Elektr rozetkasi taraqqiyot ramziga aylandi. Yanvar oyida bo'lib o'tgan Detroyt avtosalonidagi aksariyat avtokompaniyalarning stendlari tom ma'noda elektr edi va eski yaxshi ichki yonuv dvigateli haqida har qanday eslatma yomon ta'mga ega edi. Xo'sh, nima - ichki yonish dvigateli portlash bilan kaput ostida ketdi? Ta'ziya aytishga shoshilmang. Hech bo'lmaganda, Detroytda Toyota vakili Koei Saga jurnalistlarning ichki yonuv dvigateli qachon o'yinni tark etishi haqida so'rashganda, shunchaki javob berdi: "Hech qachon! Neftimiz tugagach, insoniyat uni vodorod bilan to‘ldiradi”.
Amerika DOE Energetika departamenti tahlilchilarining fikricha, ichki yonuv dvigatellari yana bir necha o'n yillar davomida ishlamay qolishi mumkin. Bundan tashqari, benzin va dizel dvigatellarining samaradorligini oshirish 2020 yilga borib 30 foizni, 2030 yilga kelib esa 50 foizni tashkil qilishi mumkin. Ushbu natijalarga erishishga yordam beradigan texnologiyalar bugungi kunda sinovdan o'tkazilmoqda.
Hamma joyda tarqalgan alanga
1978 yilda Yaponiyaning toza dvigatelni tadqiq qilish institutining ikki zarbali mototsikl dvigatellarida yoqilg'i yonish jarayonini optimallashtirishga harakat qilgan bir guruh olimlari tasodifan HCCI (Bir hil zaryadni siqish ateşlemesi) deb nomlangan g'ayrioddiy hodisani qayd etishdi. Ikki zarbali benzinli dvigatel kamerasida ma'lum bir bosimga erishilganda, yoqilg'i-havo zaryadi shamdan uchqunsiz yonib ketdi. Ammo eng qizig'i shundaki, sham yaqinidagi aralashmaning odatdagi yonishi va olovning atrof-muhitga tarqalishi o'rniga, kamerada bir vaqtning o'zida juda ko'p mikro-olov paydo bo'ldi. Natijada, aralash odatdagidan past haroratda, juda tez va deyarli to'liq yondi. O'sha paytda mavjud bo'lgan matematik apparatlar va termodinamikaning rivojlanish darajasi HCCI hodisasining paydo bo'lish sabablarini tushunishga imkon bermadi va bu qiziquvchanlik deb hisoblangan. 20 yildan keyin ularning arsenalida muhandislar paydo bo'ldi kuchli vositalar HCCI ustidan maxfiylik pardasini olib tashlashga yordam bergan kompyuter simulyatsiyalari. Bu sohadagi ishlar 1990-yillarning oxirida Germaniyada (Mercedes-Benz, Volkswagen), Yaponiyada (Nissan) va Amerikada (General Motors) boshlangan.
Amerikalik muhandis Jon Zajac Scuderi split-sikl dvigateliga yaqin bo'lgan o'zining ichki yonuv dvigateli kontseptsiyasini taklif qildi. Ixtirochining ta'kidlashicha, uning dvigateli dizel dvigatelidan 15 foizga tejamkor va quvvat jihatidan benzinli hamkasbidan 30 foizga samaraliroq. Hare dvigatelida siqish tsilindridagi havo u yaratilgan kameraga kiradi yuqori qon bosimi uchun normal darajadan 40% ko'proq yoqilg'i aralashmasi benzinli dvigatellar. Kamera, uning shakli, ishlash printsipi, dizayni va ishlab chiqarish materiallari 19 ta patent bilan himoyalangan. Undagi havo yoqilg'i bilan aralashib, yonib ketadi. Aralashmaning yonish jarayoni an'anaviy ichki yonish dvigateliga qaraganda ancha uzoq davom etadi. Kamera ichida maxsus muhit yaratilgan - "issiq devor", aslida energiya akkumulyatori - doimiy harorat va bosim an'anaviy dvigatelning yonish kamerasiga qaraganda 10-100 baravar uzoqroq saqlanadi. Keyin issiq gazlar maxsus valf orqali ishlaydigan tsilindrga kiradi. Zajac Motors rivojlanishining soddaligi, qismlarning minimal soni va samaradorligi avtomobil gigantlarining diqqatini tortdi. 2009 yilda Xare jiddiy sheriklar - General Motors va Kanada Magna kompaniyalarini sotib oldi.
Haddan tashqari past zichlikka ega bir hil havo-yonilg'i bulutini hosil qilish uchun aralashmaga issiq chiqindi gazlar kiritiladi. Ular bu mexnatni tezda isitadi, bu esa kameraning ichida aralashtirishni osonlashtiradi. Agar klassik to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya sharoitida yoqilg'i aerozol shaklida püskürtülür bo'lsa, HCCI da aralashma mayda tumandir. Piston aralashmani ma'lum hajmgacha siqganda, harorat o'z-o'zidan yonish nuqtasiga ko'tariladi. HCCI yonishi ochiq olovning yo'qligi va dizel dvigatellariga qaraganda past harorat bilan tavsiflanadi. Natijada, yondirilgan yoqilg'ining ulushi Otto va Dizel davrlarida 75% ga nisbatan 95-97% gacha oshadi. Bundan tashqari, HCCI boy aralashmalarda ishlamaydi - u eng yaxshi zamonaviy ichki yonish dvigatellariga qaraganda 30 yoki undan ko'proq foiz kambag'al yoqilg'ining deyarli gomeopatik nisbatlarini talab qiladi.
Biroq, tasdiqlangan HCCI texnologiyasi hali ham kelajak masalasidir. Jarayonning termodinamiği nihoyatda murakkab va olimlardan ko'plab muammolarni hal qilishni talab qiladi. Ularning asosiylari bo'sh va maksimal tezlikda beqaror ishlash, qolgan aralashmaning nazoratsiz portlashi va kamerada havo-yonilg'i bulutining notekis taqsimlanishi. To'g'ri, so'nggi oylarda rag'batlantiruvchi muntazam ravishda yaxshi xabarlar paydo bo'ldi. General Motorsning aytishicha, u past aylanishlarda quvvatdan foydalangan va Lotusdagi britaniyalik muhandislar HCCI jarayonini yuqoridan pastgacha qo'llab-quvvatlaydigan Omnivore super dvigatelining ishlaydigan prototipini yaratishganini aytishdi. Bosch vitse-prezidenti Henning Shnayderning so'zlariga ko'ra, HCCI texnologiyasiga ega ichki yonuv dvigatellari bilan jihozlangan 100 km uchun 3 litrgacha yonilg'i sarflaydigan avtomobillar 2015 yilda seriyali bo'ladi. Volkswagen yanada ehtiyotkor yondashadi - kompaniya rivojlanmoqda yangi dvigatel, shamlardan foydalangan holda to'liq yukda va bo'sh turganda va o'rta diapazonda aylanish tezligida - HCCI rejimida ishlaydi. Nissan muhandislari ham bir joyda turishmaydi - ular yaqinda HCCI fenomenining kompyuter modelini yaratishga imkon beruvchi kuchli dasturiy ta'minot yaratilishini e'lon qilishdi va allaqachon o'zlarining super dvigateli ustida ishlashni boshladilar.
Mehnat taqsimoti
2001 yil Pasxa kuni ertalab muhandis Karmelo Skuderi butun oilani o'z uyiga yig'di va dunyoni o'zgartiradigan yangi turdagi ichki yonuv dvigatelini ishlab chiqqanini tantanali ravishda e'lon qildi. Texnologiyaning batafsil tavsifi bir nechta qo'lda yozilgan daftarlarga to'g'ri keldi - keksa odam kompyuterni yoqtirmasdi va barcha hisob-kitoblarini slayd qoidasida amalga oshirdi. 2002 yilda Karmelo Janubi-G'arbiy Universitet olimlari bilan maslahatlashishni endigina boshlaganida yurak xurujidan vafot etdi. Scuderi bolalari otalarining biznesini o'z zimmalariga olishdi va atigi sakkiz yildan so'ng Detroytdagi SAE Jahon Kongressida Split-Cycle Cobustion SCC dvigatelining ishlaydigan prototipi taqdim etildi. Aytish kerakki, split halqa tushunchasi yangi emas. 1891 yilda Amerika kompaniyasi Backus Water Motor kompaniyasi bunday motorlar kichik seriyalarda ishlab chiqarilgan, ammo ular keng tarqalmagan va bu g'oya yuz yil davomida rafda yotardi.
Otto dvigatelida har bir piston ketma-ket assimilyatsiya, siqish, quvvat zarbasi va egzoz zarbalarini bajaradi. Scuderi dizaynida mas'uliyat juftlashgan tsilindrlar o'rtasida birodarlik bilan taqsimlanadi: biri qabul qilish va siqish uchun mo'ljallangan, ikkinchisi quvvat zarbasi va chiqindi gazlar uchun. Tsilindrlar bir-biriga valf mexanizmi bo'lgan kanallar orqali ulanadi, ular orqali siqilgan havo-yonilg'i aralashmasi ishchi tsilindrga kiradi. Scuderi dvigateli ikkita shunday juftlikdan iborat.
Otto siklida quvvat zarbasi har ikkinchi inqilobda sodir bo'ladi. krank mili, Scuderi dvigatelida - har birida. Tsilindrlarning funktsiyalarini ajratish ularning har birini yanada samarali ishlatishga imkon beradi, masalan, ishlaydigan pistonning zarbasini va yonilg'ining yonish muddatini ruxsat etilgan yonilg'i siqish nisbatidan oshmasdan oshirish. Ishchi pistondan farqli ravishda pastga qarab harakatlana boshlagandan so'ng, aralashma yonadi an'anaviy dvigatel ateşleme avans bilan. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, tsiklning bo'linishi aralashmaning siqilishining ancha yuqori darajasini va uning tez va to'liq yonishini beradi.
HCCI (Bir hil zaryadli siqish ateşleme) tizimiga ega dvigatelning yonish kamerasida bir vaqtning o'zida juda ko'p miqdordagi mikro-otishmalar sodir bo'ladi. HCCI ning ekologik ma'lumotlari ta'sirchan. Agar dizel dvigatellarida dizel yoqilg'isining yonish jarayoni kuyikish va azot oksidlarining ko'payishiga olib keladigan bo'lsa, "sovuqroq" HCCI bu muammolarga ega emas. EA111 super ixcham benzinli dvigatellarni ishlab chiqish bo'yicha loyiha menejeri Hermann Middendorfning so'zlariga ko'ra Volkswagen kompaniyasi, HCCI tipidagi birliklar qimmat katalizatorsiz ishlashi mumkin.
Karmeloning o'g'illari siqilgan havo tsilindrini qo'shish orqali dvigatel dizaynini yaxshiladilar. Havo ishlaydigan tsilindrga kirib, aralashmaning yonish jarayonini yaxshilaydi. Shu bilan birga, Scuderi dvigatelining chiqindi gazlari an'anaviy to'rt taktli dvigatellarga qaraganda 80% kamroq karbonat angidrid va azot oksidlarini o'z ichiga oladi. Scuderi dvigatelining samaradorligi eng ilg'or zamonaviy dizel turbo bloklariga qaraganda 5-10% yuqori. Boost qo'shilishi samaradorlik bo'shlig'ini 25-50% gacha oshiradi.
2008 yilda SCC dvigateli bir nechta yirik avtomobil ishlab chiqaruvchilarning, jumladan PSA Peugeot Citroën va Hondaning e'tiborini tortdi, ular Scuderi Group bilan xususiy texnologiyani o'rganish bo'yicha shartnomalar imzoladilar. Germaniyaning Daimler kompaniyasi va Italiyaning Fiat kompaniyalari ham Scuderi dvigateliga bo'lgan qiziqishlarini oshkora tasdiqladilar. Robert Bosch Scuderi Group bilan SCC uchun komponentlarni ishlab chiqish bo'yicha shartnoma tuzdi, bu texnologiya bir kun kelib tijoratda mavjud bo'ladi degan umidda. Massachusets texnologiya institutining taniqli termodinamisti, professor Jon Xeyvud bo'lingan yonish aylanishini HCCIga munosib alternativ deb atadi. Mavjud zavodlarda bunday ichki yonish dvigatellarini sanoat miqyosida yig'ish qiyin emas - buning uchun ekzotik materiallar yoki nostandart texnologik operatsiyalar talab qilinmaydi.
Omnivor ikki zarba
Ko'pgina ichki yonish dvigatellari mutaxassislari bugungi kunda videomagnitafon (Varable Compression Rate) mexanizmiga tayanadilar. 2000 yil mart oyida Saab muhandislari SVC (Saab Variable Compression) texnologiyasiga ega eksperimental 1,6 litrli benzinli dvigatelga ega avtomobil prototipini taqdim etdilar. Ushbu dvigatel 228 ot kuchiga ega edi. va 305 Nm moment, an'anaviy quvvat ekvivalentlariga qaraganda 30% kamroq yoqilg'i sarflaydi.
So'nggi o'n yil ichida videomagnitofon texnologiyasi oldinga katta qadam tashladi. Frantsiyaning MCE kompaniyasi yaqinda MCE-5VCR dvigatelini yaratish haqida e'lon qildi. Undagi siqilish nisbati 7: 1 dan 20: 1 gacha o'zgarib turadi va 1,5 litrli dvigatelning yonilg'i iste'moli uning analoglariga qaraganda 30% past. American Envera siqish nisbati 8,5:1 dan 18:1 gacha bo'lgan 1,85 litrli 4 silindrli benzinli videomagnitofonni ishlab chiqmoqda. Ish AQSh Energetika vazirligi tomonidan moliyalashtiriladi. Maqsadli dvigatel kuchi 300 ot kuchi - deyarli 162 ot kuchi. 1 litr hajm uchun. Hisoblangan maksimal moment milning 4000 aylanishida 400 Nm dan oshadi. Asosiy dizayn elementi gidravlik aktuator bo'lib, u dvigatelning krank miliga ulangan eksantrikni aylantiradi. Eksantrikning tebranishi silindr boshiga nisbatan milni ko'taradi va tushiradi, siqish nisbati 8,5 dan 18: 1 gacha o'zgaradi.
Mashhur Lotus Engineering kompaniyasi videomagnitofon texnologiyasini rivojlantirishda eng uzoqqa erishdi. 2009 yil mart oyida Jeneva avtosalonida inglizlar o'zlarining kontseptual ICE Omnivore ("Omnivore") ni taqdim etishdi. Lotus muhandislarining fikriga ko'ra, to'g'ridan-to'g'ri yonilg'i quyish va o'zgaruvchan siqilish nisbati 10:1 dan 40:1 gacha bo'lgan ikki zarbali benzinli dvigatel har qanday suyuq yoqilg'ini hazm qilish qobiliyatiga ega va ayni paytda tejamkor va ekologik toza.
Beshta zarba, uchta tsilindr
Engine EXPO 2009 ko'rgazmasida Britaniyaning Ilmor Engineering kompaniyasi kontseptual besh taktli ichki yonuv dvigatelini taqdim etdi. kontseptsiyasi ortida g'oya, Gerxard Shmitz, foydalanish to'rt- va surish-tortish davri bir birlikda. Besh zarbli ichki yonish dvigatelining uchta tsilindri turli xil ichki diametrlarga ega. Kichkina bir va uchta oddiy to'rt zarbali tsiklda ishlaydi. O'rtacha, past bosim, - push-pull rejimida chiqindi gazlarning qoldiq kengayishi bo'yicha. Dastlabki uchta zarba paytida aralash, odatdagidek, so'riladi, siqiladi va kichik tsilindrlarda quvvat zarbasi hosil qiladi. To'rtinchi zarba paytida chiqindi gazlar kichik tsilindrlardan katta silindrga o'tadi va siqiladi. Katta tsilindrdagi egzozning qoldiq kengayishi beshinchi, ish zarbasini keltirib chiqaradi.
Omnivore - bu bir qismli blok va boshli monoblok. Dvigatelning hajmi atigi 0,5 litrni tashkil qiladi. Monoblokning asosiy afzalliklaridan biri silindr diametrining kamayishi yo'qligi. An'anaviy ichki yonish dvigatellarida boshning blokga biriktirilgan joylarida murvatlarning mikron harakatlari tufayli eskirish sodir bo'ladi. Egzoz kanalidagi innovatsion CTV (Charge Trapping Valve) egzoz klapanining ochilish vaqtini keng diapazonda o'zgartirishga imkon beradi. Omnivore uchun 6,5 bar FlexDI qarshi tizimi Avstraliyaning Orbital kompaniyasi tomonidan yaratilgan. Bu yoqilg'i turidan qat'i nazar, silindr ichida muvozanatli aralashmani tayyorlashga imkon beradi. Ushbu aralashma HCCI rejimi uchun asos bo'lib, in'ektsiyani boshqarish tizimi HCCI parametrlarini boshqarish uchun asosdir.
Omnivore siqish nisbati mexanizmi silindrning yuqori qismidagi harakatlanuvchi yuvish vositasi bo'lib, bir juft eksantrikning aylanishi bilan boshqariladi. Kir yuvish mashinasining pastki holatida siqish nisbati 40: 1 ga etadi. FlexDI injektorlaridan biri kir yuvish mashinasiga, ikkinchisi esa sobit bo'lgan silindr korpusiga o'rnatilgan. Sinovlar Omnivore-ning HCCI rejimida butun tezlik diapazonida ishonchli ishlashini ko'rsatdi, shu bilan birga u sezilarli klirens bilan Evro 6 standartlariga mos keladi.
Nima uchun inglizlar ikki zarbali konfiguratsiyaga o'tdilar? “Lotus Engineering, boshqa ko'plab avtomobil kompaniyalari kabi, uzoq vaqtdan beri to'rt zarbali kontseptsiyalarga sodiqdir. Bu bunday birliklarning tarixiy hukmronligining natijasidir. Bunday ichki yonish dvigatellari bilan bog'liq muammo qisman va haddan tashqari yuklarda yoqilg'ining samarasiz yonishi hisoblanadi. Ikki zarbali dvigatellar bu kasallikdan aziyat chekmaydi va shuning uchun avtomobil sanoati uchun juda qiziq. Bundan tashqari, ular siqishni talab qilmaydi”, deb tushuntiradi Lotus Engineering bosh muhandisi Jeymi Tyorner. Lotusning hisob-kitoblariga ko'ra, Omnivore-ni tijoratlashtirish yana bir yarim yildan ikki yilgacha davom etadi.
Qaysi mezonlar “eng yaxshi”ni tanlash uchun asosiy hisoblanadi? Turli qit'alarda dizaynga yondashuvda tub farqlar bormi? Keling, ushbu savollarga javob topishga harakat qilaylik.
EVROPA: IQTISODIYoT REJIMDA
Yaqinda Londonda bo'lib o'tgan matbuot anjumanida Pejo-Citroen konserni rahbari Jan-Martin Folts ko'pchilik uchun kutilmaganda gibrid avtomobillar haqida gapirdi: "Atrofga qarang: Evropada bunday mashinalarning 1% dan kamrog'i bor. dizel ulushi yarmiga yetdi. Janob Foltzning so'zlariga ko'ra, zamonaviy dizel yoqilg'isi ishlab chiqarish ancha arzon, shu bilan birga iqtisodiy va ekologik jihatdan ham kam emas.
Dizel dvigatellari orqalarida qora iz qoldirib, ko'cha bo'ylab g'ulg'ula solib, litr quvvati benzinli dvigatellardan sezilarli darajada past bo'lgan vaqtlar o'tdi. Bugungi kunda Evropada dizel dvigatellarining ulushi 52% ni tashkil etadi va o'sishda davom etmoqda. Bu turtki, masalan, imtiyozli soliqlar ko'rinishidagi ekologik bonuslar, lekin birinchi navbatda, benzinning yuqori narxidir.
Dizel jabhasidagi yutuq 90-yillarning oxirlarida, "umumiy temir yo'l" bilan birinchi dvigatellar ishlab chiqarila boshlanganda sodir bo'ldi. yonilg'i temir yo'li. O'shandan beri uning ichidagi bosim doimiy ravishda oshib bormoqda. Eng so'nggi dvigatellarda u 1800 atmosferaga etadi, ammo yaqin vaqtgacha 1300 atmosfera ajoyib ko'rsatkich hisoblangan.
Keyingi qatorda inyeksiya bosimining ikki baravar ko'tarilgan tizimlari mavjud. Birinchidan, nasos yoqilg'ini saqlash tankiga 1350 atmgacha pompalaydi. Keyin bosim 2200 atmgacha ko'tariladi, uning ostida u nozullarga kiradi. Ushbu bosim ostida yonilg'i kichikroq diametrli teshiklardan AOK qilinadi. Bu püskürtme sifatini yaxshilaydi va dozalash aniqligini oshiradi. Shu sababli samaradorlik va quvvatning ortishi.
Uchuvchi in'ektsiya bir necha yillardan beri qo'llanilmoqda: yoqilg'ining birinchi "partiyasi" tsilindrlarga asosiy dozadan bir oz oldinroq kiradi, bu esa dvigatelning yumshoq ishlashiga va egzozning tozalanishiga olib keladi.
Umumiy temir yo'lga qo'shimcha ravishda, qarshi bosimini misli ko'rilmagan balandliklarga ko'tarish uchun yana bir texnik yechim mavjud. Nasosli injektorlar yuk mashinalarining dvigatellaridan yo'lovchi dizel dvigatellariga o'tdi. Ayniqsa, Volkswagen ularga sodiq bo'lib, "umumiy rampa" ga sog'lom raqobatni ta'minlaydi.
Dizel yo'lidagi to'siqlardan biri har doim atrof-muhit bo'lgan. Agar benzinli dvigatellar uglerod oksidi, azot oksidi va egzozdagi uglevodorodlar uchun tanqid qilingan bo'lsa, dizel dvigatellari azot birikmalari va kuyik zarralari uchun tanqid qilingan. O'tgan yili Evro IV standartlarini joriy etish oson bo'lmadi. Azot oksidi neytrallashtirgich yordamida ishlandi, ammo maxsus filtr kuyikni ushlaydi. U 150 ming kmgacha davom etadi, shundan so'ng u o'zgartiriladi yoki "kalsinlanadi". Boshqaruv elektronikasi buyrug'i bilan tsilindrga aylanma tizimdan chiqindi gazlar va katta miqdorda yoqilg'i etkazib beriladi. Egzoz harorati ko'tariladi va kuyikish yonib ketadi.
Shunisi e'tiborga loyiqki, ko'pchilik yangi dizel dvigatellari biodizel yoqilg'ida ishlashi mumkin: u neft mahsulotlariga emas, balki o'simlik moylariga asoslangan. Ushbu yoqilg'i atrof-muhitga nisbatan kamroq tajovuzkor, shuning uchun uning Evropa bozoridagi ommaviy ulushi 2010 yilga kelib 30% ga yetishi kerak.
Shu bilan birga, ekspertlar General Motors va FIATning birgalikdagi rivojlanishini ta'kidlamoqdalar - "2005 yil dvigatellari" dan biri. Elektronika tufayli kichik hajmli dizel dvigatel inyeksiya parametrlarini tezda o'zgartirishga qodir va shu bilan ko'proq moment va dvigatelni tezroq ishga tushirishni ta'minlaydi. Og'irligi va hajmini sezilarli darajada kamaytirgan alyuminiydan keng foydalanish, 70 ot kuchiga ega etarli quvvat bilan birlashtirilgan. va 170 N.m ga teng bo'lgan sezilarli moment 1,3 litrli dvigatelga ko'p ovoz to'plash imkonini berdi.
Dizel jabhasidagi barcha yutuqlarni hisobga olsak, biz ishonch bilan aytishimiz mumkinki, Evropaning yaqin kelajagi ushbu dvigatellar bilan bog'liq. Ular yanada kuchliroq, tinchroq va kundalik haydash uchun qulayroq bo'ladi. Hozirgi neft narxini hisobga oladigan bo'lsak, Eski Dunyoda ularning hech biri ularni siqib chiqarishga qodir emas. mavjud turlari dvigatellar.
OSIYO: LITRGA KO'PROQ QUVVAT
Yaponiyalik dvigatel muhandislarining so'nggi o'n yildagi asosiy yutug'i yuqori litr quvvatidir. Qonunchilik tomonidan tor chegaralarga tushib qolgan muhandislar turli yo'llar bilan ajoyib natijalarga erishishga muvaffaq bo'lishadi. Yorqin misol - o'zgaruvchan valf vaqti. 80-yillarning oxirida yaponiyalik Honda o'zining VTEC tizimi bilan haqiqiy inqilobni amalga oshirdi.
Fazalarni o'zgartirish zarurati turli xil haydash rejimlari bilan belgilanadi: shaharda eng muhimi - past tezlikda, magistralda - yuqori tezlikda samaradorlik va moment. Mijozlarning istaklari ham har xil turli mamlakatlar Oh. Ilgari dvigatel sozlamalari doimiy edi, ammo endi ularni yo'lda o'zgartirish mumkin bo'ldi.
Zamonaviy Honda dvigatellari bir necha turdagi VTEC, jumladan, uch bosqichli qurilma bilan jihozlangan. Bu erda parametrlar nafaqat past va yuqori tezlikda, balki o'rtacha tezlikda ham o'rnatiladi. Shunday qilib, mos kelmaydigan narsalarni birlashtirish mumkin: yuqori o'ziga xos quvvat (100 ot kuchi / l gacha), 60-70 km / soat rejimida har yuziga 4 litrda yoqilg'i sarfi va 2000 dan 6000 rpm oralig'ida yuqori moment.
Natijada yaponlar juda kam hajmlardan yuqori quvvatni muvaffaqiyatli ishlab chiqaradilar. Ushbu ko'rsatkich bo'yicha rekordchi bir yil ketma-ket 250 ot kuchiga ega 2 litrli atmosfera dvigateliga ega Honda S2000 rodsteri bo'lib qolmoqda. Dvigatel 1999 yilda paydo bo'lganiga qaramay, u 1,8-2,0 litr hajm bilan 2005 yildagi da'vogarlar orasida eng yaxshisi - ikkinchi o'rinda. Yaponlarning ikkinchi shubhasiz yutug'i gibrid qurilmalardir. Toyota tomonidan ishlab chiqarilgan "Hybrid Synergy Drive" bir necha bor g'oliblar qatoridan joy olgan va "iqtisodiy dvigatel" nominatsiyasida eng yuqori ball to'plagan. Toyota Prius kabi juda katta avtomobil uchun 4,2 l/100 km ko'rsatkichi, albatta, yaxshi. Synergy Drive-ning kuchi 110 ot kuchiga etadi va benzin-elektr moslamasining umumiy momenti ajoyib - 478 N.m!
Yoqilg'i tejamkorligidan tashqari, ekologik jihat ham ta'kidlangan: dvigateldan uglevodorodlar va azot oksidlari chiqindilari benzinli dvigatellar uchun Evro IV standartlarida talab qilinganidan 80 va 87,5% ga, dizel dvigatellari uchun esa 96% ga kam. Shunday qilib, Synergy Drive Kaliforniyada joriy etilishi rejalashtirilgan dunyodagi eng qat'iy doiraga - ZLEVga mos keladi.
So'nggi yillarda qiziqarli tendentsiya paydo bo'ldi: duragaylarga nisbatan biz kamroq va kamroq gaplashamiz. mutlaq rekordlar samaradorlik. Keling, Lexus RX 400h ni olaylik. Ushbu mashina shahar tsiklida mutlaqo normal 10 litr iste'mol qiladi. Bitta ogohlantirish bilan - bu juda kam, asosiy dvigatelning quvvati 272 ot kuchiga teng. va aylanish momenti 288 N.m!
Agar yapon kompaniyalari, birinchi navbatda Toyota va Honda birliklari narxini pasaytirishga muvaffaq bo'lsalar, keyingi 5-10 yil ichida duragaylar sotuvi keskin ko'tarilishi mumkin.
AMERIKA: ARZON VA ARZON
"Yil dvigateli" tanlovidan so'ng Amerika avtomobil forumlarida muqarrar ravishda munozaralar paydo bo'ladi: g'oliblar orasida bizning dizaynimizning bitta dvigateli yo'qligiga nima deysiz! Hammasi oddiy: amerikaliklar, davom etayotgan yoqilg'i inqiroziga qaramay, benzinni tejashda unchalik muvaffaqiyat qozona olishmadi, lekin dizel yoqilg'isi va ular eshitishni xohlamaydilar! Ammo bu ularning maqtanadigan hech narsasi yo'q degani emas.
Masalan, 50-yillarda kuchli modellarda porlagan Hemi seriyasining Chrysler dvigatellari (ular AQShda an'anaviy ravishda "neft avtomobillari" deb ataladi). Ularning nomi inglizcha yarim sharik - yarim sharikdan keladi. Albatta, yarim asr davomida ko'p narsa o'zgardi, lekin, avvalgidek, zamonaviy Hemi avtomobillarida yarim sharsimon yonish kameralari mavjud.
An'anaga ko'ra, dvigatellar qatoriga Evropa standartlari bo'yicha 6,1 litrgacha bo'lgan noto'g'ri joy almashinuvi birliklari kiradi. Prospektni ochganingizdan so'ng, dizayndagi yondashuvlardagi farq sizning e'tiboringizni tortadi. "Sinfning etakchi kuchi", "eng tez tezlashuv", "past shovqin darajalari" ... yonilg'i sarfi o'tishda eslatib o'tiladi. Garchi u, albatta, muhandislarga befarq emas. Faqat ustuvorliklar biroz boshqacha - dinamik xususiyatlar va... birlikning arzonligi.
Hemi dvigatellari o'zgaruvchan fazalarga ega emas. Ular unchalik majburiy emas va hatto litr quvvati bo'yicha eng yaxshi yapon birliklariga yaqinlasha olmaydi. Lekin ular aqlli MDS tizimidan foydalanadilar (Multi Displacement System - bir necha jildli tizim). Nomidan ko'rinib turibdiki, uning ma'nosi, masalan, 5,7 litrli dvigatelda barcha 335 "ot" va 500 Nm momentni ishlatish kerak bo'lmaganda, dvigatelning sakkiz silindridan to'rttasini o'chirishdan iborat. O'chirish uchun atigi 40 millisekund kerak bo'ladi. GM ilgari ham shunga o'xshash tizimlardan foydalangan va bu Chryslerning birinchi tajribasi. Kompaniya ma'lumotlariga ko'ra, MDS haydash uslubingizga qarab yoqilg'ini 20 foizgacha tejash imkonini beradi. Chrysler dvigatellar bo'limi vitse-prezidenti Bob Li yangi dvigatel bilan juda faxrlanadi: "Tsilindrni o'chirish nafis va sodda... afzalliklari - ishonchlilik va arzon narx".
Tabiiyki, amerikalik muhandislar o'zlarini almashtiriladigan tsilindrlar bilan cheklamaydilar. Ular, shuningdek, butunlay boshqa ishlanmalarni, masalan, yonilg'i xujayrasi elektr stantsiyalarini tayyorlamoqda. Aynan shunday dvigatellarga ega bo'lgan tobora ko'proq yangi kontseptual avtomobillarning paydo bo'lishiga qarab, ularning kelajagi pushti ranglarda bo'yalgan.
Albatta, biz "milliy dvigatel binosi" ning faqat eng ajoyib xususiyatlarini ta'kidladik. Zamonaviy dunyo tubdan farq qiladigan madaniyatlarning bir-biriga ta'sir qilmasdan yonma-yon yashashi juda kichik. Ehtimol, bir kun ular ideal "global" motor uchun retseptni o'ylab topishadi? Hozircha hamma o‘z yo‘lidan borishni ma’qul ko‘radi: Yevropa o‘z flotining deyarli yarmini kolza yog‘iga o‘tkazishga tayyorlanmoqda; Amerika, garchi dunyoda ro'y berayotgan o'zgarishlarni sezmaslikka harakat qilsa-da, asta-sekin o'zini ochko'z mastodonlardan ayirib, butun mamlakat infratuzilmasini vodorod yoqilg'isiga aylantirishni o'ylamoqda; Yaponiya... har doimgidek yuqori texnologiyalar va ularni hayotga tatbiq etishning ajoyib tezligidan foydalanadi.
DIZEL "PSA-FORD"
Yaqin kelajakda Peugeot-Citroen konserni va Ford tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan ikkita yangi dvigatel ishlab chiqarish boshlanadi (Ford muhandisi Fil Leyk ularni jurnalistlarga taqdim etadi). 2,2 litrli dizel dvigatellari tijorat va yengil avtomobillar uchun mo'ljallangan. Umumiy temir yo'l tizimi hozirda 1800 atm bosim ostida ishlaydi. Yonilg'i yonish kamerasiga piezoelektrik injektorlardagi 135 mikronli etti teshik orqali yuboriladi (ilgari beshta edi). Endi har bir krank mili aylanishida olti martagacha yoqilg'ini quyish mumkin. Natijada toza egzoz, yoqilg'i tejamkorligi va tebranish kamayadi.
Ikkita ixcham past inertiyali turbokompressor ishlatilgan. Birinchisi faqat "pastki uchi" uchun javob beradi, ikkinchisi 2700 aylanishdan keyin faollashadi, bu 1750 aylanish tezligida 400 N.m ga va 125 ot kuchiga yetadigan silliq moment egri chizig'ini ta'minlaydi. 4000 aylanish tezligida. Yangi silindr bloki arxitekturasi tufayli dvigatel og'irligi oldingi avlodga nisbatan 12 kg ga kamaydi.
Bugungi kunga qadar ixtiro qilingan barcha ichki yonish dvigatellari, ularning xilma-xilligi bilan, juda yaxshilangan bo'lsa-da, kerakli natijani keltirmaydi.
Yutuqlar zamonaviy fan allaqachon yangi texnik yechimga yaqinlashmoqda va har qanday turdagi yoqilg'ida ishlay oladigan o'zgaruvchan siqish nisbatlariga ega dvigatellarni ishlab chiqmoqda. Avtomobil sanoatidagi to'g'ri yo'nalish, shuningdek, ular generator va engil korpusli dvigateldan iborat gibrid ishlab chiqarilgan. Biz bunga to'liq rozi bo'lishimiz mumkin, chunki menda ham shunday ixtirolar bor va bu to'g'ri yo'nalish, ammo bu yaxshi iqtisodiy va taktik-texnik natijalarga erishish uchun yarim choradir.
Yangi ixtiroda men nafaqat har qanday turdagi yoqilg'ida ishlashga qodir bo'lgan silliq o'zgaruvchan va sozlanishi siqish nisbati bo'lgan dvigatelni, balki ikki zarbali deb atash qiyin bo'lgan dvigatelni ham taklif qila olaman, chunki pistonning bir zarbasi paytida vosita mili daqiqada birdan ortiq aylanishni amalga oshirishi mumkin.
Yangi dvigatel, shuningdek, har qanday turdagi yoqilg'ida o'zgaruvchan siqish nisbati bilan ishlaydi, bunda siqish jarayoni va gaz emissiyasi bir tsiklda birlashtiriladi. Mavjud bo'lganlarning asosiy ustunligi shundaki, yangi dvigatel gaz aralashmasini pistonlarda silliq va sozlanishi mumkin bo'lgan siqishni bo'ladi, bu avtomobil massasidan amalga oshiriladi, bu dunyoda bugungi kungacha amalga oshirilmagan. va bu dvigatelni yanada kuchliroq, tejamkor va ekologik toza qiladi. Bunday dvigatel uchun pistonda 1 dan 100 kg gacha bosim hosil qilish muammosi yo'q. Shunchaki, bu ixtiro endi yangi texnologiyalar va yangi materiallarni talab qiladi.
Ushbu texnik yechim ixtiroga talabnoma shaklida berilmaydi. Hozir hamma bozor munosabatlariga o‘tgan, shuning uchun ilg‘or g‘oyalarni tekinga berish men uchun foydali emas. Bu muammo nafaqat ixtiroga ariza berishda qimmat to'lovlar, balki patent olgandan keyin ham ixtirochilarning ko'pchiligidadir. Rossiya Federatsiyasi patentlarini hatto o'z mamlakatlarida ham saqlab qololmaydilar. Ushbu patentlar keyinchalik boshqa mamlakatlarda ishlab chiqarish va foydalanish uchun mavjud bo'ladi. Men, ko'plab ixtirochilar singari, patentlarimni nafaqat chet elda, balki o'z mamlakatimda ham saqlay olmayman.
Endi nimadir ixtiro qilmoqchi bo‘lgan yosh olimlar, talabalar yoki nafaqaxo‘rlar duch kelishmoqda katta muammolar. Nima uchun yangi g'oyani tug'dirgan ixtirochi uni ixtiro shaklida amalga oshirishi, uni patent shaklida himoya qilishi kerak va nafaqat Rossiyada, balki chet elda ham qo'shni davlatlarda uni chiqarishi mumkin. va hatto ixtirochidan so'ramang. Buyurtmachi bilan muloqotni boshlash uchun ixtirochi nafaqat ushbu ixtironing yangi ekanligini va hech kim tomonidan foydalanilmasligini tasdiqlashi, balki litsenziya shartnomasining 2.2-bandiga muvofiq zarur va etarli texnik va boshqa hujjatlarni taqdim etishi kerak. , shuningdek, texnologik va boshqa yordam ko'rsatish, kerak bo'lganda namunalar, materiallar va maxsus jihozlarni etkazib berish. Biroq, bu erda ixtirochi bularning barchasidan oldin to'lashi kerakligi hali ko'rsatilmagan:
Ixtiroga ariza berish uchun 1650 rubl,
Ixtiroga patent berganlik uchun 3250 rubl,
Arizani mohiyatan ekspertiza orqali ko'rib chiqish uchun 2450 rubl,
Bitta ob'ekt bo'yicha ma'lumot qidirish uchun 6500 rubl.
O'z mablag'ingiz hisobidan ilmiy-tadqiqot ishlarini olib boring,
Ushbu ixtiro uchun uskunalar ishlab chiqish,
Dizayn va texnik hujjatlarni ishlab chiqish,
Materialni sotib oling va ixtironing prototipini yarating,
Da'vo qilingan ixtironing prototipini sinab ko'ring,
Buyurtmachiga ixtiro yangiligi va hech kim tomonidan foydalanilmasligi haqida xabar bering;
Mijozni ushbu ixtiro uchun loyihaning to'lov muddati haqida xabardor qilish,
Patentni saqlash uchun barcha to'lovlar va oraliq to'lovlarni to'lash va hokazo...
Agar ixtirochi ixtiro uchun patent himoyasiga ega bo'lmasa, u holda ixtirochi bilan hech kim gaplashmaydi. Shu bilan birga, shuni alohida ta'kidlash kerakki, mijoz ixtiro uchun eksklyuziv yoki nomutanosib litsenziyadan foydalanganlik uchun atigi 1650 rubl to'lashi kerak va buning uchun ixtirochi qancha oladi...
Qarang ixtirodan foydalanish uchun eksklyuziv va nomaxsus litsenziya 1650 rublni tashkil etishi va o'z xulosalaringizni chiqarishi haqidagi tasdiq...
Ilmiy jamiyatda yangi qonunlar va patent to'lovlari ixtirochi, patent idorasi, ishlab chiqaruvchilar va iste'molchilar o'rtasidagi munosabatlarda to'liq nomutanosiblikni keltirib chiqardi. Men bu munosabatlarni tibbiy darajaga o'tkazmoqchi emasman, lekin bu shunday ko'rinadi - mustaqil bosh o'ng qo'li yoki chap oyog'i nima qilayotganiga javob bermasa. Bunday vaziyatda kambag'allar toifasidan tilanchilar toifasiga o'tmaslik uchun shunday qonunlar va patent to'lovlarini qabul qilganlardan litsenziya sotib olish menga osonroq.
Hozir hamma bozor munosabatlariga o‘tgan, shuning uchun biz ixtirochi yoki olimlar ham shunday qilishimiz kerak. Ixtirolaringiz bo'yicha shartnoma asosida nafaqat o'z laboratoriyalari, moddiy-texnik bazasi, balki har qanday ixtironi seriyaga olib chiqishingiz mumkin bo'lgan hamfikrlar jamoasi bilan faqat yirik kompaniyalar bilan hamkorlik qilish kerak. ishlab chiqarish. Yaxshi kelajakka umid qilaylik...
Universal Belashov dvigateli
Milliy yoki harbiy iqtisodiyotning har qanday sektorida quvvat haydovchi sifatida foydalanish uchun mo'ljallangan. Universal dvigatel aralashmaning hajmini va siqilishini tartibga solish tizimidan foydalanadi, bu erda siqilish nisbati asosiy silindr va qo'shimcha silindrning umumiy hajmining yonish kamerasi hajmiga nisbati bilan belgilanadi, dvigatelni har qanday motor yoqilg'isi yoki gazlari, bu esa ekologik toza ichki yonuv dvigatelini yaratish va samaradorlikni oshirish imkonini beradi.
Umumjahon ichki yonuv dvigatelida krank mexanizmi, gaz taqsimlash mexanizmi, quvvat manbai, ateşleme va aralashmani shakllantirish tizimi mavjud bo'lib, ular yonish kamerasi va boshi bo'lgan piston tsilindriga joylashtirilgan, dvigatelning hajmi va siqilishini tartibga solish tizimi. aralashma, va piston boshi uchqun va injektorni o'z ichiga olgan ichidagi qopqoqli silindr shaklida qilingan. O'tkazish qobiliyatini almashtirish moslamasi, qabul qilish va chiqarish klapanlari chashka shaklida qilingan pistonli yonish kamerasining ichki yuzasi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Blok tsilindri va piston boshi silindr o'rtasida qo'shimcha kamera, aralashmaning hajmini va siqilishini tartibga solish tizimi mavjud bo'lib, u qo'shimcha kameraga ulanadi. Aralash hajmi va siqishni nazorat qilish tizimining klapanlarini boshqarish, ochish va yopish piston, eksantrik mili, tezlikni sozlagichi yoki avtomatik debriyajdan amalga oshiriladi. Yonish kamerasiga ulangan pistonning ichki bo'shlig'i va piston boshining pastki poydevori bardoshli issiqlikka bardoshli birikmadan yasalgan va issiqlikka bardoshli qistirmaga ega. O'tkazish qobiliyatini almashtirish moslamasi aralashmani shakllantirish tizimiga ulangan o'tkazuvchanlik klapan shaklida amalga oshiriladi. Yonish kamerasi aralashmasini shakllantirish tizimi kanallar, spiral oluklar, asosan teshiklari, ekrani va injektorli o'zgaruvchan kesimli deflektor shaklida ishlab chiqariladi.
Universal dvigatel har qanday dvigatel yoqilg'isi yoki gazidan foydalanganda, aralashmaning hajmini va siqilishini tartibga solish tizimidan foydalanish orqali ichki yonish dvigatelining samaradorligi va quvvatini oshiradi, shuningdek, piston va piston kallagidan foydalanganda issiqlik yo'qotishlarini kamaytiradi. issiqlikka bardoshli qistirmali issiqlikka bardoshli birikmadan tayyorlangan. Ishlayotganda universal dvigatel blok tsilindri va piston boshi silindridagi yog 'plyonkasi yonish kamerasi bilan aloqa qilmaydi, bu hech qachon kokslanish va yonishga olib kelmaydi piston halqalari, ifloslanish motor moyi va dvigatelning ishlash muddatini oshiradi. Universal dvigatelni kapital ta'mirlashda piston boshini blok boshidan uzib qo'yish va yangi blokni kiritish kifoya, bu uning dizaynini sezilarli darajada soddalashtiradi va narxini pasaytiradi. Aralashmaning hajmini va siqilishini tartibga solish tizimi va aralashmani shakllantirish tizimi, har qanday motor yoqilg'isida ishlaganda, pistonda yonish jarayonining yuqori intensivligi va barqarorlashuviga erishiladi, bu esa ekologik toza ichki muhitni yaratishga imkon beradi. yonish dvigateli.
№
Universal aylanadigan dvigatel Belashov
Belashov universal aylanma dvigateli alohida modul shaklida ishlab chiqarilgan.Har bir modulda volan rotori, porshen o‘zaro ta’sir qiladigan kam-eksentrik mexanizm, pistonni qaytarish mexanizmi, ish bosimini o‘rnatish mexanizmi, chiqish nayidan iborat. qaysi chiqindi gazlar chiqariladi, chiqish ko'krak teshiklari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi chuqurchalar va proektsiyalar shaklida qilingan reflektor tizimi, volan rotori va korpusi bilan o'zaro ta'sir qiluvchi so'nggi muhrlar tizimi, suv yoki kimyoviy komponentlarni kiritish va quyish tizimi. Ish bosimini o'rnatish mexanizmi kimyoviy tarkibiy qismlarni kiritish va in'ektsiya qilish tizimi bilan o'zaro aloqada bo'lgan aylanma klapan va bahor shaklida ishlab chiqarilgan aylanma kommutatsiya moslamasiga ulangan. Yonuvchan aralashmani hosil qilish usuliga va ishlatiladigan yoqilg'ining turiga qarab, universal aylanadigan dvigatel issiqlik energiyasini issiqlik energiyasiga aylantiradi. mexanik ish to'g'ridan-to'g'ri volan rotorining o'zida.
№
Universal aylanadigan reaktiv dvigatel Belashov
Har qanday motor yoqilg'isi yoki gazida ishlaydi. Ish paytida (ishchi gazlarning haroratini oshirish uchun) qo'shimcha ravishda mayda maydalangan qattiq yoqilg'idan foydalanish mumkin. Masalan, havo yoki gaz aralashmasi bo'lgan ko'mir va ish gazlari hajmini oshirish uchun aylanadigan dvigatel suv yoki suyuq chiqindilar ishlatiladi.
Qo'llash doirasi - kemasozlik, mashinasozlik, mobil quvvat modullari, sanoat korxonalari, energiya va transport, past, o'rta yoki yuqori quvvatli ekologik toza dvigatellar sifatida. Harbiy maqsadlarda, zaharli moddalar va bakteriologik ommaviy qirg'in qurollarini yo'q qilish uchun.
Belashov universal aylanadigan reaktiv dvigatelining afzalliklari:
Kichik o'lchamlar va og'irlik,
Modulli dizayn,
Yuqori samaradorlik,
Dvigatelda sovutish tizimi yo'q,
Dvigatelda krank mexanizmi yo'q,
Rotorning ishchi qismi avtomatik ravishda uglerod konlaridan tozalanadi va zararli birikmalardan chiqariladi.
Belashov universal aylanadigan pistonli vakuum nasosining ixtirosi bilan bir vaqtning o'zida yaratish mumkin Yuqori bosim va bir tsiklda katta vakuum, universal Belashov aylanadigan reaktiv dvigatelining uzluksiz ishlashini ta'minlash vazifasi juda oddiy hal qilinadi:
Aylanadigan reaktiv dvigatelning dizayni arzonlashadi,
Aylanadigan reaktiv dvigatelning dizayni soddalashtirilgan,
Dvigatelga texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash osonlashadi,
Samaradorlik oshadi aylanadigan reaktiv dvigatel,
Aylanadigan reaktiv dvigatelning massasi kamayadi,
Ishchi aralashmani tayyorlash tartibi soddalashtirilgan,
Komponentlar ro'yxati qisqartirildi,
Doimiy ortiqcha vakuum hosil bo'ladi,
Doimiy ortiqcha bosim hosil bo'ladi,
Ishchi aralashmani in'ektsiya qilish va uni volan rotoriga yoqish impulsli yoki uzluksiz rejimda sodir bo'lishi mumkin - dvigatelda ishlaydigan aralashmaning ateşleme tizimi bo'lishi shart emas, chunki bu doimiy ravishda yoqilishi mumkin bo'lgan oddiy filament tomonidan boshqarilishi mumkin. .
Reaktiv aylanadigan, tejamkor va ekologik toza gibrid ichki yonuv dvigatellarini yaratishga qaratilgan progressiv texnik yechim. vodorod yoqilg'isi, suv yoki bug 'qo'shganda vodorodning yonish jarayonini yuqori darajada intensivlashtirish va barqarorlashtirishga erishish. Shu bilan birga, aylanuvchi reaktiv dvigatelda ishchi aralashmaning hajmini va siqilishini keng doirada o'zgartirish mumkin.
Belashovning universal aylanadigan reaktiv dvigateli har qanday motor yoqilg'isi yoki yonuvchi gazlarda ishlashga qodir. Ish paytida dvigatelga har qanday qo'shimchalar, suv yoki suv bug'lari qo'shilishi mumkin, bu esa ishchi suyuqlik hajmini oshiradi va ifloslanishni kamaytiradi. muhit, Dvigatel ish faoliyatini yaxshilash, uning samaradorligini, quvvatini va samaradorligini oshirish.Universal aylanuvchi reaktiv dvigatel barcha tizimlar, qismlar, agregatlar va mexanizmlar bir xil va bir-birini almashtiradigan modul shaklida ishlab chiqariladi, bu esa har birini ishlab chiqarish va ta'mirlash jarayonini osonlashtiradi. modul va uning narxini pasaytiradi. Belashovning universal aylanadigan reaktiv dvigatelining sharhiga qarang.
O'z-o'zidan amerikalik avtomexanik Karmelo Skuderi tomonidan ixtiro qilingan dvigatel kontseptsiyasi silindrlarni ishchi va yordamchilarga bo'lish tamoyiliga asoslanadi. Otto dizaynidan farqli o'laroq, SCC (Split-Cycle Cobustion) dvigatelida milning har bir aylanishi uchun bitta quvvat zarbasi mavjud. Piston havoni siqib chiqaradigan yordamchi tsilindrlar bypass kanallari orqali asosiylariga ulanadi. Har bir kanalda ikkita valf mavjud - siqish va kengaytirish. Ularning orasidagi bo'shliqda havo maksimal siqilish darajasiga etadi. Kengaytirish klapanining ochilishi bilan bir vaqtning o'zida ish tsilindrining yonish kamerasiga yoqilg'i AOK qilinadi va ateşleme piston yuqori o'lik markazdan o'tgandan keyin sodir bo'ladi. Gazlar to'lqini uni quvib, aralashmaning portlashini yo'q qilganga o'xshaydi. Scuderi dvigatelining in-layn prototipini virtual sinovdan o'tkazish paytida u juda barqaror ekanligi aniqlandi. SCC uchun eng "muammoli" tezlik zonasidagi o'rtacha qiymatdan ish zarbasi parametrlarining og'ish koeffitsienti - bo'sh turgandan bir yarim minggacha - Otto ichki yonish dvigatelining deyarli yarmi: 2,5 ga nisbatan 1,4%. Bir qarashda bu unchalik ko'p emas, lekin professionallar uchun farq juda katta. Bu ko'rsatkich aralashmaning juda yuqori sifatini va uning aniq dozasini ko'rsatadi. Scuderi’ning tabiiy aspiratsiyali to‘rt silindrli in-line dvigateli an’anaviy analoglardan quvvat jihatidan 25% tejamkor, original gibridlangan versiyasi Scuderi Air-Hybrid esa 30-36% samaraliroq. Havo-gibridda avtomobil tormozlanganda pnevmatik akkumulyator-qabul qiluvchidagi havo oldindan siqiladi. Keyin havo bypassga majburlanadi, bu esa qul silindrli pistondagi yukni kamaytiradi.
Scunderi dvigateli. Carmelo Scuderi tizimi dvigatellarini ishlab chiqarish an'anaviy komponentlardan foydalangan holda har qanday dvigatel ishlab chiqaruvchi zavodda osongina tashkil etilishi mumkin. Ammo ishlab chiqaruvchilarga bu kerakmi?..
2011 yilda kompaniya V shaklidagi arxitekturaga ega ikkinchi avlod dvigatelini taqdim etadi, unda aylanma kanallar alohida modullar ko'rinishida amalga oshiriladi. Birinchi versiyada - qattiq bosh bilan - ular silindr juftlari orasidagi devorda joylashgan edi. V shaklidagi dizayn ularga qabul qiluvchi tomondan kirishni yaxshilash imkonini beradi va jihozni yanada samarali sovutishni ta'minlaydi. In-line dvigatelining virtual modelini nozik sozlash ustida yaqindan ishlayotgan Janubi-g'arbiy tadqiqot instituti olimlarining prognozlariga ko'ra, bunday "to'rtlik" va unga tenglashtirilgan Otto dvigateli o'rtasidagi samaradorlikdagi farq 50% ga etadi. Yengil vazn, mukammal solishtirma quvvati (hajm litriga 135 ot kuchi) va SCCning texnologik soddaligi uni amalga oshirish uchun juda istiqbolli qiladi. Ma'lumki, jahon avtomobilsozlik sanoatining yirik ligalaridagi bir nechta o'yinchilar, shuningdek, butlovchi qismlar ishlab chiqaruvchilari unga katta qiziqish bildirmoqda. Xususan, mashhur kompaniya Robert Bosch. Scuderi Group prezidenti Sal Skuderi uch yil ichida otasining fikri ishlab chiqarishga kirishiga ishonchi komil.
Lotus Omnivore hech qachon avtomobilning asosiy quvvat blokiga aylanishi dargumon. Ammo yordamchi sifatida - masalan, generator - bu juda mos keladi.
Lotus Omnivore
Ikki bar o'tmishda qoldi, deb kim aytdi? Lotus Engineering muhandislari ikki zarbali dvigatellarning salohiyati avtomobil ishlab chiqaruvchilari tomonidan jiddiy baholanmaganiga ishonishadi va ochko'zlik shunchaki afsonadir. Ular 2013 yilda qalpoq ostida g'alaba qozonishlarini bashorat qilishadi ishlab chiqarish avtomobillari. 2009 yilda Jenevada kompaniya har qanday turdagi dvigatellarda ishlaydigan 500 kub kub hajmli Omnivore dvigatelini taqdim etdi. suyuq yoqilg'i. Dvigatel bir nechta innovatsion texnologiyalar bilan porlaydi, ularning asosiysi yonish kamerasining harakatlanuvchi yuqori devori yordamida o'zgaruvchan siqishni nisbati. Yoqilg'i va yuk turiga qarab, Omnivore'dagi siqilish 10 dan 40 gacha o'zgarishi mumkin. Muvozanatli havo-yonilg'i aralashmasini tayyorlash ikkita injektorli Orbital FlexDI to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya tizimi tomonidan ta'minlanadi va chiqindi gazining egzoz parametrlari patentlangan CTV (zaryadni ushlab turish valfi) tutqich valfi tomonidan nazorat qilinadi. Aftidan, inglizlar innovatsion ichki yonish dvigatellarini ishlab chiquvchilarning barchasi intilayotgan narsaga erishganga o'xshaydi: dastgoh sinovlari tsiklida Omnivore HCCI yonish rejimini yuqori tezlikda ham ishonchli ushlab turdi. bo'sh harakat va "qizil zonada". Omnivorening dizayni uning bloki va boshi bitta bo'lakdan yasalganligi bilan ham diqqatga sazovor.
Ekomotorlar OPOC. Professor Xoffbauer dizaynining asosiy afzalliklaridan biri bu modulli dvigatelga o'xshash narsalarni olish uchun krank miliga tobora ko'proq yangi juft silindrlarni "qo'yish" qobiliyatidir.
Spetsifikatsiyaga ko'ra, kontseptsiya bir xil quvvatdagi atmosfera benzinli dvigatellariga qaraganda 10% tejamkor va egzoz tozaligi bo'yicha u Evro 6 standartlariga osongina etib boradi. Agar Lotus avtomobil ishlab chiqaruvchilarni qiziqtirsa, Omnivore kontseptsiyasining avlodlari elektr duragaylari uchun bort generatorlari roliga asosiy nomzodlar bo'ladi. Buning uchun ularda hamma narsa bor: oddiylik, o'ta ixchamlik va yuqori energiya intensivligi.
Ekomotorlar OPOC
Klassik ichki yonuv dvigatelini poligonga yuborishga urinayotgan kompaniyalar orasida American Ecomotors nafaqat o'z g'oyalarining g'ayrioddiyligi bilan ajralib turadi. O'ta kuchli OPOC bokschi dvigateli ustida ishlashga venchur kapitali titan Vinod Xosla va milliarder Bill Geyts baraka berdi. Kichkina kompaniyaning direktorlar kengashiga bir nechta odamlar kiradi, ularning ismlari yopiq avtomobil ishlab chiqaruvchilar klubiga kirish uchun xizmat qiladi va Ecomotors stendlari dunyodagi eng elita avtosalonlarida odatiy holga aylangan.
OPOC deb nomlangan qarama-qarshi ikki zarbali ikki silindrli modulli ichki yonish dvigateli 1990-yillarning oxirida Volkswagen kompaniyasida uzoq vaqt bosh mexanik mexanik bo'lib ishlagan professor Piter Xoffbauer tomonidan ixtiro qilingan. Super ixcham Hoffbauer dizel dvigateli taxminan 3 ot kuchiga teng misli ko'rilmagan darajada yuqori o'ziga xos quvvatni namoyish etadi. har bir kilogramm massa uchun. Masalan, yuz kilogramm "quvur" 325 ot kuchiga ega. va 900 Nm aylanish momentiga ega. Shu bilan birga, OPOC samaradorligi 60% ga yaqin, zamonaviydan ikki baravar yuqori dizel dvigatellari murakkab super zaryadlash bilan. Ushbu bokschi dvigatelining asosiy xususiyatlaridan biri alohida modullardan yig'ish qobiliyatidir, ularning har biri to'liq quvvatli dvigatel, 4, 6 va 8 silindrli konfiguratsiyadagi elektr stantsiyalari. Bu paradoksal, ammo barcha zaryadlari bilan OPOC 15-16 dan 1 gacha bo'lgan juda oddiy siqish nisbatlarida ishlaydi va maxsus yoqilg'i tayyorlashni talab qilmaydi.
Aslida, OPOC bir vaqtning o'zida ko'p yo'nalishli harakatlarni amalga oshiradigan ikki juft pistonli quvurdir. Juftlik orasidagi bo'shliq yonish kamerasidir. G'ayrioddiy uzun novda bilan bog'lovchi novdalar pistonlarni markaziy qismga ulaydi krank mili. Injection nozul kameraning o'rtasiga o'rnatiladi va qabul qilish va chiqarish portlari markaziy pistonlarning pastki o'lik markazida joylashgan. Portlar murakkab valf poezdi va eksantrik mili o'rnini bosadi. Muhim dizayn elementi - bu havoni oldindan isituvchi, xususan, odatdagi yorug'lik vilkalarini almashtiradigan elektr turbocharger. Ishga tushirish vaqtida turbina yonish kamerasini 100 ° C gacha qizdirilgan siqilgan havo zaryadi bilan ta'minlaydi.
IRIS. Iris dvigateli dizaynining asosiy "xususiyati" bu "piston" barglarining yuqori foydalanish maydonidir.. Ruxsat etilgan devorlar yonish kamerasining umumiy maydonining atigi 30% ni egallaydi, bu esa dvigatel samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.
Kompaniya prezidenti, General Motors sobiq vitse-prezidenti Donald Runklning so'zlariga ko'ra, oltinchi avlod dvigatelining dastgoh sinovlari hozirda Ecomotorsning shaxsiy texnik markazida o'tkazilmoqda, ular 2012 yil boshida yakunlanadi. Va bu endi boshqa ishlaydigan prototip emas, balki konveyer uchun mo'ljallangan birlik bo'ladi. Biroq, nafaqat avtoulovchilar, balki harbiylar, samolyot ishlab chiqaruvchilar, quruvchilar va konchilar orasida ham rivojlanishga qiziqish bor. Porshen diametrlari 30, 65, 75 va 100 mm bo‘lgan to‘rt turdagi OPOC modullarini ishlab chiqarish rejalashtirilgan.
IRIS
Ko'p odamlar uchun g'alati harakatlanuvchi, aylanadigan va pulsatsiyalanuvchi mexanizmlarni kuzatish stress tabletkalarini muvaffaqiyatli almashtiradi.
2008 yilda avtohalokatda fojiali tarzda vafot etgan Denverlik olim, ixtirochi va tadbirkor Timber Dikning ko'zni qamashtiruvchi fikri gomeopatik vositalarning ushbu toifasiga kiradi. Ammo IRIS (Internally Radiating Impulse Structure) ichki yonuv dvigateli, o'zining barcha o'ziga xosligiga qaramay, umuman qo'g'irchoq emas. Har tomondan patentlar bilan himoyalangan, u NASA, ConocoPhillips neft korporatsiyasi va Dow Chemical kimyoviy gigantidan innovatsiyalar uchun mukofotlarni oldi. O'zgaruvchan geometriyaga va piston maydoniga ega bo'lgan ikki zarbali ichki yonish dvigateli, hisob-kitoblarga ko'ra, samaradorligi 45%, ixcham o'lchamlari va kam og'irligiga ega. Bundan tashqari, agar u avtomobil ishlab chiqaruvchilari tomonidan qabul qilinsa, xaridor ortiqcha to'lashga majbur bo'lmaydi - birlikning narxi an'anaviy benzinli dvigatellardan yuqori bo'lmaydi.
RLDVS. Aylanadigan pichoqli dvigatelning materialda aytib o'tilgan barcha boshqa dvigatellardan farqi shundaki, u bir necha millimetr masofada joylashgan. seriyali ishlab chiqarish. Shunga o'xshash dvigatelga ega rus "yo-mobili" ni sinovdan o'tkazish 2011 yilda rejalashtirilgan va seriyasi 2012 yilda boshlanadi.
Dik ishonganidek, standart juftlikda eng ko'p "yonish kamerasi - pistonning ishchi yuzasi" zaif nuqta doimiy aloqa maydonidir. Bosh kameraning umumiy maydonining atigi 25% ni tashkil qiladi. IRIS kontseptsiyasida to'lqin bilan egilgan po'lat barglari bo'lgan oltita pistonning foydali maydoni deyarli uch baravar katta; kameraning mahkamlangan devorlari maydonning atigi 30 foizini egallaydi.
Loblar markazdan maksimal masofada joylashganida, havo kirish klapanlari orqali yonish kamerasiga kiradi. Shu bilan birga, chiqindi gaz ochiq egzoz klapanlari orqali chiqariladi. Keyin vallar ustida tebranadigan barglar havoni siqib, kameraning o'rtasiga yaqinlashadi. Maksimal yaqinlashish paytida, klapanlar to'liq yopilganda, yonilg'i quyish va yoqish sodir bo'ladi. Kengayish, issiq gazlar pistonlarni bir-biridan itaradi, bu esa o'z navbatida millarning aylanishiga olib keladi. Yuqorida o'lik markaz egzoz klapanlari ochiladi. Keyin hamma narsa qayta-qayta takrorlanadi. Juda oddiy vites qutisi oltita milning tebranishini asosiy milning aylanishiga aylantiradi.
Rossiya aylanma qanoti
Aylanadigan qanotli dvigatel (RLVE) 21-asrning rivojlanishi emas. Uning dizayni 1930-yillarda ixtiro qilingan va o'shandan beri yangi RLD uchun boshqa patent paydo bo'lmasdan o'n yil ham o'tmadi. Eng mashhuri, ehtimol, 1973 yilda yaratilgan Vigriyanov dvigateli edi. Ammo ular RLD seriyasiga kirishni xohlamadilar. Asosiy muammo rotor vallarini sinxronlashtirish va undan ham ko'proq momentni olib tashlashning qiyinligi edi - elektronikaning zaif rivojlanishi davrida sinxronizator deyarli butun xonani egallagan; RLD faqat statsionar elektr stantsiyasi sifatida ishlatilishi mumkin edi. Bu uning asosiy afzalliklaridan birini - ixchamlik va engillikni inkor etdi.
RLD - bu silindr bo'lib, uning ichida bitta o'qga ikkita rotor o'rnatilgan, har birida bir juft pichoq mavjud. Pichoqlar silindr bo'shlig'ini ish kameralariga ajratadi; har biri milning aylanishida to'rtta ish zarbasini bajaradi. Sinxronizatsiyaning qiyinligi, birinchi navbatda, rotorlarning bir-biriga nisbatan notekis harakati, ularning "pulsatsiyasi" bilan bog'liq.
Ammo ixcham va qulay sinxronizatsiya mexanizmi paydo bo'lishi bilanoq, RLD darhol jiddiy seriyali istiqbolga ega bo'ldi. Eng qiziqarli va yoqimli narsa shundaki, bunday mexanizm Rossiyada shov-shuvli "e-mobile" loyihasi doirasida ishlab chiqilgan. Elektron uyali elektr stantsiyasining og'irligi bor-yo'g'i 55 kg (sinxronizatorli dvigatel uchun 35, elektr generatori uchun 20) va quvvati taxminan 100 kVt ishlab chiqarishi mumkin. seriyali modellar u 45 kVt (60 ot kuchi) bilan chegaralanadi. Kompaktlikdan tashqari, RLD miqyoslilik bilan ajralib turadi. Uni 1000 kVt quvvatga ega bo'lgan kichik dengiz dvigateligacha osongina kattalashtirish mumkin. Elektron uyali elektr stantsiyasining elektr ta'minoti an'anaviy sxemadagi ikki litrli 150 ot kuchiga ega ichki yonuv dvigateliga o'xshaydi.
Maqola uchinchi qo'ldan olingan, lekin dastlab Ekspertdan olingan: http://expert.ru/expert/2016/49/dvigatel-energorevolyutsii/
Mexanik samaradorligi 95% bo'lgan ichki yonish dvigateli (ICE) deyarli zararli chiqindi gazlarga ega emas va 100 km uchun uch litr yoqilg'i sarfi bilan 300 ot kuchiga ega. Bilan. Va benzinda ishlaydigan mo''jizaviy dvigatelning umumiy samaradorligi taxminan 60% ni tashkil qiladi. Bu aql bovar qilmaydigan ko'rinadi, chunki ommaviy ishlab chiqarilgan benzinli ichki yonish dvigatellarining samaradorligi 25% dan, dizel dvigatellari esa 40% dan oshmaydi. Ushbu loyiha kichik mebel fabrikasining "podvalida" yig'ilgan haqiqiy ishlaydigan prototipdir. Ushbu dvigatelda ishlatiladigan yangi texnologiyalar Rossiya, AQSh va hatto Yaponiyada patentlangan. Xorijiy kompaniyalarning vatanparvar Kulibin tomonidan ushbu ishlanmalarni sotib olishga bo'lgan barcha urinishlari rad etildi, garchi uning butun biznesining narxidan 20 baravar yuqori miqdor taklif qilingan bo'lsa ham. Bu loyiha yaratishi mumkin ko'rinadi jiddiy raqobat elektromobil.
Ammiak rotori va payvandlash transformatori
Dvigatelning yaratuvchisi 50 dan ortiq patentlarning, shu jumladan xalqaro patentlarning muallifi bo'lib chiqdi. Aleksandr Nikolaevich Sergeev- ammiak ishlab chiqarish uchun rotorlarni payvandlashning original texnologiyasini ishlab chiqaruvchisi, payvandlash yoyi uchun quvvat manbalari, VAZ avtomobillari uchun aerodinamik spoylerlar va oltita sanoatda hali ham qo'llaniladigan 50 dan ortiq mahsulotlar. Sergeev 1970-yillarda talaba bo'lganida ixtiro uchun birinchi patentini oldi va o'sha paytdagi "Yilning yosh olimi" faxriy unvoniga sazovor bo'ldi va uch yildan so'ng "Azotremmash" zavodiga (hozirgi qism) muhandis bo'lib ishladi. Togliattiazot xolding kompaniyasi). - dunyodagi eng yirik azot ishlab chiqaruvchisi), sanoatda texnologik inqilobni amalga oshirdi. Santrifüj kompressorlarning pervanellarini payvandlash uchun u ishlab chiqqan texnologiya ushbu agregatlarning ishlash muddatini bir necha bor oshirish va AQShdan shunga o'xshash qurilmalarni etkazib berishdan voz kechish imkonini berdi.
Biz dunyoda birinchi bo‘lib to‘liq payvandlangan rotor yasadik”, deb tushuntiradi Aleksandr. - Bu ammiak ishlab chiqarishdagi asosiy blok - kompressor pervanellarining gipersonik periferik tezligida gazni 300 atmosferadan ortiq bosimgacha siqish uchun birlik. Menda magnit bilan boshqariladigan boshq payvandlash mavzusi bo'yicha o'n beshga yaqin mualliflik huquqi bor. Muxtasar qilib aytganda, u erda, aslida, elektromagnit maydonning elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'siri bo'yicha kashfiyot qilindi.
Kimyo sanoatida yaratilgan payvandlash sohasidagi ishlanmalar boshqa sohalarda foydali bo'ldi. Sergeev xarakteristikalari bozorda sotiladiganidan yuqori bo'lgan payvandlash transformatorini ishlab chiqdi, shu bilan birga uning narxi 30% past bo'ldi va ishg'ol qilingan joy besh baravarga qisqardi. 1980-yillarda ixtirochi o'z ishlanmalarini o'z rahbarlariga taklif qilmoqchi edi, ammo mamlakatda qayta qurish boshlandi va kooperativ harakati boshlandi; Sergeev zavodni tark etdi va o'zi bilan o'z jamoasining yadrosini olib, sanoat payvandlash uskunalarini ishlab chiqaruvchi korxona tashkil etdi.
Davlat bankiga kelib, kooperativ tashkil qilmoqchimiz, dedim. Ular aytadilar: biznes-reja yozing. Men A4 qog'ozga qo'lim bilan, ularning ro'parasida yozdim. Biz oltmish ming rubllik birinchi kreditni oldik. Qiz endigina bankdan kelib, maqsadli foydalanishni tekshirib ko‘rdi”, deb eslaydi olim.
VAZ uchun spoylerlardan mebelgacha
1999 yilda Sergeev plastik kimyo sohasida ishlanmalarni boshladi. U Technocom kompaniyasiga asos solgan, u o'z ixtirolaridan foydalanib, AvtoVAZning yangi modellari uchun spoylerlar yaratgan. Muxtasar qilib aytganda, Sergeev poliuretan ko'pikini qanday qilib bardoshli va engil qilishni aniqladi - bu ko'p yillar davomida avtogigantning texnik xususiyatlariga ko'ra, AvtoVAZ bilan shartnoma tuzish uchun kurashayotgan kompaniyalar amalga oshira olmadi. Natijada texnik plastmassalar darajasida mexanik yuklarga bardosh bera oladigan kompozit materialdir. Bir necha yil davomida kompaniya AvtoVAZning asosiy konveyer lentasiga milliondan ortiq spoylerlarni yetkazib berdi. Sergeev loyihani Samara viloyati venchur fondida himoya qildi, asbob-uskunalar sotib olish uchun moliyalash, shuningdek, 70 million rubl miqdoridagi urug'lik investitsiyalarini oldi. Uch yil o'tgach, "Technocom" kompaniyasi mebel sanoati uchun ko'pikli poliuretan mahsulotlarini - Modus Decor brendi ostida binolarning jabhalarini bezash uchun elementlarni ishlab chiqarishni boshladi. Bugungi kunda Technocom ushbu bozorda uchta etakchidan biri bo'lib, aytmoqchi, Togliatti aholisi kelishidan oldin, import deyarli ustunlik qilgan. Sergeev o'zining mebel biznesidan mamnunmi yoki yo'qmi degan savolga, men kutilmagan javob oldim: "Men bu biznesni faqat hayotimning haqiqiy ishi - yangi tamoyillar asosida ishlaydigan ichki yonish dvigatelini yaratish uchun pul topish uchun boshladim". Modus Decor-ning "podvalida" Sergeev ko'p yillar davomida yangi dvigatelni ishlab chiqdi va bu yil u ishlaydigan prototipni qurdi.
Dream motor
Mening oldimda oddiy ko'rinadigan ichki yonuv dvigateli bor edi - ichki yonuv dvigateli, u transport vositalarida, kichik hajmdagi energiya ishlab chiqarishda, kichik o'lchamdagi aviatsiyada va boshqa ko'plab narsalarda qo'llaniladi. Faqat g'alati narsa shundaki, birinchidan, bu ikki zarbali edi, ikkinchidan, men unda hech qanday gaz kelebeği klapanini topmadim. Dvigatel standart sanoat gaz analizatoriga ulangan, bu chiqindi gazlarning tarkibini va ularning miqdoriy xususiyatlarini - CO, CO2, CH, O2, shuningdek ortiqcha havo koeffitsienti l - lambda deb ataladigan narsani aniqlashga imkon berdi. kasrning yuzdan bir qismi aniqligi bilan. Sergeev dvigatelni (benzinda) ishga tushirdi, u ishlayotgan piston mexanizmining taniqli tovushlarini chiqara boshladi, ammo gaz analizatori g'alati narsalarni ko'rsata boshladi - chiqindi gazlarning tarkibi oddiy havo tarkibidan unchalik farq qilmadi. oz miqdorda uglevodorodlar uchun): CO - 0,1%, CO2 - 3%, CH - 250 birlik va O2 - 18%. Shuni esda tutish kerakki, biz nafas olayotgan havo atigi 18% kislorodni o'z ichiga oladi (aniqrog'i, 17 dan 21% gacha). Va hatto eng qimmat egzozda to'rt taktli dvigatellar eng baland ekologik standart Gaz tarkibi quyidagicha: CO - 0,5%, CO2 - 15%, CH - 220 birlik (katalitik konvertorsiz), O2 - 0,5%. Yangi dvigatelda lambda (l) 2÷5 ga teng.
Qarang, gaz kelebeği yo'q, lekin bu ikki zarbali tsikl. Bitta silindr to'rt silindrli kinematik diagrammani aylantiradi, - Sergeev dvigatel qismlariga ishora qilib, menga qilgan ta'siridan zavqlanib. - Endi men assimilyatsiya manifoldini yopyapman. Xuddi shunday gaz kelebeği valfi. Bu gaz analizatorining to'g'ri ishlashini ko'rsatishdir. Mutaxassislar uchun bu darhol aniq. Endi lambda paydo bo'la boshlaydi. Lambda - 1,43, ya'ni qurilma ishlayapti. Endi kislorod kamroq va mingdan ortiq SN allaqachon sudrab ketmoqda. Ular uni ochgandan so'ng, u to'liq to'ldirish bilan ishlay boshladi. Hamma narsa: kislorod ortadi, CO kamayadi, CO2 kamayadi. Mavzuni tushunadigan mutaxassislar kelganda, ular shunchaki ishonmaydilar. Dvigatel deyarli havoda ishlaydi.
Tolyatti mebel ishlab chiqaruvchisining "podvalidagi" dvigatel atmosferani umuman ifloslantirmaydi. Shu bilan birga, uning yoqilg'i iste'moli qandaydir darajada past: 300 ot kuchiga ega 100 km uchun 2,7-3 litr. Bilan. Quvvat nuqtai nazaridan, bu, masalan, Infinity-da topilgan ichki yonish dvigateli, u 100 km uchun kamida 14 litr iste'mol qiladi. Bunday parametrlar havo-yonilg'i aralashmasining yonish kamerasida to'liq yonishi tufayli ta'minlanadi. Ammo bunga qanday erishiladi? Birinchidan, dvigatel muhandis tomonidan ishlab chiqarilgan birlashtiruvchi novda mexanizmiga muvofiq ishlab chiqilgan Sergey Balandin Ikkinchi jahon urushi davrida ixtiro qilingan. Stalinist olim o'z ishlanmalarini yakunlashga ulgurmadi, chunki turbojetli qo'zg'alish paydo bo'ldi va uning pistonli ichki yonish dvigateli haqidagi g'oyalari hech qachon amalga oshmadi. Shunga qaramay, ixtirochilar orasida ushbu sxemaga qiziqish saqlanib qoldi. Balandinning ko'plab izdoshlari bor edi, lekin u sanoat dasturlarida eng uzoqqa erishdi Aleksey Vul. Sergeev texnologiyani samarali ishlaydigan prototipga aylantirishga va natijalarga erishishga muvaffaq bo'ldi. Bundan tashqari, Sergeevning dvigateli o'zi ixtiro qilgan aralashmani shakllantirish va yoqilg'ini yoqishning tubdan yangi usullaridan foydalanadi.
Aqlli hamma narsa oddiy
Nega Balandinning sxemasi qiziq? Bu dvigatel ishlayotganida silindr devorlariga pistonlarning lateral bosimi bo‘lmaydi”, - deydi Aleksandr Sergeev. – Buning hisobiga mexanik samaradorlik 95 foizgacha oshadi. Ikkinchidan: u erda siz pistonning chiziqli tezligini oshirishingiz mumkin. Bu siz quvvatni oshirishingiz mumkinligini anglatadi. Hozirgacha bu kinematik sxemani sanoat miqyosida hech kim amalga oshirmagan.
O'n yil oldin Sergeev hayron bo'ldi: "ming yildan beri" mavjud bo'lgan qadimiy qurilma - Primus. U yoqilg'ining deyarli yuz foizini yoqib yuboradi va hech kim kuymaydi. Nega? Chunki primus pechida kerosin avval bug'lanadi, suyuq fazadan gaz fazaga o'tadi va shundan keyingina yonadi. Yonish uchun yoqilg'i kimyoviy yonish reaktsiyasidan o'tishi kerak - suyuq fazadan gaz fazasiga o'ting. Ilgari, ichki yonish dvigatelida aralashma tayyorlangan karbüratör mavjud edi. Ammo bu hali ham suyuq faza edi. Endi tayyor to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya yuqori bosimli injektorlar yoqilg'ini to'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan silindrga quyganda. Shu bilan birga, suyuq fazada ham. Sergeevning dvigatelida u boshqacha: havo-yonilg'i aralashmasini gazlashtirgandan so'ng, bir hil aralashma zichligi bo'yicha chuqur zaryad tabaqalanishi bilan yangi geometriyaning yonish kamerasiga kiradi. Bu sham elektrodlari hududida boy havo-yonilg'i aralashmasining kontsentratsiyasini ta'minlaydi, bu uning ishonchli yonishini ta'minlaydi va aralashma yoqilgandan so'ng, yog'siz havo-yonilg'i aralashmasi yonib, minimal toksiklik bilan deyarli to'liq yonishni ta'minlaydi. chiqindi gazlar. Benzin va dizel dvigatellarining afzalliklari, shuningdek, birlashtiruvchi novdasiz kinematik dizayni birlashtirib, ajoyib xususiyatlarga ega pistonli dvigatelni yaratishga imkon berdi.
AvtoVAZ va Rostecning "ozchilik fikri" - Men yaqinda dunyo nima qilganiga qaradim. Amerikaliklar benzinni kerosin bilan yoqish g'oyasini ilgari surdilar. Gibridlar. Ammo bu erda biz hali ham qayta zaryadlanuvchi batareyalar ishlab chiqarishda atrof-muhit qanday ekanligini ko'rib chiqishimiz kerak. Va keyin - bularning barchasini qanday yo'q qilish kerak. Bular qayerda zaryadlash stansiyalari qo'yish? Va sizga hali ham bu generatorni aylantiradigan benzinli dvigatel kerak, - deydi olim.
Bizning Tolyatti shahridagi Kulibin o'z ixtirolarini nafaqat Rossiyada, balki AQShda va hatto Yaponiyada patentladi (Yaponiyada patent olish juda qiyin, dunyodagi barcha texnik mutaxassislar buni bilishadi). AQSh Federal Patentlar jurnalida (majburiy protsedura) nashr etilgandan so'ng, ushbu patent 28 mingdan "eng qiziqarli" yuzga qadar tanlandi va Sergeevning yangi texnologiyalari haqida "ICE ning yangi tug'ilishi" sarlavhali maqola chop etildi. nufuzli Amerika jurnali Science tomonidan. Nashr chop etilgandan so'ng, ertasi kuni Sergeev Amerika ishlab chiqarish kompaniyalari va venchur fondlaridan xat oldi; texnologiyalarni sotish bo'yicha so'rovlar Lockheed Martin va DARPA gigantlari bilan bog'liq mudofaa kompaniyalaridan ham kelib tushgan. Ko‘pchilik olimimizning shtatlarga parvozi uchun pul to‘lashni va narxni aytmasdan u yerda muzokara olib borishni taklif qilishdi, ba’zilari esa darhol hamma narsaga kirishib, bitim miqdorini nomlashdi. Ushbu xatlarda ko'rsatilgan eng katta summa (nusxalari Ekspert ixtiyorida) 220 million dollarni tashkil etadi. Ixtirochining barcha aktivlarining umumiy qiymati 10 million dollardan oshmasligini hisobga olsak, taklif jozibadorroq.
Yaponiya korporatsiyalaridan ham hamkorlik takliflari bo'ldi. Bitta xat shuni ko'rsatadiki, Yaponiya yangi ichki yonuv dvigatelini ishlab chiqish bo'yicha davlat-xususiy dasturni qabul qilgan. ichki yonuv dvigatellarini yaratish, bu bugungi kunda mavjud bo'lganlarga qaraganda 30% tejamkor va ekologik toza bo'ladi (CO2 ishlab chiqarish 20% ga, CO - 35% ga kamayadi. Dastur uchun 10 milliard dollar ajratilgan bo'lib, uning 50 foizi milliy hukumat tomonidan moliyalashtiriladi. Maqsad - 2020 yilgacha ishlaydigan prototipni namoyish etish. Ular Rossiya allaqachon bunday prototipni yaratganini va o'zlarining shuhratparast dasturiga kiritilganidan ko'ra ko'proq xususiyatlarga ega ekanligini bilib, qanchalik xafa bo'lishdi. Biroq, turli mamlakatlardan kelgan xaridorlarning barchasi rad etildi va Sergeevning o'zi haqiqiy vatanparvar bo'lib qolishga va rus investorlarini topishga qat'iy qaror qildi.
Ammo ichki yonuv dvigatellari sohasidagi ishlanmalarni joriy etishi mumkin bo'lgan asosiy korxona AvtoVAZda Sergeev o'z dvigatelining hujjatlari va videolarini ko'rsatganida, ular shunchaki uni o'chirib tashlashdi.
2009 yilda VAZ bosh dizayneri Petr Mixaylovich Prusov men hisobot berishim uchun dvigatel qurilishi bo'yicha Butunrossiya konferentsiyasini chaqirmoqchi edi. Ammo keyin moskvaliklar va frantsuzlar zavodga kelishdi, bu erda kuch o'zgara boshladi va hammasi do'zaxga ketdi. Ma’lumotlar va videoni kombinatning hozirgi rahbariyatiga ko‘rsatdim, lekin ular bunday bo‘lishi mumkin emasligini aytishdi. "Ular buni soxtalashtirish deb o'ylashdi", deb hayron bo'ldi Sergeev.
Men izoh so'ragan Rostecda ular bir yarim oy davomida "mega nonushta qilishdi". Keyin u erdan javob keldi, ammo korporatsiya hatto Sergeev bilan bog'lanmadi. "A. N. Sergeev tomonidan ishlab chiqilgan bir silindrli ikki zarbali ichki yonish dvigatelining modeli "Rostec" davlat korporatsiyasining mahsulotlari uchun qo'llanilmaydi: UEC aviatsiya, raketa va gaz nasoslari dvigatellarini ishlab chiqish va yaratish bilan shug'ullanadi. OPK va Kalashnikov tomonidan ishlab chiqarilgan dronlar uchun ushbu dvigatel qo'llanilmaydigan tizimlar qo'llaniladi. Dvigatel joriy AvtoVAZ avtomobillari uchun mos emas. Boshqa holatda, avtomobillar dizayn va boshqaruv tizimlariga jiddiy texnik o'zgartirishlar kiritishni talab qiladi, bundan tashqari, ikki zarbali tsikl bilan bog'liq ekologik muammolar ishlab chiqilmagan. Ya'ni, inson tiliga tarjima qilganda, javobni quyidagicha tushunish mumkin: UEC - United Engine Corporation - nizomda ko'rsatilgan maqsad va vazifalarga qaramay, sanoatda mavjud bo'lgan dvigatellarni qurish texnologiyalarining butun spektrini ishlab chiqishni xohlamaydi. yangi yo'nalishni egallash, lekin Rostec ishlab chiqish uchun pul va vaqt sarflagan yangi dvigatel uchun dron va avtomobillar dizaynini qayta ishlab chiqish davlat korporatsiyasi mutaxassislari tomonidan nomaqbul deb hisoblanadi. Asosiy blokni (dvigatelni) oddiy sozlash haqiqiy texnologik va energiya inqilobiga olib kelishiga qaramay. Men "surish sikli bilan bog'liq ekologik muammolar" haqida sukut saqlashni afzal ko'raman, chunki bu erda jasur Rostec shunchaki "o'zini yoqib yubordi", chunki uning mutaxassislari Samara universiteti komissiyasi tomonidan yuborilgan protokolni ham o'qimagan. men.
UECdan davlat xoldingi boshqaruvi a'zolarining dahshatli qobiliyatsizligini aks ettiruvchi g'alati xat keldi. Men iqtibos keltiraman: “Taklif etilgan quvvat diapazonlari (300 ot kuchigacha) GMZ Agat tomonidan CIAM (Baranov nomidagi Markaziy aviatsiya asboblari instituti) bilan birgalikda o'zlashtirilmoqda. - "Mutaxassis") va Dvigatel muhandisligi bo'yicha konstruktorlik byurosi ..." Garchi har qanday talaba issiqlik muhandisligi kursidan birlashtiruvchi novdasiz kinematik sxema (Balandin sxemasi) qimmatli ekanligini bilsa ham, dvigatel quvvatini oshirishda hech qanday cheklovlar yo'q (bir xil 300 ot kuchidan) Agar kerak bo'lsa, 1000 ot kuchiga osongina sakrashi mumkin. s. va undan ko'p), chunki silindr devorlariga lateral bosim yo'qligi sababli, pistonning chiziqli tezligi deyarli cheksiz ravishda oshirilishi mumkin. Bundan tashqari, UEC mutaxassislari shunday yozadilar: "Ichki yonish dvigatellari bo'lgan mahalliy samolyotlar bozori juda cheklangan, ehtimol u yaqin kelajakda rivojlanadi, ammo hozircha u juda tor." Mantiq temir bilan qoplangan... Agar kimdir jahon bozoriga, deylik, mavjud zamonaviy analoglardan uch-to‘rt (!) barobar kam yoqilg‘i sarflaydigan dron (yoki pistonli dvigatelli kichik samolyot) chiqarsa. , avtonom tarzda bir necha marta uzoqroq parvoz qila oladi, unga qanday histerik aqldan talab bo'lishini taxmin qiling.
Biroq, UECning javobida hali ham ba'zi ratsional don bor edi. Kompaniya mutaxassisining ta'kidlashicha, ""Pistonli dvigatellar ishlab chiqarishni rivojlantirish strategiyasi" ning joriy nashri CIAM asosida aviatsiya pistonli dvigatellar uchun vakolatlar markazini yaratishni taklif qiladi"; Menimcha, bu hozir, chunki UECda buni amalga oshirish uchun vaqt yo'q va buni amalga oshirish uchun hech narsa (baza nuqtai nazaridan) yo'q, shuning uchun ishlab chiquvchilar CIAM bilan bog'lanishlari mantiqan. Rivojlanish sohasidagi davlat vakolatlarining tuzilishi endi aniq bo'ldi pistonli dvigatellar. Ammo CIAM bilan bog'lanish foydasiz bo'lib chiqdi. Institut matbuot kotibi faqat: “Men hujjatlarni mutaxassislarga topshirdim, balki siz bilan bog‘lanishar...”
Etarli olimlar
Sergeev asosiy ilmiy institutlardan biriga ishlanmalarni ko'rsatdi ICE mavzusi Rossiyada - Samara milliy tadqiqot universitetining issiqlik dvigatellari bo'limi. S. P. Koroleva. Uning mutaxassislari xatni olgandan keyin ertasi kuni tom ma'noda mebel fabrikasiga etib kelishdi. Delegatsiyaga Rossiya transport akademiyasi akademigi, Rossiya kosmonavtika akademiyasining muxbir aʼzosi, texnika fanlari doktori, professor Vladimir Biryuk- jahonga mashhur olim, Energia raketa-kosmik korporatsiyasi, Roskosmos, Sanoat va savdo vazirligi va boshqalar bosh eksperti. Komissiya tarkibiga bosh muhandis ham kirgan. ilmiy markaz gaz dinamikasi tadqiqoti Igor Nippard, muhandis Aleksey Gorshkalev va Samara universitetining ichki yonuv dvigatellari laboratoriyasi mudiri, texnika fanlari nomzodi Dmitriy Sarmin. Ekspertga bergan intervyusida Vladimir Biryuk Tolyattida ko'rgan narsasidan hayratda qolganini, ammo dvigatelning barcha ko'rsatkichlarini tekshirgandan so'ng, hech qanday shubha qolmaganini aytdi. Tashrif komissiyasi ushbu loyihani zudlik bilan ustuvor vazifa sifatida hal qilishga qaror qildi.
Qo'shma yig'ilish bayonnomasida shunday deyilgan: "Biz bir silindrli, ikki zarbli ichki yonuv dvigatelining ishchi prototipi ishini muhokama qildik. texnik xususiyatlar va global dvigatel sanoatidagi mavjud analoglardan oshib ketadigan ko'rsatkichlar. Ushbu dvigatelning asosiy farqi: aralashmaning shakllanishi va yoqilg'ining yonishi uchun mutlaqo yangi sxema bo'lib, u 3 ≤ l ≤ 5 oralig'ida bo'sh va qisman yuklarda ortiqcha havo nisbati bilan yoqilg'ining deyarli to'liq yonishini ta'minlaydi. ushbu rejimlarda yoqilg'i sarfini kamaytirish va chiqindi gazlarning zaharliligini kamaytirish. CO = 0,1%, CH = 250÷350, CO2 = 3÷5%, O2 = 12÷18%. Aralashmalarning shakllanishi va yoqilg'ining yonishi uchun yangi echimlar Rossiya Federatsiyasi, AQSh va Yaponiya patentlari bilan himoyalangan. Bu dvigatel ko'p yoqilg'i bo'lib, ikki marta tozalash bilan ikki zarbli tsiklda bo'sh va qisman yuklarda ishlashi mumkin, bu rejimlarda yoqilg'i sarfini kamaytiradi va quvvat rejimlarida ikki zarbli tsiklda maksimal dvigatel quvvatini rivojlantirish imkonini beradi. Taqdim etilgan ichki yonuv dvigatelining bir silindrli modelining ishlashini namoyish qilish va muhokama qilish bizga qaror qabul qilish imkonini beradi: 2 litr hajmli dvigatel prototipini yanada rivojlantirish va ishlab chiqarish uchun qo'shma ishchi guruhni yaratish tavsiya etiladi. va quvvati 250÷300 ot kuchi. s., moment kamida 300 Nm va og'irligi 150 kg dan oshmaydi, 30-35 ot kuchiga ega dvigatelning prototipini ishlab chiqish tavsiya etiladi. Bilan. minimal massa bilan."
Issiqlik fizikasi bo‘yicha jahonning yetakchi mutaxassislaridan biri, Sankt-Peterburg Milliy tadqiqot universiteti ITMO kompyuter termofizikasi va energiya fizik monitoringi kafedrasi professori, texnika fanlari doktori. Nikolay Pilipenko mexanik samaradorligi 95% bo'lgan dvigatelning mavjudligiga ishonmadi. Ekspertga bergan intervyusida u shunday dedi: “Bu shunchaki bo'lishi mumkin emas. Bu yerda qandaydir hiyla bor. Aks holda, bu atom bombasini yaratish darajasida haqiqiy dunyo sensatsiyasi bo'lar edi. Boshqa mamlakatlardagi termofizika, issiqlik texnikasi va porshenli dvigatellar qurilishi sohasida biz suhbatlashgan ilmiy yoritgichlar ham telefonni jilmayib, dunyoda vakuumli poyezdlardan boshlab minglab “inqilobiy” loyihalar mavjudligiga ishora qilishdi. ion yoki plazma dvigatellari bilan tugaydi, ammo bularning barchasi "qog'ozdagi loyihalar" bo'lib, ular aslida ikkala sababga ko'ra amalga oshirib bo'lmaydi. dizayn xususiyatlari, yoki talabning etishmasligi. Biroq, xalqaro patent sertifikatlarini taqdim etgandan so'ng, odamlar asosan ixtirochining aloqa ma'lumotlarini so'rashdi. Osaka universiteti professori Yukio Sake, o'ttiz yil davomida yapon avtomobil ishlab chiqaruvchilari uchun gaz-dinamik dvigatel tizimlarini ishlab chiqish bilan shug'ullanib, dvigatellarni ishlab chiqish va ishlab chiqarishni tashkil etish uchun qo'shma Rossiya-Yaponiya korxonasini yaratishni taklif qildi. Va Frankfurt-Mayndagi issiqlik muhandislik markazining etakchi muhandisi (BMW va Volkswagen bilan shartnoma asosida ishlanmalarni olib boradi) Gabriel Vaynts“loyiha hozircha qandaydir tashabbuskor investor tomonidan “yutilmagan”ligidan hayratda qoldi va Sergeevni Germaniyaga hamkorlikda ishlash va xalqaro konferensiya tashkil qilish uchun taklif qildi. Biroq, bu investor, mantiqan, davlat bo'lishi kerak, chunki yangi dvigatellar foydalanish uchun katta imkoniyatlarga ega harbiy texnika va qurollar.
Muz sindi
Davlat o'zining dahshatli sustligida o'ylayotganda, ixtirochi Sergeev allaqachon keyingi qadamlarni tashlamoqda. Endi u Samara universiteti mutaxassislari bilan birgalikda dvigatelni mukammallashtirish, o'zi ishlab chiqqan va yaratgan boshqa texnologiyalarni amalga oshirish uchun ishlab chiquvchilar guruhini tuzmoqda. elektr stansiyalari turli vazifalar uchun - avtomobillar, dronlar, kichik samolyotlar, kichik energiya ishlab chiqarish, kemalar va boshqalar. Yangi dvigatelda hali joriy etilmagan nou-xauni himoya qilish uchun 35 ta yangi patent uchun hujjatlar tayyorlanmoqda. Universitetda pul yo'qligi aniq va bugungi kunda loyiha zudlik bilan strategik investorga muhtoj. RSC Energia va Mudofaa vazirligi uchun hujumchi dronlarni ishlab chiqaruvchi kompaniya Sergeevning ishlanmalari bilan allaqachon qiziqib qolgan.
Sifat jihatidan yuqori samaradorlikka ega ichki yonuv dvigatellarini ommaviy ravishda joriy etish, albatta, iqtisodiyotni yanada tejamkor qiladi. O‘ylab ko‘ring: bugungi kunda dunyo energiyasining 80% dan ortig‘i ichki yonuv dvigatellari tomonidan ishlab chiqariladi. Elektr energiyasi tiyinlarga tushadi (uyni mini elektr stantsiyasidan avtonom ravishda elektr energiyasi bilan asosiy tarmoqlardan uch baravar arzon narxda isitish mumkin bo'ladi) va ishlab chiqarishning o'zi hatto uzoq taygada ham mavjud bo'ladi. Avtomobillar haqida nima deyish mumkin? Tasavvur qiling-a, 300 ot kuchiga ega dvigateli 100 km ga atigi uch litr yonilg‘i sarflaydigan jip yoki 100 km ga 0,5 litr yoqilg‘ini tom ma’noda “hidlaydigan” oddiy mashina. Shu bilan birga, tankni nafaqat ma'lum bir benzin bilan to'ldirish mumkin bo'ladi oktan soni, va tom ma'noda yonayotgan hamma narsa: yaqin atrofda yoqilg'i quyish shoxobchasi yo'q - men bir shisha aroqni to'ldirib, u erga haydadim.
Sensatsiya uchun ariza
Taklif etilayotgan dvigatelning 95% mexanik samaradorligiga birlashtiruvchi novda mexanizmining kinematik diagrammasi (Balandin mexanizmi) yordamida erishiladi, bunda devorlarga pistonning lateral bosimini yo'qotish orqali ishqalanish kuchlarini engish uchun yo'qotishlar sezilarli darajada kamayadi. ishlaydigan silindrning. Krank mexanizmi bo'lgan eng yaxshi ichki yonish dvigatellari uchun mexanik samaradorlik 90% da qoladi.
Aleksandr Sergeev dvigatelining yoqilg'i samaradorligi 98% ga etadi, yangi patentlangan aralashmani shakllantirish jarayoni va yoqilg'i yonishi, bu ish silindrida yoqilg'ining to'liq yonishini ta'minlaydi.
Taklif etilayotgan ishlanmaning termodinamik samaradorligi 60-65% benzinli dvigatelning ish tsilindrini barcha ish rejimlarida atmosfera havosi bilan to'liq to'ldirish bilan ikki zarbli tsiklda ishlashini tashkil etish, siqish nisbati bilan. ning e = 14÷20 portlashsiz.
Ishlab chiqilgan dvigatel ikki zarbli siklda, ikki marta tozalash bilan, bo'sh va qisman yuk rejimlarida barqaror ishlaydi (dvigatelning asosiy ish rejimlari shahar rejimida va avtomobil yo'lida harakatlanadi, bu ≈80÷85% ni tashkil qiladi. ichki yonuv dvigatelining ishlashi), ya'ni bitta zarba ishlaydi, keyingisi - tozalash, bu ishchi silindrni keyingi ish aylanishiga ideal tarzda tayyorlaydi. Bu yoqilg'i sarfini yanada kamaytirish va dvigatelning ishlashi uchun optimal harorat sharoitlarini ta'minlash imkonini beradi, bu esa dvigatelning termal (termodinamik) samaradorligini oshirishga yordam beradi.
