Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн ашиглалтын хугацаа урт. Эрчимжсэн цахилгаанжуулалтын улмаас дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн "зарлагдсан төгсгөл" нь сүүлийн жилүүдэд хувьсах шахалтын харьцаа (Ниссан), бензин хөдөлгүүрт шахалтын гал асаах (Мазда) зэрэг томоохон дэвшлийг харахад саад болоогүй нь хачирхалтай. Koenigsegg (маш хязгаарлагдмал ч гэсэн) анхны тэнхлэгийн тэнхлэггүй Отто циклийн хөдөлгүүрийг (4 цус харвалт) үйлдвэрлэх болно.
Яг л инновацийн зам дээр INNengine-ийн 1S ICE гарч ирдэг бөгөөд энэ нь цаашаа явах болно гэж амлаж байна.
Жижиг боловч хувьсгалт хөдөлгүүр, дотроо маш сонирхолтой инженерийн шийдлүүдтэй. Тэдэнтэй уулзацгаая?
1S ICE гэж юу вэ?
INNengine-ийн 1S ICE нь хэмжээ, хүчин чадлаараа маш авсаархан хөдөлгүүр бөгөөд ердөө 500 см3 жинтэй, ердөө 43 кг жинтэй - түүнийг бүтээгч Хуан Гарридо ердөө 35 кг жинтэй (!) энэ нэгжийн хувьсал дээр аль хэдийн ажиллаж байгаа гэжээ.Түүний жин бага, эзэлхүүн нь INNengine-ийг хариуцдаг хүмүүсийн ердийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрээс (4 харвалт) зарладаг гол давуу талуудын нэг юм.
- Нийт эзлэхүүнийг 70% хүртэл бууруулах;
- Жингээ 75% хүртэл бууруулах;
- 70% хүртэл бага бүрэлдэхүүн хэсэг;
- Мөн 75% хүртэл бага нүүлгэн шилжүүлэлттэй, гэхдээ ердийн хөдөлгүүртэй адил эрчим хүчний нягтрал 4 дахин том. Жишээлбэл, 500 см3 1S ICE нь 2000 см3 4 шатлалт хөдөлгүүртэй ижил хүчийг олж авдаг.
Хэдийгээр жижиг шоо хэмжээтэй ч гэсэн 1S ICE нь дөрвөн цилиндртэй ба... найман поршетэй — энэ нь буруу биш, үнэндээ найман порше... Өөрөөр хэлбэл, энэ нь нэг цилиндрт хоёр поршений байна гэсэн үг. эсрэг поршений хөдөлгүүр байгаа тохиолдолд. Би эсрэг талын поршений тухай бичсэн болохоос илүү алдартай эсрэг цилиндрийг бичсэнгүй. Ялгаа нь юу юм?
Эсрэг талын поршенууд таны бодож байгаагаас ч илүү хуучин
Эсрэг поршений хөдөлгүүр нь бидний мэддэг Porsche болон Subaru-ийн эсрэг цилиндртэй хөдөлгүүртэй адил биш юм. Ялгаа нь юу юм? Эсрэг поршений хөдөлгүүрүүдэд бид нэг цилиндрт хоёр поршений хамт ажилладаг бөгөөд нэг нь нөгөөгийнхөө эсрэг ажилладаг бөгөөд шатаах камерыг хоёуланг нь хуваалцдаг.
Гэхдээ энэ нь ер бусын техникийн шийдэл байсан ч дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хувьд шинэ зүйл биш юм.
Чухамдаа анхны эсрэг тэсрэг поршений хөдөлгүүр нь 1882 онд Жеймс Аткинсоны зохион бүтээсэн (түүний нэрлэсэн шаталтын циклд нэр өгсөн Аткинсон, юуны түрүүнд эрлийз тээврийн хэрэгсэлд илүү үр ашигтай байсан тул олдсон).
Энэ зохион байгуулалтын гол давуу тал нь цилиндрийн толгой ба тэнхлэгүүд байхгүй болсон тул илүү үр ашигтай байдаг - эсрэг талын поршений хөдөлгүүрүүд нь 2-цус харвалт - жин, нарийн төвөгтэй байдал, дулаан, үрэлтийн алдагдал, зардлыг бууруулдаг.
Манай мэдээллийн товхимолд бүртгүүлээрэй
Гэсэн хэдий ч практик дээр нэг цилиндрт байгаа хоёр бүлүүр нь хоорондоо уялдаатай ажиллах ёстой тул бие махбодийн хувьд хоорондоо холбогдож, алдагдсан нарийн төвөгтэй байдал, жинг нөхөх шаардлагатай болдог.
Эсрэг поршений хөдөлгүүрийг юуны түрүүнд усан онгоц, цэргийн тээврийн хэрэгсэл, тэр ч байтугай үр ашигтай генератор зэрэг томоохон тээврийн хэрэгсэлд ашигласан. Машины ертөнцөд тэд илүү ховор байдаг. Өнөөдөр машиныг (эсвэл хамгийн сайндаа арилжааны машин) тоноглоход хамгийн ойрхон эсрэг талын поршений хөдөлгүүр нь Achates Power юм. Энэ нь хэрхэн ажилладагийг ойлгоход тань туслах богино хэмжээний видео байна:
Эсрэг поршений 2.0: баяртай тахир гол
INNEngine-ийн 1S ICE болон Achates-ийн эсрэг цилиндртэй хөдөлгүүрийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ? Дээрх киноноос харж байгаагаар цилиндр дэх бүх поршений хөдөлгөөнийг хянахын тулд бид хоёр тахир голыг арааны системээр холбосон байна. 1S ICE нь зүгээр л тахир голуудыг салгаж, тэдгээрийн тусламжтайгаар холбогч саваа болон холбогдох бүх араа нь үзэгдлээс алга болдог.
Хөдөлгүүрээ ажиллуулахад шаардлагатай эд ангиудын тоог мэдэгдэхүйц бууруулснаар INNengine нь дээр дурдсан эзэлхүүн, массын бууралт, үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой болсон.
Тахир голын оронд бид хоёр хэсэг (хөдөлгүүрийн тэнхлэгт тохирох нэг төрлийн диск) олддог бөгөөд хөдөлгүүрийн төгсгөлд нэгийг нь нарийн тооцоолсон долгионтой гадаргуутай. Эдгээр нь найман поршений (одоо моторын тэнхлэгтэй параллель тэнхлэгт хөдөлдөг) хөдөлгөөнийг төгс зохицуулах боломжийг олгодог.
Тэднийг ажиллаж байгааг харах:
Асар энгийн сонсогдож байна, тийм үү? Бүх (цөөн) хөдөлгөөнт хэсгүүдийн ижил зайд, төвлөрсөн зохион байгуулалт, поршений үндсэн босоо тэнхлэгийн дагуу хөдөлгөөний ачаар энэ хөдөлгүүрийн тэнцвэр бараг төгс байдаг.
Чичиргээ байхгүй байгаа нь тэд туршилтын вандан дээр анхны хөдөлгүүрийн хальсыг үзүүлэхэд хөдөлгүүр ажиллаж байгаа нь нүцгэн нүдэнд харагдахгүй байсан тул үүнийг худал гэж буруутгаж байсан ...
Энэхүү богино хэмжээний видеоноос бид 1S ICE-ийн бусад шинж чанаруудыг, тухайлбал "тахир голын" байрлалыг бага зэрэг ахиулах боломжтойг харж болно. Хавхлагууд (тэдгээр нь байхгүй), харин тэдгээрийн байрыг эзэлдэг портууд (оролтын болон яндангийн) хувьсах хуваарилалтыг зөвшөөрдөг боломж. Мөн энэ нь Ниссан хөдөлгүүртэй адил шахалтын харьцааг динамикаар өөрчлөх боломжийг олгодог.
Эдгээр сонголтуудын зорилго нь манай машиныг тоноглодог 4 шатлалт хөдөлгүүрүүдийн заримаас олж болох бөгөөд илүү үр ашиг, гүйцэтгэлд хүрэх явдал юм. 1S ICE-ийн хувьд энэ нь 2-цус харвах хөдөлгүүрүүд, тухайлбал эсрэг талын поршений хөдөлгүүрүүд нь тогтсон параметртэй байдаг тул уян хатан байдлыг зөвшөөрдөг.
Энэ нь биднийг 1S ICE-ийн өөр нэг шинэлэг зүйл болох 1-цус харвалттай хөдөлгүүр бөгөөд энэ нь түүний нэрний нэг хэсэг болох 1-цус харвалт эсвэл 1-цус харвалт гэсэн маш чухал онцлог шинж чанарыг авчирдаг.
Зөвхөн 1 удаа?! Түүнээс гадна?
Бид 4 шаталтат хөдөлгүүр (манай машиныг дотоод шаталтат хөдөлгүүрээр хангадаг), мөн 2 шатлалт хөдөлгүүр (эдгээр нь мотоцикльтой илүү холбоотой байдаг) гэсэн нэр томъёог мэддэг. Гэсэн хэдий ч INNengine-ийн хэлснээр түүний хөдөлгүүр нь 1 цохилттой бөгөөд энэ нь:
- 4-цус харвалт: тахир голын хоёр эргэлтэнд нэг дэлбэрэлт;
- 2 цус харвалт: тахир голын эргэлт бүрт нэг дэлбэрэлт;
- 1 удаа: тахир голын эргэлт бүрт хоёр дэлбэрэлт.
Өөрөөр хэлбэл, 1S ICE-ийн ажиллах зарчим нь 2 шатлалт хөдөлгүүртэй төстэй боловч тахир голын эргэлт бүрт тэсрэлтийг хоёр дахин, 4 шатлалт хөдөлгүүрт бидний хүрч чадах зүйлийг дөрөв дахин нэмэгдүүлдэг. Үүний зэрэгцээ, энэхүү шинэ архитектур нь цөөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр энэ бүгдийг биелүүлдэг.
Энэ бол түүний амласан үр ашиг, мөн тодорхой гүйцэтгэлийн "нууц"-ын нэг юм: INNengine-ийн мэдээлснээр түүний жижиг 500 см3 нь 2000 см3 4 шатлалт хөдөлгүүртэй тэнцэхүйц тоог харуулах чадвартай.
Тоонууд ... боломжтой
Бид хөгжлийн шатандаа байгаа тул тодорхой тоо гараагүй байна. Гэхдээ Хуан Гарридо хөдөлгүүрийнхээ талаар бүх зүйлийг тайлбарлаж байгаа видео бичлэгүүдэд (бид нийтлэлийн төгсгөлд видеог үлдээх болно) онцлох тоо байдаг: 800 эрг / мин-д 155 Нм! Гайхалтай үзүүлэлт бөгөөд зүгээр л харьцуулахын тулд, манай зах зээл дээрх жижиг мянган турбо хөдөлгүүртэй ижил төстэй эргэлтийн моментууд байдаг боловч хожим нь 1000 эрг / мин-д хүрч, тэд хэт цэнэглэгддэг.Хэрэглээ/ялгаралттай холбоотой тоонууд, бид илүү удаан хүлээх хэрэгтэй бөгөөд энэ нь биднийг үндсэн асуултад хүргэж байна:
Машин тоноглохоор ирэх үү?
Магадгүй, гэхдээ таны бодож байгаа шиг биш. Хэдийгээр тэд энэ хөдөлгүүрийн туршилтын загвар болохын тулд Mazda MX-5 (NB) загварыг хувиргаж байгаа ч түүний хөгжлийн зорилго, чиг хандлага нь голчлон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хүрээг өргөтгөхөд чиглэгддэг.
Энэ нь маш авсаархан, хөнгөн, үр ашигтай бөгөөд ийм бага эргэлтээр ийм өндөр тоо гаргадаг - энэ хүрээ сунгагчийн зорилго нь 2500 эрг / мин-д 30 кВт (41 морины хүч) үйлдвэрлэх явдал юм - энэ нь түүнийг төгс хүрээ сунгагч болгож чадна. Бага зардал (ийм том батерей шаардлагагүй), бохирдол бага (илүү үр ашигтай шаталтат хөдөлгүүр), самбар дээрх өндөр сайжруулалт (чичиргээ байхгүй).
Гэсэн хэдий ч, бусад програмууд энэ хөдөлгүүрийг хүлээж байгаа бөгөөд INNengine нь өрсөлдөөнд зориулсан хөдөлгүүрийг хөгжүүлж байгаа бөгөөд агаарын тээврийн (хөнгөн) энэ хөдөлгүүрийг аль хэдийн өндөр сонирхож байгааг харуулсан.
Бодит ертөнц
Achates Power хөдөлгүүрийн нэгэн адил INNengine 1S ICE-ийн чадамжийг үгүйсгэх аргагүй юм. Үүнийг бодитоор харахын тулд асар их санхүүгийн дэмжлэг хэрэгтэй бөгөөд хоёр компани Саудын Арабын (Саудын нефтийн аварга компани) дэмжлэгтэй байгаа ч нэг юм уу хэд хэдэн автомашин үйлдвэрлэгчийн дэмжлэгийг авах нь хамгийн тохиромжтой.
Хэрэв Achates Power нь Cummins (хөдөлгүүр үйлдвэрлэгч) болон ARPA-E (АНУ-ын засгийн газрын эрчим хүчтэй холбоотой дэвшилтэт төслүүдийн агентлаг) дэмжлэгийн ачаар аль хэдийн хүрсэн бол INNengine үүнийг хараахан олж чадаагүй байна.
10 жилийн хөгжил бий, туршилтын вандан дээр хөдөлгүүрийн прототипүүд аль хэдийн бий. Үүсгэсэн ашиг сонирхол нь зөвхөн өсөх болно - тэр ч байтугай энэ өргөлтийн амлалтаас болж - гэхдээ энэ нь амжилттай дүгнэлтэнд хүрэх баталгаагүй юм. Энэ нь автомашины үйлдвэрлэл зөвхөн, зөвхөн цахилгаанжуулалтад албадан анхаарлаа хандуулж байгаа өнөөгийн нөхцөл байдалтай холбоотой юм. Барилгачин хүн хөрөнгө оруулалтаа цоо шинэ дотоод шаталтат хөдөлгүүр болгон төрөлжүүлэхэд хэцүү байх болно, тэр дундаа ямар ч шинэ зүйл байхгүй.
INNengine 1S ICE-ийг хүрээг уртасгагч болгон хөгжүүлэхэд анхаарч байгаа нь гайхах зүйл биш бөгөөд энэ нь ойрын ирээдүйд барьж, автомашины салбарын сонирхлыг татах цорын ганц боломж юм шиг санагдаж байна.
Ирээдүйд дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн ач холбогдол нь зөвхөн автомашинд төдийгүй түүний ашиглаж буй газар, далай, агаар гэх мэт бүх төрлийн тээврийн хэрэгсэлд хамаатай. Тоонууд нь тодорхой бөгөөд гайхалтай.
Жил бүр 200 сая орчим дотоод шаталтат хөдөлгүүр үйлдвэрлэгддэг (90 сая орчим нь автомашиных), тиймээс бид цахилгааныг "нээгээд" богино/дунд хугацаанд тэд зүгээр л алга болно гэж төсөөлөхгүй байна.
Тэд мөн шийдлийн нэг хэсэг учраас тэдний хувьсалд үргэлжлүүлэн хөрөнгө оруулалт хийх нь зайлшгүй чухал юм.
Энэхүү дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч буй хүмүүст зориулж INNengine-ийн INNengine-ийн байгууламжуудаар зочилж, Хуан Гарридотой ярилцах завшаан тохиосон сэтгүүлч Хуан Франциско Калерогийн видео бичлэгийг (Испани хэлээр, гэхдээ англи хадмалтай) үлдээж байна.