Të gjithë motorët me djegie të brendshme të shpikur deri më sot, me gjithë diversitetin e tyre, edhe pse shumë të përmirësuar, nuk sjellin rezultatin e dëshiruar.
Arritjet e shkencës moderne tashmë po i afrohen një zgjidhjeje të re teknike dhe po zhvillojnë motorë me raporte të ndryshueshme kompresimi që mund të funksionojnë me çdo lloj karburanti. Drejtimi i duhur në industrinë e automobilave është gjithashtu se ato janë bërë hibride, të përbërë nga një gjenerator dhe një motor me një trup të lehtë. Mund të pajtohemi plotësisht me këtë, pasi edhe unë kam shpikje të tilla dhe këtë drejtimi i duhur, por këto janë vetëm gjysma e masave për të arritur rezultate të mira ekonomiko-taktike dhe teknike.
Në shpikjen e re, unë mund të ofroj jo vetëm një motor me një raport kompresimi të ndryshueshëm dhe të rregullueshëm të aftë për të punuar me çdo lloj karburanti, por edhe një motor që vështirë se mund të quhet dy-stroke, pasi gjatë një goditjeje të pistonit boshti i motorit mund të bëjë më shumë se një rrotullim në minutë.
Motori i ri do të funksionojë gjithashtu me një raport të ndryshueshëm kompresimi për çdo lloj karburanti, në të cilin procesi i kompresimit dhe emetimi i gazit do të kombinohen në një cikël. Avantazhi kryesor mbi të gjitha ekzistueset motor i ri do të ketë një ngjeshje të qetë dhe të rregullueshme të përzierjes së gazit në pistona, e cila do të kryhet nga masa e makinës, gjë që nuk është bërë në këtë botë deri më sot dhe kjo do ta bëjë motorin edhe më të fuqishëm, ekonomik dhe mjedisor. miqësore. Për një motor të tillë nuk ka asnjë problem për të krijuar një presion në piston nga 1 në 100 kg. Vetëm se kjo shpikje tani kërkon teknologji të reja dhe materiale të reja.
Kjo zgjidhje teknike nuk do të depozitohet në formën e një aplikimi për një shpikje. Tani të gjithë kanë kaluar në marrëdhëniet e tregut, kështu që nuk është fitimprurëse për mua të jap falas idetë progresive. Ky problem qëndron jo vetëm në faktin se tarifat e shtrenjta gjatë paraqitjes së një aplikimi për një shpikje, por edhe pas marrjes së një patente, shumica e shpikësve në Federata Ruse të paaftë për të mbajtur patentat e tyre edhe në vendin e tyre. Këto patenta më pas bëhen të disponueshme për prodhim dhe përdorim në vende të tjera. Unë, si shumë shpikës, gjithashtu nuk mund t'i mbaj patentat e mia jo vetëm jashtë vendit, të cilat nuk i kam, por edhe në vendin tim.
Tashmë shkencëtarët e rinj, studentët apo pensionistët që duan të shpikin diçka janë përballur me probleme të mëdha. Pse shpikësi që lindi ide e re duhet të mishërohet në formën e një shpikjeje, të mbrojtur në formën e një patente, dhe jo vetëm në Rusi, por edhe jashtë saj, pasi në shtetet fqinje mund të lëshohet pa pyetur as shpikësi. Për të filluar një dialog me klientin, shpikësi duhet jo vetëm të vërtetojë se kjo shpikje është e re dhe nuk përdoret nga askush, por gjithashtu të sigurojë, në përputhje me pikën 2.2 të marrëveshjes së licencës, dokumentacionin teknik dhe të tjerë të nevojshëm dhe të mjaftueshëm. , si dhe të sigurojë ndihmë teknologjike dhe të tjera, dhe, nëse është e nevojshme, të furnizojë mostra, materiale dhe pajisje speciale. Sidoqoftë, nuk tregohet ende këtu që shpikësi do të duhet të paguajë para gjithë kësaj:
Për paraqitjen e një kërkese për një shpikje 1650 rubla,
Për lëshimin e një patente për një shpikje 3250 rubla,
Për shqyrtimin e një kërkese nga një ekzaminim thelbësor, 2,450 rubla,
Për kryerjen e një kërkimi informacioni për një objekt, 6500 rubla.
Kryeni R&D me shpenzimet tuaja,
Zhvilloni pajisje për këtë shpikje,
Të prodhojë dokumentacionin e projektimit dhe teknik,
Bleni material dhe bëni një prototip të shpikjes,
Testoni një prototip të shpikjes së pretenduar,
Informoni klientin se shpikja është e re dhe nuk përdoret nga askush,
Informoni klientin për periudhën e kthimit të projektit për këtë shpikje,
Bëni pagesën e të gjitha tarifave dhe pagesave të ndërmjetme për ruajtjen e patentës, e kështu me radhë...
Nëse shpikësi nuk ka mbrojtjen e një patente për shpikjen, atëherë askush nuk do të flasë me shpikësi. Në të njëjtën kohë, duhet theksuar veçanërisht se klienti duhet të paguajë vetëm 1650 rubla për përdorimin e një licence ekskluzive ose jo ekskluzive për shpikjen, dhe sa do të marrë shpikësi për këtë ...
Shikoni konfirmimi se një licencë ekskluzive dhe joekskluzive për të përdorur shpikjen kushton 1650 rubla dhe nxirrni përfundimet tuaja ...
Në komunitetin shkencor, ligjet e reja dhe tarifat e patentave kanë krijuar një çekuilibër të plotë në marrëdhëniet midis shpikësit, zyrës së patentave, prodhuesve dhe konsumatorëve. Nuk dua ta transferoj këtë marrëdhënie në një nivel mjekësor, por duket kështu - kur një kokë e pavarur nuk përgjigjet se çfarë po bën dora e djathtë ose këmba e majtë. Në një situatë të tillë, e kam më të lehtë të blej licencë nga ata që kanë miratuar ligje të tilla dhe tarifa patentash, për të mos kaluar nga kategoria e të varfërve në kategorinë e lypsarëve.
Tani të gjithë kanë kaluar në marrëdhëniet e tregut, kështu që ne shpikësit ose shkencëtarët duhet të bëjmë të njëjtën gjë. Është e nevojshme të bashkëpunoni për shpikjet tuaja në bazë kontraktuale vetëm me kompanitë e mëdha duke pasur jo vetëm laboratorët e tyre, materialin dhe bazë teknike, por edhe një ekip njerëzish me mendje të njëjtë me të cilët do të mund të sillet çdo shpikje në prodhim serial. Le të shpresojmë për një të ardhme të mirë...
Motori universal Belashov
Projektuar për t'u përdorur si një makinë energjie në çdo sektor të ekonomisë kombëtare ose ushtarake. Motori universal përdor një sistem për rregullimin e vëllimit dhe ngjeshjes së përzierjes, ku raporti i kompresimit përcaktohet nga raporti volum të plotë cilindri kryesor dhe cilindër shtesë në vëllimin e dhomës së djegies, për funksionimin e motorit nga çdo lëndë djegëse motorike ose gaz, gjë që bën të mundur krijimin e një motori me djegie të brendshme miqësore me mjedisin, rritjen e efikasitetit, fuqinë, efikasitetin e motorit me djegie të brendshme dhe zvogëlimin e humbjeve të tij të nxehtësisë.
Një motor universal me djegie të brendshme përmban një mekanizëm fiksimi, një mekanizëm të shpërndarjes së gazit, një sistem furnizimi me energji, ndezje dhe formim përzierjeje, të cilat vendosen në një cilindër pistoni me një dhomë djegieje dhe një kokë, një sistem për rregullimin e vëllimit dhe ngjeshjes së përzierja, dhe koka e pistonit është bërë në formën e një cilindri me një mbulesë brenda së cilës përmban kandelin dhe injektorin. Pajisja e kalimit të xhiros, valvulat e marrjes dhe shkarkimit ndërveprojnë me sipërfaqen e brendshme të dhomës së djegies së pistonit, e bërë në formën e një filxhani. Midis cilindrit të bllokut dhe cilindrit të kokës së pistonit ekziston një dhomë shtesë, një sistem për rregullimin e vëllimit dhe ngjeshjes së përzierjes, i cili lidhet me dhomën shtesë. Kontrolli, hapja dhe mbyllja e valvulave të sistemit të kontrollit të vëllimit të përzierjes dhe kompresimit kryhet nga pistoni, bosht me gunga, kontrollues i shpejtësisë ose tufë automatike. Zgavra e brendshme e pistonit dhe baza e poshtme e kokës së pistonit, të cilat janë të lidhura me dhomën e djegies, janë bërë nga një përbërje e qëndrueshme rezistente ndaj nxehtësisë dhe kanë një copë litari rezistente ndaj nxehtësisë. Pajisja e ndërrimit të xhiros është bërë në formë valvula anashkaluese lidhur me sistemin e formimit të përzierjes. Sistemi i formimit të përzierjes së dhomës së djegies është bërë në formën e një deflektori me kanale, brazda spirale, kryesisht me seksion kryq të ndryshueshëm me vrima, një ekran dhe një injektor.
Motori universal rrit efikasitetin dhe fuqinë e një motori me djegie të brendshme, kur përdorni ndonjë lëndë djegëse motorike ose gaz, përmes përdorimit të një sistemi për rregullimin e vëllimit dhe ngjeshjes së përzierjes, dhe gjithashtu redukton humbjet e nxehtësisë kur përdorni një pistoni dhe kokë pistoni. bërë nga një përbërje rezistente ndaj nxehtësisë me një copë litari rezistente ndaj nxehtësisë. Kur punoni motor universal filmi i vajit në cilindrin e bllokut dhe cilindrin e kokës së pistonit nuk bie në kontakt me dhomën e djegies, gjë që nuk do të shkaktojë kurrë koks dhe djegie unaza pistoni, ndotje vaj motori dhe do të rrisë jetëgjatësinë e punës së motorit. Në rinovim i madh motori universal, mjafton të shkëputni kokën e pistonit nga koka e bllokut dhe të futni një bllok të ri, i cili do të thjeshtojë dhe reduktojë shumë koston e dizajnit të tij. Gjatë funksionimit të sistemit për rregullimin e vëllimit dhe ngjeshjes së përzierjes dhe sistemit të formimit të përzierjes, kur punoni me çdo karburant motorik, arrihet intensifikimi dhe stabilizimi i lartë i procesit të djegies në piston, gjë që bën të mundur krijimin e një brendshme miqësore me mjedisin. motori me djegie.
№
Motori rrotullues universal Belashov
Motori rrotullues universal Belashov është bërë në formën e një moduli të veçantë Secili modul përmban një rotor volant, një mekanizëm ekscentrik me të cilin ndërvepron pistoni, një mekanizëm kthimi të pistonit, një mekanizëm për vendosjen e presionit të punës, një grykë daljeje përmes. cilat gazra të shkarkimit lëshohen, një sistem reflektor i bërë në formën e prerjeve dhe projeksioneve që ndërveprojnë me vrimat e grykës së daljes, një sistem vulash fundore që ndërveprojnë me rotorin dhe strehimin e volantit, një sistem për futjen dhe injektimin e ujit ose përbërësve kimikë. Mekanizmi për vendosjen e presionit të punës është i lidhur me një pajisje kalimi anashkaluese të bërë në formën e një valvule anashkalimi dhe një sustë, e cila ndërvepron me sistemin për futjen dhe injektimin e përbërësve kimikë. Në varësi të metodës së formimit të përzierjes së djegshme dhe llojit të karburantit të përdorur, një motor rrotullues universal e shndërron energjinë termike në punë mekanike direkt në vetë rotorin e volantit.
№
Motori i avionit rrotullues universal Belashov
Funksionon me çdo karburant motorik ose gaz. Gjatë funksionimit (për të rritur temperaturën e gazrave të punës), mund të përdoret gjithashtu lëndë djegëse e ngurtë e bluar imët. Për shembull, qymyri me një përzierje ajri ose të gaztë, dhe për të rritur vëllimin e gazeve të punës brenda motor rrotullues përdoret ujë ose mbetje të lëngshme.
Fusha e aplikimit - ndërtimi i anijeve, inxhinieria mekanike, modulet e energjisë celulare, ndërmarrjet industriale, energjia dhe transporti, si një mjedis miqësor motorë të pastër fuqi e ulët, e mesme ose e lartë. Për qëllime ushtarake, për asgjësimin e substancave toksike dhe armëve bakteriologjike të shkatërrimit në masë.
Përparësitë e motorit jet rrotullues universal Belashov:
Dimensionet dhe pesha e vogël,
Dizajn modular,
Efikasitet i lartë,
Motori nuk ka sistem ftohjeje,
Motori nuk ka një mekanizëm fiksimi,
Pjesa e punës e rotorit pastrohet automatikisht nga depozitat e karbonit dhe hidhet nga komponimet e dëmshme.
Me shpikjen e pompës së vakumit të pistonit rrotullues universal Belashov, e cila mund të krijojë njëkohësisht shtypje e lartë dhe shkarkim të madh në një cikël, detyrë e sigurimit funksionimin e pandërprerë Zgjidhja për motorin jet rrotullues universal Belashov është shumë e thjeshtë:
Dizajni i motorit të avionit rrotullues bëhet më i lirë,
Dizajni i motorit jet rrotullues është thjeshtuar,
Motori bëhet i lehtë për tu mirëmbajtur dhe riparuar,
Efikasiteti rritet motor jet rrotullues,
Masa e motorit jet rrotullues zvogëlohet,
Mënyra e përgatitjes së përzierjes së punës është thjeshtuar,
Lista e komponentëve është zvogëluar,
Krijohet një vakum i tepërt i vazhdueshëm,
Krijohet mbipresion i vazhdueshëm,
Injektimi i përzierjes së punës dhe ndezja e tij në rotorin e volantit mund të ndodhë në një mënyrë pulsuese ose të vazhdueshme - motori nuk ka nevojë të ketë një sistem ndezjeje të përzierjes funksionale, pasi kjo mund të trajtohet nga një filament i thjeshtë që mund të ndizet vazhdimisht. .
Një zgjidhje teknike progresive, e cila synon krijimin e rotorit jet, ekonomik dhe miqësor me mjedisin motorët hibridë motorët me djegie të brendshme që punojnë me karburant hidrogjen, duke arritur një shkallë të lartë intensifikimi dhe stabilizimi të procesit të djegies së hidrogjenit duke shtuar ujë ose avull. Në të njëjtën kohë, në një motor jet rrotullues është e mundur të ndryshohet vëllimi dhe ngjeshja e përzierjes së punës brenda një gamë të gjerë.
Motori jet rrotullues universal i Belashov është i aftë të funksionojë me çdo karburant motorik ose gaz të djegshëm. Gjatë funksionimit, çdo aditiv, ujë ose avull uji mund të shtohet në motor, të cilët rrisin vëllimin e lëngut të punës dhe zvogëlojnë ndotjen. mjedisi, përmirësojnë performancën e motorit, rrisin efikasitetin, fuqinë dhe efikasitetin e tij Motorri rrotullues universal është bërë në formën e një moduli në të cilin të gjitha sistemet, pjesët, asambletë dhe mekanizmat janë identikë dhe të këmbyeshëm, gjë që lehtëson procesin e prodhimit dhe riparimit të secilit. modul dhe gjithashtu redukton koston e tij. Shih komentin mbi motorin jet rrotullues universal të Belashov.
Në verën e vitit 2017, lajmet u përhapën në të gjithë komunitetin shkencor dhe teknik - një shkencëtar i ri nga Yekaterinburg fitoi konkursin gjithë-rus për projekte inovative në fushën e energjisë. Konkursi quhet "Breakthrough Energy", shkencëtarët jo më të vjetër se 45 vjeç lejohen të marrin pjesë, dhe Leonid Plotnikov, profesor i asociuar i Universitetit Federal Ural me emrin e Presidentit të parë të Rusisë B.N. Yeltsin" (Universiteti Federal Ural), fitoi një çmim prej 1,000,000 rubla.
U raportua se Leonid zhvilloi katër zgjidhje teknike origjinale dhe mori shtatë patenta për sistemet e marrjes dhe shkarkimit të motorit me djegie të brendshme, si me turbocharged ashtu edhe me aspirim natyral. Në veçanti, modifikimi i sistemit të marrjes së një motori turbo "sipas metodës Plotnikov" mund të eliminojë mbinxehjen, të zvogëlojë zhurmën dhe sasinë e emetimet e dëmshme. Dhe modernizimi i sistemit të shkarkimit të një motori me djegie të brendshme me turbongarkues rrit efikasitetin me 2% dhe e zvogëlon atë me 1.5%. konsumi specifik karburant. Si rezultat, motori bëhet më miqësor ndaj mjedisit, i qëndrueshëm, i fuqishëm dhe i besueshëm.
A është vërtet e vërtetë kjo? Cili është thelbi i propozimeve të shkencëtarit? Arritëm të bisedonim me fituesin e konkursit dhe të zbulonim gjithçka. Nga të gjitha zgjidhjet teknike origjinale të zhvilluara nga Plotnikov, ne u vendosëm në dy të përmendura më lart: sistemet e modifikuara të marrjes dhe shkarkimit për motorët me turbocharged. Stili i prezantimit mund të duket i vështirë për t'u kuptuar në fillim, por lexoni me kujdes dhe në fund do të shkojmë te pika.
Problemet dhe sfidat
Autorësia e zhvillimeve të përshkruara më poshtë i përket një grupi shkencëtarësh të UrFU, i cili përfshin Doktorin e Shkencave Teknike, Profesor Yu.M Brodov, Doktor i Shkencave Fizike dhe Matematikore, Profesor B.P. dhe Kandidati i Shkencave Teknike, Profesor i Asociuar L.V. Puna e këtij grupi të veçantë iu dha një grant prej një milion rubla. Në studimin inxhinierik të zgjidhjeve teknike të propozuara, ata u ndihmuan nga specialistë nga Ural Diesel Engine Plant LLC, përkatësisht, kreu i departamentit, kandidati i shkencave teknike Shestakov D.S. dhe Zëvendës Kryeprojektuesi, Kandidati i Shkencave Teknike Grigoriev N.I.
Një nga parametrat kryesorë të hulumtimit të tyre ishte transferimi i nxehtësisë që vinte nga rrjedha e gazit në muret e tubacionit të hyrjes ose daljes. Sa më i ulët të jetë transferimi i nxehtësisë, aq më i ulët është stresi termik, aq më i lartë është besueshmëria dhe performanca e sistemit në tërësi. Për të vlerësuar intensitetin e transferimit të nxehtësisë, përdoret një parametër që quhet koeficienti lokal i transferimit të nxehtësisë (i shënuar si αx), dhe detyra e studiuesve ishte të gjenin mënyra për të zvogëluar këtë koeficient.
Oriz. 1. Ndryshimi i koeficientit lokal të transferimit të nxehtësisë (lх = 150 mm) αх (1) dhe shpejtësisë së rrjedhës së ajrit wх (2) në kohë τ pas kompresorit të lirë të një turbongarkuesi (në tekstin e mëtejmë TC) me një tubacion të qetë të rrumbullakët dhe të ndryshëm shpejtësitë e rrotullimit të rotorit TC: a) ntk = 35,000 min-1; b) ntk = 46,000 min-1
Çështja për ndërtimin modern të motorit është serioze, pasi kanalet e gazit-ajrit përfshihen në listën e elementëve më të ngarkuar termikisht të motorëve modernë me djegie të brendshme, dhe detyra e reduktimit të transferimit të nxehtësisë në traktet e marrjes dhe shkarkimit është veçanërisht e mprehtë për motorët me turbocharged . Në të vërtetë, në motorët turbo, në krahasim me motorët me aspirim natyral, presioni dhe temperatura në hyrje janë rritur, temperatura mesatare e ciklit rritet dhe pulsimi i gazit është më i lartë, gjë që shkakton stres termomekanik. Stresi termik çon në lodhje të pjesëve, zvogëlon besueshmërinë dhe jetën e shërbimit të përbërësve të motorit, dhe gjithashtu çon në kushte jo optimale të djegies së karburantit në cilindra dhe një rënie të fuqisë.
Shkencëtarët besojnë se stresi termik i një motori turbo mund të reduktohet, dhe këtu, siç thonë ata, ka një nuancë. Në mënyrë tipike, dy karakteristika të një turbocharger konsiderohen të rëndësishme - presioni i rritjes dhe rrjedha e ajrit, dhe vetë njësia merret si një element statik në llogaritjet. Por në fakt, studiuesit vërejnë, pas instalimit të një turbokompresori, karakteristikat termomekanike të rrjedhës së gazit ndryshojnë ndjeshëm. Prandaj, përpara se të studiojmë se si αx ndryshon në hyrje dhe dalje, është e nevojshme të studiohet vetë rrjedha e gazit përmes kompresorit. Së pari - pa marrë parasysh pjesën e pistonit të motorit (siç thonë ata, pas kompresorit të lirë, shih Fig. 1), dhe pastaj - së bashku me të.
U zhvillua dhe u krijua një sistem i automatizuar për mbledhjen dhe përpunimin e të dhënave eksperimentale - vlerat e shkallës së rrjedhës së gazit wx dhe koeficienti lokal i transferimit të nxehtësisë αx u morën dhe u përpunuan nga një palë sensorë. Për më tepër, një model motori me një cilindër u mblodh bazuar në motorin VAZ-11113 me një turbocharger TKR-6.
Oriz. 2. Varësia e koeficientit lokal të transferimit të nxehtësisë (lх = 150 mm) αх nga këndi i rrotullimit bosht me gungaφ në tubin e marrjes së një motori me djegie të brendshme me piston të mbingarkuar me shpejtësi të ndryshme të boshtit të gungës dhe shpejtësi të ndryshme të rotorit TC: 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
Studimet kanë treguar se turbongarkuesi është një burim i fuqishëm turbulence, i cili ndikon në karakteristikat termomekanike të rrjedhës së ajrit (shih Fig. 2). Për më tepër, studiuesit zbuluan se vetë instalimi i një turbongarkuesi rrit αx në hyrjen e motorit me rreth 30% - pjesërisht për shkak të faktit se ajri pas kompresorit është thjesht shumë më i nxehtë sesa në hyrjen e një motori me aspirim natyral. U mat gjithashtu transferimi i nxehtësisë në shkarkimin e motorit me një turbongarkues të instaluar, dhe doli që sa më i lartë të jetë presioni i tepërt, aq më pak intensiv ndodh transferimi i nxehtësisë.
Oriz. 3. Diagrami i sistemit të marrjes së një motori të mbingarkuar me mundësinë e shkarkimit të një pjese të ajrit të detyruar: 1 - konsum i shumëfishtë; 2 - tub lidhës; 3 - elementë lidhës; 4 - kompresor TK; 5 - njësia elektronike kontrolli i motorit; 6 - valvula elektro-pneumatike].
Si përmbledhje, rezulton se për të zvogëluar stresin termik, është e nevojshme sa më poshtë: në traktin e marrjes është e nevojshme të zvogëlohet turbulenca dhe pulsimi i ajrit, dhe në dalje të krijohet presion ose vakum shtesë, duke përshpejtuar rrjedhën - kjo do të zvogëlojë transferimin e nxehtësisë, dhe përveç kësaj, do të ketë një efekt pozitiv në pastrimin e cilindrave nga gazrat e shkarkimit.
Të gjitha këto gjëra në dukje të dukshme kishin nevojë për matje dhe analiza të hollësishme që askush nuk i kishte bërë më parë. Ishin shifrat e marra që bënë të mundur zhvillimin e masave që në të ardhmen janë të afta, nëse jo të bëjnë revolucion, atëherë sigurisht të thithin, në kuptimin e mirëfilltë të fjalës, jete e re në të gjithë industrinë e motorëve.
Oriz. 4. Varësia e koeficientit lokal të transferimit të nxehtësisë (lх = 150 mm) αх nga këndi i rrotullimit të boshtit të gungës φ në tubin e marrjes së një motori me djegie të brendshme me piston të mbingarkuar (ntk = 35,000 min-1) me një shpejtësi të boshtit me gunga n = 3,000 min- 1. Përqindja e shkarkimit të ajrit: 1 - G1 = 0.04; 2 - G2 = 0,07; 3 - G3 = 0,12].
Heqja e ajrit të tepërt nga marrja
Së pari, studiuesit propozuan një dizajn për të stabilizuar rrjedhën e ajrit në hyrje (shih Figurën 3). Një valvul elektro-pneumatike, e vendosur në traktin e marrjes pas turbinës dhe në momente të caktuara duke lëshuar një pjesë të ajrit të ngjeshur nga turbongarkuesi, stabilizon rrjedhën - zvogëlon pulsimin e shpejtësisë dhe presionit. Si rezultat, kjo duhet të çojë në një reduktim të zhurmës aerodinamike dhe stresit termik në traktin e marrjes.
Por sa duhet të rivendoset që sistemi të funksionojë në mënyrë efektive pa dobësuar ndjeshëm efektin e turbocharging? Në figurat 4 dhe 5 shohim rezultatet e matjeve: siç tregojnë studimet, pjesa optimale e ajrit të shkarkimit G qëndron në rangun nga 7 në 12% - vlera të tilla zvogëlojnë transferimin e nxehtësisë (dhe për rrjedhojë ngarkesën termike) në motor. trakti i marrjes në 30%, pra sillni atë në vlerat karakteristike të motorët atmosferikë. Nuk ka kuptim të rritet më tej pjesa e shkarkimit - nuk jep më asnjë efekt.
Oriz. 5. Krahasimi i varësive të koeficientit lokal të transferimit të nxehtësisë (lх = 150 mm, d = 30 mm) αх në këndin e rrotullimit të boshtit me gunga φ në kolektorin e marrjes së një motori me djegie të brendshme me piston të mbingarkuar pa ajrim (1) dhe me një pjesë ajrimi e ajrit (2) në ntk = 35,000 min-1 dhe n = 3,000 min-1, pjesa e shkarkimit të ajrit të tepërt është e barabartë me 12% të rrjedhës totale].
Nxjerrja në shter
Epo, po në lidhje me sistemin e shkarkimit? Siç e thamë më lart, në një motor me turbo-charged funksionon edhe në temperatura të ngritura, dhe përveç kësaj, gjithmonë dëshironi ta bëni shkarkimin sa më të favorshëm për pastrimin maksimal të cilindrave nga gazrat e shkarkimit. Metodat tradicionale për zgjidhjen e këtyre problemeve tashmë janë shteruar; Rezulton se ka.
Brodov, Zhilkin dhe Plotnikov argumentojnë se pastrimi i gazit dhe besueshmëria e sistemit të shkarkimit mund të përmirësohet duke krijuar vakum shtesë, ose nxjerrje, në të. Rrjedha e nxjerrjes, sipas zhvilluesve, ashtu si valvula e marrjes, zvogëlon pulsimin e rrjedhës dhe rrit rrjedhën vëllimore të ajrit, gjë që kontribuon në pastrimin më të mirë të cilindrave dhe rritjen e fuqisë së motorit.
Oriz. 6. Diagrami i sistemit të shkarkimit me ejektor: 1 – koka e cilindrit me kanal; 2 – tubacioni i shkarkimit; 3 – tub shkarkimi; 4 – tub nxjerrjeje; 5 – valvula elektro-pneumatike; 6 – njësia e kontrollit elektronik].
Nxjerrja ka një efekt pozitiv në transferimin e nxehtësisë nga gazrat e shkarkimit në pjesët e traktit të shkarkimit (shih Fig. 7): me një sistem të tillë, vlerat maksimale të koeficientit lokal të transferimit të nxehtësisë αx janë 20% më të ulëta se sa me një shter tradicional - me përjashtim të periudhës së mbylljes së valvulës së marrjes, këtu intensiteti i transferimit të nxehtësisë është përkundrazi, pak më i lartë. Por në përgjithësi, transferimi i nxehtësisë është akoma më pak, dhe studiuesit supozuan se një ejektor në shkarkimin e një motori turbo do të rrisë besueshmërinë e tij, pasi do të zvogëlojë transferimin e nxehtësisë nga gazrat në muret e tubacionit dhe vetë gazrat. do të ftohet nga ajri i nxjerrjes.
Oriz. 7. Varësia e koeficientit lokal të transferimit të nxehtësisë (lх = 140 mm) αх nga këndi i rrotullimit të boshtit me gunga φ në sistemin e shkarkimit në presionin e tepërt të shkarkimit pb = 0,2 MPa dhe shpejtësia e rrotullimit të boshtit me gunga n = 1,500 min-1. Konfigurimi i sistemit të shkarkimit: 1 - pa nxjerrje; 2 - me nxjerrje.]
Po sikur të kombinojmë?..
Pasi morën përfundime të tilla në një strukturë eksperimentale, shkencëtarët shkuan më tej dhe zbatuan njohuritë e marra motor i vërtetë– Motori dizel 8DM-21LM i prodhuar nga Ural Diesel Engine Plant LLC u zgjodh si një nga "subjektet e provës" Motorë të tillë përdoren si termocentrale të palëvizshme. Veç kësaj, në punë është përdorur edhe “vëllai më i vogël” i motorit me naftë 8 cilindrash, 6DM-21LM, gjithashtu në formë V, por me gjashtë cilindra.
Oriz. 8. Instalimi i një valvule solenoide për lëshimin e një pjese të ajrit në një motor nafte 8DM-21LM: 1 - valvul solenoid; 2 - tubi i hyrjes; 3 - mbështjellësi i kolektorit të shkarkimit; 4 - turbocharger.
Në motorin "junior", u zbatua një sistem i shkarkimit të shkarkimit, i kombinuar logjikisht dhe shumë zgjuar me një sistem të lehtësimit të presionit të marrjes, të cilin e pamë pak më herët - në fund të fundit, siç tregohet në Figurën 3, ajri i shkarkimit mund të përdoret për nevojat e motorit. Siç mund ta shihni (Fig. 9), tubat vendosen mbi kolektorin e shkarkimit në të cilin furnizohet ajri i marrë nga hyrja - ky është i njëjti presion i tepërt që krijon turbulenca pas kompresorit. Ajri nga tubat "shpërndahet" përmes një sistemi valvulash elektrike, të cilat ndodhen menjëherë pas portës së shkarkimit të secilit prej gjashtë cilindrave.
Oriz. 9. Pamje e përgjithshme e sistemit të modernizuar të shkarkimit të motorit 6DM-21LM: 1 – tubacioni i shkarkimit; 2 – turbocharger; 3 – tubi i daljes së gazit; 4 – sistemi i nxjerrjes.
Një pajisje e tillë nxjerrjeje krijon vakum shtesë në kolektorin e shkarkimit, i cili çon në barazimin e rrjedhës së gazit dhe dobësimin e proceseve kalimtare në të ashtuquajturën shtresë tranzicioni. Autorët e studimit matën shpejtësinë e rrjedhës së ajrit wх në varësi të këndit të rrotullimit të boshtit me gunga φ me dhe pa nxjerrje shkarkimi.
Nga Figura 10 mund të shihet se gjatë nxjerrjes shpejtësia maksimale e rrjedhës është më e lartë, dhe pas mbylljes së valvulës së shkarkimit ajo bie më ngadalë sesa në një kolektor pa një sistem të tillë - fitohet një lloj "efekti i pastrimit". Autorët thonë se rezultatet tregojnë stabilizim të rrjedhës dhe pastrim më të mirë të cilindrave të motorit nga gazrat e shkarkimit.
Oriz. 10. Varësia e shpejtësisë lokale të rrjedhës së gazit (lx = 140 mm, d = 30 mm) wх në tubacionin e shkarkimit me nxjerrje (1) dhe tubacionit tradicional (2) nga këndi i rrotullimit të boshtit me gunga φ në shpejtësinë e rrotullimit të boshtit me gunga n = 3000 min- 1 dhe presioni i tepërt fillestar pb = 2.0 bar.
Cili është rezultati?
Pra, le ta marrim me radhë. Së pari, nëse një pjesë e vogël e ajrit të ngjeshur nga kompresori shkarkohet nga kolektori i marrjes së një motori turbo, është e mundur të zvogëlohet transferimi i nxehtësisë nga ajri në muret e kolektorit deri në 30% dhe në të njëjtën kohë. kohë ruajnë rrjedhën masive të ajrit që hyn në motor në një nivel normal. Së dyti, nëse përdorni nxjerrjen në shkarkimin e shkarkimit, atëherë transferimi i nxehtësisë në kolektorin e shkarkimit gjithashtu mund të zvogëlohet ndjeshëm - matjet e marra japin një vlerë prej rreth 15% - dhe gjithashtu përmirësojnë pastrimin e gazit të cilindrave.
Duke kombinuar gjetjet e treguara shkencore për kanalet e marrjes dhe shkarkimit në një sistem të vetëm, do të përftojmë një efekt kompleks: duke marrë një pjesë të ajrit nga marrja, duke e transferuar atë në shkarkim dhe duke sinkronizuar saktësisht këto pulse në kohë, sistemi do të niveloni dhe "qetësoni" rrjedhën e ajrit dhe gazrave të shkarkimit. Si rezultat, ne duhet të marrim një motor që është më pak i ngarkuar termikisht, më i besueshëm dhe produktiv në krahasim me një motor konvencional turbo.
Pra, rezultatet u morën në kushte laboratorike, të konfirmuara nga modelimi matematik dhe llogaritjet analitike, pas së cilës u krijua një prototip, mbi të cilin u kryen dhe u konfirmuan testet. efekte pozitive. Deri më tani, e gjithë kjo është zbatuar brenda mureve të UrFU në një motor të madh të palëvizshëm turbodiesel (motorët e këtij lloji përdoren gjithashtu në lokomotiva dhe anije me naftë), megjithatë, parimet e ngulitura në dizajn mund të zënë rrënjë edhe në motorë më të vegjël - imagjinoni, për shembull, një Gazellë GAZ, UAZ Patriot ose LADA Vesta merrni një motor të ri turbo, dhe madje me karakteristika më të mira se analoge të huaj... A është e mundur që një prirje e re në ndërtimin e motorëve të fillojë në Rusi?
Shkencëtarët nga UrFU gjithashtu kanë zgjidhje për reduktimin e ngarkesës termike të motorëve atmosferikë, dhe njëra prej tyre është profilizimi i kanalit: tërthor (duke futur një insert me një seksion kryq katror ose trekëndor) dhe gjatësor. Në parim, duke përdorur të gjitha këto zgjidhje, tani është e mundur të ndërtohen prototipe pune, të kryhen teste dhe, nëse rezultati është pozitiv, të nisë prodhimi masiv - drejtimet e dhëna të projektimit dhe ndërtimit, sipas shkencëtarëve, nuk kërkojnë shpenzime të konsiderueshme financiare dhe kohore. . Tani duhet të ketë prodhues të interesuar.
Leonid Plotnikov thotë se ai e konsideron veten kryesisht një shkencëtar dhe nuk vendos një qëllim për të komercializuar zhvillimet e reja.
Ndër qëllimet, më mirë do të përmendja kërkime të mëtejshme, marrjen e rezultateve të reja shkencore dhe zhvillimin e modeleve origjinale të sistemeve gaz-ajër për motorët me djegie të brendshme pistoni. Nëse rezultatet e mia janë të dobishme për industrinë, atëherë do të jem i lumtur. Unë e di nga përvoja se zbatimi i rezultateve është një proces shumë kompleks dhe intensiv i punës, dhe nëse zhyteni në të, nuk do të ketë kohë për shkencë dhe mësimdhënie. Dhe unë jam më i prirur drejt fushës së arsimit dhe shkencës, dhe jo drejt industrisë dhe biznesitProfesor i asociuar në Universitetin Federal Ural me emrin e Presidentit të parë të Rusisë B.N. Yeltsin" (Universiteti Federal Ural)
Megjithatë, ai shton se procesi i zbatimit të rezultateve të hulumtimit në makinat energjetike të PJSC Uralmashzavod tashmë ka filluar. Ritmi i zbatimit është ende i ulët, e gjithë puna është në fazën fillestare, dhe ka shumë pak specifika, por ndërmarrja është e interesuar. Mbetet vetëm të shpresojmë se do të shohim ende rezultatet e këtij zbatimi. Dhe gjithashtu se puna e shkencëtarëve do të gjejë aplikim në industrinë vendase të automobilave.
Si i vlerësoni rezultatet e studimit?
Ndërsa të gjitha të njëjtat parime bazë që vënë në lëvizje të parën motorët e makinave, janë ende në përdorim sot, motorët modernë kanë evoluar shumë për të përmbushur kërkesat e fuqisë, mirëdashjes mjedisore dhe efikasitetit për të përmbushur nevojat e drejtuesve modernë dhe, natyrisht, kornizat ligjore.
Mendoni për motorët e vjetër si ujqër dhe ata modernë si qen. Të dy llojet e kafshëve ndajnë të njëjtën trashëgimi dhe karakteristika të ngjashme, por specia e fundit i kryen funksionet e saj në mënyrë të përsosur në situatat moderne, ndërsa e para thjesht nuk mund të përshtatej me jetën në qytet ose në periferi; të parët kryejnë një detyrë: të gjuajnë për të mbijetuar, të dytët kryejnë një sërë detyrash dhe kanë nëngrupet e tyre për të kryer funksione specifike, si: gjuetia, siguria, pjesëmarrja në ekspozita e të tjera. Gjithashtu motorët: versionet e tyre të mëparshme kërkonin vetëm pak - thjesht për ta vënë makinën në lëvizje në mënyrë që të lëvizte të paktën po aq ngadalë sa një kalë, ndërsa një motor modern kërkon shumë më tepër: të jetë i qetë dhe në të njëjtën kohë të ketë mjaftueshëm fuqinë për të përmbushur kriteret moderne, dhe ndoshta edhe një burim krenarie për pronarin e saj.
Para se të flasim për atë se si motorët modernë të makinave ndryshojnë nga ata më të vjetër, është e nevojshme të kuptojmë makinën. Në çdo rast, parimi është i njëjtë: një përzierje e benzinës dhe ajrit ndizet në një dhomë të quajtur cilindër. Në cilindër, pistoni, i cili merr presion për shkak të shpërthimit, lëviz poshtë dhe pastaj përsëri lart nga inercia dhe nën veprimin e një pistoni tjetër, i cili ndodhet saktësisht në vendndodhjen e kundërt në krahasim me të parën. Pistoni është ngjitur në boshtin e gungës. Kur pistoni lëviz lart e poshtë, ai bën që boshti me gunga të rrotullohet. Bosht me gunga më pas shkon te kutia e shpejtësisë, së cilës ia transmeton këtë rrotullim dhe më pas kutia e shpejtësisë e transmeton te shasia, apogjeja e së cilës janë rrotat e makinës. Tingëllon e thjeshtë, apo jo? Me motorët modernë gjithçka është absolutisht e njëjtë, por ka një numër të madh nuancash.
Ndërkohë, një motor modern me benzinë është ende shumë larg idealit të efikasitetit - imagjinoni, nga e gjithë energjia kimike e disponueshme në benzinë, vetëm rreth 15 për qind e saj shndërrohet në energji mekanike, e cila përfundimisht drejton makinën. Statistikat tregojnë se një tjetër 17 për qind e energjisë humbet në punë dhe 62 për qind humbet në motor për shkak të nxehtësisë dhe fërkimit.
Në foton në të majtë: motor i vjetër Saab; në foton në të djathtë: moderne Mini motor Cooper
Motorët modernë kanë një sërë teknologjish për t'i bërë ata më efikas në funksionim. Për shembull, teknologjia e injektimit të drejtpërdrejtë, e cila përzien karburantin dhe ajrin përpara se të futen në cilindër, mund të përmirësojë efikasitetin e motorit me 12 për qind, sepse karburanti digjet në mënyrë më efikase. Turbochargers dhe turbocharging, të cilat përdorin ajër të kompresuar nga sistemi i shkarkimit makinat, e bëjnë më efikas ciklin e djegies. Ajri i kompresuarçon në djegie më efikase. Koha e valvulave dhe teknologjia e çaktivizimit të cilindrit janë risi të tilla që lejojnë motorin të përdorë vetëm sasinë e karburantit që kërkon motori, duke rritur në mënyrë të ngjashme efikasitetin e tij.
Por një nga ndryshimet kryesore midis motorëve modernë të makinave dhe atyre më të vjetër është ai motorët modernë Ata punojnë si në modalitetin "pritshmëri", në një modalitet minimal, kur nuk kanë nevojë të përshpejtojnë makinën. Në motorin e vjetër me 8 cilindra, të tetë cilindrat ndizeshin nëse makina ishte në boshe ose përshpejtonte sa më shpejt që të mundej nga pedali i gazit. Përveç kësaj, të tetë cilindrat morën të njëjtën sasi karburanti në çdo kohë të caktuar.
Motorët e sotëm kanë teknologji që i lejon ata të punojnë më zgjuar. Çaktivizimi i cilindrit është një sistem që lejon disa cilindra të motorit të fiken kur nuk janë të nevojshëm, si p.sh. kur makina është në boshe ose kur lëviz pa presion mbi pedalin e gazit. Por kur nevojitet e gjithë fuqia e motorit, këta cilindra të fikur më parë "zgjohen" dhe ndihmojnë pjesën tjetër. Çaktivizimi i cilindrit i ndihmon motorët të funksionojnë në mënyrë më efikase, sepse do të thotë se motori përdor vetëm karburantin që i nevojitet dhe aplikon vetëm forcën që i nevojitet për të parandaluar bllokimin e motorit dhe për të prodhuar fuqi të mjaftueshme për të funksionuar elektronikën dhe kontrollin e klimës dhe funksione të tjera shtesë.
Teknologjia e kohës së valvulave, nga ana tjetër, ndihmon motorët modernë të funksionojnë më inteligjentë. Pa këtë sistem, valvulat hapen në të njëjtën sasi karburanti për të njëjtën kohë dhe me të njëjtin hapje gjatë gjithë kohës, pavarësisht se sa fort përpiqet të funksionojë motori. Kjo gjeneron humbje të mëdha të karburantit. Me kohën e ndryshueshme të valvulave, hapjet e valvulave janë të optimizuara për llojin e punës që bën motori. Kjo ndihmon motorin të konsumojë më pak karburant dhe punoni shumë më me efikasitet.
Motorët modernë kanë shumë teknologji që i ndihmojnë ata të përdorin më pak karburant ndërsa prodhojnë më shumë fuqi se motorët e vjetër, por ata kanë një gjë më shumë që motorët e vjetër e kanë lënë pas dore: bashkëdrejtuesit.
Motorët e sotëm të makinave nuk janë vetëm përparime komplekse teknologjike, por janë një zinxhir i tërë komponentësh dhe montimesh që funksionojnë në harmoni me të gjithë komponentët e përparimeve të tilla të teknologjisë së lartë që i ndihmojnë ata të bëjnë punën e tyre më mirë. Pra, më parë, dy ose tre ingranazhe në një kuti ishin mjaft të mjaftueshme, sot kutitë e ingranazheve me katër dhe madje pesë shpejtësi tashmë po bëhen të vjetëruara - motorët modernë janë të pajisur me kuti ingranazhesh moderne me shtatë dhe madje tetë shpejtësi. Sa më i madh të jetë numri i marsheve, aq më mirë motori punon në dy drejtime njëherësh: së pari, në një gamë më të gjerë shpejtësish është e mundur të arrihet një gamë më e larmishme e shpejtësive të motorit, që do të thotë të përshpejtohet ngadalë ose shpejt në varësi të nevojave të dëshiruara. ; së dyti, kursen karburantin në mënyrë më efikase për shkak të së njëjtës shpejtësi. Por edhe nëse tetë marsha në kuti nuk janë të mjaftueshme, motorët modernë mund të kenë një "marrëdhënie partneriteti" me një transmetim të vazhdueshëm të ndryshueshëm (variator). Parimi i funksionimit të variatorëve bazohet në një numër të pafund të raportet e marsheve, gjë që i bën ata të aftë të transferojnë fuqinë e motorit te rrotat në mënyrën më efikase në çdo interval shpejtësie të automjetit.
Motorët modernë marrin ndihmë nga motorët elektrikë të fuqizuar nga bateritë. Ndërsa një motor elektrik mund të fuqizojë makinën me shpejtësi të ngadaltë ose të fuqizojë pajisjet elektrike në makinë vetëm kur makina është e ndaluar, ai gjithashtu mund të gjenerojë energji shtesë kur nevojitet, si për shembull kur makina nuk përshpejton mjaftueshëm shpejt.
Por partneri kryesor, i cili ka bërë të mundur rritjen e ndjeshme të efikasitetit të motorit, është, natyrisht, kompjuteri në bord, "truri" i makinës, i cili kontrollon të dy ndërrimin e marsheve (përveç kutisë së marsheve manuale ), dhe pasurinë dhe sasinë e përzierjes karburant-ajër të injektuar në cilindra, dhe më shumë një gamë të madhe funksionesh.
Një motor nafte me katër turbina, motori i parë në botë me një mbushës elektrik dhe një njësi revolucionare që mund t'i japë jetë të re motorit me djegie të brendshme: "Motor" paraqet një përmbledhje termocentralet me zgjidhjet më inovative të shfaqura gjatë muajve të fundit.
Që nga fillimi i vitit 2016, na janë shfaqur motorë dizel me dizajn mbresëlënës për modelin kryesor BMW dhe versionin "i ngarkuar" të Audi Q7, me zhvendosje të vogël, por shumë "të zgjuar" benzie motor i ri Volkswagen, G8 për Panamera-n e re dhe një produkt i pazakontë i bashkëpunimit mes Koenigsegg dhe kinezëve nga Qoros.
Çfarë kanë të përbashkët BMW 7 dhe një supermakinë? Bugatti Veyron? Numri i turbinave në motor! Këtë pranverë, flamuri bavarez mori një njësi të re nafte: tre litra zhvendosje, gjashtë cilindra dhe katër mbingarkues. Katër! Ky nuk është vetëm motori i parë me karburant të rëndë të prodhimit në histori me kaq shumë turbina, por edhe "gjashtë" më e fuqishme me naftë në botë.
Motori zhvillon 400 Fuqia e kuajve 760 Nm çift rrotullues - 19 kuaj fuqi dhe 20 Nm më shumë se njësia e mëparshme me tre kompresorë. Motori, i çiftuar me një transmetim automatik me tetë shpejtësi, lejon që "shtatë" të përshpejtojë nga zero në njëqind kilometra në orë në 4.6 sekonda (sedani me rrota të gjata bën të njëjtin ushtrim në 4.7 sekonda) - 0.3 sekonda më shpejt se ai paraardhës . Por dizajni i këtij motori ndoshta përmban një potencial shumë më të madh.
Sistemi i mbimbushjes me shumë faza të këtij motori përbëhet nga dy superngarkues me inerci të ulët shtypje e lartë të instaluar në një njësi të vetme, si dhe dy kompresorë kompakt me presion të ulët. Të gjitha turbinat aktivizohen në mënyrë sekuenciale, me kompresorin e dytë me presion të lartë të aktivizuar vetëm gjatë përshpejtimit të papritur dhe vetëm me shpejtësi të boshtit të gungës mbi 2500 rpm.
Njësia e re doli të ishte pak më e lehtë dhe më çift rrotullues: çift rrotullimi i parë 450 Nm është i disponueshëm nga 1000 rpm, dhe motori arrin në raftin 760 Nm në intervalin nga 2000 në 3000 rpm.
Një turbinë shtesë me presion të ulët bëri të mundur jo vetëm rritjen e prodhimit të motorit, por edhe rritjen e ekonomisë së karburantit me 11 përqind - deri në 5.7-5.9 litra për njëqind kilometra.
Në një simpozium në Vjenë, Volkswagen prezantoi një "turbo-four" të ri 1.5 litërsh që do të zëvendësojë njësinë aktuale 1.4 litra me supermbushje. Risia kryesore e këtij motori është një turbinë me gjeometri të ndryshueshme shtytëse, e cila për herë të parë në botë do të shfaqet në modelet e prodhimit masiv me motorë me djegie të brendshme me ndezje shkëndija.
Kompresorë me gjeometri të ndryshueshme Peugeot, Citroen, Honda dhe Chrysler e përdorën atë në fund të viteve 1980, por tani teknologjia përdoret vetëm në sportet dhe supermakinat si Porsche 911 Turbo, si dhe katërt e reja me turbocharge në 718 Cayman dhe 718 Boxster. Epo brenda njësitë me naftë, sigurisht.
Një tipar i veçantë i një turbocharger të tillë është një unazë me petale të veçanta udhëzuese që mund të ndryshojnë këndin e tyre për të optimizuar fuqinë e turbinës nën ngarkesa specifike. Aftësia për të ndryshuar seksionin tërthor rrit prodhimin, përmirëson reagimin e motorit dhe redukton konsumin e karburantit. Çift rrotullues maksimal arrihet me shpejtësi më të ulëta dhe është i disponueshëm në një gamë më të gjerë në krahasim me motorët me një mbingarkues tradicional.
Një nga modelet e para që mori një motor me një turbinë me gjeometri të ndryshueshme shtytëse ishte hatchback-u në shkallë të vogël Shelby CSX-VNT i vitit 1989.
Njësia e re 1.5 litra do të ofrohet në dy opsione fuqie: 131 dhe 150 kuaj fuqi. Çift rrotullimi maksimal i motorit bazë prej 200 Nm arrihet tashmë në 1300 rpm dhe është i disponueshëm deri në 4500 rpm.
Një risi tjetër është se ky motor do të funksionojë sipas ciklit Miller, në të cilin valvula e hyrjes mbetet i hapur për ca kohë në fillim të ciklit të kompresimit dhe mbyllet pak më vonë se në motorët standardë. Si rezultat, raporti gjeometrik i ngjeshjes u rrit nga 10.5:1 në motorin e mëparshëm në 12.5:1.
Për më tepër, "katërshja" e re mori një sistem të çaktivizimit të cilindrave që fikën dy prej tyre nën ngarkesa të ulëta, një sistem të përmirësuar të injektimit të karburantit me presion të rritur në 350 bar, një kokë cilindri plotësisht të ri dhe një sistem ftohjeje të kontrolluar elektronikisht.
"Dieselgate" ende nuk ishte shuar, dhe Audi kishte një "tetë" të re me katër litra 435 kuaj fuqi me supermbushje të trefishtë, e cila debutoi në SUV "të ngarkuar" SQ7. Dy turbina tradicionale punojnë këtu së bashku me një kompresor me makinë elektrike. Kjo është hera e parë që një skemë e tillë përdoret në një makinë prodhimi.
Kompresori rrotullohet deri në 7 kilovat (9,5 kuaj fuqi) motor elektrik, i cili e përshpejton rotorin në 70 mijë rrotullime në vetëm një çerek sekonde, duke shmangur vonesën turbo. Motori elektrik mundësohet nga një sistem elektrik i veçantë 48 volt dhe një paketë baterish litium-jon e vendosur nën bagazhin e kryqëzimit "të ngarkuar".
Vetë motori V8 me katër litra është gjithashtu i ri. Turbongarkuesit këtu janë të vendosur në kamerën e bllokut të cilindrit dhe funksionojnë në një skemë me dy faza. Me shpejtësi të ulët dhe të mesme, sistemi i ngritjes së valvulave hap një nga dy valvulat e shkarkimit në secilin cilindër, duke rrotulluar turbinën e parë. Ndërsa ngarkesa rritet (2200-2700 rpm), elektronika hap një valvul të dytë shkarkimi dhe një kompresor tjetër aktivizohet. Mbushësi elektrik funksionon në fund.
Si rezultat, njësia me katër litra zhvillon 435 kuaj fuqi, dhe një çift rrotullues maksimal prej 900 Nm është i disponueshëm në rangun prej 1000-3250 rpm. Motori, duke punuar së bashku me një transmetim automatik me tetë shpejtësi, lejon që SUV me shtatë vende të arrijë "qindra" në 4.8 sekonda. Shpejtesi maksimale E kufizuar në mënyrë elektronike në 250 kilometra në orë.
I ri Motori Audi do të shfaqet në modelet e tjera të Volkswagen në të ardhmen, duke përfshirë edhe të rejat Porsche Panamera dhe Cayenne, si dhe një modifikim me naftë i Bentley Bentayga.
Një tjetër motor "global" që së pari do të debutojë në gjeneratën e ardhshme Porsche Panamera Turbo dhe Cayenne Turbo, dhe më pas do të arrijë Modelet e Audi, Bentley dhe madje edhe Lamborghini. Ky është motori i fundit V8 me dy turbo me katër litra, i cili do të zëvendësojë motorin aktual 4.8 litra turbo-tetë.
Ulja e zhvendosjes, përveç unifikimit me termocentralet e tjera të koncernit Volkswagen, do të lejojë modelet kryesore të Porsche - Panamera Turbo dhe Cayenne Turbo - të anashkalojnë taksën e rritur për makinat me motorë mbi katër litra në fuqi në Kinë.
Në versionin bazë, motori i ri do të zhvillojë 550 kuaj fuqi dhe 770 Nm çift rrotullues, që është 30 kuaj fuqi dhe 70 Nm më shumë se njësia e mëparshme 4.8. Në të njëjtën kohë, Porsche thotë se në versionet Panamera Turbo S dhe Cayenne Turbo S do të prodhojë mbi 600 kuaj fuqi dhe 810 Nm.
Përveç fuqisë së lartë, motori i ri do të jetë dukshëm më efikas se ai i mëparshmi. Që do të thotë se është më ekonomike. Në fund të fundit, ai do të marrë një sistem për çaktivizimin e gjysmës së cilindrave me ngarkesa të ulëta (në rangun nga 950 në 3500 rpm), i cili do të përmirësojë ekonominë e karburantit me 30 përqind.
V8 me dy turbo është i bashkuar me motorin turbo V6 me tre litra të zhvilluar nga Audi, dhe është krijuar duke marrë parasysh përdorimin e tij në të dyja platformë modulare Shasi MLB dhe MSB. Arkitektura e parë është projektuar për automjete me para dhe me të gjitha rrotat(lexoni, Audi A4, A5, A6 dhe derivatet, përfshirë kryqëzimet), dhe e dyta - me lëvizje të pasme ose me të gjitha rrotat (përdoret në modelet e mëdha Porsche dhe Bentley).
Prandaj, përveç Panamera dhe Cayenne të re, një motor me katër litra do t'i bashkohet formacionit Motorët Audi A6, A8 dhe Q7 të gjeneratave të ardhshme, si dhe dy modele Bentley - Bentayga dhe Continental. Më në fund, me këtë motor me shumë mundësi do të pajiset edhe crossover-i Lamborghini Urus, i cili duhet t'i heqë Benteiga-s titullin "SUV-i më i shpejtë i prodhimit në botë".
Artikulli është marrë nga dora e tretë, por fillimisht nga Eksperti: http://expert.ru/expert/2016/49/dvigatel-energorevolyutsii/
Një motor me djegie të brendshme (ICE) me një efikasitet mekanik prej 95% praktikisht nuk ka gazra të dëmshëm të shkarkimit dhe është i aftë të zhvillojë një fuqi prej 300 kf me një konsum karburanti prej tre litrash për 100 km. Me. Dhe efikasiteti i përgjithshëm i motorit mrekullibërës që funksionon me benzinë është rreth 60%. Kjo duket e pabesueshme, sepse efikasiteti i motorëve me djegie të brendshme me benzinë të prodhuar në masë nuk kalon 25%, dhe motorët me naftë - 40%. Ky projekt është një prototip i vërtetë pune, i montuar në "bodrumin" e një fabrike të vogël mobiljesh. Teknologjitë e reja të përdorura në këtë motor janë patentuar në Rusi, SHBA dhe madje edhe Japoni. Të gjitha përpjekjet e kompanive të huaja për të blerë këto zhvillime nga patrioti-Kulibin u hodhën poshtë, megjithëse u ofruan shuma 20 herë më të larta se kostoja e të gjithë biznesit të tij. Duket se ky projekt mund të krijojë konkurrencë serioze për makinën elektrike.
Rotori i amoniakut dhe transformatori i saldimit
Krijuesi i motorit doli të ishte autor i më shumë se 50 patentave, përfshirë ato ndërkombëtare. Alexander Nikolaevich Sergeev- zhvillues i teknologjisë origjinale për rotorët e saldimit për prodhimin e amoniakut, furnizimet me energji elektrike për harkun e saldimit, spoilerët aerodinamikë për makinat VAZ dhe më shumë se 50 produkte të tjera që përdoren ende në gjashtë industri. Sergeev mori patentën e tij të parë për një shpikje kur ishte ende student në vitet 1970, dhe iu dha titulli i nderit "Shkencëtari i Ri i Vitit", dhe tre vjet më vonë, ai shkoi të punojë si inxhinier në uzinën Azotremmash (tani pjesë i kompanisë Holding Togliattiazot - prodhuesi më i madh i azotit në botë), bëri një revolucion teknologjik në industri. Teknologjia që ai zhvilloi për saldimin e shtytësve të kompresorëve centrifugale bëri të mundur rritjen disa herë të jetës së shërbimit të këtyre njësive dhe refuzimin e furnizimit me pajisje të ngjashme nga SHBA.
Ne ishim të parët në botë që bëmë një rotor të gjithanshëm,” shpjegon Alexander. - Kjo është njësia kryesore në prodhimin e amoniakut - një njësi për ngjeshjen e gazit në një presion prej mbi 300 atmosferash me shpejtësi hipersonike periferike të shtytësve të kompresorit. Unë kam rreth pesëmbëdhjetë të drejta autori në temën e saldimit me hark të kontrolluar magnetikisht. Me pak fjalë, atje, në fakt, u bë një zbulim mbi efektin e fushës elektromagnetike në përçueshmërinë elektrike dhe termike.
Zhvillimet në fushën e saldimit, të krijuara brenda industrisë kimike, ishin të dobishme në industri të tjera. Sergeev zhvilloi një transformator saldimi, karakteristikat e të cilit tejkalonin ato të shitura në treg, ndërsa kostoja e tij ishte 30% më e ulët, dhe hapësira e zënë u zvogëlua me pesë herë. Në vitet 1980, shpikësi donte t'u propozonte eprorëve zhvillimet e tij, por në vend shpërtheu perestrojka dhe filloi lëvizja bashkëpunuese; Sergeev u largua nga fabrika dhe, duke marrë me vete thelbin e ekipit të tij, organizoi një ndërmarrje që prodhonte pajisje industriale saldimi.
Erdha në bankën e shtetit dhe thashë që duam të organizojmë një kooperativë. Ata thonë: shkruani një plan biznesi. Unë shkarravita në një copë letër A4 me dorën time, pikërisht përballë tyre. Ne morëm kredinë e parë prej gjashtëdhjetë mijë rubla. Vajza sapo erdhi nga banka dhe kontrolloi përdorimin e synuar,” kujton shkencëtari.
Nga spoilerët për VAZ-të e deri te mobiljet
Në 1999, Sergeev filloi zhvillimet në fushën e kimisë plastike. Ai themeloi kompaninë Technocom, e cila, duke përdorur shpikjet e tij, krijoi spoilerë për modelet e reja AvtoVAZ. Shkurtimisht, Sergeev kuptoi se si ta bënte shkumën poliuretani të qëndrueshme dhe të lehtë - diçka që për shumë vite, sipas specifikimeve teknike të gjigantit të automjeteve, kompanitë që konkurronin për një kontratë me AvtoVAZ nuk mund ta zbatonin. Rezultati është një material i përbërë që mund të përballojë ngarkesat mekanike në nivelin e plastikës teknike. Gjatë disa viteve, kompania ka furnizuar mbi një milion spoilerë në rripin kryesor transportues të AvtoVAZ. Sergeev mbrojti projektin në fondin e sipërmarrjes të rajonit të Samara, duke marrë financim për blerjen e pajisjeve, si dhe investimet e farës që arrijnë në 70 milion rubla. Tre vjet më vonë, kompania Technocom filloi prodhimin e produkteve me shkumë poliuretani për industrinë e mobiljeve - elemente për dekorimin e fasadave të ndërtesave nën markën Modus Decor. Sot Technocom është një nga tre liderët në këtë treg, në të cilin, meqë ra fjala, para ardhjes së banorëve të Togliatti, importet thuajse mbretëronin suprem. Kur u pyet nëse Sergeev ishte i kënaqur me biznesin e tij të mobiljeve, mora një përgjigje të papritur: "E nisa këtë biznes vetëm për të fituar para për punën e vërtetë të jetës sime - krijimin e një motori me djegie të brendshme që funksionon sipas parimeve të reja." Në "bodrumin" e Modus Decor, Sergeev ka zhvilluar një motor të ri për shumë vite, dhe këtë vit ai ndërtoi një prototip pune.
Motori i ëndrrave
Para meje ishte një motor në dukje i zakonshëm me djegie të brendshme - një motor me djegie të brendshme, i cili përdoret në automjeteve, energji e vogël, aviacion i vogël dhe shumë vende të tjera. E vetmja gjë e çuditshme ishte se, së pari, ishte me dy goditje, dhe së dyti, nuk gjeta asnjë valvul mbyt në të. Motori ishte i lidhur me një analizues standard të gazit industrial, i cili bëri të mundur përcaktimin e përbërjes së gazrave të shkarkimit dhe karakteristikave të tyre sasiore - CO, CO2, CH, O2, si dhe koeficientin e ajrit të tepërt λ - i ashtuquajturi lambda, me saktësi të qindtat e një thyese. Sergeev ndezi motorin (në benzinë), i cili filloi të bënte tinguj mjaft të dallueshëm të një mekanizmi pistoni të punës, por analizuesi i gazit filloi të tregojë gjëra të çuditshme - përbërja e gazrave të shkarkimit nuk ishte shumë e ndryshme nga përbërja e ajrit të zakonshëm (përveç për një sasi të vogël hidrokarburesh: CO - 0,1%, CO2 - 3%, CH - 250 njësi dhe O2 - 18%. Vlen të kujtojmë këtu se ajri që thithim përmban vetëm 18% oksigjen (nga 17 në 21%, për të qenë të saktë). Dhe në shter edhe të motorëve më të shtrenjtë me katër goditje nga më të lartat standard mjedisor përmbajtja e gazit është si më poshtë: CO - 0,5%, CO2 - 15%, CH - 220 njësi (pa konvertues katalitik), O2 - 0,5%. Lambda (λ) në motorin e ri është 2÷5.
Shiko, nuk ka mbytje, por është një cikël me dy goditje. Një cilindër rrotullon një diagramë kinematike me katër cilindra,” tregon Sergeev për pjesët e motorit, duke shijuar efektin që pati tek unë. - Tani po e mbyll kolektorin e marrjes. Eshte si valvula e mbytjes. Kjo është për të treguar se analizuesi i gazit po funksionon siç duhet. Për specialistët kjo është menjëherë e qartë. Tani lambda do të fillojë të shfaqet. Lambda është 1.43, që do të thotë se pajisja po funksionon. Tani ka më pak oksigjen dhe më shumë se një mijë SN tashmë po zvarriten. Pasi e hapën, filloi të funksiononte me mbushje të plotë. Gjithçka: oksigjeni rritet, CO zvogëlohet, CO2 zvogëlohet. Kur vijnë specialistë që e kuptojnë temën, ata thjesht nuk e besojnë atë. Motori funksionon praktikisht në ajër.
Një motor nga "bodrumi" i një prodhuesi mobiljesh Tolyatti nuk e ndot aspak atmosferën. Në të njëjtën kohë, konsumi i tij i karburantit është disi fantastikisht i ulët: 2.7–3 litra për 100 km me një fuqi të zhvilluar prej 300 kf. Me. Për sa i përket fuqisë, ky është një motor me djegie të brendshme, i gjetur, për shembull, në Infinity, i cili konsumon të paktën 14 litra për 100 km. Parametra të tillë sigurohen për faktin se në dhomën e djegies përzierje ajër-karburant digjet plotësisht. Por si arrihet kjo? Së pari, motori është projektuar sipas mekanizmit të shufrës lidhëse, të cilën inxhinieri Sergej Balandin shpikur gjatë Luftës së Dytë Botërore. Shkencëtari stalinist nuk pati kohë për të përfunduar zhvillimet e tij, pasi u shfaq shtytja turbojet dhe idetë e tij për një motor me djegie të brendshme pistoni nuk u realizuan kurrë. Sidoqoftë, interesi për këtë skemë midis shpikësve mbeti. Balandin kishte shumë ndjekës, por ai përparoi më së shumti në aplikimet industriale Alexey Vul. Sergeev arriti të zhvillojë teknologjinë në një prototip efektiv dhe të arrijë rezultate. Për më tepër, motori i Sergeev përdor metoda thelbësisht të reja të formimit të përzierjes dhe djegies së karburantit që ai shpiku.
Çdo gjë e zgjuar është e thjeshtë
Pse është interesante skema e Balandin? Kur ky motor është në punë, nuk ka presion anësor të pistonëve në muret e cilindrit, "thotë Alexander Sergeev. - Për shkak të kësaj, efikasiteti mekanik rritet në 95 përqind. Së dyti: atje mund të rritesh shpejtësi lineare pistoni Kjo do të thotë që ju mund të rrisni fuqinë. Deri më tani, askush nuk e ka zbatuar këtë skemë kinematike në shkallë industriale.
Dhjetë vjet më parë, Sergeev pyeti veten: ekziston një pajisje e lashtë që ekziston për "një mijë vjet" - Primus. Ai djeg pothuajse njëqind për qind të karburantit dhe askush nuk digjet. Pse? Sepse në një sobë primus, vajguri fillimisht avullon, kalon nga faza e lëngshme në fazën e gazit dhe vetëm atëherë digjet. Për të djegur, karburanti duhet të përgatitet reaksion kimik djegia - kaloni nga faza e lëngshme në fazën e gazit. Më parë, motori me djegie të brendshme kishte një karburator ku përgatitej përzierja. Por ishte ende një fazë e lëngshme. Tani e kryer injeksion direkt kur injektorët me presion të lartë injektojnë karburantin direkt në cilindrin e punës. Megjithatë, edhe në fazën e lëngshme. Është ndryshe në motorin e Sergeev: pas gazifikimit të përzierjes ajër-karburant, përzierja homogjene hyn në dhomën e djegies së një gjeometrie të re me shtresim të thellë të ngarkesës sipas densitetit. Kjo siguron përqendrimin e një përzierjeje të pasur të karburantit ajër në zonën e elektrodave të kandelave, e cila siguron ndezjen e saj të besueshme, dhe pasi përzierja të ndizet, përzierja e dobët e ajrit-karburantit digjet, duke siguruar djegie pothuajse të plotë me toksicitet minimal. të gazrave të shkarkimit. Kombinimi i avantazheve të benzinës dhe motorët me naftë, si dhe lidhëse pa shufër skema kinematike bëri të mundur krijimin e një motori pistoni me karakteristika fantastike.
"Mendimi i pakicës" i AvtoVAZ dhe Rostec - Shikova se çfarë ka bërë bota kohët e fundit. Amerikanët dolën me idenë e ndezjes së benzinës me vajguri. Hibride. Por këtu ende duhet të shohim se si është mjedisi në prodhimin e baterive të rikarikueshme. Dhe pastaj - si t'i asgjësoni të gjitha. Ku janë këto stacionet e karikimit vënë? Dhe ju ende keni nevojë për një motor benzine që do ta kthejë këtë gjenerator, argumenton me të drejtë shkencëtari.
Kulibin ynë me bazë në Togliatti patentoi shpikjet e tij, jo vetëm në Rusi, por edhe në SHBA dhe madje edhe në Japoni (është tepër e vështirë të marrësh një patentë në Japoni, të gjithë specialistët teknikë në botë e dinë këtë). Pas botimit në Gazetën Federale të Patentave të SHBA-së (një procedurë e detyrueshme), kjo patentë u zgjodh nga 28 mijë në njëqind "më interesantet", dhe u botua një artikull në lidhje me teknologjitë e reja të Sergeev me titullin "Lindja e re e ICE". nga revista autoritative amerikane Science. Menjëherë pas botimit të botimit, fjalë për fjalë të nesërmen, Sergeev mori letra nga kompanitë amerikane të prodhimit dhe fondet e sipërmarrjes; Kërkesa për shitjen e teknologjisë kanë ardhur edhe nga kompanitë e mbrojtjes të lidhura me gjigantët Lockheed Martin dhe DARPA. Shumica ofruan të paguanin për fluturimin e shkencëtarit tonë në Shtetet e Bashkuara dhe të negocionin atje, pa përmendur çmimin, dhe disa menjëherë hynë në all-in dhe emëruan shumën e transaksionit. Shuma më e madhe e treguar në këto letra (kopjet janë në dispozicion të Ekspertit) është 220 milionë dollarë. Duke marrë parasysh që vlera totale e të gjitha pasurive të shpikësit nuk i kalon 10 milionë dollarët, oferta është më se tërheqëse.
Ka pasur oferta bashkëpunimi edhe nga korporata japoneze. Një letër tregon se Japonia ka miratuar një program privat-publik për zhvillimin e një motori të ri me djegie të brendshme, i cili synon të krijojë motorë me djegie të brendshme që do të jenë 30% më ekonomikë dhe më miqësorë me mjedisin (ulja e prodhimit të CO2 me 20%, CO - me 35%) se ato ekzistuese sot. Për programin janë ndarë 10 miliardë dollarë, nga të cilat 50% financohen nga qeveria kombëtare. Qëllimi është të demonstrohet një prototip funksional deri në vitin 2020. Sa të mërzitur ishin të gjithë aty kur mësuan se Rusia kishte krijuar tashmë një prototip të tillë, dhe me karakteristika një rend të përmasave më të larta se ato të përfshira në programin e tyre ambicioz. Megjithatë, blerësit u rreshtuan nga vende të ndryshme të gjithë u refuzuan, dhe vetë Sergeev vendosi me vendosmëri të mbetet një patriot i vërtetë dhe të gjejë investitorë rusë.
Por në AvtoVAZ, ndërmarrja kryesore që mund të prezantonte zhvillime në fushën e motorëve me djegie të brendshme, kur Sergeev tregoi dokumente dhe video të motorit të tij, ata thjesht e lanë atë mënjanë.
Në vitin 2009, projektuesi kryesor i VAZ, Petr Mikhailovich Prusov, donte të mblidhte një konferencë gjithë-ruse për ndërtimin e motorëve, në mënyrë që unë të mund të bëja një raport. Por më pas muskovitët dhe francezët mbërritën në uzinë, fuqia këtu filloi të ndryshojë dhe gjithçka shkoi në ferr. Të dhënat dhe videon ia tregova menaxhmentit aktual të uzinës, por ata thanë se kjo nuk mund të ndodhte. "Ata menduan se ishte falsifikim," habitet Sergeev.
Në Rostec, ku u drejtova për një koment, ata thjesht më "ushqyen mëngjesin" për një muaj e gjysmë. Pastaj erdhi një përgjigje nga atje, por korporata as nuk e kontaktoi Sergeev. "Modeli i një cilindri një motor me dy goditje djegia e brendshme e zhvilluar nga A. N. Sergeev nuk është e zbatueshme për produktet e Korporatës Shtetërore Rostec: UEC është e angazhuar në zhvillimin dhe krijimin e motorëve të pompimit të aviacionit, raketave dhe gazit. Për dronët e prodhuar nga OPK dhe Kallashnikov, përdoren sisteme për të cilat ky motor nuk është i zbatueshëm. Motori nuk është i përshtatshëm për automjetet aktuale AvtoVAZ. Në një situatë tjetër, makinat do të kërkojnë serioze përmirësim teknik sistemet e projektimit dhe kontrollit, përveç kësaj, çështjet mjedisore nuk janë zgjidhur në lidhje me ciklin me dy goditje. Kjo do të thotë, duke u përkthyer në gjuhën njerëzore, përgjigja mund të deshifrohet si më poshtë: UEC - United Engine Corporation - pavarësisht nga qëllimet dhe objektivat e përcaktuara në statut për zhvillimin e të gjithë spektrit të teknologjive të ndërtimit të motorëve që ekzistojnë në industri, nuk dëshiron për të marrë një drejtim të ri, por ribërja e modeleve të dronëve dhe makinave për motorin e ri, për zhvillimin e të cilit Rostec ka shpenzuar tashmë para dhe kohë, konsiderohet e papërshtatshme nga specialistët e korporatës shtetërore. Përkundër faktit se ky rregullim i thjeshtë në njësinë kryesore (motorin) do të çojë në një revolucion të vërtetë teknologjik dhe energjetik. Më mirë do të heshtja për "çështjet mjedisore në lidhje me ciklin shtytës-tërheqës", sepse këtu Rostec trim thjesht "u dogj" në faktin se specialistët e tij nuk lexuan as protokollin e komisionit të Universitetit Samara të dërguar nga mua.
Një letër përgjithësisht e çuditshme erdhi nga UEC, që pasqyronte paaftësinë monstruoze të njerëzve nga bordi i Holding-it shtetëror. Unë citoj: "Sferat e propozuara të fuqisë (deri në 300 kf) tashmë po zotërohen nga GMZ Agat së bashku me CIAM (Instituti Qendror i Instrumentimit të Aviacionit me emrin Baranov. - "Ekspert") dhe Byroja e Projektimit të Inxhinierisë Motorike..." Edhe pse çdo student e di nga një kurs në inxhinieri termike se skema kinematike pa shufër lidhëse (skema Balandin) është e vlefshme sepse nuk ka kufizime në rritjen e fuqisë së motorit (nga të njëjtat 300 kf ju mund të kërcejë lehtësisht në 1000 kf dhe më shumë, nëse është e nevojshme), pasi për shkak të mungesës së presionit anësor në muret e cilindrit, shpejtësia lineare e pistonit mund të rritet pothuajse pafundësisht. Më tej, specialistët e UEC shkruajnë: "Tregu për avionët vendas me motorë me djegie të brendshme është shumë i kufizuar, ndoshta do të zhvillohet në të ardhmen e afërt, por tani për tani është jashtëzakonisht i ngushtë". Logjika është e hekurt... Nëse dikush lëshon në tregun botëror, le të themi, një dron (ose një avion të vogël duke përdorur një motor pistoni), i cili harxhon tre deri në katër (!) herë më pak karburant sesa analogët ekzistues modernë, dhe që, në përputhje me rrethanat. , mund të fluturojë në mënyrë autonome disa herë më gjatë, me mend se çfarë kërkese të çmendur histerike do të ketë për të.
Megjithatë, kishte ende njëfarë kokrriza racionale në përgjigjen e UEC. Një specialist i kompanisë tha se "edicioni aktual i "Strategjisë për zhvillimin e prodhimit të motorëve me piston" propozon krijimin e një qendre kompetence për motorët me piston të aviacionit bazuar në CIAM"; për mendimin tim, kjo është pikërisht tani, sepse UEC nuk ka absolutisht kohë për ta bërë këtë, dhe nuk ka asgjë (për sa i përket bazës) për ta bërë këtë, kështu që ka kuptim që zhvilluesit të kontaktojnë CIAM. Tashmë është bërë e qartë struktura e kompetencave të shtetit në fushën e zhvillimit motorët me piston. Por kontaktimi me CIAM-in rezultoi i padobishëm. Sekretari i shtypit i institutit tha vetëm: "Unë ua dorëzova dokumentet specialistëve, ndoshta ata do t'ju kontaktojnë..."
Shkencëtarët adekuat
Sergeev i tregoi zhvillimet një prej instituteve kryesore shkencore për tema ICE në Rusi - Departamenti i motorëve të nxehtësisë i Universitetit Kombëtar të Kërkimit Samara. S. P. Koroleva. Specialistët e saj mbërritën në fabrikën e mobiljeve fjalë për fjalë të nesërmen pas marrjes së letrës. Delegacioni kryesohej nga Akademiku i Akademisë Ruse të Transportit, Anëtar Korrespondent i Akademisë Ruse të Kozmonautikës, Doktor i Shkencave Teknike, Profesor Vladimir Biryuk- një shkencëtar me famë botërore, i cili është eksperti kryesor i Energia Rocket and Space Corporation, Roscosmos, Ministria e Industrisë dhe Tregtisë, etj. Komisioni përfshinte gjithashtu Kryeinxhinier qendër shkencore Hulumtimi dinamik i gazit Igor Nippard, inxhinier Alexey Gorshkalev dhe shef i laboratorit të motorëve me djegie të brendshme në Universitetin Samara, kandidat i shkencave teknike Dmitri Sarmin. Në një intervistë me Expert, Vladimir Biryuk tha se ishte i mahnitur nga ajo që pa në Tolyatti, por pasi kontrolloi të gjithë treguesit e motorit, nuk mbetën asnjë dyshim. Komisioni vizitor vendosi që urgjentisht ta trajtojë këtë projekt si prioritet.
Në procesverbalin e mbledhjes së përbashkët thuhej: “Diskutuam punën e një prototipi pune të një motori me djegie të brendshme me një cilindër, me karakteristikat teknike dhe tregues që tejkalojnë analogët ekzistues në industrinë globale të motorëve. Dallimi kryesor i këtij motori është: një skemë thelbësisht e re për formimin e përzierjes dhe djegien e karburantit, duke siguruar djegie pothuajse të plotë të karburantit me një raport ajri të tepërt në mënyrat lëvizje boshe dhe ngarkesa të pjesshme në rangun 3 ≤ λ ≤ 5, të cilat siguruan një ulje të ndjeshme të konsumit të karburantit në këto mënyra dhe reduktuan toksicitetin e gazrave të shkarkimit. CO = 0,1%, CH = 250÷350, CO2 = 3÷5%, O2 = 12÷18%. Zgjidhjet e reja për formimin e përzierjes dhe djegien e karburantit mbrohen nga patentat e Federatës Ruse, SHBA dhe Japonisë. Ky motorështë me shumë lëndë djegëse dhe mund të funksionojë në ngarkesa boshe dhe të pjesshme në një cikël me dy goditje me pastrim të dyfishtë, duke reduktuar konsumin e karburantit në këto mënyra dhe në një cikël me dy goditje në modalitetet e fuqisë, gjë që lejon zhvillimin fuqi maksimale motorri. Demonstrimi dhe diskutimi i funksionimit të një modeli me një cilindër të motorit të paraqitur me djegie të brendshme na lejon të marrim një vendim: këshillohet të krijohet një grup i përbashkët pune për zhvillimin dhe prodhimin e mëtejshëm të një motori prototip me një vëllim prej 2 litrash. dhe një fuqi prej 250÷300 kf. s., me një çift rrotullues prej të paktën 300 Nm dhe një peshë jo më shumë se 150 kg, këshillohet të zhvillohet një motor prototip me një fuqi 30-35 kf. Me. me masë minimale”.
Një nga ekspertët kryesorë në botë në fizikën termike, Profesor i Departamentit të Termofizikës Kompjuterike dhe Monitorimit Fizik të Energjisë, Universiteti Kombëtar i Kërkimeve në Shën Petersburg ITMO, Doktor i Shkencave Teknike Nikolai Pilipenko nuk besonte në ekzistencën e një motori me një efikasitet mekanik 95%. Në një intervistë për Expert, ai deklaroi: “Kjo thjesht nuk mund të ndodhë. Këtu ka një lloj mashtrimi. Përndryshe, do të kishte qenë një ndjesi reale botërore në nivelin e krijimit të një bombe atomike”. Ndriçuesit shkencorë që intervistuam në fushën e termofizikës, inxhinierisë së nxehtësisë dhe ndërtimit të motorëve me piston në vende të tjera gjithashtu sapo buzëqeshën në telefon, duke vënë në dukje ekzistencën në botë të mijëra projekteve të të gjitha llojeve "revolucionare", duke filluar nga trenat me vakum dhe duke përfunduar me motorë jonikë ose plazma, por të gjitha këto janë "projekte në letër", të cilat në realitet janë të parealizueshme për shkak të karakteristikat e projektimit, ose mungesë kërkese. Megjithatë, pas paraqitjes së certifikatave ndërkombëtare të patentave, njerëzit kryesisht kërkuan informacionin e kontaktit të shpikësit. Profesor në Universitetin e Osakës Yukio Sake, i cili ka zhvilluar sisteme motorësh me gaz dinamik për prodhuesit japonezë të automjeteve për tridhjetë vjet, propozoi krijimin e një sipërmarrjeje të përbashkët ruso-japoneze për të përfunduar zhvillimin dhe organizimin e prodhimit të motorëve. Dhe inxhinieri kryesor i Qendrës për Inxhinierinë Termike në Frankfurt am Main (kryen zhvillimet sipas një kontrate me BMW dhe Volkswagen) Gabriel Weintz u befasua që "projekti nuk është "gëlltitur" ende nga ndonjë investitor sipërmarrës" dhe e ftoi Sergeev në Gjermani për të punuar së bashku dhe për të organizuar një konferencë ndërkombëtare. Megjithatë, ky investitor, logjikisht, duhet të jetë shteti, pasi motorët e rinj kanë potencial të madh për t'u përdorur pajisje ushtarake dhe armëve.
Akulli është thyer
Ndërsa shteti, në ngadalësinë e tij monstruoze, po mendon, shpikësi Sergeev tashmë po hedh hapat e ardhshëm. Tani ai, së bashku me specialistë nga Universiteti Samara, po formojnë një ekip zhvilluesish për të sjellë motorin në perfeksion, për të zbatuar teknologji të tjera të zhvilluara prej tij dhe për të krijuar termocentrale për detyra të ndryshme- makina, dronë, avionë të vegjël, prodhim të vogël energjie, anije, etj. Po përgatitet dokumentacioni për 35 patenta të reja për të mbrojtur njohuritë që ende nuk janë zbatuar në motorin e ri. Është e qartë se universiteti nuk ka para dhe sot projekti ka nevojë urgjente për një investitor strategjik. RSC Energia dhe kompania që zhvillon dron sulmues për Ministrinë e Mbrojtjes tashmë janë interesuar për zhvillimet e Sergeev.
Futja masive e motorëve me djegie të brendshme me një efikasitet më të lartë cilësor sigurisht që do ta bëjë ekonominë më efikase në energji. Vetëm mendoni për këtë: sot, më shumë se 80% e energjisë në botë prodhohet nga motorët me djegie të brendshme. Energjia elektrike do të kushtojë qindarka (do të jetë e mundur të ngrohni në mënyrë autonome një shtëpi me energji elektrike nga një mini-central me një çmim tre herë më të ulët se nga rrjetet kryesore), dhe vetë gjenerimi do të bëhet i disponueshëm edhe në taigën e largët. Po makinat? Imagjinoni një xhip me një motor 300 kuaj-fuqi që konsumon vetëm tre litra karburant për 100 km, ose një makinë të zakonshme që fjalë për fjalë "nuhat" karburant me 0.5 litra në 100 km. Në të njëjtën kohë, do të jetë e mundur të mbushni rezervuarin jo vetëm me benzinë të caktuar numri oktan, dhe fjalë për fjalë gjithçka që është në zjarr: nuk ka asnjë pikë karburanti afër - mbusha një shishe vodka dhe shkova atje.
Aplikim për një ndjesi
Efikasiteti mekanik i motorit të propozuar prej 95% arrihet përmes përdorimit të një diagrami kinematik të një mekanizmi të shufrës lidhëse (mekanizmi Balandin), në të cilin humbjet për të kapërcyer forcat e fërkimit reduktohen ndjeshëm duke eliminuar presionin anësor të pistonit në mure. të cilindrit të punës. U motorët më të mirë me djegie të brendshme Me mekanizëm fiksimi efikasiteti mekanik mbetet në 90%.
Efikasiteti i karburantit të motorit Alexander Sergeev arrin 98% për shkak të organizimit të një procesi të ri të patentuar të formimit të përzierjes dhe djegies së karburantit, i cili siguron djegie të plotë të karburantit në cilindrin e punës.
Efikasiteti termodinamik i zhvillimit të propozuar është 60-65% për shkak të organizimit të punës motor benzine në një cikël me dy goditje me mbushje të plotë të cilindrit të punës me ajër atmosferik në të gjitha mënyrat e funksionimit të tij, me raport ngjeshje ε = 14÷20 pa shpërthim.
Motori i zhvilluar funksionon në mënyrë të qëndrueshme në një cikël dy-stroke me pastrim të dyfishtë, në modalitetin boshe dhe ngarkesë të pjesshme (modalitetet kryesore të funksionimit të motorit janë në modalitetin e qytetit dhe ngarje në autostradë, që është ≈80÷85% funksionimi i motorit me djegie të brendshme), domethënë, një goditje po funksionon, tjetra është pastrimi, i cili në mënyrë ideale përgatit cilindrin e punës për ciklin e ardhshëm të punës. Kjo bën të mundur uljen e mëtejshme të konsumit të karburantit dhe sigurimin optimal regjimi i temperaturës funksionimi i motorit, i cili gjithashtu ndihmon në rritjen e efikasitetit termik (termodinamik) të motorit.
