Ішкі жану қозғалтқышының ұзақ қызмет ету мерзімі. Күрделі электрлендіруге байланысты ішкі жану қозғалтқышының «жарияланған аяқталуы» соңғы жылдардағы үлкен жетістіктерді көруге кедергі болған жоқ: айнымалы қысу коэффициенті (Nissan), бензин қозғалтқыштарындағы қысу тұтану (Mazda) және қазір, Koenigsegg (өте шектеулі болса да) таратқыш білігі жоқ бірінші Otto циклінің қозғалтқышын (4 тактілі) шығарады.
Дәл осы инновация жолында INNengine компаниясының 1S ICE пайда болады, ол одан да әрі қарай жүруге уәде береді.
Ішінде өте қызықты инженерлік шешімдері бар шағын, бірақ революциялық қозғалтқыш. Олармен танысайық?
1S ICE дегеніміз не?
INNengine фирмасының 1S ICE көлемі мен сыйымдылығы жағынан өте ықшам қозғалтқыш, салмағы небәрі 500 см3 және салмағы небәрі 43 кг — оны жасаушы Хуан Гарридо қазірдің өзінде салмағы 35 кг (!) болатын осы қондырғының эволюциясымен айналысып жатқанын айтады.Оның салмағы мен көлемінің төмендігі INNengine-ге жауаптылар кәдімгі іштен жану қозғалтқыштарымен салыстырғанда (4 такт) жариялаған негізгі артықшылықтардың екеуі болып табылады:
- Жалпы көлемнің 70%-ға дейін төмендеуі;
- 75% дейін салмақты азайту;
- 70% дейін аз құрамдас бөліктер;
- Және 75%-ға дейін аз орын ауыстыру, бірақ кәдімгі қозғалтқышпен бірдей қуат тығыздығымен 4 есе үлкен. Мысалы, 500 см3 1S ICE 2000 см3 4 тактілі қозғалтқыш сияқты қуатқа жетеді.
Біз сондай-ақ шағын текше өлшеміне қарамастан, 1S ICE төрт цилиндрі және... сегіз поршені бар екенін көреміз — бұл қате емес, бұл шын мәнінде сегіз поршень... Басқаша айтқанда, бұл цилиндрге екі поршень, бұл жағдайда біз қарама-қарсы поршеньдердің қозғалтқышы болған кезде. Мен жиі белгілі қарама-қарсы цилиндрлерді емес, қарама-қарсы поршеньдерді жаздым. Айырмашылығы неде?
Қарама-қарсы поршеньдер сіз ойлағаннан да ескі
Қарама-қарсы поршенді қозғалтқыштар Porsche және Subaru-да біз білетін қарама-қарсы цилиндрлі қозғалтқыштармен бірдей емес. Айырмашылығы неде? Қарама-қарсы поршеньді қозғалтқыштарда бізде бір цилиндрде екі поршень бар, олар бір-біріне қарама-қарсы жұмыс істейді, жану камерасы екеуіне де ортақ.
Бұл әдеттен тыс техникалық шешім болғанымен, іштен жанатын қозғалтқыштарға қатысты жаңалық емес.
Шын мәнінде, бірінші қарама-қарсы поршеньді қозғалтқыш Джеймс Аткинсон әзірлеген 1882 жылдан басталады (оның аттас жану цикліне өз атын берген сол Аткинсон, ең алдымен, гибридті көліктерде тиімділігі жоғары болғандықтан).
Бұл қондырғының басты артықшылығы жоғары тиімділікте жатыр, өйткені енді цилиндр басы мен таратқыш біліктері жоқ — қарама-қарсы поршеньді қозғалтқыштар 2 тактілі болып табылады — салмақты, күрделілікті, жылу мен үйкеліс шығындарын және шығындарды азайтады.
Біздің ақпараттық бюллетеньге жазылыңыз
Дегенмен, іс жүзінде, бір цилиндрдегі екі поршень үйлесімді жұмыс істеуі керек болғандықтан, олар физикалық түрде бір-бірімен байланысты болуы керек, бұл жоғалған күрделілік пен салмақтың бір бөлігін ауыстыруға мәжбүр етеді.
Қарама-қарсы поршенді қозғалтқыштар, ең алдымен, кемелер, әскери көліктер сияқты үлкен көліктерде немесе тіпті тиімді генераторлар ретінде пайдаланылды. Автокөлік әлемінде олар әлдеқайда сирек кездеседі. Бүгінгі таңда автокөлікті (немесе ең жақсы жағдайда коммерциялық көлікті) жабдықтауға ең жақын қарама-қарсы поршеньді қозғалтқыш Achates Power болып табылады. Сізде оның қалай жұмыс істейтінін түсінуге мүмкіндік беретін қысқа бейне бар:
Қарама-қарсы поршеньдер 2.0: қоштасу иінді білігі
INNEngine-ден 1S ICE мен Achates-тен осы қарама-қарсы цилиндрлі қозғалтқыштың айырмашылығы неде? Жоғарыдағы фильмде көріп отырғанымыздай, цилиндрлердегі барлық поршеньдердің қозғалысын басқару үшін бізде беріліс жүйесі арқылы біріктірілген екі иінді білік бар. 1S ICE иінді біліктерді жай ғана босатады және олармен бірге шатундар мен барлық байланысты берілістер оқиға орнынан жоғалып кетеді.
Қозғалтқышының жұмысына қажетті құрамдас бөліктердің санын соншалықты қысқарту арқылы INNengine осылайша көлем мен массаның жоғарыда аталған қысқартуларына және тиімділіктің ықтимал артуына қол жеткізді.
Иінді біліктердің орнына біз екі бөлікті (қозғалтқыш білігіне сәйкес келетін диск түрі) табамыз, қозғалтқыштың әр ұшында бір-бірден, оның мұқият есептелген толқынды беттерінің бірі. Олар сегіз поршеньдердің (қазір олар қозғалтқыш осіне параллель осьте қозғалады) қозғалысын тамаша үйлестіруге мүмкіндік береді.
Оларды жұмыс кезінде қараңыз:
Қарапайым естіледі, солай емес пе? Барлық (бірнеше) қозғалатын бөліктердің бірдей қашықтықта және концентрлік орналасуының және поршеньдердің негізгі білікке сәйкес қозғалысының арқасында бұл қозғалтқыштың тепе-теңдігі іс жүзінде тамаша.
Тербелістердің жоқтығы соншалық, олар сынақ стендінде прототиптік қозғалтқыштың пленкасын көрсеткенде, оны жалған деп айыптады, өйткені қозғалтқыштың жұмыс істеп тұрғаны жай көзге көрінбеді ...
Бұл қысқа бейнеде біз 1S ICE-тің басқа мүмкіндіктерін де көре аламыз, мысалы, «иінді біліктің» біреуінің орналасуын сәл ілгерілету мүмкіндігі. Клапандар емес (олар жоқ), бірақ олардың орнын алатын порттар (кіру және шығару) айнымалы таратуға мүмкіндік беретін мүмкіндік. Сондай-ақ ол Nissan қозғалтқышындағыдай қажет болған жағдайда оны өзгерте отырып, динамикалық айнымалы қысу коэффициентіне мүмкіндік береді.
Бұл опциялардың мақсаты, сіз біздің автомобильдерімізді жабдықтайтын кейбір 4 тактілі қозғалтқыштардан таба аласыз, жоғары тиімділік пен өнімділікке қол жеткізу. 1S ICE жағдайында ол екі тактілі қозғалтқыштар (мысалы, қарама-қарсы поршеньдері бар қозғалтқыштар) рұқсат бермейтін икемділікке мүмкіндік береді, өйткені олар бекітілген параметрлерге ие.
Және бұл бізді 1S ICE-тің тағы бір инновациясына, оның 1 тактілі қозғалтқыш екеніне, оның атауының бір бөлігі болып табылатыны соншалықты маңызды мүмкіндікке әкеледі: 1 инсульт немесе 1 инсульт.
Тек 1 рет?! Сондай-ақ?
Бізге 4 тактілі қозғалтқыш (біздің автомобильдерімізді іштен жану қозғалтқышымен жабдықтайтын қозғалтқыш), сондай-ақ 2 тактілі қозғалтқыш (олар көбінесе мотоциклдермен байланысты) терминімен таныспыз. Дегенмен, INNengine оның қозғалтқышы 1 инсульт екенін айтады, яғни:
- 4 тактілі: иінді біліктің екі айналымы үшін бір жарылыс;
- 2 жүріс: иінді біліктің әрбір айналымы үшін бір жарылыс;
- 1 рет: иінді біліктің әрбір айналымы үшін екі жарылыс.
Басқаша айтқанда, 1S ICE жұмыс принципі 2 тактілі қозғалтқыштардың жұмыс принципіне ұқсас болғанымен, ол иінді біліктің әрбір айналуы үшін екі есе жарылысты басқарады және 4 тактілі қозғалтқышта қол жеткізе алатынымызды төрт есе арттырады. Сонымен қатар, бұл жаңа архитектура мұның бәріне аз құрамдас бөліктермен қол жеткізеді.
Бұл оның уәде етілген тиімділігі мен ерекше өнімділігінің «құпияларының» бірі: INNengine мәліметтері бойынша оның 500 см3 кішкентай көлемі 2000 см3 4 тактілі қозғалтқышқа баламалы сандарды ұсынуға қабілетті.
