დიდი ხანია შიდა წვის ძრავისთვის. ირონიულია, რომ შიგაწვის ძრავის „გამოცხადებული დასასრული“ ყოვლისმომცველი ელექტრიფიკაციის გამო, არ იყო ხელისშემშლელი დიდი მიღწევების დასანახად ბოლო წლების განმავლობაში: ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტი (Nissan), შეკუმშვის აალება ბენზინის ძრავებში (Mazda) და ახლა, Koenigsegg გამოუშვებს (თუმცა ძალიან შეზღუდული) პირველ Otto ციკლის ძრავას (4 ტაქტიანი) ამწე ლილვის გარეშე.
ინოვაციის ამ გზაზე ჩნდება INNengine-ის 1S ICE, რომელიც გვპირდება კიდევ უფრო წინსვლას.
პატარა, მაგრამ რევოლუციური ძრავა, ძალიან საინტერესო საინჟინრო გადაწყვეტილებებით შიგნით. შევხვდეთ მათ?
რა არის 1S ICE?
INNengine-ის 1S ICE არის ძალიან კომპაქტური ძრავა ზომითა და ტევადობით, იწონის მხოლოდ 500 სმ3 და იწონის სულ რაღაც 43 კგ-ს - მისი შემქმნელი, ხუან გარიდო ამბობს, რომ ის უკვე მუშაობს ამ ერთეულის ევოლუციაზე, რომელიც იწონის მხოლოდ 35 კგ-ს (!).მისი დაბალი წონა და მოცულობა არის ორი მთავარი უპირატესობა, რომელსაც INNengine-ზე პასუხისმგებელი პირები აცხადებენ ჩვეულებრივი შიდა წვის ძრავებთან (4 ტაქტიანი):
- მთლიანი მოცულობის 70%-მდე შემცირება;
- წონის დაკლება 75%-მდე;
- 70%-მდე ნაკლები კომპონენტი;
- და 75%-მდე ნაკლები გადაადგილება, მაგრამ იგივე სიმძლავრის სიმკვრივით, როგორც ჩვეულებრივი ძრავა 4-ჯერ უფრო დიდი. მაგალითად, 500 სმ3 1S ICE აღწევს იგივე სიმძლავრეს, როგორც 2000 სმ3 4 ტაქტიანი ძრავა.
ჩვენ ასევე შეგვიძლია დავინახოთ, რომ მიუხედავად მცირე კუბური ზომისა, 1S ICE-ს აქვს ოთხი ცილინდრი და… რვა დგუში — ეს არ არის შეცდომა, ის სინამდვილეში რვა დგუშია… სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ორი დგუში თითო ცილინდრზე, რაც ამ შემთხვევაში ნიშნავს, რომ ჩვენ ვართ მოწინააღმდეგე დგუშების ძრავის თანდასწრებით. მე დავწერე მოპირდაპირე დგუშები და არა უფრო ხშირად ცნობილი მოწინააღმდეგე ცილინდრები. Რა განსხვავებაა?
მოპირდაპირე დგუშები უფრო ძველია ვიდრე თქვენ ფიქრობთ
საპირისპირო დგუშიანი ძრავები არ არის იგივე, რაც საპირისპირო ცილინდრიანი ძრავები, როგორიც ჩვენ ვიცით Porsche-სა და Subaru-ში. Რა განსხვავებაა? დაპირისპირებულ დგუშის ძრავებში ჩვენ გვაქვს ორი დგუში თითო ცილინდრზე, რომლებიც მუშაობენ ერთი მეორის საპირისპიროდ, წვის კამერით ორივეს იზიარებს.
თუმცა, ეს არ არის ახალი, როდესაც საქმე ეხება შიდა წვის ძრავებს, მიუხედავად იმისა, რომ უჩვეულო ტექნიკური გადაწყვეტაა.
სინამდვილეში, პირველი დაპირისპირებული დგუშის ძრავა თარიღდება 1882 წლით, რომელიც შექმნილია ჯეიმს ატკინსონის მიერ (იგივე ატკინსონმა დაარქვა სახელი წვის ციკლს, რომელიც, უპირველეს ყოვლისა, ჰიბრიდულ მანქანებშია, მისი უფრო დიდი ეფექტურობის გამო).
ამ მოწყობის მთავარი უპირატესობა მდგომარეობს უფრო ეფექტურობაში, რადგან აღარ არის ცილინდრის თავი და ამწე ლილვები - მოპირდაპირე დგუშის ძრავები 2 ტაქტიანია - ამცირებს წონას, სირთულეს, სითბოს და ხახუნის დანაკარგებს და ღირებულებას.
გამოიწერეთ ჩვენი ბიულეტენი
თუმცა, პრაქტიკაში, რადგან ერთსა და იმავე ცილინდრში ორმა დგუშმა უნდა იმუშაოს კოორდინირებული გზით, ისინი ფიზიკურად უნდა იყოს დაკავშირებული ერთმანეთთან, რაც აიძულებს შეცვალოს დაკარგული სირთულისა და წონის ნაწილი.
საპირისპირო დგუშის ძრავები გამოიყენებოდა, უპირველეს ყოვლისა, დიდ ტრანსპორტში, როგორიცაა გემები, სამხედრო მანქანები ან თუნდაც ეფექტური გენერატორები. მანქანების სამყაროში ისინი ბევრად უფრო იშვიათია. დღეს, შესაძლოა, ავტომობილის (ან საუკეთესო შემთხვევაში კომერციული მანქანის) აღჭურვასთან საპირისპირო პისტონის ძრავა არის Achates Power. თქვენ გაქვთ მოკლე ვიდეო, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გაიგოთ, როგორ მუშაობს:
საპირისპირო დგუშები 2.0: მშვიდობით ამწე ლილვი
რა განსხვავებაა 1S ICE-ს INNEngine-სა და ამ საპირისპირო ცილინდრიან ძრავას შორის Achates-ისგან? როგორც ზემოთ მოცემულ ფილმში ვხედავთ, ცილინდრებში ყველა დგუშის მოძრაობის გასაკონტროლებლად გვაქვს ორი ამწე ლილვები, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული გადაცემათა სისტემით. 1S ICE უბრალოდ ათავისუფლებს ამწეების ლილვებს და მათთან ერთად დამაკავშირებელი ღეროები და ყველა დაკავშირებული მექანიზმი ქრება სცენადან.
ამგვარად, ძრავის მუშაობისთვის საჭირო კომპონენტების რაოდენობის ასე მნიშვნელოვნად შემცირებით, INNengine-მა მიაღწია მოცულობისა და მასის ზემოხსენებულ შემცირებას და ეფექტურობის პოტენციურ ზრდას.
ამწე ლილვების ადგილას ვხვდებით ორ ნაჭერს (ერთგვარი დისკი, რომელიც ჯდება ძრავის ლილვზე), თითო ძრავის ყოველ ბოლოზე, მისი ერთ-ერთი საგულდაგულოდ გათვლილი ტალღოვანი ზედაპირით. ეს არის ის, რაც შესაძლებელს ხდის რვა დგუშის მოძრაობის სრულყოფილად კოორდინაციას (რომლებიც ახლა მოძრაობენ ძრავის ღერძის პარალელურ ღერძში).
იხილეთ ისინი ექსპლუატაციაში:
აბსურდულად მარტივად ჟღერს, არა? ყველა (რამდენიმე) მოძრავი ნაწილის თანაბარი მანძილისა და კონცენტრული განლაგების და დგუშების ძირითადი ლილვის შესაბამისად მოძრაობის წყალობით, ამ ძრავის ბალანსი პრაქტიკულად სრულყოფილია.
ვიბრაციების არარსებობა ისეთია, რომ როდესაც მათ სატესტო სკამზე აჩვენეს პროტოტიპის ძრავის ფილმი, დაადანაშაულეს ცრუობაში, რადგან შეუიარაღებელი თვალით არ ჩანდა, რომ ძრავა მუშაობდა...
ამ მოკლე ვიდეოში ჩვენ ასევე შეგვიძლია ვიხილოთ 1S ICE-ის სხვა მახასიათებლები, როგორიცაა ერთ-ერთი "ამწე ლილვის" პოზიციონირების ოდნავ წინ წაწევის შესაძლებლობა. შესაძლებლობა, რომელიც იძლევა ცვლადი განაწილების საშუალებას, არა სარქველები (მათ არ აქვთ), არამედ პორტები (შესასვლელი და გამონაბოლქვი), რომლებიც მათ ადგილს იკავებს. და ის ასევე იძლევა დინამიურად ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტს, საჭიროებისამებრ იცვლება, როგორც Nissan-ის ძრავით.
ამ ვარიანტების მიზანი, როგორც ხედავთ ზოგიერთ 4 ტაქტიან ძრავში, რომელიც აღჭურავს ჩვენს მანქანებს, არის უფრო დიდი ეფექტურობისა და წარმადობის მიღწევა. 1S ICE-ის შემთხვევაში, ის იძლევა მოქნილობას, რომელსაც 2 ტაქტიანი ძრავები - როგორიცაა საპირისპირო დგუშებით - არ იძლევა, რადგან ეს ფიქსირებული პარამეტრებია.
და ეს მიგვიყვანს 1S ICE-ის კიდევ ერთ ინოვაციამდე, იმ ფაქტთან, რომ ის არის 1 ტაქტიანი ძრავა, ფუნქცია იმდენად მნიშვნელოვანი, რომ მისი სახელის ნაწილია: 1 Stroke ან 1-Stroke.
მხოლოდ 1 ჯერ?! Როგორც?
ჩვენ კარგად ვიცნობთ ტერმინს 4 ტაქტიანი ძრავით (ის, რომელიც აღჭურავს ჩვენს მანქანებს შიდა წვის ძრავით), ასევე 2 ტაქტიან ძრავას (ეს უფრო ხშირად ასოცირდება მოტოციკლებთან). თუმცა, INNengine ამბობს, რომ მისი ძრავა არის 1 ინსულტი, რაც ნიშნავს:
- 4 ინსულტი: ერთი აფეთქება ამწე ლილვის ორი მობრუნებისთვის;
- 2 დარტყმა: თითო აფეთქება ამწე ლილვის თითოეული მობრუნებისთვის;
- 1 დრო: ორი აფეთქება ამწე ლილვის თითოეული მობრუნებისთვის.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მიუხედავად იმისა, რომ 1S ICE-ის მუშაობის პრინციპი მსგავსია 2 ტაქტიანი ძრავების, ის ახერხებს, თუმცა ორჯერ აფეთქებებს ამწე ლილვის ყოველი ბრუნვისთვის და ოთხმაგდება რისი მიღწევაც შეგვიძლია 4 ტაქტიან ძრავაში. ამავდროულად, ეს ახალი არქიტექტურა ამ ყველაფერს ნაკლები კომპონენტით აღწევს.
ეს არის ერთ-ერთი "საიდუმლო" მისი დაპირებული ეფექტურობისა და ასევე მისი სპეციფიკური მუშაობისთვის: INNengine-ის მიხედვით, მის პატარა 500 სმ3-ს შეუძლია წარმოადგინოს 2000 სმ3 4 ტაქტიანი ძრავის ექვივალენტური რიცხვები.
ნომრები... შესაძლებელია
ჩვენ ჯერ კიდევ განვითარების ეტაპზე ვართ, ასე რომ, საბოლოო რიცხვები არ არსებობს. მაგრამ იმ ვიდეოებში, სადაც ჩანს, რომ ხუან გარიდო ხსნის ყველაფერს თავისი ძრავის შესახებ (ვიდეოს დავტოვებთ სტატიის ბოლოს), არის რიცხვი, რომელიც გამოირჩევა: 155 Nm 800 rpm-ზე! შთამბეჭდავი მაჩვენებელია და უბრალოდ შედარებისთვის, ჩვენ გვაქვს ბრუნვის მსგავსი მნიშვნელობები, რომლებიც მიღწეულია ჩვენს ბაზარზე მცირე ათასი ტურბოს მიერ, მაგრამ მოგვიანებით მიაღწია 1000 rpm-ს და… ისინი ზედმეტად დამუხტულია.მოხმარებასთან/გამონაბოლქვებთან დაკავშირებული რიცხვები, უფრო მეტხანს მოგვიწევს ლოდინი, რაც ფუნდამენტურ კითხვამდე მიგვიყვანს:
მოვა მანქანის აღჭურვა?
შეიძლება, მაგრამ არა ისე, როგორც შენ ფიქრობ. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი გარდაქმნიან Mazda MX-5-ს (NB) ამ ძრავის სატესტო პროტოტიპად, მისი განვითარების მიზანი და ორიენტაცია ძირითადად ელექტრო მანქანების დისტანციის გამაძლიერებელია.
ის ფაქტი, რომ ის არის კომპაქტური, მსუბუქი, ეფექტური და აწარმოებს ასეთ მაღალ ციფრებს ასეთ დაბალ ბრუნზე - ამ დიაპაზონის გამაფართოებლის მიზანია 30 კვტ (41 ცხ.ძ.) გამომუშავება 2500 ბრ/წთ-ზე - შეუძლია გახადოს იგი დიაპაზონის სრულყოფილ გამაფართოებლად. ნაკლები ღირებულება (არ არის საჭირო ასეთი დიდი ბატარეა), ნაკლები დაბინძურება (უფრო ეფექტური წვის ძრავა) და ბორტზე მაღალი დახვეწა (ვიბრაციის არარსებობა).
თუმცა, სხვა აპლიკაციები წინ არის ამ ძრავისთვის, INNengine ავითარებს ძრავას კონკურენციისთვის და ავიაციამ (მსუბუქმა) უკვე გამოიჩინა დიდი ინტერესი ამ ძრავის მიმართ.
რეალური სამყარო
Achates Power ძრავის მსგავსად, INNengine 1S ICE-ის პოტენციალი უდაოა. ამის დასანახად უზარმაზარი ფინანსური მხარდაჭერაა საჭირო და მიუხედავად იმისა, რომ ორივე კომპანიას აქვს Saudi Aramco-ს (საუდის ნავთობის გიგანტის) მხარდაჭერა, იდეალური იქნებოდა ერთი ან რამდენიმე მანქანის მწარმოებლის მხარდაჭერა.
თუ Achates Power-მა უკვე მიაღწია მას ნაწილობრივ Cummins-ის (ძრავების მწარმოებელი) და ARPA-E-ის (აშშ-ის სამთავრობო სააგენტო მოწინავე ენერგეტიკასთან დაკავშირებული პროექტების) მხარდაჭერის წყალობით, INNengine-მა ჯერ ვერ იპოვა იგი.
განვითარების 10 წელია, სატესტო სკამებზე უკვე არის ძრავის პროტოტიპები. წარმოქმნილი ინტერესი შეიძლება მხოლოდ გაიზარდოს - თუნდაც ამ გამაძლიერებლის დაპირებების გამო -, მაგრამ ასეც რომ იყოს, გარანტირებული არ არის წარმატებული დასკვნის მიღწევა. ეს განპირობებულია არსებული კონტექსტით, სადაც საავტომობილო ინდუსტრია იძულებით არის ორიენტირებული, მხოლოდ და მხოლოდ, ელექტრიფიკაციაზე. მშენებელს გაუჭირდება თავისი ინვესტიციის დივერსიფიკაცია სრულიად ახალ შიდა წვის ძრავად და იქიდან, სადაც მასში ამდენი ახალია.
გასაკვირი არ არის, რომ INNengine-ის ფოკუსირება 1S ICE-ის, როგორც დიაპაზონის გამაძლიერებლის განვითარებაზე - ეს არის ერთადერთი შანსი, რომ მას შეუძლია დაიჭიროს უახლოეს მომავალში და დაიპყროს ავტო ინდუსტრიის ინტერესი.
შიდა წვის ძრავის მნიშვნელობა სამომავლოდ აქტუალურია არა მხოლოდ ავტომობილისთვის, არამედ ყველა ტიპის სატრანსპორტო საშუალებისთვის, რომელიც მას იყენებს, იქნება ეს ხმელეთი, ზღვა თუ ჰაერი. რიცხვები ნათელია და აბსოლუტური.
ყოველწლიურად დაახლოებით 200 მილიონი შიდა წვის ძრავა იწარმოება (დაახლოებით 90 მილიონი ეკუთვნის მანქანებს), ასე რომ, მოსალოდნელი არ არის, რომ მოკლე/საშუალო პერსპექტივაში ისინი უბრალოდ გაქრება ახლა, როდესაც ჩვენ „აღმოვაჩინეთ“ ელექტროენერგია.
აუცილებელია განაგრძოთ ინვესტიცია მათ ევოლუციაში, რადგან ისინი ასევე გადაწყვეტის ნაწილია.
მათთვის, ვისაც სურს მეტი იცოდეს ამ შიდა წვის ძრავის შესახებ, გიტოვებთ ვიდეოს (ესპანურად, მაგრამ ინგლისური სუბტიტრებით) ხუან ფრანცისკო კალეროს, ჟურნალისტისგან, რომელსაც საშუალება ჰქონდა ეწვია INNengine-ის ობიექტები და ესაუბრა ხუან გარიდოს, INNengine-დან: