Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Твердое топливо 

Поршень-качели поворачивает ДВС

Компания называется Pivotal Engineering, а её изобретение— Pivotal Engine. Pivotal в вольном переводе означает вращающийся вокруг оси. Правда, тут поворачивается не двигатель, конечно, а поршень. Собственно, этот поршень и есть главная изюминка новинки. Если посмотреть на этот поршень сверху, окажется, что он не круглый, а прямоугольный. И движение в цилиндре он совершает весьма необычное. Да и цилиндр ли это?

 

Будем называть внутренний объём движка, где ходит этот поршень – цилиндром. Исключительно из-за аналогии с обычными поршневыми моторами. Хотя по форме— это и не цилиндр вовсе, а камера сложной формы. К слову, сама фирма предпочитает как раз название камера, а, скажем, четырёхцилиндровый движок своей схемы зовёт четырёхкамерным.

 

Но ближе к схеме. Как вы можете видеть на рисунке, поршень (он окрашен жёлтым) качается на оси, лежащей в стороне от него (справа). Снизу поршня мы наблюдаем вполне привычный шатун и коленчатый вал.

 

А так он работает (иллюстрация Pivotal Engineering).

 

При движении вверх и вниз днище поршня описывает сектор, который и даёт требуемое изменение объёма. В остальном мотор этот работает как обычный двухтактный ДВС. Разве что прямым впрыском бензина в камеру сгорания могут похвастать далеко не все они.

 

В правой части поршень имеет выгнутую (при виде в профиль) стенку, замыкающую объём этого нецилиндрического цилиндра. Результат такой необычной механики, согласно заявлениям фирмы: заметно меньшие силы трения и нагрузки на детали в системе, хорошая герметизация цилиндра на такте сжатия, снижение требований к смазке поршневых колец. Хотя какие уж теперь это кольца…

 

Есть и другие преимущества, но о них – ниже.

 

Развитие этого проекта началось со строительства скромного однокамерного или одноцилиндрового, говоря по-старинке, моторчика с рабочим объёмом 264 кубических сантиметра.

 

Убедившись, что двигатель этот охотно крутится до 7 тысяч оборотов в минуту, компания создала 400-кубовый двухцилиндровый движок. Его поставили на мотоцикл (тот самый, что на снимке под заголовком), который показал приличные 160 километров в час (моторчик раскрутился до 11,5 тысяч оборотов).

 

Один из первых образцов компании— двухцилиндровый 1-литровый Pivotal Engine: 97 лошадиных сил, 112 ньютон-метров и всего 45 килограммов веса (фото Pivotal Engineering).

 

инженеры компании создали 500-кубовый одноцилиндровый прототип, ставший основой для 1-литрового двухцилиндрового мотора. Он показал завидную удельную (по весу) мощность в 2,15 лошадок на килограмм. А все - таки это был лишь сырой опытный образец.

 

Дальше – больше. Объединившись с компанией Mace Engineering (у них теперь даже адрес общий), новозеландские новаторы построили 2,1-литровый четырёхцилиндровый оппозитный мотор, который развил 228 лошадиных сил.

 

Его вес, заметьте, вместе с солидным интегрированным стартёром-генератором и элементами выпускной системы, составляет всего 65 килограммов. Это 3,5 лошадиные силы на килограмм массы (и никакого турбонаддува) – параметр даже для двухтактных моторов замечательный, а уж для четырёхтактных – и подавно.

 

Мы уверены, что по этому же принципу можно сделать маленький и мощный дизель,— пишет Pivotal Engineering. Но куда любопытнее, что данный тип мотора сулит значительные бонусы при работе на водороде. Надо вспомнить, что у газа водорода, в сравнении с бензином, более высокое энергии на килограмм массы (топлива), но меньшее— на единицу объёма. Водород горит быстрее и развивает более высокую температуру.

 

При этом водород обладает более низкой температурой воспламенения и поддерживает более широкий диапазон соотношения количества топлива к воздуху, заправленному в цилиндр. Однако, в отличие от нефтяного топлива, не обладает смазочными способностями.

 

Разрезанный пополам поршень нового мотора наглядно демонстрирует одно из главных своих преимуществ. Синие вставки изображают охлаждающую жидкость, которая поставляется в поршень через его опорную ось (фото Pivotal Engineering).

 

Если бы можно было создать мотор, оптимизированный именно для водорода, появилась бы принцип. возможность снять с него весьма хорошие параметры. Но на пути встаёт детонация, возникающая при перегреве деталей мотора, в частности – поршня. И тут-то технология Pivotal имеет козырь – поршень здесь с водяным охлаждением. Охлаждающая жидкость подаётся через полую опорную ось поршня.

 

Это значит, что мотор может работать с высокой степенью сжатия без риска перегрева и детонации.

 

Более того. Понижение температуры поршня благоприятно сказывается на экологии. А какая, спросите вы, экологичность у мотора на водороде? все - таки в выхлопе – один водяной пар? Не совсем так. При высоких температурах в любом ДВС образуются ядовитые окислы азота.

 

потому и в бензиновой ипостаси Pivotal Engine обещает быть более экологичным, чем, как минимум, его двухтактные собратья.

 

Но вернёмся к водороду. Компания рассчитала, что тот же 2,1-литровый моторчик, при переводе его на водород, мог бы выдать 174 лошадиные силы, что всё ещё весьма здорово для 65-килограммового агрегата. Во всяком случае, в сравнении с лучшими моделями из семейства ДВС-четырёхтактников. Потому весь этот проект (вся концепция Pivotal Engine) выиграл приз AEI Tech Award за 2005 год (это премия от фирменного журнала Automotive Engineering International общества автомобильных инженеров (SAE).

 

В пояснении к награждению Automotive Engineering International делает особый упор именно на возможную грядущую дружбу нового мотора с водородом. все - таки именно в таком сочетании (водород, два такта, принцип Pivotal Engine) возможно будет создать экологически чистые ДВС с удельными параметрами более высокими, чем у современных массовых двигателей.

 



Экономия и рациональное использо. Альтернативная энергетика в Каза. Как работает нефтяной рынок. Еврокомиссия обнародовала проект.

На главную  Твердое топливо 





0.0026
 
Яндекс.Метрика