అంతర్గత దహన యంత్రానికి సుదీర్ఘ జీవితం. ప్రబలమైన విద్యుదీకరణ కారణంగా అంతర్గత దహన యంత్రం యొక్క “ప్రకటిత ముగింపు” ఇటీవలి సంవత్సరాలలో గొప్ప పురోగతిని చూడడానికి ఆటంకం కాకపోవడం విడ్డూరం: వేరియబుల్ కంప్రెషన్ రేషియో (నిస్సాన్), గ్యాసోలిన్ ఇంజిన్లలో కంప్రెషన్ ఇగ్నిషన్ ( మజ్డా) మరియు ఇప్పుడు, కోయినిగ్సెగ్ కామ్షాఫ్ట్ లేకుండా మొదటి ఒట్టో సైకిల్ ఇంజిన్ (4 స్ట్రోక్)ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది (చాలా పరిమితం అయినప్పటికీ).
ఈ ఆవిష్కరణ మార్గంలో INNengine యొక్క 1S ICE కూడా ఉద్భవించింది, ఇది మరింత ముందుకు వెళ్తుందని వాగ్దానం చేస్తుంది.
ఒక చిన్న కానీ విప్లవాత్మక ఇంజిన్, లోపల చాలా ఆసక్తికరమైన ఇంజనీరింగ్ పరిష్కారాలు. వారిని కలుద్దాం?
1S ICE అంటే ఏమిటి?
INNengine నుండి వచ్చిన 1S ICE పరిమాణం మరియు సామర్థ్యంలో చాలా కాంపాక్ట్ ఇంజిన్, కేవలం 500 సెం.మీ 3 బరువు మరియు కేవలం 43 కిలోల బరువు ఉంటుంది - దీని సృష్టికర్త, జువాన్ గారిడో, కేవలం 35 కిలోల (!) బరువుతో ఈ యూనిట్ యొక్క పరిణామంపై ఇప్పటికే పని చేస్తున్నట్లు చెప్పారు.దాని తక్కువ బరువు మరియు వాల్యూమ్ రెండు ప్రధాన ప్రయోజనాల్లో INNengineకి బాధ్యత వహించే వారు సంప్రదాయ అంతర్గత దహన యంత్రాలపై (4 స్ట్రోక్స్) ప్రకటించారు:
- 70% వరకు మొత్తం వాల్యూమ్ తగ్గింపు;
- 75% వరకు బరువు తగ్గింపు;
- 70% వరకు తక్కువ భాగాలు;
- మరియు 75% వరకు తక్కువ స్థానభ్రంశం, కానీ సంప్రదాయ ఇంజిన్ 4x పెద్ద అదే శక్తి సాంద్రతతో. ఉదాహరణకు, 500 cm3 1S ICE 2000 cm3 4-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ వలె అదే శక్తిని పొందుతుంది.
చిన్న క్యూబిక్ పరిమాణం ఉన్నప్పటికీ, 1S ICE నాలుగు సిలిండర్లు మరియు... ఎనిమిది పిస్టన్లను కలిగి ఉందని కూడా మనం చూడవచ్చు - ఇది తప్పు కాదు, వాస్తవానికి ఇది ఎనిమిది పిస్టన్లు... మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఇది సిలిండర్కు రెండు పిస్టన్లు, అంటే ఈ సందర్భంలో మనం వ్యతిరేక పిస్టన్ల ఇంజిన్ సమక్షంలో. నేను వ్యతిరేక పిస్టన్లను వ్రాసాను మరియు సాధారణంగా తెలిసిన వ్యతిరేక సిలిండర్లను కాదు. తేడా ఏమిటి?
వ్యతిరేక పిస్టన్లు మీరు అనుకున్నదానికంటే పాతవి
వ్యతిరేక-పిస్టన్ ఇంజిన్లు, పోర్స్చే మరియు సుబారులో మనకు తెలిసిన వ్యతిరేక-సిలిండర్ ఇంజిన్ల మాదిరిగానే ఉండవు. తేడా ఏమిటి? వ్యతిరేక పిస్టన్ ఇంజిన్లలో మనకు సిలిండర్కు రెండు పిస్టన్లు ఉంటాయి, ఒకదానికొకటి ఎదురుగా పని చేస్తాయి, దహన చాంబర్ రెండూ పంచుకోబడతాయి.
ఇది అసాధారణమైన సాంకేతిక పరిష్కారం అయినప్పటికీ, అంతర్గత దహన యంత్రాల విషయానికి వస్తే ఇది కొత్తది కాదు.
వాస్తవానికి, మొదటి వ్యతిరేక పిస్టన్ ఇంజిన్ 1882 నాటిది, దీనిని జేమ్స్ అట్కిన్సన్ రూపొందించారు (అదే అట్కిన్సన్ పేరుగల దహన చక్రానికి తన పేరు పెట్టారు, అన్నింటికంటే, హైబ్రిడ్ వాహనాల్లో, దాని అధిక సామర్థ్యం కారణంగా కనుగొనబడింది).
ఈ అమరిక యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఎక్కువ సామర్థ్యంలో ఉంది, ఎందుకంటే ఇకపై సిలిండర్ హెడ్ మరియు క్యామ్షాఫ్ట్లు లేవు - వ్యతిరేక పిస్టన్ ఇంజిన్లు 2-స్ట్రోక్ - బరువు, సంక్లిష్టత, వేడి మరియు ఘర్షణ నష్టాలు మరియు వ్యయాన్ని తగ్గించడం.
మా వార్తాలేఖకు సభ్యత్వాన్ని పొందండి
అయితే, ఆచరణలో, ఒకే సిలిండర్లోని రెండు పిస్టన్లు సమన్వయంతో పనిచేయవలసి ఉన్నందున, అవి భౌతికంగా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి, కోల్పోయిన సంక్లిష్టత మరియు బరువులో కొంత భాగాన్ని భర్తీ చేయడానికి బలవంతంగా ఉంటాయి.
ఓడలు, సైనిక వాహనాలు లేదా సమర్థవంతమైన జనరేటర్ల వంటి పెద్ద రవాణాలో అన్నింటి కంటే వ్యతిరేక పిస్టన్ ఇంజిన్లు ఉపయోగించబడ్డాయి. కార్ల ప్రపంచంలో అవి చాలా అరుదు. నేడు, బహుశా కారును (లేదా ఉత్తమంగా వాణిజ్య వాహనం) అమర్చడానికి అత్యంత సమీప వ్యతిరేక పిస్టన్ ఇంజిన్ అచేట్స్ పవర్. ఇది ఎలా పని చేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి మీకు చిన్న వీడియో ఉంది:
వ్యతిరేక పిస్టన్లు 2.0: వీడ్కోలు క్రాంక్ షాఫ్ట్
INNEngine నుండి 1S ICE మరియు Achates నుండి ఈ వ్యతిరేక-సిలిండర్ ఇంజిన్ మధ్య తేడా ఏమిటి? పై చిత్రంలో మనం చూడగలిగినట్లుగా, సిలిండర్లలోని అన్ని పిస్టన్ల కదలికను నియంత్రించడానికి మనకు రెండు క్రాంక్ షాఫ్ట్లు గేర్ సిస్టమ్ ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. 1S ICE కేవలం క్రాంక్ షాఫ్ట్లతో పంపిణీ చేస్తుంది మరియు వాటితో కనెక్ట్ చేసే రాడ్లు మరియు అన్ని అనుబంధిత గేర్లు సన్నివేశం నుండి అదృశ్యమవుతాయి.
దాని ఇంజిన్ యొక్క ఆపరేషన్ కోసం అవసరమైన భాగాల సంఖ్యను గణనీయంగా తగ్గించడం ద్వారా, INNengine వాల్యూమ్ మరియు ద్రవ్యరాశిలో పైన పేర్కొన్న తగ్గింపులను మరియు సామర్థ్యంలో సంభావ్య పెరుగుదలను సాధించింది.
క్రాంక్ షాఫ్ట్ల స్థానంలో మనం రెండు ముక్కలను (ఇంజిన్ షాఫ్ట్పై సరిపోయే ఒక రకమైన డిస్క్), ఇంజిన్ యొక్క ప్రతి చివర ఒకటి, దాని యొక్క ఖచ్చితమైన గణనతో కూడిన అన్లేటెడ్ ఉపరితలాలలో ఒకదాన్ని కనుగొంటాము. అవి ఎనిమిది పిస్టన్ల కదలికను సంపూర్ణంగా సమన్వయం చేయడం సాధ్యపడతాయి (ఇది ఇప్పుడు మోటారు అక్షానికి సమాంతరంగా అక్షంలో కదులుతుంది).
వాటిని అమలులో చూడండి:
అసంబద్ధంగా సరళంగా అనిపిస్తుంది, కాదా? అన్ని (కొన్ని) కదిలే భాగాల యొక్క సమదూర మరియు కేంద్రీకృత అమరికకు ధన్యవాదాలు మరియు ప్రధాన షాఫ్ట్కు అనుగుణంగా పిస్టన్ల కదలిక, ఈ ఇంజిన్ యొక్క సంతులనం ఆచరణాత్మకంగా ఖచ్చితంగా ఉంది.
ప్రకంపనలు లేకపోవడం అంటే, వారు టెస్ట్ బెంచ్పై ప్రోటోటైప్ ఇంజిన్ యొక్క ఫిల్మ్ను చూపించినప్పుడు, ఇంజిన్ నడుస్తున్నట్లు కంటితో కనిపించనందున, అది తప్పు అని ఆరోపించబడింది…
ఈ చిన్న వీడియోలో మనం 1S ICE యొక్క ఇతర లక్షణాలను కూడా చూడవచ్చు, ఉదాహరణకు "క్రాంక్షాఫ్ట్లలో" ఒకదానిని కొద్దిగా ముందుకు తీసుకెళ్లే అవకాశం. వేరియబుల్ పంపిణీని అనుమతించే అవకాశం, కవాటాలు (అవి వాటిని కలిగి లేవు), కానీ వాటి స్థానంలో ఉండే పోర్ట్లు (ఇన్లెట్ మరియు ఎగ్జాస్ట్). మరియు ఇది నిస్సాన్ ఇంజిన్లో వలె అవసరమైన విధంగా మార్చడానికి డైనమిక్గా వేరియబుల్ కంప్రెషన్ రేషియోని కూడా అనుమతిస్తుంది.
ఈ ఎంపికల యొక్క లక్ష్యం, మీరు మా కార్లను సన్నద్ధం చేసే కొన్ని 4-స్ట్రోక్ ఇంజిన్లలో కనుగొనవచ్చు, ఎక్కువ సామర్థ్యం మరియు పనితీరును సాధించడం. 1S ICE విషయంలో, 2-స్ట్రోక్ ఇంజిన్లు - వ్యతిరేక పిస్టన్లు వంటివి - అనుమతించని సౌలభ్యాన్ని ఇది అనుమతిస్తుంది, ఇవి స్థిరమైన పారామితులతో ఉంటాయి.
మరియు అది 1S ICE యొక్క మరొక ఆవిష్కరణకు మమ్మల్ని తీసుకువస్తుంది, ఇది 1-స్ట్రోక్ ఇంజిన్, దాని పేరులో భాగమైన ఒక లక్షణం చాలా ముఖ్యమైనది: 1 స్ట్రోక్ లేదా 1-స్ట్రోక్.
కేవలం 1 సారి మాత్రమేనా?! అలాగే?
4-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ (మా కార్లను అంతర్గత దహన యంత్రంతో అమర్చేది), అలాగే 2-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ (ఇవి తరచుగా మోటార్సైకిళ్లతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి) అనే పదంతో మాకు బాగా తెలుసు. అయితే, INNengine దాని ఇంజిన్ 1 స్ట్రోక్ అని చెప్పింది, అంటే:
- 4-స్ట్రోక్: రెండు క్రాంక్ షాఫ్ట్ మలుపులకు ఒక పేలుడు;
- 2 స్ట్రోక్స్: ప్రతి క్రాంక్ షాఫ్ట్ టర్న్ కోసం ఒక పేలుడు;
- 1 సమయం: ప్రతి క్రాంక్ షాఫ్ట్ మలుపుకు రెండు పేలుళ్లు.
మరో మాటలో చెప్పాలంటే, 1S ICE యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం 2-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ల మాదిరిగానే ఉన్నప్పటికీ, ఇది క్రాంక్ షాఫ్ట్ యొక్క ప్రతి భ్రమణానికి రెండింతలు పేలుళ్లను నిర్వహిస్తుంది మరియు 4-స్ట్రోక్ ఇంజిన్లో మనం సాధించగలిగే వాటిని నాలుగు రెట్లు పెంచుతుంది. అదే సమయంలో, ఈ కొత్త ఆర్కిటెక్చర్ తక్కువ భాగాలతో వీటన్నింటిని సాధిస్తుంది.
వాగ్దానం చేసిన సామర్థ్యం మరియు దాని నిర్దిష్ట పనితీరు కోసం ఇది "రహస్యాలలో" ఒకటి: INNengine ప్రకారం, దాని చిన్న 500 cm3 2000 cm3 4-స్ట్రోక్ ఇంజిన్కు సమానమైన సంఖ్యలను ప్రదర్శించగలదు.
సంఖ్యలు... సాధ్యం
మేము ఇంకా అభివృద్ధి దశలోనే ఉన్నాము, కాబట్టి ఖచ్చితమైన సంఖ్యలు లేవు. కానీ జువాన్ గారిడో తన ఇంజిన్ గురించి ప్రతిదీ వివరించినట్లు కనిపించే వీడియోలలో (మేము వ్యాసం చివరలో ఒక వీడియోను వదిలివేస్తాము), ప్రత్యేకంగా ఒక సంఖ్య ఉంది: 800 rpm వద్ద 155 Nm! ఆకట్టుకునే ఫిగర్ మరియు కేవలం పోలిక కోసం, మా మార్కెట్లోని చిన్న వెయ్యి టర్బోల ద్వారా మేము సారూప్య టార్క్ విలువలను కలిగి ఉన్నాము, కానీ తర్వాత 1000 rpmకి చేరుకున్నాము మరియు… అవి సూపర్ఛార్జ్ చేయబడ్డాయి.వినియోగం/ఉద్గారాలకు సంబంధించిన సంఖ్యలు, మనం ఎక్కువసేపు వేచి ఉండవలసి ఉంటుంది, ఇది మనల్ని ప్రాథమిక ప్రశ్నకు తీసుకువస్తుంది:
ఇది కారును సన్నద్ధం చేయడానికి వస్తుందా?
బహుశా, కానీ మీరు ఆలోచించే విధంగా కాదు. వారు Mazda MX-5 (NB)ని ఈ ఇంజన్కి టెస్ట్ ప్రోటోటైప్గా మార్చుతున్నప్పటికీ, దాని అభివృద్ధి యొక్క లక్ష్యం మరియు ధోరణి ప్రధానంగా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు రేంజ్ ఎక్స్టెండర్గా పనిచేయడం.
ఇది చాలా కాంపాక్ట్, తేలికైనది, సమర్థవంతమైనది మరియు అంత తక్కువ రివ్స్లో ఎక్కువ సంఖ్యలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది - ఈ రేంజ్ ఎక్స్టెండర్ యొక్క లక్ష్యం 2500 rpm వద్ద 30 kW (41 hp) ఉత్పత్తి చేయడం - దీనిని ఖచ్చితమైన పరిధి విస్తరణగా మార్చవచ్చు. తక్కువ ధర (అంత పెద్ద బ్యాటరీ అవసరం లేదు), తక్కువ కాలుష్యం (మరింత సమర్థవంతమైన దహన యంత్రం) మరియు అధిక ఆన్-బోర్డ్ రిఫైన్మెంట్ (వైబ్రేషన్లు లేకపోవడం).
అయితే, ఈ ఇంజన్ కోసం ఇతర అప్లికేషన్లు ముందున్నాయి, పోటీ కోసం INNengine ఇంజన్ను అభివృద్ధి చేస్తోంది మరియు ఏవియేషన్ (లైట్) ఇప్పటికే ఈ ఇంజిన్పై అధిక ఆసక్తిని కనబరిచింది.
వాస్తవ ప్రపంచంలో
Achates పవర్ ఇంజిన్ వలె, INNengine 1S ICE యొక్క సంభావ్యత కాదనలేనిది. దీన్ని నిజంగా చూడాలంటే, భారీ ఆర్థిక మద్దతు అవసరం, మరియు రెండు కంపెనీలకు సౌదీ అరామ్కో (సౌదీ చమురు దిగ్గజం) మద్దతు ఉన్నప్పటికీ, ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కార్ల తయారీదారుల మద్దతును కలిగి ఉండటం ఆదర్శంగా ఉంటుంది.
కమ్మిన్స్ (ఇంజిన్ తయారీదారు) మరియు ARPA-E (అధునాతన ఇంధన సంబంధిత ప్రాజెక్ట్ల కోసం US ప్రభుత్వ ఏజెన్సీ) మద్దతు కారణంగా Achates Power ఇప్పటికే దానిని సాధించినట్లయితే, INNengine ఇంకా దానిని కనుగొనలేదు.
10 సంవత్సరాల అభివృద్ధి ఉంది, టెస్ట్ బెంచ్లలో ఇప్పటికే ఇంజిన్ ప్రోటోటైప్లు ఉన్నాయి. ఈ బూస్టర్ యొక్క వాగ్దానాల వల్ల కూడా - ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆసక్తి మాత్రమే పెరుగుతుంది, కానీ అయినప్పటికీ, ఇది విజయవంతమైన ముగింపుకు చేరుకోవడానికి హామీ లేదు. ఆటోమొబైల్ పరిశ్రమ బలవంతంగా కేవలం విద్యుద్దీకరణపై మాత్రమే దృష్టి సారించిన ప్రస్తుత సందర్భం దీనికి కారణం. బిల్డర్కి తన పెట్టుబడిని పూర్తిగా కొత్త అంతర్గత దహన యంత్రంలోకి మార్చడం కష్టంగా ఉంటుంది మరియు దానిలో చాలా కొత్తవి ఉన్నట్లయితే.
1S ICEని రేంజ్ ఎక్స్టెండర్గా అభివృద్ధి చేయడంపై INNengine దృష్టి పెట్టడంలో ఆశ్చర్యం లేదు — ఇది సమీప భవిష్యత్తులో పట్టుకుని ఆటో పరిశ్రమ యొక్క ఆసక్తిని ఆకర్షించగల ఏకైక అవకాశంగా కనిపిస్తోంది.
భవిష్యత్తులో అంతర్గత దహన యంత్రం యొక్క ప్రాముఖ్యత ఆటోమొబైల్కు మాత్రమే కాకుండా, భూమి, సముద్రం లేదా గాలి అయినా ఉపయోగించే అన్ని రకాల వాహనాలకు సంబంధించినది. సంఖ్యలు స్పష్టంగా మరియు అఖండమైనవి.
ప్రతి సంవత్సరం దాదాపు 200 మిలియన్ల అంతర్గత దహన యంత్రాలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి (సుమారు 90 మిలియన్లు కార్లకు చెందినవి), కాబట్టి మనం విద్యుత్తును "కనుగొన్న" తర్వాత స్వల్ప/మధ్యస్థ కాలంలో అవి అదృశ్యమవుతాయని ఊహించలేము.
వాటి పరిణామంలో పెట్టుబడిని కొనసాగించడం చాలా అవసరం, ఎందుకంటే అవి కూడా పరిష్కారంలో భాగం.
ఈ అంతర్గత దహన యంత్రం గురించి మరింత తెలుసుకోవాలనుకునే వారి కోసం, INNengine నుండి INNengine సౌకర్యాలను సందర్శించి, Juan Garridoతో మాట్లాడే అవకాశాన్ని పొందిన పాత్రికేయుడు Juan Francisco Calero ద్వారా నేను మీకు వీడియో (స్పానిష్, కానీ ఆంగ్లంలో ఉపశీర్షిక) అందిస్తున్నాను: