Neelektriskie hibrīddzinēji

Jauna veida hibrīdauto varētu piedāvāt samazinātu degvielas patēriņu patērētājiem, kurus uztrauc gāzes cenas. Mašīnbūves inženieri Apvienotajā Karalistē ir izstrādājuši jauna veida iekšdedzes dzinēju, kas spēj pārslēgties starp divtaktu un četrtaktu dzinēju. Viņi saka, ka sistēma var samazināt degvielas patēriņu par 27 procentiem.

Jauns hibrīds: Šis hibrīddzinēja prototips, saukts par 2/4SIGHT, var pārslēgties starp četrtaktu un divtaktu režīmiem, tādējādi samazinot degvielas patēriņu par vairāk nekā 25 procentiem.

Uzlabotais degvielas patēriņš galvenokārt ir saistīts ar dzinēja samazināšanu, saka Nevils Džeksons, tehnoloģiju direktors Rikardo Lielbritānija , inženieru firma Shoreham-on-Sea, kas izstrādāja jauno dzinēju. Viņš saka, ka mazākam dzinējam ir mazāka iekšējā berze un tas nodrošina labāku degvielas patēriņu.

Taču mazo automašīnu dzinēji, kuru pamatā parasti ir četrtaktu konstrukcija, nepiedāvā lielu jaudu. Tie var būt īpaši problemātiski, ja tie tiek darbināti ar mazu ātrumu ar lielu slodzi, piemēram, paātrinoties kalnā. Ja vadītājs nepārslēdz pārnesumu uz leju, šādi apstākļi var pat izraisīt nelielu dzinēja apstāšanos.

Četri sitieni ir visefektīvākie pie pilnas droseles; ar diviem sitieniem ir otrādi, saka Roberts Kī , inženieris mehāniķis, kurš specializējas iekšdedzes dzinējos Karalienes Universitātē Belfāstā, Ziemeļīrijā.

Atšķirība starp divtaktu un četrtaktu dzinējiem ir tāda, ka pēdējie veic četrus gaisa ieplūdes, saspiešanas, sadegšanas un izplūdes posmus četros virzuļa gājienos. Turpretim divtaktu dzinējs to paveic tikai divos virzuļa gājienos.

Divtaktu dzinēji pēc būtības ir vienkāršāki pēc konstrukcijas, un tiem ir augstāka jaudas un svara attiecība pie lielām slodzēm un zemiem apgriezieniem, jo ​​tie iegūst divreiz vairāk jaudas gājienu vienā apgriezienā. Taču tradicionālajiem divtaktu dzinējiem degvielai ir jāsajauc eļļa, un tāpēc tie rada lielākas emisijas. Šī iemesla dēļ tos parasti neizmanto automašīnās. Tā vietā tos izmanto vieglām ierīcēm, piemēram, motorzāģiem, zāles pļāvējiem un dažiem motocikliem.

Taču tagad Ricardo pētnieki ir izstrādājuši virzuļa galvu, kas darbojas gan divtaktu, gan četrtaktu režīmā, un tā var automātiski pārslēgties starp diviem režīmiem atkarībā no dzinēja vajadzībām. Tas ļauj mazākam dzinējam izturēt zema ātruma un lielas slodzes apstākļus bez apstāšanās.

Tas ir interesants jēdziens, saka Martijs Larmi , Helsinku Tehnoloģiju universitātes Iekšdedzes dzinēju laboratorijas vadītājs Somijā.

Galvenais izaicinājums šāda dzinēja izveidē ir attīrīšanas procesa pilnveidošana, viņš saka, kad iepriekšējā sadegšanas cikla atlikušās gāzes tiek aizstātas ar svaigu gaisu un degvielu.

Lai izspiestu jau sadegušās gāzes, jums ir nepieciešams kāds spiediens uz ieplūdes pusi, saka Larmi.

Tradicionālajā divtaktu dzinējā degvielas un gaisa ieplūdes spēks izdzen izplūdes gāzi. Diemžēl šī procesa rezultātā daļa nesadegušās degvielas tiek zaudēta kā izplūdes gāze, kā rezultātā palielinās emisijas. Četrtaktu dzinēji izspiež izlietotos dūmus no cilindra caur izciļņa kontrolētu vārstu, izmantojot virzuļa gājienu uz augšu. Sekojošā lejupejošā gājiena laikā, kamēr izplūdes vārsts ir aizvērts, cilindrā tiek iesmidzināts svaigs gaiss un degviela.

Rikardo dzinējs, ko sauc par 2/4SIGHT, izmanto vārstus tāpat kā četrtaktu dzinējam, bet divtaktu režīmā dzinējs vienlaikus uztur atvērtus gan ieplūdes, gan izplūdes vārstus, lai katrs cilindrā tiktu papildināts ar degvielu un gaisu. ciklu, nevis katru otro ciklu.

Ir bijusi liela interese par zemas emisijas divtaktu dzinēja izstrādi. Taču to ir grūti pilnveidot, jo ir maz laika, lai ievadītu degvielas un gaisa maisījumu un izvadītu izplūdes gāzes, saka Larmi. Viņš saka, ka šeit pastāv briesmas, ka svaigā gaisa ieplūde var izplūst tieši caur izplūdes atveri.

Rikardo izmanto dažus trikus, lai apietu šo problēmu. Pirmkārt, Ricardo virzuļa galvas konstrukcijā tiek izmantota apgrieztā gājiens — process, kurā gaisa ieplūde tiek novirzīta prom no izplūdes vārsta, lai samazinātu iespēju, ka tas izplūst tieši no cilindra. Rikardo arī nomainījis ar izciļņu vadāmos vārstus pret elektrohidrauliskiem vārstiem, kurus kopā ar degvielas iesmidzinātāju var vadīt ar programmatūru.

Automašīnu ražotāji jau agrāk ir izrādījuši interesi par šāda veida hibrīddzinēju izveidi, saka Kī. Taču izaicinājumu ir daudz, viņš saka. Patiešām, gan Toyota, gan Ricardo aplūkoja šo problēmu 80. gadu beigās un 90. gadu sākumā.

Bet agrāk šīs tehnoloģijas vienkārši nebija. Pēc Rikardo teiktā, vienīgais iemesls, kāpēc uzņēmums tagad spēj izveidot dzīvotspējīgu sistēmu, ir programmatūra, kas kontrolē gāzes apmaiņu un dzinēja režīmus. Dzinēja vadības sistēma uzrauga vadītāja pieprasījumu, saka Džeksons. Ja nepieciešams lielāks griezes moments, nekā tas būtu iespējams četrtaktu režīmā, tas pārslēdzas, viņš saka. Tomēr uzņēmums neatklās sīkāku informāciju par to, kad dzinēja ciklā tiek pārslēgts režīms.

Braitonas universitātes pētnieki ir izmēģinājuši Rikardo prototipu, pielāgotu 2,1 litru V6 dzinēju, un ir konstatēts, ka tas spēj nodrošināt tādu veiktspēju, kādu parasti varētu sagaidīt no trīs līdz četru litru dzinēja. Pamatojoties uz jauno Eiropas braukšanas ciklu, kas ir standarta veiktspējas tests, kas izstrādāts, lai novērtētu dzinēja efektivitāti un izmešus parastās automašīnas lietošanas apstākļos, prototips ir uzrādījis 27 procentu degvielas ietaupījumu, un tas samazina izmešus par līdzīgu summu. Nākamais posms ir mēģināt iekļaut prototipu dzinēju strādājošā transportlīdzeklī, saka Džeksons.

paslēpties