211service.com
Autoražotāji izrāda interesi par neparastu dzinēja dizainu
Dzinēju izstrādes uzņēmums ar nosaukumu Scuderi Group nesen paziņoja par progresu centienos izveidot dzinēju, kas var samazināt degvielas patēriņu par 25 līdz 36 procentiem salīdzinājumā ar parasto konstrukciju. Šāds uzlabojums būtu aptuveni vienāds ar degvielas ekonomijas pieaugumu par 50 procentiem.
50 miljonu dolāru dzinējs: Scuderi grupai bija nepieciešama lielākā daļa no līdz šim savāktajiem 65 miljoniem dolāru, lai izstrādātu tikai vienu dzinēju, šeit parādīto prototipu. Tas ir dalīta cikla divu cilindru dzinējs, kurā viens cilindrs saspiež gaisu, bet otrs sadedzina degvielas un gaisa maisījumu.
Sal Scuderi, prezidents Scuderi grupa , kas kopš dibināšanas 2002. gadā ir savācis 65 miljonus ASV dolāru, norāda, ka deviņi lielākie autobūves uzņēmumi ir parakstījuši neizpaušanas līgumus, kas ļauj tiem piekļūt detalizētiem datiem par dzinēju. Scuderi saka, ka viņš cer, ka vismaz viens no autoražotājiem parakstīs licencēšanas līgumu pirms gada beigām. Vēsturiski lielākie autoražotāji nevēlējās licencēt dzinēju tehnoloģiju, jo viņi dod priekšroku pašu dzinēju izstrādei kā savu produktu pamattehnoloģijai. Taču, pieaugot spiedienam, lai izpildītu jaunos degvielas ekonomijas noteikumus, autoražotāji ir kļuvuši vairāk ieinteresēti aplūkot ārējās tehnoloģijas.
Lai gan Scuderi ir uzbūvējis dzinēja prototipu, lai demonstrētu pamatkonstrukciju, degvielas ietaupījumu skaitļi ir balstīti nevis uz prototipa veiktspēju, bet gan uz datorsimulācijām, kas salīdzina Scuderi dzinēju ar parasto dzinēju 2004. gada Chevrolet Cavalier, transportlīdzeklim, kuram simulācijas dati ir publiski pieejami, saka Scuderi. Kopš 2004. gada autoražotāji ir ieviesuši ievērojamus dzinēju uzlabojumus, taču tie parasti uzlabo degvielas ekonomiju aptuveni par 20 procentiem, salīdzinot ar aptuveni 50 procentu uzlabojumu, ko rāda Scuderi simulācijas.
Tomēr pastāv liela atšķirība starp simulācijas rezultātiem un datiem no faktisko transportlīdzekļu dzinējiem, saka Lerijs Rineks , vecākais konsultants analītiķu firmā Frost and Sullivan. Pagaidām lietas izskatās iepriecinošas, taču vai tās patiešām atbildīs augstajiem apgalvojumiem? viņš saka. Viņš saka, ka autoražotājiem jāgaida, lai redzētu datus no faktiskā transportlīdzeklī uzstādītā dzinēja, pirms viņi licencē tehnoloģiju.
Parastais dzinējs izmanto četrtaktu ciklu: gaiss tiek ievilkts kamerā, gaiss tiek saspiests, tiek pievienota degviela un dzirkstele aizdedzina maisījumu, un visbeidzot sadegšanas gāzes tiek izspiestas no cilindra. Scuderi dzinējā, kas pazīstams kā dalīta cikla dzinējs, šīs funkcijas ir sadalītas starp diviem blakus esošiem cilindriem. Viens cilindrs ievelk gaisu un to saspiež. Saspiestais gaiss caur cauruli pārvietojas otrajā cilindrā, kur tiek pievienota degviela un notiek sadegšana.
Šo funkciju sadalīšana dod inženieriem elastību dzinēja projektēšanā un kontrolē. Scuderi dzinējam ir divas galvenās izmaiņas, salīdzinot ar to, kas notiek parastajā iekšdedzes dzinējā. Pirmā ir izmaiņas, kad notiek degšana, virzulim pārvietojoties uz augšu un uz leju cilindrā. Otrais ir saspiestā gaisa uzglabāšanas tvertnes pievienošana.
Lielākajā daļā benzīna dzinēju degšana notiek, virzulim tuvojoties cilindra augšdaļai. Scuderi dzinējā tas notiek pēc tam, kad virzulis atkal sāk kustēties uz leju. Priekšrocība ir tāda, ka virzuļa pozīcija dod tam labāku sviru uz kloķvārpstas, kas ļauj automašīnai efektīvāk paātrināties pie zemiem dzinēja apgriezieniem, ietaupot degvielu. Izaicinājums ir tāds, ka, virzulim virzoties uz leju, tilpums sadegšanas kamerā strauji palielinās un spiediens pazeminās, apgrūtinot sadegšanas radītā spiediena uzkrāšanos, lai virzītu virzuli un pārvietotu automašīnu.
Tomēr dalītā cikla dizains nodrošina ārkārtīgi ātru sadegšanu — trīs līdz četras reizes ātrāk nekā parastajos dzinējos, saka Scuderi —, kas palielina spiedienu daudz ātrāk, nekā to samazina tilpuma palielināšanās. Viņš saka, ka ātra sadegšana tiek nodrošināta, radot ļoti augsta spiediena gaisu kompresijas cilindrā un pēc tam ar lielu ātrumu izlaižot to sadegšanas kamerā.
Atsevišķs gaisa kompresijas cilindrs ļauj viegli novirzīt saspiestu gaisu uzglabāšanas tvertnē, kam var būt vairākas priekšrocības. Pirmkārt, tas ir veids, kā atrisināt vienu problēmu ar benzīna dzinējiem: tie ir īpaši neefektīvi zemas slodzes gadījumā, piemēram, kad automašīna pārvietojas mērenā ātrumā pa līdzenu ceļu. Šādos apstākļos parastā dzinēja gaisa ieplūde ir daļēji aizvērta, lai ierobežotu dzinējā nonākošā gaisa daudzumu — tas ir kā gaisa iesūkšana caur salmiem, saka Scuderi, kas liek dzinējam strādāt grūtāk.
Jaunajā dzinēja konstrukcijā tā vietā, lai apturētu gaisa plūsmu, gaisa ieplūdes atvere tiek turēta plaši atvērta, uzņemot lielus gaisa malkus, viņš saka. Gaiss, kas nav nepieciešams sadegšanai, tiek uzglabāts gaisa tvertnē. Kad tvertne ir pilna, kompresijas virzulis pārstāj saspiest gaisu. Tas var brīvi pārvietoties uz augšu un uz leju, nenoslogojot dzinēju, kas ļauj ietaupīt degvielu. Pēc tam gaisa tvertne padod saspiestu gaisu sadegšanas kamerā.
Gaisa tvertne nodrošina arī veidu, kā uztvert daļu enerģijas, kas rodas, palēninot automašīnu. Kad automašīna palēninās, riteņi virza kompresijas cilindru, piepildot gaisa tvertni. Pēc tam saspiestais gaiss tiek izmantots sadedzināšanai pēc vajadzības.
Joprojām nav skaidrs, vai dizains var gūt komerciālus panākumus. Pat ja simulācijas rezultāti atspoguļo faktisko dzinēja veiktspēju automašīnā, dzinēju var nebūt viegli un par pieņemamu cenu izgatavot, saka Rineks, īpaši ar esošajām rūpnīcām esošajām iekārtām. Dizainam būs jākonkurē arī ar daudziem citiem topošajiem dzinēju dizainiem. Scuderi saka, ka pirmo reizi dzinēju var izmantot nevis automašīnās, bet gan kā enerģijas ģeneratoru, jo īpaši gadījumos, kad var būt noderīgi izmantot saspiestu gaisu. Piemēram, būvlaukumos var būt nepieciešama elektrība motorzāģiem un saspiests gaiss naglu pistolēm.