ಟೊಯೋಟಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಾರುಗಳಿಗಾಗಿ ನವೀನ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ

Anonim

ಆಂತರಿಕ ದಹನಕಾರಿ ಎಂಜಿನ್ಗಳು ತಮ್ಮ ದಿನಗಳನ್ನು ಎಣಿಸುವಂತೆ ತೋರುತ್ತಿದ್ದರೂ, ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳಿಗೆ ಬಂದಾಗ, ಪ್ರಸ್ತುತ ದಹನಕಾರಿ ಎಂಜಿನ್ಗಳು ಇನ್ನೂ ತಮ್ಮ ಮಾತನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಟೊಯೋಟಾ ತನ್ನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿದೆ.

ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಬ್ರ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಂತರಿಕ ದಹನಕಾರಿ ಎಂಜಿನ್ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ರೇಂಜ್ ಎಕ್ಸ್ಟೆಂಡರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಟೊಯೋಟಾ ತನ್ನ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ರೇಂಜ್ ಎಕ್ಸ್ಟೆಂಡರ್ಗಳಿಗೆ ಬಂದಾಗ ಸ್ಪರ್ಧೆಗಿಂತ ಮುಂದೆ ಒಂದು ಹೆಜ್ಜೆ ಮುಂದೆ ಹೋಗಲು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಟೋಪೀಡಿಯಾ ರೂಬ್ರಿಕ್ನ ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಈ ಟೊಯೋಟಾ ಎಂಜಿನ್ನ ಎಲ್ಲಾ ವಿವರಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಿ, ಅದು ಕಾರನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಬಳಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇಂಧನವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಮಾತ್ರ.

ಈ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಮೂಲ

ಸುಮಾರು ಎರಡು ಶತಮಾನಗಳ ಹಿಂದೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತತ್ವಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಟೊಯೊಟಾ ನೇರವಾಗಿ ಫ್ರೀ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಎಂಜಿನ್ನಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆಯಿತು: ಸ್ಟಿರ್ಲಿಂಗ್ ಎಂಜಿನ್. ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸ್ಟೀಮ್ ಎಂಜಿನ್ನ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿಯಾಗಿದ್ದ ಎಂಜಿನ್, ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡ ಸುಮಾರು 200 ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಸ್ಪಾಟ್ಲೈಟ್ಗೆ ಮರಳಬಹುದು.

toyota-central-rd-labs-free-piston-engine-linear-generator-fpeg_100465419_l

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಟೊಯೋಟಾದ ಕಲ್ಪನೆಯು ಕಾರು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಸದಲ್ಲ ಮತ್ತು ಏಕೆ ಎಂದು ನಾವು ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ. 70 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ತೈಲ ಬಿಕ್ಕಟ್ಟಿನ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ - ಇದು ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ವಲಯವನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಬೆಚ್ಚಿಬೀಳಿಸಿತು - ಕಡಿಮೆ ಇಂಧನವನ್ನು ಸೇವಿಸುವ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನೇಕ ತಯಾರಕರು ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಒತ್ತಾಯಿಸಿದರು.

ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು: 70 ರ ದಶಕದ ತೈಲ ಬಿಕ್ಕಟ್ಟಿನ ಕಾರಣ, ಪೋರ್ಚುಗಲ್ 1974 ರ ವಿಶ್ವ ರ್ಯಾಲಿ ಚಾಂಪಿಯನ್ಶಿಪ್ ಅನ್ನು ಉದ್ಘಾಟಿಸಿತು.

ಒಪೆಲ್ ರೆಕಾರ್ಡ್

ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 1978 ರಲ್ಲಿ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಸ್ಟಿರ್ಲಿಂಗ್ ಎಂಜಿನ್ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರೂಪಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. 1977 ರ ಒಪೆಲ್ ರೆಕಾರ್ಡ್ 2100 ಡೀಸೆಲ್ ಸೆಡಾನ್ 1978 ರ ಸ್ಟಿರ್ಲಿಂಗ್ P-40 ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಗಿನಿಯಿಲಿಯಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು US ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಸ್ಥೆ NASA ಮತ್ತು GM (ಮೇಲೆ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ) ನಡುವಿನ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಪಾಲುದಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸ್ಟಿರ್ಲಿಂಗ್ P-40 ಎಂಜಿನ್ ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್ ಮತ್ತು ಡೀಸೆಲ್ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಅಥವಾ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುವ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಇದು 1908 ರ ಫೋರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್ T ನಂತರ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ 2 ನೇ "ಫ್ಲೆಕ್ಸ್ ಇಂಧನ" ಕಾರು ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್, ಸೀಮೆಎಣ್ಣೆ ಅಥವಾ ಆವಿಯಾದ ಎಥೆನಾಲ್ನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.

1979 ರಲ್ಲಿ AMC (ಅಮೇರಿಕನ್ ಮೋಟಾರ್ಸ್ ಕಾರ್ಪೊರೇಷನ್) ಸರದಿಯು ಅದೇ P-40 ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಸ್ಪಿರಿಟ್ಗಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಮನವರಿಕೆಯಾಗಲಿಲ್ಲ. ಒಂದು ಯೋಜನೆಯು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗದಿದ್ದರೂ, ವಿಶ್ವ ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪೂರ್ವನಿದರ್ಶನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರ:

AMC ಸ್ಪಿರಿಟ್

ಹಿಂದಿನಿಂದ ಇಂದಿನವರೆಗೆ: ಟೊಯೋಟಾದ ನಾವೀನ್ಯತೆ

ಇಷ್ಟು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಟೊಯೊಟಾದ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಇನ್ನೂ ಒಂದು ಹೆಜ್ಜೆ ಮುಂದೆ ಸಾಗಿದೆ. 2012 ರಲ್ಲಿ NASA ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ರೇಡಿಯೊಐಸೋಟೋಪ್ ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಪವರ್ ಮಾಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು 20 ಕೆಜಿ ತೂಕದೊಂದಿಗೆ, ಟೊಯೊಟಾ ಉಚಿತ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ರೇಖೀಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿ ಮರುಶೋಧಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿತು.

ನಾಸಾ ರಚಿಸಿದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಂತೆ, ಈ ಮುಕ್ತ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಎಂಜಿನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಚಲನೆಯನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ರಾಡ್ ಅಥವಾ ಕ್ರ್ಯಾಂಕ್ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ನೀವು ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ (ಕೆಳಗೆ) ನೋಡುವಂತೆ, ಆಂತರಿಕ ದಹನಕಾರಿ ಎಂಜಿನ್ನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳ ಬದಲಿಗೆ, ನಾವು ಸಂಕುಚಿತ ಅನಿಲ ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ವಸಂತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಪಿಸ್ಟನ್ ಅನ್ನು ಹೊಸ ದಹನ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ.

ರೇಖೀಯ ಜನರೇಟರ್ನಂತೆ ಟೊಯೋಟಾದ ಫ್ರೀ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಎಂಜಿನ್ W-ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಪಿಸ್ಟನ್ W ಸಂರಚನೆಯ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.ಈ ಮುಕ್ತ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಎಂಜಿನ್ ಬಹುತೇಕ 2-ಸ್ಟ್ರೋಕ್ ಎಂಜಿನ್ನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಷ್ಕಾಸ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಂಡರ್ ಹೆಡ್ನ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಕವಾಟಗಳ ಮೂಲಕ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೊಸ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಗಾಳಿಯು ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಇನ್ಟೇಕ್ ಮ್ಯಾನಿಫೋಲ್ಡ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ, ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊತ್ತಿಸಲು ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್ನ ನೇರ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ಗೆ ಸೇರುತ್ತದೆ.

ಮಿಶ್ರಣದ ದಹನದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ನಂತರ, ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಗ್ಯಾಸ್ ಚೇಂಬರ್ ಪಿಸ್ಟನ್ ಅನ್ನು ಅದರ PMS (ಟಾಪ್ ಡೆಡ್ ಸೆಂಟರ್) ಗೆ ಹಿಂದಿರುಗಿಸುವ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ ಟೊಯೋಟಾ ಫ್ರೀ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಎಂಜಿನ್ ರೇಖೀಯ ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೇಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ?

W ಸಂರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಂಜಿನ್ನ ಹೊರಭಾಗದಲ್ಲಿ, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್, ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ಬೋರಾನ್ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಇದೆ ಮತ್ತು ದಹನ ಕೊಠಡಿಯ ಸುತ್ತಲೂ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯಿಂದ ಕೂಡಿದ ಸುರುಳಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳು ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಯ ನಡುವಿನ ನಿರಂತರ ಚಲನೆಯ ಮೂಲಕ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಡಿಮಿಸ್ಟಿಫೈ ಮಾಡುವುದು, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಸಂಪೂರ್ಣ ನವೀನತೆಯಲ್ಲ. ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ - ಅದರ ಆಣ್ವಿಕ ನಾಮಕರಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ - ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಅಪರೂಪದ ಕಾಂತೀಯ ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆಯಾದರೂ, ಇದನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೃತಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 1982 ರಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾದ ಈ ಸಂಯುಕ್ತವು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹರಡಿದೆ.

toyota-central-rd-labs-free-piston-engine-linear-generator-fpeg_100465418_l

ಟೊಯೋಟಾದಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಈ ರೀತಿಯ ಎಂಜಿನ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿಲ್ಲ, ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಅದರ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸೆಟ್ನ ಕಡಿಮೆ ತೂಕದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಲ್ಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕೇವಲ 10kW, ಸುಮಾರು 13 ಅಶ್ವಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ 2 ಘಟಕಗಳು ಟೊಯೋಟಾ ಯಾರಿಸ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ 120km/h ಹೆದ್ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಲು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಇದು ಇನ್ನೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಹಂತದಲ್ಲಿರುವ ಯೋಜನೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮಾರಾಟಕ್ಕೆ ಹಾಕುವ ಮೊದಲು ಟೊಯೋಟಾ ಇನ್ನೂ ಬಹಳ ದೂರ ಹೋಗಬೇಕಾಗಿದೆ. ಒಂದೆಡೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚಗಳು ಮಾನದಂಡಗಳಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ನಿರ್ವಹಣೆ ವೆಚ್ಚಗಳು ಮತ್ತು ಕಂಪನದಂತಹ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಇನ್ನೂ ಬಗೆಹರಿಯದಿವೆ, ಇದು ಈಗಾಗಲೇ ಟೊಯೊಟಾ ತನ್ನ ಹೊಸ ಎಂಜಿನ್ನ ಬಳಕೆಯನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಲು ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಕಂಪನಗಳು ಹರಡುತ್ತವೆ.

ಈ ಉಚಿತ-ಪಿಸ್ಟನ್ ಟೊಯೋಟಾ ಎಂಜಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಗತ್ಯವಿರುವಂತೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಗ್ಯಾಸ್ ಚೇಂಬರ್ನಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಕವಾಟವನ್ನು "ವಸಂತ" ಪರಿಣಾಮದ ಬಿಗಿತಕ್ಕೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು.

ಈ ವೀಡಿಯೊದೊಂದಿಗೆ ಇರಿ, ಅಲ್ಲಿ ನೀವು ಈ ಟೊಯೋಟಾ ರಚನೆಯನ್ನು ನೋಡಬಹುದು:

ಮತ್ತಷ್ಟು ಓದು