Сандар... мүмкін
Біз әлі даму сатысындамыз, сондықтан нақты сандар жоқ. Бірақ Хуан Гарридо өзінің қозғалтқышы туралы бәрін түсіндіретін бейнелерде (біз мақаланың соңында бейнені қалдырамыз) ерекшеленетін сан бар: 800 айн/мин жылдамдықта 155 Нм! Әсерлі көрсеткіш және жай ғана салыстыру үшін, бізде нарықтағы шағын мың турбо қол жеткізген ұқсас айналу моментінің мәндері бар, бірақ кейінірек 1000 айн / мин жетті және ... олар өте зарядталған.Тұтынуға/шығарындыларға қатысты сандар, біз ұзағырақ күтуге тура келеді, бұл бізді негізгі сұраққа әкеледі:
Ол көлікті жабдықтауға келе ме?
Мүмкін, бірақ сіз ойлағандай емес. Олар Mazda MX-5 (NB) осы қозғалтқыштың сынақ прототипі ретінде қызмет ету үшін түрлендірсе де, оның дамуының мақсаты мен бағыты негізінен электр көліктері үшін ауқымды кеңейту болып табылады.
Оның соншалықты ықшам, жеңіл, тиімді және соншалықты төмен айналымдарда жоғары сандарды шығаратыны — бұл диапазонды ұзартқыштың мақсаты 2500 айн / мин жылдамдықта 30 кВт (41 а.к.) шығару — оны тамаша ауқымды кеңейтуші ете алады. Азырақ құны (мұндай үлкен аккумулятордың қажеті жоқ), аз ластану (тиімді жану қозғалтқышы) және борттық жоғары тазарту (дірілдің болмауы).
Дегенмен, бұл қозғалтқыш үшін басқа қосымшалар алда, INNengin бәсекелестік үшін қозғалтқышты дамытады, ал авиация (жеңіл) бұл қозғалтқышқа жоғары қызығушылық танытты.
Шынайы әлем
Achates Power қозғалтқышы сияқты, INNengine 1S ICE потенциалы даусыз. Мұны шынымен көру үшін үлкен қаржылық қолдау қажет және екі компания да Saudi Aramco-ның (Саудиялық мұнай алыбы) қолдауына ие болса да, бір немесе бірнеше автокөлік өндірушілерінің қолдауына ие болған дұрыс.
Егер Achates Power бұған ішінара Cummins (қозғалтқыш жасаушы) және ARPA-E (энергетикамен байланысты озық жобалар бойынша АҚШ үкіметтік агенттігі) қолдауының арқасында қол жеткізсе, INNengine оны әлі таба алмады.
10 жылдық даму бар, сынақ стендтерінде қозғалтқыштың прототиптері бар. Жасалған қызығушылық тек өсе алады - тіпті осы күшейткіштің уәделеріне байланысты -, бірақ соған қарамастан, сәтті қорытындыға жетуге кепілдік берілмейді. Бұл автомобиль өнеркәсібі күшпен тек және тек электрлендіруге бағытталған қазіргі жағдайға байланысты. Құрылысшыға өз инвестициясын мүлде жаңа іштен жанатын қозғалтқышқа әртараптандыру қиын болады, оның үстіне ондағы жаңалық бар жерде.
INNengine компаниясының ауқымды кеңейту құралы ретінде 1S ICE әзірлеуге назар аударуы таңқаларлық емес — бұл оның жақын болашақта иемденіп, автомобиль өнеркәсібінің қызығушылығын оята алатын жалғыз мүмкіндігі сияқты.
Болашақта іштен жанатын қозғалтқыштың маңыздылығы тек автомобильге ғана емес, ол пайдаланатын көліктердің барлық түрлеріне, мейлі құрлықта, теңізде немесе әуеде болсын маңызды. Сандар анық және керемет.
Жыл сайын шамамен 200 миллион іштен жанатын қозғалтқыштар шығарылады (шамамен 90 миллион автомобильдерге тиесілі), сондықтан біз электр қуатын «ашқаннан» кейін қысқа/орта мерзімді перспективада олар жай ғана жойылады деп күтілмейді.
Олардың эволюциясына инвестициялауды жалғастыру өте маңызды, өйткені олар да шешімнің бөлігі болып табылады.
Осы іштен жану қозғалтқышы туралы көбірек білгісі келетіндер үшін мен сізге INNengine компаниясынан INNengine нысандарына баруға және Хуан Гарридомен сөйлесуге мүмкіндік алған журналист Хуан Франсиско Калероның (испанша, бірақ ағылшын тілінде субтитрлері бар) бейнесін қалдырамын: