今日までに発明されたすべての内燃エンジンは、多様性に富んでいますが、大幅に改善されていますが、望ましい結果をもたらしません。
現代科学の成果はすでに新しい技術的解決策に近づき、あらゆる種類の燃料で動作できる可変圧縮比のエンジンを開発しています。 自動車業界の正しい方向性は、軽量な車体で発電機とエンジンからなるハイブリッド化も進んでいる。 私もこんな発明やこれを持っているので、これには完全に同意できます。 正しい方向、しかし、これらは経済的、戦術的、技術的に良い結果を達成するための半分の対策にすぎません。
新しい発明では、あらゆる種類の燃料で作動できる、スムーズに変化し調整可能な圧縮比を備えたエンジンだけでなく、ピストンの 1 ストローク中に 2 ストロークとは言い難いエンジンも提供できます。エンジンのシャフトは 1 分間に 1 回転以上回転することがあります。
新しいエンジンは、あらゆる種類の燃料に対して可変圧縮比で動作し、圧縮プロセスとガス排出が 1 サイクルで組み合わされます。 既存のものに対する主な利点 新しいエンジンピストン内の混合ガスのスムーズで調整可能な圧縮が行われ、これは車の質量から行われますが、これは今日まで世界では行われておらず、これによりエンジンはさらに強力になり、経済的で環境に優しいものになります。フレンドリー。 このようなエンジンの場合、ピストン内に 1 ～ 100 kg の圧力を発生させることは問題ありません。 ただ、この発明には新しい技術と新しい材料が必要です。
この技術的解決案は発明出願の形では提出されません。 今では誰もが市場関係に切り替えているため、進歩的なアイデアを無料で提供することは私にとって利益にはなりません。 この問題は、発明を出願するときだけでなく、特許を取得した後も高額な手数料がかかるという事実にあり、ほとんどの発明者は、 ロシア連邦自国でも特許を維持できない。 これらの特許は、その後、他の国でも生産および使用できるようになります。 多くの発明家と同様に、私も特許を持っていない海外だけでなく、自国でも特許を維持することができません。
現在、何かを発明したいと考えている若い科学者、学生、退職者は大きな問題に直面しています。 誕生した発明家はなぜ 新しい考えそれは発明の形で具体化され、特許の形で保護される必要があり、近隣諸国では発明者に尋ねることなく公開できるため、ロシアだけでなく海外でも保護される必要がある。 顧客との対話を開始するには、発明者は、本発明が新規であり、誰にも使用されていないことを証明するだけでなく、ライセンス契約の第 2.2 条に従って、必要かつ十分な技術文書およびその他の文書を提供する必要があります。 、技術的およびその他の支援を提供するだけでなく、必要に応じてサンプル、材料、特別な機器を提供します。 ただし、ここでは、発明者がこれらすべてを行う前に支払いをしなければならないことはまだ示されていません。
発明の出願には1650ルーブル、
発明の特許発行には3250ルーブル、
実体審査による出願の検討の場合、2,450 ルーブル、
1つのオブジェクトに関する情報検索を実行するには、6,500ルーブル。
自己負担で研究開発を行い、
本発明のための装置を開発し、
設計および技術文書を作成し、
材料を購入して発明の試作品を作り、
クレームされた発明のプロトタイプをテストし、
この発明は新しいものであり、誰も使用していないことを顧客に伝えます。
本発明のプロジェクトの回収期間について顧客に通知し、
特許維持のためのすべての費用と中間金などを支払います...
発明者がその発明に対して特許の保護を受けていない場合、誰も発明者に相談しません。 同時に、顧客が発明の独占的または非独占的ライセンスの使用に対して支払う必要があるのは 1,650 ルーブルだけであること、および発明者がこれに対していくら受け取ることになることを特に強調しなければなりません...
見て 発明を使用するための独占的および非独占的ライセンスには 1,650 ルーブルかかることを確認し、独自の結論を導き出します...
科学界では、新しい法律と特許料により、発明者、特許庁、メーカー、消費者の関係に完全な不均衡が生じています。 この関係を医学レベルに移すつもりはありませんが、独立した頭が右手や左足の動作に応答しない場合、次のようになります。 そのような状況では、貧しい者のカテゴリーから乞食のカテゴリーに行かないように、そのような法律と特許料を通過した人からライセンスを購入する方が簡単です。
今では誰もが市場関係に切り替えているので、私たち発明家や科学者も同じことをする必要があります。 契約に基づいてのみ発明に協力する必要があります。 大企業独自の研究所、材料、 技術基盤だけでなく、どんな発明でも連続生産に持ち込むことができる同じ志を持った人々のチームでもあります。 良い未来を期待しましょう...
ユニバーサルベラショフエンジン
国家経済または軍事経済のあらゆる分野でパワードライブとして使用できるように設計されています。 ユニバーサルエンジンは、混合気の体積と圧縮を調整するシステムを使用しており、圧縮比は比率によって決まります。 フルボリュームメインシリンダーと 追加シリンダーあらゆるモーター燃料またはガスからエンジンを作動させるために、燃焼室の容積に応じて調整することで、環境に優しい内燃エンジンを作成し、内燃エンジンの効率、出力、効率を向上させ、熱損失を低減することが可能になります。
汎用内燃エンジンには、クランク機構、ガス分配機構、電源、点火、および混合気形成システムが含まれており、これらは燃焼室とヘッドを備えたピストンシリンダー内に配置され、燃焼室の容積と圧縮を調整するシステムが組み込まれています。ピストンヘッドはシリンダーの形で作られており、内部には点火プラグとインジェクターを含むカバーが付いています。 スループット切り替え装置、吸気バルブ、排気バルブは、カップ状に作られたピストン燃焼室の内面と相互作用します。 ブロックシリンダーとピストンヘッドシリンダーの間には追加のチャンバーがあり、混合物の体積と圧縮を調整するシステムが追加のチャンバーに接続されています。 混合気量および圧縮制御システムのバルブの開閉制御はピストンから行われ、 カムシャフト、スピードコントローラーまたはオートクラッチ。 燃焼室に接続されるピストンの内部キャビティとピストンヘッドの下底は耐久性のある耐熱性コンパウンドで作られており、耐熱性ガスケットが付いています。 スループットスイッチングデバイスは次の形式で作られています。 バイパス弁混合物形成システムに関連しています。 燃焼室混合物形成システムは、チャネル、螺旋状の溝を備えたデフレクター、主に穴を備えた可変断面のもの、スクリーン、およびインジェクターの形で作られています。
ユニバーサル エンジンは、混合気の体積と圧縮を調整するシステムを使用することで、モーター燃料やガスを使用する場合に内燃エンジンの効率と出力を向上させ、ピストンとピストン ヘッドを使用する場合の熱損失も削減します。耐熱性コンパウンドと耐熱性ガスケットで作られています。 作業中 ユニバーサルエンジンブロックシリンダーやピストンヘッドシリンダーの油膜が燃焼室と接触しないため、コーキングや焼き付きが発生しません。 ピストンリング、 汚染 モーター・オイルそしてエンジンの寿命を延ばします。 で 大規模改修ユニバーサルエンジンの場合、ピストンヘッドをブロックヘッドから取り外し、新しいブロックを挿入するだけで十分です。これにより、設計が大幅に簡素化され、コストが削減されます。 混合気の体積と圧縮を調整するシステムと混合気形成システムを作動させると、あらゆるモーター燃料で作動するときに、ピストン内の燃焼プロセスの高度な強化と安定化が達成され、環境に優しい内部システムを作成することができます。燃焼エンジン。
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ユニバーサルロータリーエンジンベラショフ
Belashov ユニバーサル ロータリー エンジンは、別個のモジュールの形式で作られています。各モジュールには、フライホイール ローター、ピストンが相互作用するカム偏心機構、ピストン復帰機構、作動圧力を設定する機構、出口ノズルが含まれています。どの排気ガスが放出されるか、出口ノズルの穴と相互作用する凹部と突起の形で作られたリフレクターシステム、フライホイールローターおよびハウジングと相互作用するエンドシールシステム、水または化学成分を導入および注入するシステム。 作動圧力を設定する機構は、バイパスバルブとスプリングの形で作られたバイパススイッチングデバイスに接続されており、化学成分を導入および注入するシステムと相互作用します。 可燃性混合物の形成方法と使用される燃料の種類に応じて、ユニバーサルロータリーエンジンは熱エネルギーを次のエネルギーに変換します。 機械的な仕事フライホイールローター自体に直接取り付けます。
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ユニバーサルロータリージェットエンジンベラショフ
あらゆるモーター燃料またはガスで動作します。 動作中（作動ガスの温度を上げるため）、細かく粉砕した固体燃料を追加で使用できます。 たとえば、石炭と空気またはガスの混合物、およびその中の作動ガスの量を増やす場合などです。 ロータリーエンジン水または液体廃棄物が使用されます。
適用範囲 - 造船、機械工学、モバイルエネルギーモジュール、産業企業、エネルギーおよび輸送、環境に優しい製品として クリーンなエンジン低、中、または高出力。 軍事目的、有毒物質および大量破壊細菌兵器の廃棄のため。
ベラショフ ユニバーサル ロータリー ジェット エンジンの利点:
小さな寸法と重量、
モジュール設計、
高効率、
エンジンには冷却装置が無いので、
エンジンにはクランク機構がありませんが、
ローターの作動部分は自動的に炭素堆積物を除去し、有害な化合物を除去します。
ユニバーサルロータリーピストン真空ポンプBelashovの発明により、同時に 高圧 1サイクルで大量の放電を確保する作業 中断のない動作ユニバーサル ベラショフ ロータリー ジェット エンジンの解決策は非常に簡単です。
ロータリージェットエンジンの設計は安価になり、
ロータリージェットエンジンの設計を簡素化し、
エンジンのメンテナンスや修理が容易になり、
効率の向上 ロータリー ジェット エンジン、
ロータリージェットエンジンの質量が軽減され、
作動混合物の調製方法が簡略化され、
コンポーネントのリストが減り、
一定の過剰な真空が生成され、
一定の過圧が発生し、
混合気の噴射とフライホイール ローターでの点火は、パルス モードまたは連続モードで行うことができます。エンジンには混合気点火システムが必要ありません。これは、常時オンにできる単純なフィラメントで処理できるためです。 。
経済的で環境に優しいジェットローターの開発を目的とした進歩的な技術ソリューション ハイブリッドエンジン水素燃料で作動する内燃機関で、水や蒸気を添加することで水素燃焼プロセスの高度な強化と安定化を実現します。 同時に、ロータリー ジェット エンジンでは、作動混合気の体積と圧縮を広範囲で変更することができます。
ベラショフのユニバーサル ロータリー ジェット エンジンは、あらゆるモーター燃料や可燃性ガスで動作できます。 動作中に、水または水蒸気などの添加剤がエンジンに追加される可能性があり、これにより作動流体の体積が増加し、汚染が軽減されます。 環境、エンジンの性能を向上させ、効率、出力、効率を向上させます。ユニバーサルロータリージェットエンジンは、すべてのシステム、部品、アセンブリ、機構が同一で交換可能なモジュールの形で作られているため、それぞれの製造と修理のプロセスが容易になります。モジュール化され、コストも削減されます。ベラショフのユニバーサル ロータリー ジェット エンジンに関する解説を参照してください。
2017 年の夏、エカテリンブルグの若い科学者がエネルギー分野の革新的なプロジェクトを対象とした全ロシアのコンペで優勝したというニュースが科学界と技術界に広がりました。 このコンテストは「ブレークスルー・エネルギー」と呼ばれ、45歳以下の科学者が参加でき、ウラル連邦大学のレオニード・プロトニコフ准教授は、ロシア初代大統領B.N.にちなんで名付けられた。 エリツィン」（ウラル連邦大学）、賞金100万ルーブルを獲得。
Leonid は 4 つの独自の技術ソリューションを開発し、ターボチャージャー付きと自然吸気式の内燃機関の吸排気システムに関して 7 件の特許を取得したと報告されています。 特に、「プロトニコフ法に従って」ターボエンジンの吸気システムを変更すると、過熱を解消し、騒音と排気ガスの量を減らすことができます。 有害な排出物。 また、ターボチャージャー付き内燃エンジンの排気システムの最新化により、効率が 2% 向上し、1.5% 低下します。 原単位消費量燃料。 その結果、モーターはより環境に優しく、安定性があり、強力で信頼性が高くなります。
これは本当ですか? 科学者の提案の本質は何ですか? 私たちはコンテストの優勝者と話をして、すべてを知ることができました。 プロトニコフが開発したすべての独自の技術ソリューションのうち、私たちは上記の 2 つ、つまりターボチャージャー付きエンジン用の改良された吸気システムと排気システムに落ち着きました。 プレゼンテーションのスタイルは最初は理解するのが難しいように思えるかもしれませんが、注意深く読んでください、そして最終的には要点を理解します。
問題と課題
以下に説明する開発の著者は、技術科学博士、Yu.M. Brodov 教授、物理数学博士、B.P. Zhilkin 教授を含む UrFU 科学者のグループに属しています。 および技術科学の候補者、L.V.プロトニコフ准教授。 この特定のグループの研究には 100 万ルーブルの助成金が与えられました。 提案された技術ソリューションの工学的研究では、ウラルディーゼルエンジンプラントLLCの専門家、つまり部門長で技術科学の候補者シェスタコフD.S.の支援を受けました。 副チーフデザイナー、技術科学候補者グリゴリエフ N.I.
彼らの研究の重要なパラメータの 1 つは、入口または出口パイプラインの壁に流入するガス流からの熱伝達でした。 熱伝達が低いほど熱応力が低くなり、システム全体の信頼性とパフォーマンスが向上します。 熱伝達の強さを推定するには、局所熱伝達係数 (αx と表記) と呼ばれるパラメータが使用されます。研究者の課題は、この係数を低減する方法を見つけることでした。
米。 1. 滑らかな円形パイプラインと異なるターボチャージャー（以下、TC）のフリーコンプレッサーの時間τ後の局所（lх = 150 mm）熱伝達係数αх（1）と空気流速wх（2）の変化TC ローターの回転速度: a) ntk = 35,000 min-1; b) ntk = 46,000 min-1
最新の内燃エンジンの最も熱負荷の高い要素のリストにガス空気ダクトが含まれており、吸気管と排気管での熱伝達を低減するという課題はターボチャージャー付きエンジンにとって特に深刻であるため、現代のエンジン構築にとってこの問題は深刻です。 。 実際、ターボ エンジンでは、自然吸気エンジンと比較して、入口の圧力と温度が上昇し、サイクルの平均温度が上昇し、ガス脈動が高くなるため、熱機械的ストレスが発生します。 熱応力は部品の疲労を引き起こし、エンジン部品の信頼性と耐用年数を低下させるだけでなく、シリンダー内の燃料燃焼状態が最適ではなくなり、出力の低下にもつながります。
科学者たちは、ターボエンジンの熱応力を軽減できると信じていますが、ここには彼らが言うように、ニュアンスがあります。 通常、ターボチャージャーの 2 つの特性、つまりブースト圧と空気流量が重要であると考えられており、ユニット自体は計算において静的な要素として考慮されます。 しかし実際には、研究者らは、ターボ圧縮機を設置した後、ガス流の熱機械特性が大幅に変化することに注目しています。 したがって、αx が入口と出口でどのように変化するかを調べる前に、コンプレッサーを通るガスの流れ自体を調べる必要があります。 最初に - エンジンのピストン部分を考慮せずに（彼らが言うように、フリーコンプレッサーの後ろ、図1を参照）、次に - それと一緒に。
実験データを収集および処理するための自動システムが開発および作成されました。ガス流量 wx と局所熱伝達係数 αx の値は、一対のセンサーから取得され、処理されました。 さらに、VAZ-11113エンジンをベースにTKR-6ターボチャージャーを搭載した単気筒エンジンモデルも製作しました。
米。 2. 局所 (lх = 150 mm) 熱伝達係数 αх の回転角依存性 クランクシャフト異なるクランクシャフト速度および異なる TC ローター速度での過給ピストン内燃エンジンの吸気管内の φ: a) n = 1,500 min-1; b) n = 3,000 min-1、1 - n = 35,000 min-1; 2 - ntk = 42,000 min-1; 3 - ntk = 46,000 min-1
研究では、ターボチャージャーが乱流の強力な発生源であり、空気流の熱機械特性に影響を与えることが示されています (図 2 を参照)。 さらに、研究者らは、ターボチャージャーの設置自体により、エンジン入口での αx が約 30% 増加することを発見しました。これは、コンプレッサー後の空気が自然吸気エンジンの入口よりも単にはるかに高温であるという事実が部分的に原因です。 ターボチャージャーを装着したエンジンの排気での熱伝達も測定したところ、過剰圧力が高くなるほど熱伝達が弱くなることが判明した。
米。 3. 強制空気の一部を排出する可能性のある過給エンジンの吸気システムの図: 1 - インテークマニホールド; 2 - 接続パイプ; 3 - 接続要素。 4 - コンプレッサーTK; 5 - 電子ユニットエンジン制御; 6 - 電空バルブ]。
まとめると、熱応力を軽減するには次のことが必要であることがわかります。吸気管では乱流と空気の脈動を軽減し、出口では追加の圧力または真空を生成して流れを加速する必要があります。これにより熱伝達が減少し、さらに排気ガスからシリンダーを浄化するのにプラスの効果が得られます。
これらすべての一見明白な事柄には、これまで誰も行ったことのない詳細な測定と分析が必要でした。 得られた数値により、将来、革命を起こすことはできないにしても、文字通りの意味で確実に吸入できる対策を開発することが可能になりました。 新生活エンジン業界全体に。
米。 4. クランクシャフト速度 n = 3,000 min-における過給ピストン内燃機関 (ntk = 35,000 min-1) の吸気管における局所 (lх = 150 mm) 熱伝達係数 αх のクランクシャフト回転角 φ への依存性1. 空気排出の割合: 1 - G1 = 0.04; 2 - G2 = 0.07; 3 - G3 = 0.12]。
吸気口から余分な空気を取り除く
まず、研究者らは入口空気流を安定させる設計を提案しました (図 3 を参照)。 タービン後の吸気管に埋め込まれた電空バルブは、特定の瞬間にターボチャージャーによって圧縮された空気の一部を放出し、流れを安定させ、速度と圧力の脈動を低減します。 その結果、吸気管内の空力騒音と熱応力の低減につながるはずです。
しかし、ターボ過給の効果を大幅に弱めることなくシステムが効果的に機能するには、どの程度リセットする必要があるのでしょうか? 図4と5では、測定結果が示されています。研究が示すように、排気Gの最適な割合は7〜12％の範囲にあります。このような値は、エンジン内の熱伝達（したがって熱負荷）を低減します。吸気管を30％に、つまり、それを特徴的な値にします 大気エンジン。 放電の割合をさらに増やしても意味がありません。それはもはや何の効果も与えません。
米。 5. 過給ピストン内燃機関のインテークマニホールドにおける局所 (lх = 150 mm, d = 30 mm) 熱伝達係数 αх のクランクシャフト回転角 φ 依存性の比較 (1) とベント部ありntk = 35,000 min-1 および n = 3,000 min-1 の空気 (2) の場合、過剰な空気排出の割合は総流量の 12% に等しくなります。
排気時の排出
さて、排気系はどうでしょうか？ 上で述べたように、ターボチャージャ付きエンジンは高温でも動作するため、常に排気ガスからシリンダーを最大限に浄化する排気ガスを作りたいと考えています。 これらの問題を解決するための従来の方法はすでに使い果たされていますが、他に改善の余地はあるのでしょうか? あることが分かりました。
ブロドフ、ジルキン、プロトニコフは、ガスの浄化と排気システムの信頼性は、排気システム内に追加の真空、つまり排出を作り出すことで改善できると主張しています。 開発者によれば、噴射流は吸気バルブと同様に、流脈動を低減し、空気の体積流量を増加させるため、シリンダーの洗浄効果が向上し、エンジン出力が向上します。
米。 6. エジェクターを備えた排気システムの図: 1 – チャネルを備えたシリンダーヘッド。 2 – 排気パイプライン; 3 – 排気管; 4 – 排出チューブ; 5 – 電空バルブ; 6 – 電子制御ユニット]。
排出は、排気ガスから排気管の各部分への熱伝達にプラスの効果をもたらします（図7を参照）。このようなシステムでは、局所熱伝達係数αxの最大値は、システムよりも20％低くなります。従来の排気 - 吸気バルブを閉じる期間を除いて、ここでは熱伝達強度は逆にわずかに高くなります。 しかし、一般に、熱伝達は依然として少なく、研究者らは、ターボエンジンの排気口にエジェクターを設置すると、ガスからパイプラインの壁やガス自体への熱伝達が減少するため、その信頼性が向上すると仮定しました。排出空気により冷却されます。
米。 7. 過剰排気圧力 pb = 0.2 MPa、クランクシャフト回転数 n = 1,500 min-1 における排気系の局所熱伝達率 (lх = 140 mm) αх のクランクシャフト回転角 φ 依存性。 排気システム構成: 1 - エジェクションなし。 2 - 排出あり。]
組み合わせたらどうなるでしょうか？...
実験設定でそのような結論を得た後、科学者たちはさらに進んで、得られた知識を応用しました。 本物のエンジン– ウラル ディーゼル エンジン プラント LLC が製造した 8DM-21LM ディーゼル エンジンが「試験対象」の 1 つとして選択されました。このようなエンジンは定置式発電所として使用されます。 さらに、この作品では 8 気筒ディーゼル エンジンの「弟」である 6DM-21LM も使用されました。これも V 字型ですが 6 気筒です。
米。 8. 8DM-21LM ディーゼル エンジンの空気の一部を放出するためのソレノイド バルブの取り付け: 1 - ソレノイド バルブ。 2 - インレットパイプ; 3 - 排気マニホールドケーシング; 4 - ターボチャージャー。
「ジュニア」エンジンでは、排気排出システムが論理的かつ非常に独創的に吸気圧リリーフ システムと組み合わされて実装されました。これについては、先ほど説明しました。結局のところ、図 3 に示すように、排気は次の用途に使用できます。エンジンのニーズ。 ご覧のとおり (図 9)、排気マニホールドの上にチューブが配置され、入口から取り込まれた空気が供給されます。これは、コンプレッサーの後に乱流を生み出すのと同じ過剰な圧力です。 チューブからの空気は、6 つのシリンダーそれぞれの排気ポートのすぐ後ろにある電気バルブ システムを通じて「分配」されます。
米。 9. 6DM-21LM エンジンの最新化された排気システムの全体図: 1 – 排気パイプライン。 2 – ターボチャージャー; 3 – ガス出口パイプ; 4 – 排出システム。
このような排出装置は、排気マニホールド内に追加の真空を生成し、ガス流の均一化と、いわゆる遷移層での過渡プロセスの弱化につながります。 この研究の著者らは、排気の排出の有無に応じて、クランクシャフトの回転角 φ に応じた空気流速 wх を測定しました。
図 10 から、排出中の最大流速は高く、排気バルブを閉じた後はそのようなシステムのないマニホールドよりもゆっくりと低下することがわかります。これは一種の「パージ効果」が得られます。 著者らは、この結果は流れが安定し、エンジンシリンダーの排気ガスの浄化が改善されたことを示していると述べています。
米。 10. 排出を伴う排気パイプライン (1) および従来のパイプライン (2) における局所 (lx = 140 mm、d = 30 mm) ガス流速 wх の、クランクシャフト回転速度 n = 3000 分でのクランクシャフト回転角 φ に対する依存性1、初期過剰圧力 pb = 2.0 bar。
結果はどうなりましたか?
それでは、順番に見ていきましょう。 まず、コンプレッサーによって圧縮された空気の一部がターボ エンジンの吸気マニホールドから排出される場合、空気からマニホールドの壁への熱伝達を最大 30% 削減することができます。エンジンに入る空気の質量流量を通常レベルに維持する時間。 第二に、排気で排出を使用すると、排気マニホールド内の熱伝達も大幅に削減でき、測定値では約 15% という値が得られ、シリンダーのガス浄化も向上します。
示されている吸気路と排気路に関する科学的知見を 1 つのシステムに組み合わせることで、複雑な効果が得られます。吸気路から空気の一部を取り出し、それを排気路に移し、これらのパルスを時間内に正確に同期させることで、システムは次のような効果を得ることができます。空気と排気ガスの流れを平らにして「落ち着かせる」。 その結果、従来のターボ エンジンと比較して、熱負荷が少なく、信頼性と生産性が向上したエンジンが得られるはずです。
したがって、結果は実験室条件で得られ、数学的モデリングと分析計算によって確認され、その後プロトタイプが作成され、テストが実行されて確認されました。 プラスの効果。 これまでのところ、これらすべては UrFU の壁内で大型の定置式ターボディーゼル エンジン (このタイプのモーターはディーゼル機関車や船舶でも使用されています) に実装されていますが、設計に組み込まれた原則は小型エンジンにも根付く可能性があります。たとえば、GAZ ガゼル、UAZ パトリオット、または ラーダ ベスタ新しいターボエンジンを入手し、さらに優れた特性を備えた 外国の類似品...ロシアでエンジン製造の新たなトレンドが始まる可能性はあるでしょうか？
UrFU の科学者も大気エンジンの熱負荷を軽減するソリューションを持っており、その 1 つは横方向 (正方形または三角形の断面を持つインサートを導入することによる) と縦方向のチャネル プロファイリングです。 原理的には、これらすべてのソリューションを使用して、実用的なプロトタイプを構築し、テストを実行し、結果が良好であれば量産を開始することが可能になりました。科学者によると、与えられた設計と構築の指示には多大な資金と時間を必要としません。費用がかかります。 興味のあるメーカーも出てくるはずです。
レオニード・プロトニコフ氏は、自分は主に科学者であると考えており、新たな開発を商業化するという目標を設定していないと述べた。
目標としては、さらなる研究、新しい科学的成果の取得、ピストン内燃機関用のガスエアシステムのオリジナル設計の開発などが挙げられます。 私の成果が産業界に役立てば幸いです。 私は経験から、結果を実装するのは非常に複雑で労力のかかるプロセスであることを知っています。それに没頭してしまうと、科学や教育に費やす時間がなくなってしまいます。 そして、私は産業やビジネスではなく、教育と科学の分野に傾倒しています。ロシア初代大統領にちなんで命名されたウラル連邦大学の准教授 B.N. エリツィン」 (ウラル連邦大学)
しかし、同氏は、研究結果をPJSCウラルマシュザヴォドの動力機械に実装するプロセスはすでに始まっていると付け加えた。 導入のペースはまだ低く、すべての作業は初期段階にあり、詳細はほとんどありませんが、企業は関心を持っています。 この実装の結果が今後も現れることを願うばかりです。 また、科学者の研究は国内の自動車産業にも応用されるだろう。
研究結果をどのように評価しますか?
最初のプロジェクトを開始した基本原則はすべて同じですが、 車のエンジン、今日でも使用されている現代のエンジンは、現代のドライバーのニーズ、そしてもちろん法的枠組みを満たすために、パワー、環境への優しさ、効率性の需要を満たすために大きく進化しました。
古いエンジンをオオカミ、現代のエンジンを犬と考えてください。 どちらの動物種も同じ伝統と同様の特徴を共有していますが、後者の種は現代の状況でもその機能を完璧に実行しますが、前者は単に都市や郊外での生活に適応できませんでした。 前者は生き残るために狩りをするという1つのタスクを実行しますが、後者は多くのタスクを実行し、狩猟、警備、展示会への参加などの特定の機能を実行する独自の亜種を持っています。 エンジンも同様です。以前のバージョンでは、少なくとも馬と同じくらいゆっくり動くように車を動かすだけで十分でしたが、現代のエンジンでは、静かでありながら十分な力が必要です。現代の基準を満たすパワーであり、おそらくその所有者にとって誇りの源になるかもしれません。
最新の車のエンジンが古いエンジンとどう違うのかについて話す前に、車について理解する必要があります。 いずれの場合も、原理は同じです。ガソリンと空気の混合物が、と呼ばれる部屋で発火します。 シリンダー。 シリンダー内では、爆発による圧力を受けたピストンが下降し、慣性と最初のピストンとはまったく反対の位置にある別のピストンの作用により再び上昇します。 ピストンはクランクシャフトに取り付けられています。 ピストンが上下に動くとクランクシャフトが回転します。 クランクシャフト次に、この回転がギアボックスに伝達され、ギアボックスからシャーシに伝達され、その遠地点が車の車輪になります。 簡単そうに聞こえますよね？ 最新のエンジンではすべてがまったく同じですが、膨大な数のニュアンスがあります。
一方、現代のガソリン エンジンは、理想的な効率からはまだ遠く離れています。想像してみてください。ガソリンに含まれるすべての化学エネルギーのうち、最終的に車を駆動する機械エネルギーに変換されるのはわずか約 15 パーセントです。 統計によると、さらに 17% のエネルギーがアイドル状態で浪費され、なんと 62% が熱と摩擦によりエンジン内で失われます。
左側の写真: 古いエンジンサーブ; 右の写真：モダン ミニエンジンクーパー
最新のエンジンには、動作効率を高めるための多くのテクノロジーが搭載されています。 たとえば、燃料と空気をシリンダー内に送り込む前に混合する直接噴射技術は、燃料がより効率的に燃焼するため、エンジン効率を 12% 向上させることができます。 ターボチャージャーとターボチャージャーは、圧縮空気を使用します。 排気システム車の燃焼サイクルをより効率的にします。 圧縮空気より効率的な燃焼につながります。 バルブ タイミングと気筒休止技術は、エンジンが必要とする量の燃料のみを使用できるようにする革新的な技術で、同様に効率を向上させます。
しかし、現代の車のエンジンと古いエンジンの主な違いの 1 つは、 現代のエンジン車を加速する必要がないときは、あたかも「スタンバイ」モード、つまり最小限のモードであるかのように機能します。 古い 8 気筒エンジンでは、車がアイドリングしているときでも、アクセル ペダルを最大限に加速しているときでも、8 つのシリンダーすべてが点火しました。 さらに、8 つのシリンダーすべてには常に同じ量の燃料が供給されました。
今日のエンジンには、よりスマートに動作できるテクノロジーが搭載されています。 気筒休止とは、アクセルペダルを踏まないで車がアイドリングまたは惰性走行しているときなど、不必要なときにエンジンの特定のシリンダーを停止できるシステムです。 しかし、エンジンのすべてのパワーが必要になると、以前に停止していたシリンダーが「目覚め」、残りのシリンダーを助けます。 気筒休止は、エンジンが必要な燃料のみを使用し、エンジンの停止を防ぎ、電子機器や空調制御、その他の追加の機械機能を実行するのに十分な電力を生成するために必要な力だけを加えることで、エンジンの動作をより効率的にするのに役立ちます。
バルブ タイミング テクノロジーは、最新のエンジンのよりスマートな動作に役立ちます。 このシステムがなければ、エンジンがどれほど激しく作動しようとしても、バルブは常に同じクリアランスで同じ量の燃料を同じ時間だけ開きます。 これにより、大量の燃料の無駄が発生する。 可変バルブタイミングを使用すると、エンジンの仕事の種類に応じてバルブの開きが最適化されます。 これによりモーターの消耗が促進されます 燃料が少なくなるはるかに効率的に作業できます。
最新のエンジンには、古いエンジンよりも多くの出力を生成しながら、燃料の使用量を減らすのに役立つ多くの技術が搭載されていますが、古いエンジンが無視してきたもう 1 つの要素、それがコ・ドライバーです。
今日の自動車エンジンは、複雑な技術の進歩だけではなく、そのようなハイテクの進歩のすべてのコンポーネントと調和して動作する一連のコンポーネントとアセンブリであり、エンジンの仕事をより良く行うのに役立ちます。 そのため、以前はボックス内の 2 つまたは 3 つのギアで十分でしたが、現在では 4 速、さらには 5 速のギアボックスさえもすでに時代遅れになりつつあり、最新のエンジンには 7 速、さらには 8 速の最新のギアボックスが装備されています。 ギアの数が多いほど、エンジンは一度に 2 つの方向でより良く機能します。まず、より広い速度範囲で、より多様な範囲のエンジン速度を達成することができます。これは、必要に応じてゆっくりと、または速く加速することを意味します。 ; 次に、速度が同じであるため、より効率的に燃料を節約できます。 しかし、たとえボックス内に 8 つのギアがあれば十分ではないとしても、最新のエンジンは無段変速機 (バリエーター) と「パートナーシップ関係」を持つことができます。 バリエータの動作原理は、無限の数に基づいています。 ギア比これにより、あらゆる車速範囲で最も効率的な方法でエンジン出力を車輪に伝達することができます。
最新のエンジンは、バッテリーで駆動される電気モーターの補助を受けています。 電気モーターは、低速時に車に電力を供給したり、車が停止しているときにのみ車内の電気機器に電力を供給したりできますが、車が十分に加速していない場合など、必要に応じて追加の電力を生成することもできます。
しかし、エンジンの効率を大幅に高めることを可能にした主なパートナーは、もちろん、両方のギアボックスシフト（マニュアルギアボックスを除く）を制御する車の「頭脳」であるオンボードコンピューターです。 ）、シリンダーに噴射される燃料と空気の混合気の濃さと量、さらには膨大な範囲の機能です。
4つのタービンを備えたディーゼルエンジン、世界初の電動スーパーチャージャー付きエンジン、内燃機関に新たな命を吹き込む革新的なユニット「モーター」の概要を紹介 発電所過去数か月間で最も革新的なソリューションが示されました。
2016年の初め以来、BMWの主力モデルと、小排気量ながら非常に「スマート」なアウディQ7の「充電式」バージョン用に印象的に設計されたディーゼルエンジンが展示されてきました。 ベンジー 新しいモーターフォルクスワーゲン、新型パナメーラ用の G8、ケーニグセグと Qoros の中国企業との珍しいコラボレーション製品。
BMW 7 とスーパーカーの共通点は何ですか? ブガッティ ヴェイロン? エンジン内のタービンの数！ この春、バイエルン州のフラッグシップには、排気量 3 リットル、シリンダー 6 個、スーパーチャージャー 4 個の新しいディーゼル ユニットが導入されました。 四！ これは、これほど多数のタービンを備えた史上初の量産重燃料エンジンであるだけでなく、世界で最も強力な「6 基」のディーゼルでもあります。
エンジンは400を開発 馬力トルク 760 Nm - 3 つのコンプレッサーを備えた以前のユニットよりも 19 馬力および 20 Nm 増加しました。 このエンジンと 8 速オートマチック トランスミッションの組み合わせにより、「セブン」は時速 0 キロメートルから 100 キロメートルまで 4.6 秒で加速します (ロングホイールベース セダンは同じ運動を 4.7 秒で行います)。これは、そのセダンより 0.3 秒速くなります。先代。 しかし、このモーターの設計には、おそらくはるかに大きな可能性が秘められています。
このエンジンの多段過給システムは 2 つの低慣性スーパーチャージャーで構成されています 高圧 1台に加え、小型低圧コンプレッサーを2台搭載。 すべてのタービンは順番に作動し、2 番目の高圧コンプレッサーは急加速時および 2500 rpm を超えるクランクシャフト速度でのみ作動します。
新しいユニットは若干軽量でトルクが大きいことが判明しました。最初の 450 Nm のトルクは 1000 rpm から発生し、エンジンは 2000 ～ 3000 rpm の範囲で 760 Nm の上限に達します。
追加の低圧タービンにより、エンジン出力が向上しただけでなく、燃費も 11% 向上し、100 キロメートルあたり最大 5.7 ～ 5.9 リットルになりました。
ウィーンのシンポジウムで、フォルクスワーゲンは、現在の1.4リッタースーパーチャージャーユニットに代わる新しい1.5リッター「ターボ4」を発表した。 このエンジンの主な革新は、可変インペラ形状を備えたタービンであり、火花点火内燃エンジンを搭載した量産モデルに世界で初めて搭載されます。
可変幾何学コンプレッサー プジョー、シトロエン、ホンダ、クライスラーは1980年代後半にこの技術を使用していましたが、現在この技術はポルシェ911ターボなどのスポーツカーとスーパーカー、および718ケイマンと718ボクスターの新しいターボチャージャー付き4気筒でのみ使用されています。 まあ入ってます ディーゼルユニット、 もちろん。
このようなターボチャージャーの特別な機能は、角度を変更して特定の負荷の下でタービン出力を最適化できる特別なガイドペタルを備えたリングです。 断面を変更できるため、出力が向上し、エンジンの応答性が向上し、燃料消費量が削減されます。 従来のスーパーチャージャーを備えたエンジンと比較して、最大トルクは低速で達成され、より広い範囲で利用可能です。
可変インペラ形状のタービンを備えたエンジンを搭載した最初のモデルの 1 つは、1989 年のシェルビー CSX-VNT 小型ハッチバックでした。
新しい 1.5 リッターユニットは、131 馬力と 150 馬力の 2 つの出力オプションで提供されます。 ベースエンジンの最大トルク 200 Nm は 1300 rpm ですでに達成されており、最大 4500 rpm まで使用可能です。
もう 1 つの革新的な点は、このモーターがミラー サイクルに従って動作することです。 インレットバルブ圧縮サイクルの開始時にしばらく開いたままになり、標準エンジンより少し遅く閉じます。 その結果、幾何学的圧縮比は以前のエンジンの 10.5:1 から 12.5:1 に増加しました。
さらに、新しい「4」には、低負荷時にそのうちの2つを停止するシリンダー休止システム、圧力を350バールに高めた改良された燃料噴射システム、完全に新しいシリンダーヘッド、および電子制御冷却システムが搭載されました。
「ディーゼルゲート」はまだ消滅しておらず、アウディはトリプルスーパーチャージャーを備えた新しい435馬力の4リッター「エイト」を用意しており、これは「充電された」SQ7 SUVでデビューしました。 ここでは 2 つの伝統的なタービンがコンプレッサーと連携して動作します。 電気駆動。 このような方式が量産車に採用されるのは今回が初めてだ。
コンプレッサーは最大 7 キロワット (9.5 馬力) で回転します。 電気モーター、ローターをわずか 4 分の 1 秒で 70,000 回転まで加速し、ターボラグを回避します。 電気モーターは、別個の 48 ボルト電気システムと、「充電済み」クロスオーバーのトランクの下に配置されたリチウムイオン バッテリー パックによって電力供給されます。
4リッターV8エンジン自体も新しい。 ここのターボチャージャーはシリンダー ブロックのキャンバー内に配置され、2 段階方式で作動します。 低速および中速では、バルブリフト システムが各シリンダーの 2 つの排気バルブのうちの 1 つを開き、最初のタービンを回転させます。 負荷が増加すると (2200 ～ 2700 rpm)、電子機器が 2 番目の排気バルブを開き、別のコンプレッサーが作動します。 電動スーパーチャージャーは一番下で作動します。
その結果、4リッターユニットは435馬力を発生し、1000～3250rpmの範囲で900Nmの最大トルクが発生します。 このエンジンは 8 速オートマチック トランスミッションと連動しており、7 人乗り SUV は 4.8 秒で「数百」に到達することができます。 最大速度電子的に時速250キロメートルに制限される。
新しい アウディのエンジン将来的には、新型を含む他のフォルクスワーゲン モデルにも搭載される予定です。 ポルシェ パナメーラカイエン、そしてベントレー ベンテイガのディーゼル改良版。
次世代ポルシェ パナメーラ ターボおよびカイエン ターボで初めてデビューし、その後、 アウディモデル、ベントレー、さらにはランボルギーニまで。 これは、現行の 4.8 リッター ターボ 8 エンジンに代わる最新の 4 リッター ツインターボ V8 エンジンです。
フォルクスワーゲンが懸念する他の発電所との統合に加え、排気量の削減により、ポルシェの主力モデルであるパナメーラ ターボとカイエン ターボは、中国で施行されている4リッター以上のエンジン搭載車に対する増税を回避できるようになる。
ベーシックバージョンでは、新しいエンジンは550馬力と770Nmのトルクを発生します。これは、以前の4.8ユニットよりも30馬力と70Nm増加です。 同時にポルシェは、パナメーラ ターボ S およびカイエン ターボ S バージョンでは 600 馬力以上、810 Nm 以上を発生すると発表しています。
高出力に加えて、新しいエンジンは以前のエンジンよりも著しく効率が向上します。 つまり、より経済的です。 結局のところ、低負荷時（950～3500rpmの範囲）でシリンダーの半分を休止するシステムが搭載され、燃費が30パーセント向上することになる。
ツインターボV8は、アウディが開発した3リッターV6ターボエンジンと一体化し、両方での使用を考慮して作られました。 モジュラープラットフォーム MLBおよびMSBシャーシ。 最初のアーキテクチャは、フロントと 全輪駆動（読んでください、アウディA4、A5、A6とクロスオーバーを含む派生モデル）、そして2番目 - 後輪駆動または全輪駆動（ポルシェやベントレーの大型モデルで使用されます）。
そのため、新型パナメーラとカイエンに加え、4リッターエンジンもラインナップに加わることになる。 アウディのエンジン次世代のA6、A8、Q7、そしてベントレーの2つのモデル、ベンテイガとコンチネンタル。 最後に、ランボルギーニ ウルス クロスオーバーにはこのエンジンが搭載される可能性が高く、ベンテイガから「世界最速の市販 SUV」の称号を奪うことになるでしょう。
この記事は第三者から得たものですが、元々は Expert からのものです: http://expert.ru/expert/2016/49/dvigatel-energorevolyutsii/
95% の機械効率を持つ内燃エンジン (ICE) は、有害な排気ガスをほとんど発生せず、100 km あたり 3 リットルの燃料消費量で 300 馬力の出力を発揮できます。 と。 そして、ガソリンで動作する奇跡のエンジンの全体効率は約60％です。 大量生産されたガソリン内燃エンジンの効率は25％を超えず、ディーゼルエンジンは40％を超えないため、これは信じられないほど思われます。 このプロジェクトは、小さな家具工場の「地下室」で組み立てられた、実際に動作するプロトタイプです。 このエンジンに使用されている新技術は、ロシア、米国、さらには日本でも特許を取得しています。 愛国者クリビンによるこれらの開発を購入しようとする外国企業による試みはすべて拒否されましたが、彼の事業全体のコストの20倍を超える金額が提示されました。 このプロジェクトは電気自動車に関して深刻な競争を引き起こす可能性があるようだ。
アンモニアローターと溶接変圧器
このエンジンの作成者は、国際特許を含む 50 以上の特許の作者であることが判明しました。 アレクサンダー・ニコラエヴィチ・セルゲイエフ- アンモニア生成用の溶接ローター、溶接アーク用の電源、VAZ 車用の空力スポイラー、および 6 つの業界で現在も使用されている 50 以上の製品に関する独自の技術の開発者です。 セルゲイエフは 1970 年代にまだ学生だったときに初めて発明の特許を取得し、当時の名誉ある称号「今年の若手科学者」を授与され、3 年後、アゾトレマシュ工場 (現在は一部) でエンジニアとして働き始めました。世界最大の窒素生産会社であるトリアッティアゾット持株会社の）は、業界に技術革命をもたらしました。 彼が開発した遠心圧縮機の羽根車の溶接技術により、これらのユニットの耐用年数を数倍に延ばし、米国からの同様の装置の供給を拒否することができました。
私たちは世界で初めて全溶接ローターを作りました」とアレクサンダーは説明します。 - これはアンモニア生成の主要ユニットであり、コンプレッサーインペラの極超音速周速でガスを 300 気圧以上の圧力まで圧縮するためのユニットです。 私は磁気制御アーク溶接に関する著作権を約 15 件所有しています。 つまり、実際、そこでは電磁場の電気伝導率と熱伝導率への影響が発見されました。
化学産業内で生み出された溶接分野の発展は、他の産業にも役立ちました。 Sergeev は、市場で販売されているものを上回る特性を備えながら、コストを 30% 削減し、占有スペースを 5 分の 1 に縮小した溶接変圧器を開発しました。 1980 年代、発明者は自分の開発を上司に提案したいと考えていましたが、国内でペレストロイカが勃発し、協同組合運動が始まりました。 セルゲイエフは工場を去り、チームの中核を引き連れて工業用溶接機器を製造する企業を組織しました。
私は州立銀行に来て、協同組合を組織したいと言いました。 彼らは言う、「ビジネスプランを書きなさい」。 私は彼らの目の前で、A4の紙に手で落書きしました。 私たちは最初の融資として6万ルーブルを借りました。 少女は銀行から来て、使用目的を確認したところです」と科学者は回想する。
VAZのスポイラーから家具まで
1999 年、セルゲイエフはプラスチック化学の分野での開発を開始しました。 彼は Technocom 社を設立し、彼の発明を利用して新しい AvtoVAZ モデルのスポイラーを作成しました。 つまり、セルゲイエフ氏は、ポリウレタンフォームを耐久性と軽量化する方法を考え出した。これは、自動車大手の技術仕様によれば、アフトワズとの契約を争う企業が長年実現できなかったことだ。 その結果、工業用プラスチックのレベルで機械的負荷に耐えることができる複合材料が誕生しました。 数年間にわたり、同社は AvtoVAZ のメインコンベア ベルトに 100 万個を超えるスポイラーを供給してきました。 セルゲイエフ氏はサマラ地域のベンチャー基金でこのプロジェクトを擁護し、設備の購入と総額7000万ルーブルのシード投資のための融資を受けた。 3 年後、Technocom 社は家具業界向けのポリウレタン フォーム製品、つまり建物のファサードを装飾するための要素を Modus Decor ブランドで生産し始めました。 今日、テクノコムはこの市場の 3 つのリーダーのうちの 1 つです。ところで、トリアッティの住民が到着する前は、輸入品がほぼ頂点に君臨していました。 セルゲイエフが自分の家具ビジネスに満足しているかどうか尋ねると、予想外の答えが返ってきた。「私は人生の本当の仕事、つまり新しい原理で動作する内燃機関の開発のためにお金を稼ぐためだけにこのビジネスを始めました。」 Modus Decor の「地下室」で、セルゲイエフ氏は長年にわたって新しいエンジンを開発しており、今年、実用的なプロトタイプを構築しました。
夢のエンジン
私の目の前には、一見何の変哲もない内燃機関がありました。 車両、小規模エネルギー、小型航空、その他多くの場所。 唯一奇妙なことは、第一に、それが2ストロークであったこと、そして第二に、スロットルバルブが見つからなかったことです。 エンジンは標準的な工業用ガス分析装置に接続されており、これにより、排気ガスの組成とその定量的特性（CO、CO2、CH、O2）、および過剰空気係数 λ（いわゆるラムダ）を測定することができました。分数の 100 分の 1 の精度で。 セルゲイエフはエンジンを（ガソリンで）始動し、ピストン機構が作動するかなり認識できる音を発し始めましたが、ガス分析計は奇妙なことを示し始めました-排気ガスの組成は通常の空気の組成とそれほど変わりませんでした（例外は微量の炭化水素の場合): CO - 0.1%、CO2 - 3%、CH - 250 単位、および O2 - 18%。 ここで思い出していただきたいのは、私たちが呼吸する空気には酸素がわずか 18% (正確には 17 ～ 21%) しか含まれていないということです。 そして、最高級の最も高価な 4 ストローク エンジンの排気にも 環境基準ガス含有量は次のとおりです: CO - 0.5%、CO2 - 15%、CH - 220 単位 (なし) 触媒コンバーター)、O2 - 0.5%。 新しいエンジンのラムダ (λ) は 2 ÷ 5 です。
ほら、スロットルはありませんが、2ストロークサイクルです。 1 つのシリンダーが 4 シリンダーの運動学図を回転させます」とセルゲイエフはエンジン部品を指差し、彼が私に与えた影響を楽しんでいます。 - 今、インテークマニホールドを閉じています。 まるで スロットルバルブ。 これは、ガス分析計が正常に動作していることを示すためです。 専門家にとって、これはすぐに明らかです。 これで、ラムダが表示され始めます。 Lambda は 1.43 で、デバイスが動作していることを意味します。 現在は酸素が少なくなり、すでに千人以上のSNが引きずり込まれている。 開けると、完全に充填されて動作し始めました。 すべて: 酸素が増加し、CO が減少し、CO2 が減少します。 このテーマを理解している専門家が来ても、彼らはそれをまったく信じません。 エンジンは実質的に空気上で動作します。
トリヤッティの家具メーカーの「地下室」から作られたエンジンは、大気をまったく汚染しません。 同時に、燃料消費量はどういうわけか驚くほど低く、300馬力の開発出力で100 kmあたり2.7〜3リットルです。 と。 出力の点では、これは、たとえばインフィニティに搭載されている内燃エンジンで、100 km あたり少なくとも 14 リットルを消費します。 このようなパラメータは、燃焼室内にあるという事実により保証されます。 混合気完全に燃え尽きます。 しかし、これはどのようにして達成されるのでしょうか? まず、エンジンはエンジニアが設計したコンロッド機構に従って設計されます。 セルゲイ・バランディン第二次世界大戦中に発明されました。 スターリン主義の科学者には、ターボジェット推進が登場して以来、開発を完了する時間がなく、ピストン内燃機関に関する彼のアイデアは実現されませんでした。 それにもかかわらず、発明者らの間でこのスキームに対する関心は依然として残っていた。 バランディンには多くの信奉者がいたが、彼は産業応用において最も進歩した アレクセイ・ヴァル。 Sergeev は、このテクノロジーを効果的に機能するプロトタイプに開発し、成果を達成することに成功しました。 さらに、セルゲイエフのエンジンは、彼が発明した根本的に新しい混合気形成と燃料燃焼の方法を使用しています。
独創的なものはすべてシンプルです
バランディンの計画はなぜ興味深いのでしょうか? このエンジンが作動しているとき、シリンダー壁に対するピストンの横圧力はありません」とアレクサンダー・セルゲイエフは言います。 - これにより、機械効率が 95% に向上します。 2番目: 増やすことができます 線速度ピストン つまり、パワーを高めることができるのです。 これまで、この運動学的スキームを産業規模で実装した人は誰もいませんでした。
10年前、セルゲイエフは「千年」もの間存在していた古代の装置、プリムスがあるのではないかと疑問に思った。 燃料のほぼ 100% が燃焼し、誰も火傷を負いません。 なぜ？ プリムスストーブでは、灯油が最初に蒸発し、液相から気相に移行して初めて燃焼するためです。 燃焼するには、燃料を準備する必要があります 化学反応燃焼 - 液相から気相に進みます。 以前は、内燃エンジンには混合気が準備されるキャブレターがありました。 しかし、それはまだ液相でした。 これで完了です 直接噴射高圧インジェクターが作動シリンダーに燃料を直接噴射する場合。 ただし、液相でも同様です。 セルゲイエフのエンジンでは異なります。混合気がガス化した後、均質な混合物が密度による深い充填成層を備えた新しい形状の燃焼室に入ります。 これにより、点火プラグの電極の領域に濃厚な混合気が確実に集中し、確実な点火が保証され、混合気が点火した後は希薄な混合気が燃焼し、毒性を最小限に抑えながらほぼ完全な燃焼が保証されます。排気ガスの影響。 ガソリンの利点と、 ディーゼルエンジン、ロッドレス接続も同様に 運動学的スキーム素晴らしい特性を持つピストンエンジンを生み出すことが可能になりました。
AvtoVAZとRostecの「少数意見」 - 最近世界が何をしたかを見てみました。 アメリカ人は灯油でガソリンに点火するというアイデアを思いつきました。 ハイブリッド。 しかし、ここでも二次電池の生産環境がどのようなものであるかを検討する必要があります。 そして、それをすべて処分する方法。 これらはどこにありますか 充電ステーション置く？ そして、この発電機を回すためのガソリンエンジンが依然として必要である、と科学者は正当に主張します。
トリアッティを拠点とするクリビンは、ロシアだけでなく米国、さらには日本でも彼の発明の特許を取得しました（日本で特許を取得するのは信じられないほど難しいことです。世界中の技術専門家は皆それを知っています）。 米国連邦特許ジャーナルに掲載された後（必須手続き）、この特許は 28,000 件から「最も興味深い」100 件まで選ばれ、「ICE の新誕生」というタイトルでセルゲイエフの新技術に関する記事が掲載されました。アメリカの権威ある雑誌「サイエンス」による。 この出版物が出版された直後、文字通り翌日、セルゲイエフはアメリカの制作会社やベンチャーファンドから手紙を受け取りました。 技術売却の要求は、ロッキード・マーティンやDARPAなどの巨大企業と関連する防衛企業からも来ている。 ほとんどの企業は、金額は明らかにせずに、科学者の米国行きの費用を支払い、現地で交渉することを申し出たが、すぐにオールインして取引金額を明らかにした企業もあった。 これらの書簡に示されている最高額 (コピーは専門家が自由に利用できます) は 2 億 2,000 万ドルです。 発明者の全資産の総額が 1,000 万ドルを超えないことを考慮すると、この提案は十分に魅力的です。
日本企業からも協力の申し出があった。 1 つの文字は、日本が新しい内燃機関の開発に官民共同のプログラムを採用したことを示しています。この計画は、経済性が 30% 高く、より環境に優しい内燃機関を開発することを目的としています (CO2 排出量を 20% 削減し、CO -現在存在するものより 35%)。 このプログラムには 100 億ドルが割り当てられており、そのうち 50% は中央政府からの資金提供です。 目標は、2020 年までに実用的なプロトタイプを実証することです。 ロシアがそのようなプロトタイプをすでに作成しており、その野心的な計画に含まれているものよりも桁違いに優れた特性を備えていることを知ったとき、その場にいた全員がどれほど動揺したことか。 しかし、購入者が並んだのは、 さまざまな国全員が拒否され、セルゲイエフ自身も真の愛国者であり続け、ロシアの投資家を見つけることを固く決意した。
しかし、内燃エンジン分野の開発を導入できる主要企業であるアフトワズ社では、セルゲイエフ氏がエンジンの文書やビデオを見せたとき、彼らはそれをあっさりと無視した。
2009 年に遡ると、VAZ の主任設計者であるペトル・ミハイロヴィチ・プルソフは、私が報告書を作成できるように、エンジン製造に関する全ロシア会議を招集したいと考えていました。 しかしその後、モスクワ人とフランス人が工場に到着し、ここの権力が変化し始め、すべてが地獄に落ちました。 工場の現経営陣にデータとビデオを見せましたが、そんなことはありえないと言われました。 「彼らはそれが改ざんだと思ったのです」とセルゲイエフさんは驚いた。
私がコメントを求めたロステックでは、彼らは1ヶ月半にわたって単に「朝食を食べさせてくれた」だけだった。 その後、そこから応答が来ましたが、企業はセルゲイエフに連絡さえしませんでした。 「単気筒の模型」 2ストロークエンジン A. N. Sergeev によって開発された内燃機関は、Rostec State Corporation の製品には適用されません。UEC は航空、ロケット、ガス ポンプ エンジンの開発と製造に取り組んでいます。 OPK社やカラシニコフ社製のドローンには、このエンジンが適用できないシステムが使用されています。 このエンジンは現在の AvtoVAZ 車両には適していません。 別の状況では、自動車には深刻な問題が発生する可能性があります。 技術向上さらに、2ストロークサイクルに関連した環境問題も解決されていない。」 つまり、人間の言葉に翻訳すると、答えは次のように解読できます。UEC - United Engine Corporation - 業界に存在するエンジン製造技術の全領域の開発に関する憲章に記載されている目標と目的にもかかわらず、それを望んでいません。新たな方向性を模索する一方で、ロステック社が既に資金と時間を費やして開発した新しいエンジン用にドローンや自動車の設計をやり直すことは、国営企業の専門家らによって不適切であると考えられている。 にもかかわらず、このメインユニット（エンジン）の簡単な調整が、真の技術革命とエネルギー革命につながるのです。 私はむしろ「プッシュプルサイクルに関連した環境問題」については沈黙を守りたい。なぜなら、勇敢なロステックは、その専門家たちがサマラ大学から送られた委員会の議定書さえ読んでいなかったという事実によって、単に「燃え尽きた」からだ。自分。
概して奇妙な手紙がUECから届いたが、それは州の理事会の人々の途方もない無能さを反映していた。 「提案されている出力範囲（最大 300 馬力）は、すでに GMZ アガットと CIAM（バラノフにちなんで名付けられた航空計器中央研究所）によってマスターされています。 "専門家"）とモーター工学設計局...」 熱工学のコースを受講している学生なら誰でも、ロッドレス運動学スキーム（バランディンスキーム）が価値があることは知っていますが、それは（同じ 300 馬力から）エンジン出力の増加に制限がないためです。必要に応じて、1000 hp . pp. 以上に簡単に上昇できます)。シリンダー壁に側圧がかからないため、ピストンの線速度はほぼ無限に増加する可能性があります。 さらに、UECの専門家は、「内燃機関を搭載した国産航空機の市場は非常に限られており、おそらく近い将来に発展するだろうが、現時点では極めて狭い」と書いている。 その論理は鉄壁です...誰かが、たとえば、既存の最新の類似品よりも燃料消費量が 3 ～ 4 分の 1 (!) 少ないドローン (またはピストン エンジンを使用する小型航空機) を世界市場にリリースした場合、 、自律的に数倍長く飛行できるということは、それに対してどれほどヒステリックなほどクレイジーな需要があるだろうかと推測します。
しかし、電気通信大学の反応には依然として合理的な部分があった。 同社の専門家は、「現行版の『ピストンエンジン製造開発戦略』では、CIAMに基づいた航空ピストンエンジンのコンピテンスセンターの創設を提案している」と述べた。 私の意見では、これが今の状況です。UEC にはこれを行う時間がまったくなく、これを行うための（基盤の観点から）何もないため、開発者が CIAM に連絡するのは理にかなっています。 開発分野における国家の能力構造が明らかになった ピストンエンジン。 しかしCIAMに連絡しても無駄だった。 同研究所の報道官は「専門家に書類を渡した。連絡が来るかもしれない…」とだけ述べた。
適切な科学者
セルゲイエフは、主要な科学機関の1つに開発結果を示しました。 ICEトピックロシア - サマラ国立研究大学の熱機関学部。 S.P.コロレバ。 その専門家は、手紙を受け取った翌日、文字通り家具工場に到着しました。 代表団は、ロシア運輸アカデミーの学者、ロシア宇宙飛行学会の対応会員、技術科学博士、教授が率いました。 ウラジミール・ビリュク- エネルギア・ロケット・スペース・コーポレーション、ロスコスモス、産業貿易省などの主任専門家である世界的に有名な科学者。委員会にはまた、 チーフエンジニア 科学センター気体力学研究 イゴール・ニッパルド、 エンジニア アレクセイ・ゴルシュカレフサマラ大学内燃機関研究室長、技術科学候補者 ドミトリー・サルミン。 Expertとのインタビューで、ウラジミール・ビリュク氏は、トリヤッチで見たものには驚いたが、すべてのエンジンインジケーターをチェックした後、何の疑問も残らなかったと語った。 訪問委員会は、このプロジェクトを優先事項として緊急に取り組むことを決定した。
共同会議の議事録には次のように記されている。 技術特性世界のエンジン業界の既存の類似指標を超える指標。 このエンジンの主な違いは、混合気の形成と燃料の燃焼に関する根本的に新しいスキームであり、各モードでの空気過剰率による燃料のほぼ完全な燃焼を保証します。 アイドルムーブ 3 ≤ λ ≤ 5 の範囲の部分負荷により、これらのモードでの燃料消費量が大幅に削減され、排気ガスの毒性が軽減されます。 CO = 0.1%、CH = 250÷350、CO2 = 3÷5%、O2 = 12÷18%。 混合気形成と燃料燃焼のための新しいソリューションは、ロシア連邦、米国、および日本の特許によって保護されています。 このエンジン多燃料であり、アイドルおよび部分負荷でダブルパージを備えた 2 ストローク サイクルで動作できるため、これらのモードでは燃料消費量が削減され、パワー モードでは 2 ストローク サイクルで動作できるため、開発が可能になります。 最大出力エンジン。 提示された内燃エンジンの単気筒モデルの動作のデモンストレーションと議論により、次の決定を下すことができます。容積 2 リットルのプロトタイプエンジンのさらなる開発と生産のために、共同作業グループを作成することが賢明です。 250÷300馬力のパワー。 少なくとも 300 Nm のトルクと 150 kg 以下の重量を備えたエンジンの場合、出力 30 ～ 35 馬力のプロトタイプ エンジンを開発することをお勧めします。 と。 最小限の質量で。」
熱物理学の世界有数の専門家の一人、サンクトペテルブルク国立研究大学ITMOコンピュータ熱物理学およびエネルギー物理モニタリング学科教授、技術科学博士 ニコライ・ピリペンコ機械効率 95% のエンジンの存在を信じていませんでした。 Expert とのインタビューで彼は次のように述べています。 ここにはある種のトリックがあります。 そうでなければ、それは原子爆弾の製造と同じレベルの現実世界のセンセーションになっていたでしょう。」 私たちがインタビューした他国の熱物理学、熱工学、ピストンエンジン製造の分野の科学界の著名人たちも、電話の向こうでニヤニヤしながら、世界には何千ものあらゆる種類の「革命的」プロジェクトが存在することを指摘した。 バキュームトレイン最後にイオンエンジンやプラズマエンジンがありますが、これらはすべて「机上のプロジェクト」であり、実際には次のいずれかの理由で実現不可能です。 デザインの特徴、または需要の欠如。 しかし、国際特許証明書を提示した後、人々は主に発明者の連絡先の詳細を尋ねました。 大阪大学教授 酒幸男 30年間にわたり日本の自動車メーカー向けにガスダイナミックエンジンシステムを開発してきた同氏は、エンジンの開発と生産を完了するために日露合弁事業を設立することを提案した。 フランクフルト・アム・マインの熱工学センターの主任エンジニア（BMWおよびフォルクスワーゲンとの契約に基づいて開発を実施） ガブリエル・ワインツ彼は「このプロジェクトがまだ進取的な投資家によって「飲み込まれて」いない」ことに驚き、協力して国際会議を開催するためにセルゲイエフをドイツに招待した。 しかし、新しいエンジンにはさまざまな分野で使用できる大きな可能性があるため、この投資家は論理的には国家であるべきです 軍事装備そして武器。
氷が割れた
国家がその恐ろしいほどの遅さで考えている間に、発明家セルゲイエフはすでに次の一歩を踏み出している。 現在、彼はサマラ大学の専門家とともに、エンジンを完成させ、彼が開発した他の技術を実装し、発電所を作成するための開発者チームを結成しています。 さまざまなタスク- 自動車、ドローン、小型航空機、小型発電、船舶など。新しいエンジンにまだ実装されていないノウハウを保護するために、35 件の新しい特許に関する文書が準備されています。 大学に資金がないことは明らかであり、今日このプロジェクトは戦略的投資家を緊急に必要としています。 RSC Energia と国防省向けの攻撃用無人機を開発する会社は、すでにセルゲイエフの開発に興味を持っています。
質的に効率の高い内燃機関を大量に導入すれば、経済のエネルギー効率は確実に向上します。 考えてみてください。今日、世界のエネルギーの 80% 以上が内燃機関によって生成されています。 電気代は数ペニーかかり（幹線網からの3倍安い価格でミニ発電所からの電気で家を自律的に暖房することが可能になる）、発電自体は辺鄙なタイガでも利用できるようになる。 車はどうですか？ 100 km あたりわずか 3 リットルの燃料を消費する 300 馬力のエンジンを搭載したジープ、または 100 km あたり 0.5 リットルの燃料を文字通り「嗅ぐ」普通の車を想像してください。 同時に、特定のガソリンだけでなくタンクを充填することも可能になります。 オクタン価、そして文字通り燃えているものすべて：近くにガソリンスタンドがありません - 私はウォッカのボトルを満たしてそこへ車で行きました。
センセーションのアプリケーション
提案されたエンジンの 95% という機械効率は、コンロッド機構 (バランディン機構) の運動学図を使用することによって達成されます。この機構では、壁にかかるピストンの横圧力を排除することで、摩擦力に打ち勝つための損失が大幅に低減されます。作動シリンダーの。 U 最高の内燃エンジンと クランク機構機械効率は 90% を維持します。
Alexander Sergeev エンジンの燃料効率は、混合気形成と燃料燃焼の新しい特許取得プロセスの組織化により 98% に達し、作動シリンダー内での燃料の完全燃焼を保証します。
提案された開発の熱力学的効率は、作業の組織化により 60 ～ 65% です。 ガソリンエンジンすべての動作モードで作動シリンダーを大気で完全に満たす 2 ストローク サイクルで、爆発のない圧縮比 ε = 14÷20 で行われます。
開発されたエンジンは、アイドルモードおよび部分負荷モードで、二重パージを備えた 2 ストローク サイクルで安定して動作します (主なエンジン動作モードは都市モードと高速道路走行で、≈80÷85%) 内燃機関の作動)、つまり、1 つのストロークが作動し、次のストロークがパージとなり、理想的には作動シリンダーを次の作動サイクルに向けて準備します。 これにより、燃料消費量をさらに削減し、最適な状態を確保することができます。 温度体制これは、エンジンの熱 (熱力学) 効率の向上にも役立ちます。
