane ICE 1S, kasunyatan sing engine 1-stroke, fitur penting banget sing iku bagéan saka jeneng: 1 Stroke utawa 1-Stroke.
Mung 1 wektu?! uga?
Kita wis kenal karo istilah mesin 4-tak (sing nglengkapi mobil kita karo mesin pembakaran internal), uga mesin 2-tak (iki luwih kerep digandhengake karo motor). Nanging, INNengine ujar manawa mesine 1 langkah, tegese:
- 4-stroke: siji bledosan kanggo loro crankshaft dadi;
- 2 stroke: siji bledosan kanggo saben giliran crankshaft;
- 1 wektu: loro bledosan kanggo saben crankshaft giliran.
Ing tembung liyane, sanajan prinsip operasi ICE 1S padha karo mesin 2-stroke, ngatur, Nanging, kaping pindho bledosan kanggo saben rotasi crankshaft, lan quadruple apa kita bisa entuk ing engine 4-stroke. Ing wektu sing padha, arsitektur anyar iki entuk kabeh iki kanthi komponen sing luwih sithik.
Iki minangka salah sawijining "rahasia" kanggo efisiensi sing dijanjekake lan uga kanggo kinerja spesifik: miturut INNengine, 500 cm3 sing cilik bisa nampilake angka sing padha karo mesin 4-tak 2000 cm3.
Nomer… bisa
Kita isih ing tahap pangembangan, mula ora ana angka sing pasti. Nanging ing video ing ngendi Juan Garrido katon nerangake kabeh babagan mesine (kita bakal ninggalake video ing pungkasan artikel), ana nomer sing katon: 155 Nm ing 800 rpm! Angka sing nggumunake lan mung kanggo mbandhingake, kita duwe nilai torsi sing padha sing diraih dening sewu turbo cilik ing pasar kita, nanging tekan 1000 rpm mengko lan…Nomer sing ana gandhengane karo konsumsi / emisi, kita kudu ngenteni luwih suwe, sing nggawa pitakon dhasar:
Bakal teka kanggo nglengkapi mobil?
Mungkin, nanging ora kaya sing sampeyan pikirake. Sanajan dheweke ngonversi Mazda MX-5 (NB) dadi prototipe tes kanggo mesin iki, tujuane lan orientasi pangembangane utamane kanggo dadi extender jarak kanggo kendaraan listrik.
Kasunyatan manawa kompak, entheng, efisien, lan ngasilake angka sing dhuwur ing rev sing sithik - tujuane extender kisaran iki yaiku ngasilake 30 kW (41 hp) ing 2500 rpm - bisa nggawe extender jarak sing sampurna. Biaya luwih murah (ora perlu baterei gedhe), polusi kurang (mesin pembakaran luwih efisien), lan refinement ing papan dhuwur (ora ana getaran).
Nanging, aplikasi liyane ana ing ngarep kanggo mesin iki, kanthi INNengine ngembangake mesin kanggo kompetisi, lan penerbangan (cahya) wis nuduhake minat sing dhuwur ing mesin iki.
donya nyata
Kaya mesin Achates Power, potensial INNengine 1S ICE ora bisa dipungkiri. Kanggo ndeleng tenan, dhukungan finansial sing gedhe dibutuhake, lan sanajan loro perusahaan kasebut duwe dhukungan saka Saudi Aramco (buta minyak Saudi), sing paling becik yaiku duwe dhukungan saka siji utawa sawetara produsen mobil.
Yen Achates Power wis entuk, thanks kanggo dhukungan saka Cummins (produsen mesin) lan ARPA-E (lembaga pemerintah AS kanggo proyek sing gegandhengan karo energi), INNengine durung nemokake.
Ana 10 taun pembangunan, wis ana prototipe engine ing bangku test. Kapentingan sing diasilake mung bisa munggah - sanajan amarga janji-janji booster iki -, nanging sanajan mangkono, ora dijamin entuk kesimpulan sing sukses. Iki amarga konteks saiki, ing ngendi industri mobil dipeksa fokus, mung lan mung, ing elektrifikasi. Bakal angel kanggo pembangun kanggo diversifikasi investasi menyang mesin pembakaran internal sing anyar, lan ngluwihi akeh sing anyar.
Ora nggumunake fokus INNengine kanggo ngembangake 1S ICE minangka extender jarak - misale jek mung siji-sijine kasempatan sing bisa ditindakake ing mangsa ngarep lan entuk minat industri otomotif.
Pentinge mesin pembakaran internal ing mangsa ngarep cocog ora mung kanggo mobil, nanging kanggo kabeh jinis kendaraan sing digunakake, apa darat, segara utawa udhara. Angka kasebut cetha lan akeh banget.
Kira-kira 200 yuta mesin pembakaran internal diprodhuksi saben taun (udakara 90 yuta duweke mobil), mula ora samesthine yen ing jangka pendek/menengah bakal ilang amarga kita wis "nemokake" listrik.
Penting kanggo terus nandur modal ing evolusi, amarga dheweke uga dadi bagian saka solusi kasebut.
Kanggo sing pengin ngerti luwih lengkap babagan mesin pembakaran internal iki, aku ninggalake sampeyan video (Spanyol, nanging subtitle ing Inggris) dening Juan Francisco Calero, wartawan, sing duwe kesempatan kanggo ngunjungi fasilitas INNengine lan ngomong karo Juan Garrido, saka INNengine :