Интересно наблюдать, как двигатели на жидком топливе борются за свою жизнь. В и без того слабых рамках экологических требований ближайшего будущего они вынуждены мутировать в различные очень странные виды.
Прорывная технология или утопия: линейный генератор + свободнопоршневой двигатель
Свободнопоршневые линейные генераторы, которые используют сжигание топлива для выработки электроэнергии напрямую без карданного вала, могут стать продолжением электромобилей. Они гораздо меньше и эффективнее обычных двигателей внутреннего сгорания. Несколько исследовательских групп, включая группу Toyota, изучают эту интересную технологию.
Двигатели внутреннего сгорания, вероятно, прослужат дольше и будут использоваться в качестве компонентов в подключаемых гибридах и электромобилях с повышенной автономностью. И это несмотря на большое количество готовых электромобилей.
Для зарядки аккумулятора во время движения автомобиля можно встроить небольшой высокоэффективный генератор. Так называемые «расширители диапазона» или, проще говоря, гибридные системы электропривода. Это помогает повысить эффективность и надежность системы.
Линейное относительное движение постоянного магнита относительно катушки позволяет извлекать энергию, образующуюся при сгорании топлива, в виде электрической энергии. Поршень тормозится и толкается назад, сжимая среду в камере с помощью пневматической пружины.
Свободнопоршневые линейные генераторы — это тип преобразователя энергии, способного вырабатывать электричество, и рассматриваются как потенциальная технология для решения проблемы ограниченного запаса хода электромобилей. Благодаря удалению механизма коленчатого вала, этот двигатель обеспечивает множество преимуществ в виде переменной степени сжатия, компактных размеров и т.д.
Опытный образец — двухтактный линейный генератор
Профессор Питер Ван Блариган нашел лучшее решение для преобразования энергии. Поршень свободнопоршневого двигателя оснащен кольцевым магнитом из неодимового сплава, а обмотки размещены на внешней стенке цилиндра статора. Таким образом, с появлением прочного магнита из неодимового сплава механическая связь между поршнем и коробкой передач устраняется и создается генератор. Ван Блариган создал прототип двухтактного линейного генератора мощностью 40 кВт. При использовании пропанового топлива тепловой КПД мотор-генератора достиг 56%. Двигатель может работать на бензине, водороде, дизельном топливе и спирте, а также на пропане.
Свободнопоршневой двигатель с двумя камерами сгорания на каждом конце свободного поршня и линейным генератором, который вырабатывает энергию от поршня во время цикла движения поршня. Возвратно-поступательное движение постоянного магнита, прикрепленного к штоку поршня, создает осциллирующее магнитное поле, которое индуцирует электрический ток в катушке статора.
Высокий КПД этого двигателя гарантируется снижением паразитных внутренних потерь. Нет вращающейся массы с большой инерцией. Трение уменьшается, так как на поршень не действуют боковые силы, которые обычно прижимают его к стенке цилиндра. Здесь нет коленчатого вала и шатунных подшипников, поршневых пальцев, распределительных валов, распредвалов и клапанов (всех компонентов, снижающих трение в обычных двигателях). Кроме того, свободнопоршневые двигатели имеют два рабочих цикла за цикл. В то же время свободнопоршневые двигатели намного компактнее, проще и надежнее обычных двигателей внутреннего сгорания. Эффективность преобразования энергии может быть увеличена путем оптимизации степени сжатия. Основные характеристики свободнопоршневых двигателей, такие как мощность и производительность системы, также могут быть улучшены путем управления положением поршня.
Все гениальное…
В свободнопоршневых двигателях отсутствуют все механические передачи обычных двигателей, что позволяет разрабатывать эффективные циклы сгорания и уменьшать количество компонентов и стоимость двигателя.
Принцип работы генератора свободного поршня, который вырабатывает электроэнергию непосредственно из линейного движения поршня без промежуточных механических соединений, очень прост. Двухцилиндровый двигатель линейного поршневого генератора со свободным поршнем основан на противоположном расположении и имеет группу поршней, состоящую из двух поршней, соединенных жестким штоком. Циркулирующее давление газов во время сгорания заставляет поршневую группу втягиваться. Подвижная магнитная система установлена на штоке в симметричной плоскости между поршнями. Он расположен внутри неподвижного статора с системой обмоток. Возвратно-поступательное движение стержня с магнитной системой, установленной внутри статора, создает электродвижущую силу в обмотках статора за счет взаимодействия их магнитных полей.
Генераторы со свободным поршневым двигателем (FPEG) имеют большой потенциал в качестве основного устройства преобразования энергии для получения энергии топлива в трансмиссии гибридных электромобилей. Их основные преимущества заключаются в том, что они теоретически более эффективны, компактны и легки по сравнению с другими конкурирующими гибридными электромобилями и решениями по увеличению дальности хода (например, двигатели внутреннего сгорания, роторные двигатели, топливные элементы).
Кроме того, электромобили обеспечивают запуск двигателя внутреннего сгорания во время работы автомобиля на двигателе. Электронная система управления необходима для управления движением поршня для оптимального термодинамического цикла и для позиционирования поршней, чтобы избежать столкновения с головкой цилиндра.
Преимущества этого принципа преобразования энергии очень важны.
- Количество движущихся частей уменьшается за счет снятия коленчатого вала на однопоршневых агрегатах.
- Повышенная жесткость и механическая надежность конструкции двигателя, благодаря
- Отсутствие шатунов устраняет боковые силы, действующие на поверхности цилиндров, и снижает трение в цилиндропоршневых группах, тем самым увеличивая ресурсы двигателя и механический КПД.
- Генератор также может работать как линейный двигатель, что устраняет необходимость в стартере для запуска двигателя внутреннего сгорания.
- Степень сжатия каждого маршрута может быть сильно изменена путем регулировки параметров электронной системы управления, а не механическим способом.
- Возможность работы на различных видах топлива (бензин, газ, водород, биогаз, биотопливо) за счет регулировки электронной системы управления,.
- Применение оптимальных методов сжигания, включая равномерное воспламенение неадекватных смесей — способность снижать вредные выбросы, и
- снижение производственных затрат.
Недавно корпорация «Иркут» (входит в Госкорпорацию Ростех, ОАК) в коротком пресс-релизе объявила о том, что МС-211 начал летную эксплуатацию в аэропорту «Политот» в рамках заключительного этапа сертификации.
Аксиальный двигатель внутреннего сгорания
Двигатели с валом — это тип противоточного двигателя, в котором вместо обычного коленчатого вала используется механизм стиральной машины. Поршни попеременно оказывают давление на наклонную шайбу, которая вращается вокруг центра. Шайба установлена на выпускном валу, через который она проходит. Некоторые конструкции имеют механизм CAM вместо механизма шайбы.
Важным преимуществом валового двигателя, движущегося вместе с шайбой, является то, что поршни расположены параллельно друг другу на концах шайбы. Это позволяет установить выходной вал вдоль поршней, а не под углом 90 градусов, как в обычных двигателях с коленчатым валом. В результате получился очень маленький двигатель.
Расположение поршней и принцип работы механизма шайбы позволяют регулировать степень сжатия путем изменения угла наклона шайбы.
Содержание
В 1911 году в Лос-Анджелесе был представлен один из первых двигателей, работающих на валу. Это был семицилиндровый двигатель с регулируемой степенью сжатия за счет изменения угла наклона шайбы и адаптации траектории движения поршня. 1
Наиболее известное применение осевых двигателей — в торпедах, где цилиндрическая форма двигателя с небольшой поверхностью в центре желательна и не создает проблем с охлаждением. Например, новейшая торпеда Mark-48 оснащена осевым двигателем мощностью 500 л.с. 2
Такая конструкция также делает двигатель более быстрым. Однако, несмотря на более высокие обороты, противоположные двигатели менее шумные, чем обычные двигатели внутреннего сгорания.
«Сделано у нас» и на Яндекс.Дзен
Είναι το πρώτο αεροσκάφος εδώ και περισσότερο από μισό αιώνα που σας επιτρέπει να γνωρίζετε με βεβαιότητα ότι βρίσκεστε σε ένα MS-21 και όχι σε ένα Airbus ή Боинг.
Недавно корпорация «Иркут» (входит в Госкорпорацию Ростех, ОАК) в коротком пресс-релизе объявила о том, что МС-211 начал летную эксплуатацию в аэропорту «Политот» в рамках заключительного этапа сертификации.
Και αυτό δεν είναι αστείο. Είναι πραγματικά δύσκολο να το πιστέψουμε, έχουμε συνηθίσει να πιστεύουμε ότι η Ρωσία έχει κακές υπηρεσίες, κλίμα και τα πάντα γενικά.
Вступайте в другие наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂
Η εταιρεία URARTU LLC με έδρα τη Σαμάρα αναπτύσσει έναν μοναδικό δίχρονο κινητήρα αξονικού τύπου ισχύος 100hp για μικρά αεροσκάφη. πραγματοποιήθηκε δοκιμαστική λειτουργία του κινητήρα, ο οποίος σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθεί κυρίως σε μη επανδρωμένα αεροσκάφη και ελαφρά αεροσκάφη.
Φωτογραφία: ευγενική προσφορά της URARTU Ltd © volganews.rf
Исследования в области двигательных установок начались в 2010 году по инициативе Самарского государственного аэрокосмического университета, — говорит Маркар Гаспаров, директор и владелец компании URARTU. -Ясно, что с двигателями небольших российских самолетов были большие проблемы. Главной «особенностью» этих двигателей являются их совершенно иные массогабаритные характеристики по сравнению, например, с автомобильными двигателями. В авиации соотношение мощности и веса имеет большое значение.
Проект был инициирован в рамках ООО «Актуальные решения», дочерней компании СГАУ. Она получила грант в рамках программы Фонда «Старт», направленной на поддержку малых инновационных предприятий в области науки и техники. Однако по результатам первого года разработки стало ясно, что предложенное техническое решение сложно реализовать и оно не обеспечит тех характеристик, которые требуются авиационной промышленности. Команда URARTU участвовала в поиске новых технических решений.
В УРАРТУ решили использовать осевую схему, предложенную Игорем Ниппардом, который в то время работал в ОАО «Кузнецов». Кроме того, компания стала инвестором проекта.
На это решение также повлияла встреча, состоявшаяся в 2011 году с представителями компании «Ё-Авто», разработавшей «Ё-мобиль». Между двумя компаниями было подписано соглашение о конфиденциальности, а возвращение к переговорам планировалось после того, как двигатель будет испытан в соответствии с планом Ниппарда. Однако в 2014 году проект «Ё-мобиль» был отклонен.
Проект также заинтересовал Александра Осипова, директора Самарского регионального инновационно-инвестиционного фонда, который оказал финансовую поддержку.
По словам Гаспарова, российского аналога двигателя URARTU не существует, а агрегаты, изготовленные с использованием стандартных устройств, весят на 30% больше.
В настоящее время заключен контракт на установку двигателей на беспилотники Actual Solutions, а при участии Самарского кластерного инжинирингового центра и частных инвесторов в регионе будет построена производственная партия беспилотников.
Сергей Корнилов, руководитель Инжинирингового центра кластера, говорит: «В настоящее время есть договоренность о поставщиках двигателей для беспилотных самолетов, и пока это иностранные производители». -Но наша задача — заместить импорт. Существует контракт на поставку двигателя с URARTU, и компания должна адаптировать агрегат к БПЛА.
Ожидается, что двигатели также будут устанавливаться на моторные лодки, планеры, ветряные турбины и силовые пары, что будет важно для мобильных робототехнических установок.
Эти отрасли более просторны, чем авиация, и процесс сертификации здесь дешевле», — сказал Гаспаров.
Он также говорит, что существует реальный интерес к устройствам со стороны различных компаний и служб. ‘Продукция еще не стала массовой, и именно здесь возникают основные проблемы.
Первый запуск прошел успешно. Следующий шаг — полномасштабные испытания. В настоящее время мы решаем, где это сделать. Существует ряд организационных и финансовых вопросов, решение которых может занять около шести месяцев; в случае URARTU это проект. ‘На будущее, а сейчас компания зарабатывает на других продуктах. Поэтому нам нужно заморозить его на некоторое время», — делится своими опасениями директор компании.
Читайте в Дзене
UnitedEngineCorporation Ростеха смотрит в будущее и поэтому заговорила о создании гибридной двигательной установки (ГДУ).
Эта силовая установка будет использоваться на вертолетах «Ансат», ВРТ-500 и Ка-226Т, которые в настоящее время используют импортные двигатели.
Даже в 21-м веке на Сахалине было много «наследия» японской оккупации, включая следы от тел. Эти метки можно увидеть на любой карте.