Maisha marefu kwa injini ya mwako wa ndani. Inashangaza kwamba "mwisho uliotangazwa" wa injini ya mwako wa ndani kwa sababu ya usambazaji wa umeme mwingi, haujawa kizuizi cha kuona maendeleo makubwa katika miaka ya hivi karibuni: uwiano wa ukandamizaji wa kutofautiana (Nissan), kuwashwa kwa compression katika injini za petroli ( Mazda) na sasa, Koenigsegg itaweka katika uzalishaji (ingawa ni mdogo sana) injini ya kwanza ya mzunguko wa Otto (stroke 4) bila camshaft.
Ni kwenye njia hii ya uvumbuzi ambapo INNengine's 1S ICE pia inaibuka, ambayo inaahidi kwenda mbali zaidi.
Injini ndogo lakini ya kimapinduzi, yenye suluhu za uhandisi za kuvutia sana ndani. Tukutane?
1S ICE ni nini?
1S ICE kutoka INNengine ni injini ndogo sana kwa ukubwa na uwezo, yenye uzito wa cm 500 tu na uzito wa kilo 43 tu - muundaji wake, Juan Garrido, anasema tayari anafanya kazi katika mabadiliko ya kitengo hiki cha uzito wa kilo 35 tu (!).Uzito wake wa chini na ujazo ni faida mbili kuu ambazo wale wanaohusika na INNengine hutangaza juu ya injini za kawaida za mwako wa ndani (vipigo 4):
- hadi 70% jumla ya kupunguza kiasi;
- hadi 75% kupunguza uzito;
- Hadi 70% vipengele vichache;
- Na hadi 75% chini ya uhamishaji, lakini kwa msongamano wa nguvu sawa na injini ya kawaida 4x kubwa. Kwa mfano, 500 cm3 1S ICE inapata nguvu sawa na injini ya 2000 cm3 4-stroke.
Tunaweza pia kuona kwamba, licha ya ukubwa mdogo wa ujazo, 1S ICE ina mitungi minne na… pistoni nane — si kosa, ni pistoni nane… Kwa maneno mengine, ni bastola mbili kwa kila silinda, ambayo katika hali hii inamaanisha sisi tuko. mbele ya injini ya pistoni za kupinga. Niliandika bastola pinzani na sio silinda pinzani zinazojulikana zaidi. Tofauti ni ipi?
Pistoni za kinyume ni za zamani kuliko unavyofikiria
Injini za pistoni pinzani si sawa na injini za silinda kinyume kama zile tunazozijua katika Porsche na Subaru. Tofauti ni ipi? Katika injini za pistoni zinazopingana tuna pistoni mbili kwa silinda, zikifanya kazi moja kinyume na nyingine, na chumba cha mwako kinashirikiwa na wote wawili.
Walakini, sio mpya linapokuja suala la injini za mwako wa ndani, licha ya kuwa suluhisho la kiufundi lisilo la kawaida.
Kwa hakika, injini ya kwanza ya kupinga ya pistoni ilianza 1882, iliyoundwa na James Atkinson (Atkinson sawa ambaye alitoa jina lake kwa mzunguko wa mwako usiojulikana uliopatikana, juu ya yote, katika magari ya mseto, kutokana na ufanisi wake mkubwa).
Faida kuu ya mpangilio huu iko katika ufanisi zaidi, kwani hakuna tena kichwa cha silinda na camshafts - injini za pistoni zinazopingana ni 2-kiharusi - kupunguza uzito, utata, hasara za joto na msuguano, na gharama.
Jiandikishe kwa jarida letu
Walakini, katika mazoezi, kwani bastola mbili kwenye silinda moja zinapaswa kufanya kazi kwa njia iliyoratibiwa, lazima ziunganishwe pamoja, na kulazimisha kuchukua nafasi ya ugumu na uzani uliopotea.
Injini za pistoni zinazopingana zimetumika, juu ya yote, katika usafirishaji mkubwa, kama vile meli, magari ya kijeshi, au hata kama jenereta bora. Katika ulimwengu wa gari wao ni nadra sana. Leo, labda injini ya karibu zaidi ya pistoni ya kuandaa gari (au bora gari la kibiashara) ni ya Achates Power. Una video fupi inayokuruhusu kuelewa jinsi inavyofanya kazi:
Pistoni za 2.0: kwaheri crankshaft
Kuna tofauti gani kati ya 1S ICE kutoka INNEngine na injini hii ya silinda kinyume na Achates? Kama tunavyoona kwenye filamu hapo juu, ili kudhibiti misogeo ya bastola zote kwenye mitungi tunayo mikunjo miwili iliyounganishwa pamoja na mfumo wa gia. 1S ICE hutoa tu crankshafts, na pamoja nao vijiti vya kuunganisha na gia zote zinazohusiana hupotea kwenye eneo la tukio.
Kwa hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya vipengele vinavyohitajika kwa uendeshaji wa injini yake, INNengine imepata upunguzaji uliotajwa hapo juu wa kiasi na wingi, na ongezeko linalowezekana la ufanisi.
Badala ya crankshafts tunapata vipande viwili (aina ya diski ambayo inafaa kwenye shimoni la injini), moja kwenye kila mwisho wa injini, ikiwa na moja ya nyuso zake ambazo hazijapangwa kwa uangalifu. Ndio wanaofanya iwezekanavyo kuratibu kikamilifu harakati za pistoni nane (ambazo sasa zinahamia kwenye mhimili sambamba na mhimili wa motor).
Waone wakifanya kazi:
Inaonekana rahisi ajabu, sivyo? Shukrani kwa mpangilio wa usawa na wa kuzingatia wa sehemu zote (chache) zinazohamia, na harakati za pistoni kulingana na shimoni kuu, usawa wa injini hii ni kivitendo kamili.
Kutokuwepo kwa vibrations ni kwamba, walipoonyesha filamu ya injini ya mfano kwenye benchi ya majaribio, ilishutumiwa kuwa ya uwongo, kwani haikuonekana kwa macho kwamba injini ilikuwa ikiendesha ...
Katika video hii fupi tunaweza pia kuona vipengele vingine vya 1S ICE, kama vile uwezekano wa kuendeleza kidogo nafasi ya moja ya "crankshafts". Uwezo ambao unaruhusu usambazaji tofauti, sio valves (hawana), lakini bandari (inlet na kutolea nje) ambazo huchukua nafasi zao. Na pia inaruhusu uwiano wa ukandamizaji unaobadilika, ukibadilisha kama inahitajika, kama injini ya Nissan.
Madhumuni ya chaguo hizi, kama unaweza kupata katika baadhi ya injini za viharusi-4 ambazo huandaa magari yetu, ni kufikia ufanisi zaidi na utendaji. Kwa upande wa 1S ICE, inaruhusu unyumbulifu ambao injini za viharusi 2 - kama vile zile zilizo na pistoni zinazopingana - haziruhusu, hizi zikiwa za vigezo vilivyowekwa.
Na hiyo inatuleta kwenye uvumbuzi mwingine wa 1S ICE, ukweli kwamba ni injini ya 1-stroke, kipengele muhimu sana kwamba ni sehemu ya jina lake: 1 Stroke au 1-Stroke.
Mara 1 tu?! Vile vile?
Tunafahamu neno injini ya viharusi 4 (ile inayowezesha magari yetu na injini ya mwako wa ndani), pamoja na injini ya viharusi 2 (hizi mara nyingi huhusishwa na pikipiki). Walakini, INNengine inasema injini yake ni kiharusi 1, ambayo inamaanisha:
- 4-kiharusi: mlipuko mmoja kwa zamu mbili za crankshaft;
- Mipigo 2: mlipuko mmoja kwa kila upande wa crankshaft;
- Mara 1: milipuko miwili kwa kila zamu ya crankshaft.
Kwa maneno mengine, ingawa kanuni ya uendeshaji ya 1S ICE ni sawa na ile ya injini za viharusi 2, inasimamia, hata hivyo, milipuko mara mbili kwa kila mzunguko wa crankshaft, na kuongeza mara nne kile tunachoweza kufikia katika injini ya viharusi-4. Wakati huo huo, usanifu huu mpya unafanikisha haya yote na vipengele vichache.
Hii ni moja ya "siri" kwa ufanisi wake ulioahidiwa na pia kwa utendaji wake maalum: kulingana na INNengine, 500 cm3 yake ndogo ina uwezo wa kuwasilisha namba sawa na injini ya 2000 cm3 4-stroke.
Nambari ... inawezekana
Bado tuko katika hatua ya maendeleo, kwa hivyo hakuna nambari mahususi. Lakini katika video ambapo Juan Garrido anaonekana kuelezea kila kitu kuhusu injini yake (tutaacha video mwishoni mwa kifungu), kuna nambari inayojulikana: 155 Nm kwa 800 rpm! Kielelezo cha kuvutia na kwa kulinganisha tu, tunayo maadili sawa ya torque yaliyofikiwa na turbos elfu ndogo kwenye soko letu, lakini ilifikia 1000 rpm baadaye na ... zimechajiwa zaidi.Nambari zinazohusiana na matumizi / uzalishaji, itabidi tusubiri kwa muda mrefu, ambayo inatuleta kwa swali la msingi:
Je, itakuja kuandaa gari?
Labda, lakini si kwa njia unayofikiri. Ingawa wanabadilisha Mazda MX-5 (NB) ili kutumika kama kielelezo cha majaribio ya injini hii, lengo na mwelekeo wa ukuzaji wake hasa ni kutumika kama kiendelezi cha masafa ya magari ya umeme.
Ukweli kwamba ni sanjari, nyepesi, bora, na hutoa nambari za juu kama hizi kwa ufufuo wa chini kama huo - lengo la kirefusho hiki cha masafa ni kutoa kW 30 (41 hp) kwa 2500 rpm - inaweza kuifanya kuwa kirefusho bora zaidi. Gharama ndogo (hakuna haja ya betri kubwa kama hiyo), uchafuzi mdogo (injini ya mwako yenye ufanisi zaidi), na uboreshaji wa juu wa bodi (kutokuwepo kwa vibrations).
Hata hivyo, programu nyingine ziko mbele kwa injini hii, huku INNengine ikitengeneza injini kwa ajili ya ushindani, na usafiri wa anga (mwanga) tayari umeonyesha kupendezwa sana na injini hii.
Ulimwengu halisi
Kama injini ya Achates Power, uwezo wa INNengine 1S ICE hauwezi kupingwa. Ili kuiona kweli, msaada mkubwa wa kifedha unahitajika, na ingawa kampuni zote mbili zinaungwa mkono na Saudi Aramco (jitu la mafuta la Saudi), bora itakuwa kupata msaada wa mtengenezaji mmoja au kadhaa wa gari.
Ikiwa Achates Power tayari imeifanikisha, shukrani kwa sehemu kwa usaidizi kutoka kwa Cummins (watengenezaji injini) na ARPA-E (shirika la serikali ya Marekani kwa miradi ya juu inayohusiana na nishati), INNengine bado haijaipata.
Kuna miaka 10 ya maendeleo, tayari kuna prototypes za injini kwenye madawati ya mtihani. Nia inayotokana inaweza tu kuongezeka - hata kutokana na ahadi za nyongeza hii - lakini hata hivyo, haijahakikishiwa kufikia hitimisho la mafanikio. Hii ni kutokana na muktadha wa sasa, ambapo sekta ya magari inalenga kwa nguvu, pekee na pekee, kwenye uwekaji umeme. Itakuwa vigumu kwa mjenzi kubadilisha uwekezaji wake katika injini mpya kabisa ya mwako wa ndani, na zaidi ya ambayo mengi ni mapya ndani yake.
Haishangazi lengo la INNengine katika kutengeneza 1S ICE kama kiendelezi cha anuwai - inaonekana kuwa fursa pekee ambayo inaweza kushikilia katika siku za usoni na kuvutia masilahi ya tasnia ya magari.
Umuhimu wa injini ya mwako wa ndani katika siku zijazo ni muhimu sio tu kwa gari, lakini kwa kila aina ya magari ambayo hutumia, iwe ardhi, bahari au hewa. Nambari ziko wazi na nyingi sana.
Karibu injini za mwako wa ndani milioni 200 zinazalishwa kila mwaka (karibu milioni 90 ni za magari), kwa hivyo haitarajiwi kwamba kwa muda mfupi / wa kati zitatoweka tu kwa kuwa "tumegundua" umeme.
Ni muhimu kuendelea kuwekeza katika mageuzi yao, kwani wao pia ni sehemu ya suluhisho.
Kwa wale wanaotaka kujua zaidi kuhusu injini hii ya mwako wa ndani, ninawaachia video (Kihispania, lakini yenye kichwa kidogo kwa Kiingereza) na Juan Francisco Calero, mwandishi wa habari, ambaye alipata fursa ya kutembelea mitambo ya INNengine na kuzungumza na Juan Garrido, kutoka INNengine :