Klipni motor unutrašnjim sagorevanjem poznat je više od jednog veka, a skoro isto toliko, odnosno od 1886. godine, koristi se na automobilima. Temeljno rješenje za ovaj tip motora pronašli su njemački inženjeri E. Langen i N. Otto 1867. godine. Pokazalo se prilično uspješnim kako bi ovom tipu motora osigurao vodeću poziciju, koja je do danas ostala u automobilskoj industriji. Međutim, pronalazači u mnogim zemljama neumorno su nastojali da naprave drugačiji motor, sposoban za to tehnički indikatori nadmašuju klipni motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Koji su ovi pokazatelji? Prije svega, ovo je takozvani efektivni koeficijent korisna akcija(efikasnost), koja karakterizira u koliko se topline sadržane u potrošenom gorivu pretvara mehanički rad. Efikasnost za dizel motor sa unutrašnjim sagorevanjem je 0,39, a za karburator je 0,31. Drugim rečima, efektivna efikasnost karakteriše efikasnost motora. Ništa manje značajni su specifični pokazatelji: specifična zauzeta zapremina (hp/m3) i specifična težina (kg/hp), koji ukazuju na kompaktnost i lakoću dizajna. Jednako je važna i sposobnost motora da se prilagodi različitim opterećenjima, kao i složenost izrade, jednostavnost uređaja, nivo buke i sadržaj toksičnih materija u produktima sagorevanja. Pred svima pozitivni aspekti jedan ili drugi koncept elektrana Period od početka teorijskog razvoja do njegove implementacije u masovnu proizvodnju ponekad traje jako dugo. Tako je tvorcu rotacijskog klipnog motora, njemačkom izumitelju F. Wankel, trebalo 30 godina, uprkos svom kontinuiranom radu, da svoju jedinicu dovede do industrijskog dizajna. Vrijedi spomenuti da je bilo potrebno skoro 30 godina da se dizel motor uvede u serijski automobil (Benz, 1923). Ali nije tehnički konzervativizam uzrokovao tako dugo kašnjenje, već potreba da se iscrpno razradi novi dizajn, odnosno kreirati neophodni materijali i tehnologiju za mogućnost njene masovne proizvodnje. Ova stranica sadrži opis nekih tipova nekonvencionalnih motora, ali koji su svoju održivost dokazali u praksi. Klipni motor sa unutrašnjim sagorevanjem ima jedan od svojih najznačajnijih nedostataka - to je prilično masivan kolenasti mehanizam, jer je njegov rad povezan sa velikim gubicima trenja. Već početkom našeg stoljeća pokušali su se riješiti takvog mehanizma. Od tada su predloženi mnogi genijalni dizajni koji pretvaraju povratno kretanje klipa u rotaciono kretanje osovine takvog dizajna.
S. Balandin motor bez klipnjače
Konverzija povratnog kretanja klipna grupa Rotaciono kretanje se izvodi mehanizmom koji se zasniva na kinematici „precizne prave linije“. Odnosno, dva klipa su čvrsto povezana šipkom koja djeluje na radilicu koja se okreće s prstenastim zupčanicima u radilicama. Uspješno rješenje problema pronašao je sovjetski inženjer S. Balandin. 40-ih i 50-ih godina dizajnirao je i napravio nekoliko modela avionskih motora, gdje šipka koja je povezivala klipove sa mehanizmom za pretvaranje nije pravila ugaone ljuljačke. Takav dizajn bez radilice, iako je bio nešto složeniji od mehanizma, zauzimao je manji volumen i pružao manje gubitke trenja. Treba napomenuti da je motor sličnog dizajna testiran u Engleskoj krajem dvadesetih godina. Ali zasluga S. Balandina je u tome što je razmatrao nove mogućnosti za mehanizam transformacije bez klipnjače. Budući da se šipka u takvom motoru ne ljulja u odnosu na klip, tada je također moguće pričvrstiti komoru za izgaranje s druge strane klipa sa strukturno jednostavnim brtvom za šipku koja prolazi kroz njegov poklopac.
F. Wankel rotacioni klipni motor
Ima trokutasti rotor koji vrši planetarno kretanje oko ekscentrične osovine. Promjenjivi volumen triju šupljina koje formiraju zidovi rotora i unutrašnja šupljina kućišta radilice omogućavaju radni ciklus toplotni motor sa ekspanzijom gasova. Od 1964. godine, u serijskim automobilima sa rotacionim klipnim motorima, funkciju klipa obavlja trokutasti rotor. Kretanje rotora u odnosu na ekscentrično vratilo potrebno u kućištu osigurava mehanizam za usklađivanje planetarnog zupčanika (vidi sliku). Takav motor, jednake snage kao klipni motor, kompaktniji je (ima 30% manji volumen), 10-15% je lakši, ima manje dijelova i bolje je izbalansiran. Ali u isto vrijeme bio je inferioran u odnosu na klipni motor u pogledu izdržljivosti, pouzdanosti brtvi radnih šupljina, trošio je više goriva, a njegovi izduvni plinovi sadržavali su više otrovnih tvari. Ali, nakon mnogo godina finog podešavanja, ovi nedostaci su otklonjeni. Međutim, masovna proizvodnja automobila sa rotacionim klipnim motorima danas je ograničena. Pored dizajna F. Wankela, poznati su brojni dizajni rotacioni klipni motori drugi pronalazači (E. Cauertz, G. Bradshaw, R. Seyrich, G. Ruzicki, itd.). Međutim, objektivni razlozi nisu im dali priliku da napuste eksperimentalnu fazu - često zbog nedovoljne tehničke kvalitete.
Gasna dvoosovinska turbina
Iz komore za sagorijevanje plinovi teku do dva turbinska propelera, svaki spojen na nezavisna vratila. Centrifugalni kompresor pokreće se sa desnog točka, a snaga se preuzima sa lijevog točka i šalje na točkove automobila. Vazduh koji pumpa ulazi u komoru za sagorevanje prolazeći kroz izmenjivač toplote, gde se zagreva izduvnim gasovima. Gasnoturbinska elektrana iste snage je kompaktnija i lakša od klipnog motora sa unutrašnjim sagorevanjem, a takođe je dobro izbalansirana. Izduvni gasovi su takođe manje toksični. Zbog posebnosti svojih vučnih karakteristika, plinska turbina se može koristiti u automobilu bez mjenjača. Tehnologija proizvodnje gasne turbine odavno savladan u vazduhoplovnoj industriji. Iz kog razloga, s obzirom na eksperimente koji traju više od 30 godina? gasnoturbinske mašine, zar ne idu u masovnu proizvodnju? Glavni razlog je niska efikasnost i niska efikasnost u poređenju sa klipnim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Takođe, gasnoturbinski motori su prilično skupi za proizvodnju, pa se trenutno nalaze samo na eksperimentalnim vozilima.Parni klipni motor
Para se naizmjenično dovodi na dvije suprotne strane klipa. Njegovo snabdevanje se reguliše kalemom koji klizi preko cilindra u kutiji za razvod pare. U cilindru je klipnjača zapečaćena čahurom i povezana s prilično masivnim mehanizmom poprečne glave, koji svoje povratno kretanje pretvara u rotaciono.R. Stirling motor. Motor sa vanjskim sagorijevanjem
Dva klipa (donji - radni, gornji - pomaka) su spojena na radilica koncentrične šipke. Gas koji se nalazi u šupljinama iznad i ispod potisnog klipa, koji se naizmjenično zagrijava gorionikom u glavi cilindra, prolazi kroz izmjenjivač topline, hladnjak i nazad. Cikličnu promjenu temperature plina prati promjena volumena i, shodno tome, učinak na kretanje klipova. Slični motori su radili na lož ulje, drvo i ugalj. Njihove prednosti uključuju izdržljivost, nesmetan rad, odlične vučne karakteristike, što omogućava da se uopće ne radi bez mjenjača. Glavni nedostaci: impresivna masa agregata i niska efikasnost. Eksperimentalni razvoji posljednjih godina (na primjer, Amerikanac B. Lear i drugi) omogućili su projektiranje jedinica zatvorenog ciklusa (sa potpunom kondenzacijom vode), odabir sastava tekućina koje stvaraju paru s pokazateljima koji su povoljniji od vode. Međutim, niti jedna fabrika se posljednjih godina nije usudila masovno proizvoditi automobile s parnim strojevima. Motor na vrući zrak, čiju je ideju predložio R. Stirling još 1816. godine, pripada motorima eksterno sagorevanje. U njemu je radni fluid helijum ili vodonik, pod pritiskom, naizmenično hlađeni i zagrevani. Takav motor (vidi sliku) je u principu jednostavan, ima manju potrošnju goriva od klipnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem i tokom rada ne emituje gasove koji imaju štetne materije, a takođe ima visoku efektivnu efikasnost od 0,38. Međutim, uvođenje motora R. Stirling u masovnu proizvodnju otežano je ozbiljnim poteškoćama. Težak je i veoma glomazan, a vrti se sporo u poređenju sa klipnim motorom sa unutrašnjim sagorevanjem. Štaviše, tehnički je teško osigurati pouzdano zaptivanje radnih šupljina. Među netradicionalnim motorima ističe se keramički, koji se strukturno ne razlikuje od tradicionalnog četverotaktnog klipnog motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Samo on najvažniji detalji Izrađeni su od keramičkog materijala koji može izdržati temperature 1,5 puta veće od metala. U skladu s tim, keramičkom motoru nije potreban sistem hlađenja i stoga nema toplinskih gubitaka povezanih s njegovim radom. To omogućava projektovanje motora koji će raditi po takozvanom adijabatskom ciklusu, što obećava značajno smanjenje potrošnje goriva. U međuvremenu slični radovi provode američki i japanski stručnjaci, ali još nisu napustili fazu traženja rješenja. Iako još uvijek ne nedostaje eksperimenata s raznim netradicionalnim motorima, dominantna pozicija u automobilima, kao što je gore navedeno, ostaje i, možda, će ostati još dugo. četvorotaktni motor unutrašnjim sagorevanjem.Čak i ono što smo nekada zvali neobični motori, bokser motori ili dvocilindrični motori, na primjer, postaju predlošci za mlade inženjere koji crpe inspiraciju u potrazi za idealnim rasporedom modernog vremena. Ali ne igra se svaki proizvođač automobila po pravilima kada dizajnira svoje motore. Neki od auto-nekonformista su prilično čudni i... Postoji i kategorija koja u potpunosti nadilazi uobičajenu, a koja je od prvog dana pojavljivanja postala avangardna i takva je ostala do danas.
Nije važno zašto su ovi napravljeni, u pokušaju da se stvori najekonomičniji motor ili, obrnuto, najmoćniji. Još jedna činjenica je važna - ovi motori su stvoreni i postoje u pravim radnim kopijama. Drago nam je zbog ovoga i pozivamo naše čitaoce da sa nama pogledaju 10 najluđih motori automobila koje smo uspjeli pronaći.
Da bismo sastavili našu listu od 10 ludih motora automobila, slijedili smo neka pravila: u njega su bile uključene samo serijske elektrane putnička vozila; nema trkaćih primjeraka motora ili eksperimentalnih modela, jer su neobični, po definiciji. Također nismo koristili motore iz kategorije „najbolji“, najveća ili najsnažnija je izračunata prema drugim kriterijima. Neposredna svrha ovog članka je da istakne neobičan, a ponekad i lud dizajn motora.
Gospodo, upalite motore!
8,0 litara, preko 1000 KS W-16 je najsnažniji i najteži za proizvodnju motor u istoriji. Ima 64 ventila, četiri turbo punjača i dovoljno obrtnog momenta da promijeni smjer Zemljine rotacije - 1.500 Nm pri 3.000 o/min. Njegov 16-cilindar u obliku slova W, u suštini kombinacija nekoliko motora, nikada prije nije postojao, niti na bilo kojem drugom modelu osim na novom automobilu. Inače, ovaj motor će zajamčeno raditi cijeli vijek trajanja bez kvarova, uvjerava proizvođač.
Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)
Bugatti Veyron je jedini automobil danas u kojem možete vidjeti čudovište u obliku slova W u akciji. Bugatti otvara listu (na slici je 2011 16.4 Super Sport).
Početkom prošlog veka, automobilski inženjer Čarls Najt sa Jejla imao je prosvećenje. Tradicionalni klapni ventili, smatra on, bili su previše složeni, a povratne opruge i zavojnici previše neefikasni. Stvorio je vlastitu vrstu ventila. Njegovo rješenje je nazvano "spool ventil" - kvačilo koje klizi oko klipa, pokretano osovinom zupčanika, koja otvara usisne i ispušne otvore u zidu cilindra.
Knight Sleeve Valve (1903-1933)
Iznenađujuće, uspjelo je. Motori sa zavojnim ventilima nude visoku zapreminsku efikasnost, nizak nivo buku i nema opasnosti od zaglavljivanja ventila. Bilo je nekoliko nedostataka, uključujući povećanu potrošnju ulja. Najt je patentirao svoju ideju 1908. Nakon toga su ga počeli koristiti svi brendovi, od Mercedes-Benza do automobila Panhard i Peugeot. Tehnologija je postala stvar prošlosti kada su klasični ventili postali sposobniji za rukovanje visoke temperature i visokim obrtajima. (1913 -Vitez 16/45).
Zamislite 1950-ih, da ste proizvođač automobila koji pokušava razviti novi model automobila. Neki Nijemac po imenu Felix dolazi u vašu kancelariju i pokušava vam prodati ideju o trokutastom klipu koji se rotira unutar ovalne kutije (posebno profilirani cilindar) kako biste ga instalirali na vaš budući model. Da li ste pristali na ovo? Vjerovatno da! Rad ovog tipa motora je toliko fascinantan da se teško otrgnuti od razmišljanja o ovom procesu.
Nedostatak svega neobičnog je složenost. U ovom slučaju, glavna poteškoća je bila što je motor morao biti nevjerovatno izbalansiran, sa precizno ugrađenim dijelovima.
Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)
Sam rotor je trouglast sa konveksnim ivicama, njegova tri ugla su vrhovi. Kako se rotor rotira unutar kućišta, stvara tri komore koje su odgovorne za četiri faze ciklusa: usis, kompresiju, strujni hod i izduv. Svaka strana rotora obavlja jednu od faza ciklusa kada motor radi. Nije uzalud da je tip motora s rotacijskim klipom jedan od najefikasnijih motora s unutarnjim sagorijevanjem na svijetu. Šteta što normalna potrošnja goriva od Wankel motora nikada nije postignuta.
Neobičan motor, zar ne? Znate li šta je još čudnije? Ovaj motor je bio u proizvodnji do 2012. godine i ugrađen je na sportski automobil! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).
Kompaniju Eisenhuth Horseless Vehicle Company sa sjedištem u Connecticutu osnovao je John Eisenhuth, čovjek iz New Yorka koji je tvrdio da je izumio benzinski motor i imao gadnu naviku da prima tužbe od svojih poslovnih saradnika.
Njegovi Compound modeli 1904-1907 odlikovali su se svojim trocilindričnim motorima, u kojima su se vanjska dva cilindra pokretala paljenjem, a srednji "mrtvi" cilindar pokretali su izduvni plinovi prva dva cilindra.
Eisenhuth Compound (1904-1907)
Eisenhuth je obećao povećanje efikasnosti goriva za 47% nego što je bilo standardni motori slične veličine. Humana ideja nije došla na sud početkom 20. veka. Tada niko nije razmišljao o štednji. Rezultat je bio bankrot 1907. (na slici 1906 Eisenhuth Compound Model 7.5)
Prepustite Francuzima da razviju zanimljive motore koji na prvi pogled izgledaju obično. Čuveni gali proizvođač Panhard, koji se uglavnom pamti po istoimenoj Panhard šipki, ugradio je seriju bokser motora sa vazdušno hlađen i aluminijskih blokova.
Panhard Flat-Twin (1947-1967)
Zapremina je varirala od 610 do 850 cm3. Snaga je bila između 42 KS. i 60 KS, u zavisnosti od modela. Najbolji dio auta? Panhardov blizanac je jedini koji je osvojio 24 sata Le Mansa. (na slici 1954. Panhard Dyna Z).
Čudno ime, naravno, ali motor je još čudniji. 3,3-litarski Commer TS3 bio je trocilindrični dvotaktni kompresor sa suprotnim klipom. dizel motor. Svaki cilindar ima dva klipa okrenuta jedan prema drugome, od kojih se jedan nalazi u jednom cilindru centralna svijeća. Nije imao glavu cilindra. Korištena je jedna radilica (većina bokser motora ima dvije).
Commer/Rootes TS3 "Commer Knocler" (1954-1968)
Rootes Grupa je osmislila ovaj motor za svoj brend kamioni i Commer autobusi. (Bus Commer TS3)
Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)
Rezultat je bio 10,5 KS. pri 1.250 o/min i bez primjetnih vibracija. Ako ste se ikada zapitali, pogledajte motor u ovom automobilu. (1901 Lanchester).
Kao i Veyron, ograničeno izdanje Cizeta (rođeno Cizeta-Moroder) V16T superautomobila definira njegov motor. 6,0-litarski V16 od 560 konjskih snaga u trbuhu Cizete postao je jedan od najpopularnijih motora svog vremena. Intriga je bila da Cizeta motor nije pravi V16. U stvari, radilo se o dva V8 motora spojena u jedan. Dva V8-a koristila su jedan blok i centralni zupčasti remen. Ono što ga ne čini još luđim je lokacija. Motor je postavljen poprečno, sa centralnom osovinom koja snabdijeva stražnje kotače.
Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)
Superautomobil je proizveden od 1991. do 1995. godine, ovaj automobil je ručno sastavljen. U početku je planirano da se proizvodi 40 superautomobila godišnje, zatim je ovaj nivo spušten na 10, ali je na kraju, tokom skoro 5 godina proizvodnje, proizvedeno samo 20 automobila. (Fotografija 1991 Cizeta-16T Moroder)
Commer Knocker motori su zapravo inspirisani porodicom ovih Francuski motori sa klipovima postavljenim na suprotnoj strani, koji su se proizvodili sa dva, četiri ili šest cilindara do ranih 1920-ih. Evo kako to funkcionira u verziji s dva cilindra: dva reda klipova jedan naspram drugog u zajedničkim cilindrima tako da se klipovi na svakom cilindru kreću jedan prema drugom i formiraju zajedničku komoru za sagorijevanje. Radilice su mehanički sinhronizovane, a izduvna osovina se rotira 15-22° ispred usisnog vratila, snaga se preuzima od jednog ili oba.
Gobron-Brillié protiv klipa (1898-1922)
Serijski motori su se proizvodili u rasponu od 2,3-litarske "dvojke" do 11,4-litarske šestice. Postojala je i čudovišna trkačka verzija motora od 13,5 litara sa četiri cilindra. U automobilu s takvim motorom, trkač Louis Rigoli prvi je postigao brzinu od 160 km/h 1904. (1900. Nagant-Gobron)
Adams-Farwell (1904-1913)
Ako vam ideja o motoru koji se vrti iza vas ne smeta, onda su automobili Adams-Farwell savršeni za vas. Istina, nije se rotirala cijela stvar, samo cilindri i klipovi, jer su radilice na ovim tro- i petocilindričnim motorima bile statične. Radijalno raspoređeni, cilindri su bili hlađeni zrakom i djelovali su kao zamajac kada se motor pokrenuo i pokrenuo. Motori su bili lagani za svoje vrijeme, 4,3 litarski trocilindrični motor težio je 86 kg, a 8,0 120 kg litarski motor. Video.
Adams-Farwell (1904-1913)
Sami automobili su bili zadnji položaj motora, putnički prostor je bio ispred teški motor, raspored je bio idealan za maksimiziranje štete putnika u nesreći. U zoru automobilske industrije nisu razmišljali o visokokvalitetnim materijalima i pouzdanoj konstrukciji u prvim samohodnim vagonima, drvo, bakar, a povremeno i metal, ne najkvalitetniji, koristili su se na starinski način; . Vjerovatno nije bilo ugodno osjećati rad motora od 120 kg koji se vrti do 1.000 o/min iza vaših leđa. Međutim, automobil se proizvodio 9 godina. (Fotografija 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).
Trideset cilindara, pet blokova, pet karburatora, 20,5 litara. Ovaj motor je razvijen u Detroitu posebno za rat. Chrysler je napravio A57 kao način da ispuni narudžbu za tenk motor za Drugi svjetski rat. Inženjeri su morali da rade u žurbi, maksimalno iskoristivši dostupne komponente što je više moguće.
BONUS. Nevjerovatni motori koji nisu postali proizvodni modeli: Chrysler A57 Multibank
Motor se sastojao od pet 251 cc ravne šestice od putničkih automobila pozicioniranih radijalno oko centralnog izlaznog vratila. Snaga je bila 425 KS. koristi se u tenkovima M3A4 Lee i M4A4 Sherman.
Drugi bonus je jedini trkaći motor uključen u recenziju. 3,0-litarski motor koji koristi BRM (British Racing Motors), H-16 motor sa 32 ventila koji u suštini kombinuje dve ravne osmice (Motor u obliku slova H je motor čija konfiguracija bloka cilindra predstavlja slovo “H” u vertikalnom ili horizontalnom rasporedu H-dvostruki motor može se zamisliti kao dva bokser motora, jedan na drugom ili jedan pored drugog, svaki sa svojom radilicom). Snaga sportskog motora kasnih 60-ih bila je više nego visoka, više od 400 KS, ali H-16 je bio ozbiljno inferioran u odnosu na druge modifikacije u smislu težine i pouzdanosti. jednom je vidio podijum, na VN SAD-a kada je Jim Clark pobijedio 1966. godine.
BONUS. Nevjerovatni motori koji nikada nisu dospjeli u proizvodnju: British Racing Motors H-16 (1966-1968)
16-cilindarski motor nije bio jedini na kojem su radili momci iz BRM-a. Takođe su razvili 1,5-litarski V16 sa kompresorom. Obrtao se na 12.000 o/min i proizvodio oko 485 KS. Vjerovatno bi bilo super ugraditi takav motor Toyota Corolla AE86, entuzijasti iz cijelog svijeta su o ovome razmišljali više puta.
Većina modernih motora automobila su veoma slični jedni drugima. Čak i oni koji se na prvi pogled mogu činiti posebnim, poput šestocilindričnog Porschea ili novog dvocilindričnog Fiata, napravljeni su korištenjem iste istrošene tehnologije koja se koristi u dizajnu motora više od 50 godina. Međutim, ne slijede svi proizvođači ovaj trend. Neki motori su zaista jedinstveni, a neki jednostavno šokantni. Neki su težili efikasnosti, drugi su težili originalnosti. U svakom slučaju, njihovi projekti su fantastični.
Danas ću vam reći o deset najneobičnijih motora u povijesti automobilske industrije, međutim, postoje neka pravila. Samo serijski motori mogu biti uključeni u ovu listu. putnička vozila, nema prilagođenih projekata. Pa počnimo!
Bugatti Veyron W16
Naravno, gdje bismo bili bez njega, velikog i moćnog Veyrona W16. Samo brojke su nevjerovatne: 8 litara, više od 1000 Konjska snaga, 16 cilindara - ovaj motor je najsnažniji i najsloženiji od svih proizvodnih automobila. Ima 64 ventila, četiri turbo, W-aranžman - nikada ranije nismo vidjeli nešto slično. I da, dolazi sa garancijom.
Motori poput ovih su nevjerovatno rijetki, pa bismo trebali cijeniti što smo bili u mogućnosti uočiti tako jedinstvena tehnološka otkrića.
Knight Sleeve Valve
Početkom prošlog stoljeća Charles Yell Knight odlučio je da je vrijeme da uvede nešto novo u dizajn motora i osmislio motor bez ventila sa distribucijom rukava. Na opšte iznenađenje, pokazalo se da tehnologija radi. Takvi motori su bili vrlo efikasni, tihi i pouzdani. Među nedostacima je i potrošnja ulja. Motor je patentiran 1908. godine i kasnije se pojavio u mnogim automobilima, uključujući Mercedes-Benz, Panhard i Peugeot. Tehnologija je izbledela u pozadini kako su motori počeli da se okreću brže, nešto sa čime bi tradicionalni sistem ventila mogao da podnese mnogo bolje.
Mazda Wankel Rotary
Jednog dana u Mazdin ured je došao tip i predložio da se napravi motor u kojem bi se klip s tri tačke trebao okretati u ovalnom prostoru. U suštini, ličilo je na fudbalsku loptu veš mašina, ali se zapravo motor pokazao iznenađujuće uravnoteženim.
Kako rotor rotira, on stvara tri male šupljine koje su odgovorne za četiri faze ciklusa snage: ubrizgavanje, kompresiju, snagu i izduv. Zvuči efektno, i jeste. Odnos snage i zapremine je prilično visok, ali sam motor nije efikasan, jer mu je komora za sagorevanje jako izdužena.
Čudno, zar ne? Znate li šta je još čudnije? Još uvijek je u proizvodnji. Kupite Mazdu RX-8 i dobit ćete ludi motor koji vrti do 9.000 o/min. Šta čekaš? Požurite u salon!
Eisenhuth Compound
John Eisenhut je poznat po tome što je izumio zanimljiv trocilindrični motor u kojem su dva vanjska cilindra napajala srednji, "mrtvi" neosvijetljeni cilindar svojim izduvnih gasova, koji je zauzvrat bio odgovoran za izlaznu energiju. Eisenhut je predvidio 47 posto uštede goriva za svoj motor. Nekoliko godina kasnije kompanija je propala i otišla u stečaj. Izvucite zaključke.
Panhard Stan-Twin
Francuska kompanija Panhard postala je poznata zahvaljujući svojoj zanimljivi motori sa aluminijumskim blokovima. Njihov vrhunac je njihov dizajn. Suština je da su blok i glava cilindra zavareni u jednu jedinicu. Zapremina motora kretala se od 0,61 do 0,85 litara, snaga - od 42 do 60 KS, ovisno o modelu. Nevjerovatna činjenica: Ovaj motor je najčudniji učesnik i pobjednik (!!!) trka u Le Manu.
Commer Rootes TS3
Čudan motor sa čudnim imenom. Commer TS3 trolitarski motor sa suprotnim klipom bio je opremljen kompresorom i jednom radilicom (većina bokser motora ima dva). Veoma zanimljiv kolos u svakom smislu te riječi.
Lanchester Twin-Crank Twin
Lanchester je osnovan 1899. godine, a godinu dana kasnije pustili su svoj prvi automobil, Lanchester Ten, opremljen četverolitarskim atmosferskim motorom s dvije radilice. Proizvodio je 10,5 konjskih snaga pri 1250 o/min. Ako još niste vidjeli elegantan komad inženjerske umjetnosti, evo ga.
Cizeta-Moroder Cizeta V16T
Kao i Veyron, Cizeta superautomobil je proizveden u ograničenim količinama, a njegova ključna komponenta bio je motor. 560 konja, 6 litara, V-16 raspored. To su u suštini dva V8 motora koji dijele zajednički blok. Pronaći ovaj automobil sada je teže nego pronaći poštenog službenika. Broj proizvedenih automobila se drži u tajnosti.
Gobron Brillie se suprotstavio Pistonu
Commer TS3 motor je napravljen inspirisan ovim inženjerskim čudom porijeklom iz Francuske. Klipovi su se nalazili jedan naspram drugog. Prvi par je bio odgovoran za radilicu, drugi za klipnjače spojene na radilicu pod uglom od 180°.
Kompanija je proizvodila široku paletu motora, od dvocilindričnih 2,3 litara do šestocilindričnih 11,4 litara. Postojao je i ogroman trkački motor od 13,5 litara sa četiri cilindra koji je prvi put prešao granicu od 100 mph 1904. godine.
Adams-Farwell
Ideja da se motor vrti iza vas u automobilu je prilično zanimljiva, zbog čega je ovaj motor na našoj listi. Općenito, nije se rotirao cijeli motor, već samo cilindri i klipovi, jer su radilice bile čvrsto pričvršćene. Cilindri postavljeni u krug hlađeni su zrakom i ličili su na točak koji se vrti.
Sam motor je bio ugrađen iza vozačevog sedišta, koje je bilo gurnuto napred što je više moguće. Idealan scenario za smrt tokom nesreće.
Bonus! Ludi motori nisu iz serijskih automobila
Chrysler A57 Multibank
30 cilindara, pet karburatora, pet razvodnika - to se dešava kada Amerika krene ratnim putem. Ovo čudovište je pokretalo poznate tenkove kao što su M3A4 Lee i M4A4 Sherman sa svojih 425 snaga.
British Racing Motors H-16
Da ga ne spominjem bio bi zločin. Motor od tri litre imao je 32 H-16 ventila, u suštini dva osmocilindrična motora spojena od strane inženjera po imenu Tony Rudd. Imao je preko 400 KS, ali je bio nepouzdan i užasno visok. Godine 1966. ovaj motor je osvojio trku Formule 1 za Veliku nagradu SAD, koju je vozio Jim Clark.
Automobilska parna mašina i motor sa unutrašnjim sagorevanjem su praktično iste starosti. Efikasnost parne mašine tog dizajna tih godina je bila oko 10%. Efikasnost motora Lenoir je bio samo 4%. Samo 22 godine kasnije, do 1882, August Otto ga je toliko poboljšao da je efikasnost sadašnjeg benzinskog motora dostigla... čak 15%
Počevši od 1801. godine, istorija parnog transporta aktivno se nastavlja skoro 159 godina. 1960. godine (!) u SAD su se još uvijek gradili autobusi i kamioni s parnim strojevima. Parne mašine su se značajno poboljšale tokom ovog vremena. Godine 1900. 50% voznog parka u Sjedinjenim Državama bilo je na parni pogon. Već tih godina nastala je konkurencija između pare, benzina i - pažnje! - električna kolica. Nakon tržišnog uspjeha Fordovog modela T i naizgled neuspjeha parna mašina Novi porast popularnosti parnih automobila dogodio se 20-ih godina prošlog stoljeća: cijena goriva za njih (lož ulje, kerozin) bila je znatno niža od cijene benzina.
„Klasična“ parna mašina, koja je ispuštala otpadnu paru u atmosferu, ima efikasnost ne veću od 8%. Međutim, parna mašina sa kondenzatorom i profilisanim putem protoka ima efikasnost do 25-30%. Parna turbina daje 30–42%. Postrojenja sa kombinovanim ciklusom, gde gas i parne turbine, imaju efikasnost do 55–65%. Posljednja okolnost navela je BMW inženjere da počnu istraživati mogućnosti za korištenje ove sheme u automobilima. Usput, efikasnost modernog benzinski motori iznosi 34%.
Troškovi proizvodnje parne mašine uvijek su bili niži od cijene karburatorskih i dizel motora iste snage. Potrošnja tekućeg goriva u novim parnim mašinama koje rade u zatvorenom ciklusu na pregrijanu (suhu) paru i opremljene su savremeni sistemi podmazivanja, kvalitetnih ležajeva i elektronskih sistema za regulaciju radnog ciklusa, samo je 40% od prethodnog nivoa.
Parna mašina se polako pokreće. I to je bilo jednom... Čak su i serijski automobili iz Stenlija „razdvajali parove“ na 10 do 20 minuta. Poboljšanje dizajna kotla i uvođenje kaskadnog načina grijanja omogućilo je smanjenje vremena pripravnosti na 40-60 sekundi.
Parni automobil je presporo. Ovo je pogrešno. Rekord brzine iz 1906. godine - 205,44 km/h - pripada parnom automobilu. Tih godina, automobili benzinski motori Nisu znali da voze tako brzo. Godine 1985. u parni automobil vozio okolo brzinom od 234,33 km/h. A 2009. godine grupa britanskih inženjera dizajnirala je "automobil" s parnom turbinom s parnim pogonom snage 360 KS. s., koji se mogao kretati rekordnom prosječnom brzinom u trci - 241,7 km/h.
Zanimljivo, moderna istraživanja u ovoj oblasti vodonično gorivo Za motori automobila doveo je do brojnih „bočnih grana“: vodonik kao gorivo za klasične klipne parne mašine, a posebno za mašine sa parnom turbinom, osigurava apsolutnu ekološku prihvatljivost. "Dim" iz takvog motora je... vodena para.
Parna mašina je hirovita. To nije istina. Konstruktivno je mnogo jednostavniji od motora sa unutrašnjim sagorevanjem, što samo po sebi znači veću pouzdanost i nepretencioznost. Parni strojevi imaju vijek trajanja od nekoliko desetina hiljada sati. kontinuirani rad, što nije tipično za druge tipove motora. Međutim, stvar se tu ne zaustavlja. Zbog principa rada, parna mašina ne gubi efikasnost kada se smanji atmosferski pritisak. Upravo iz ovog razloga vozila motori na parni pogon su izuzetno pogodni za upotrebu u planinskim predelima, na teškim planinskim prevojima.
Zanimljivo je napomenuti još jedno korisno svojstvo parne mašine, koja je, inače, slična elektromotoru jednosmerna struja. Smanjenje brzine osovine (na primjer, s povećanjem opterećenja) uzrokuje povećanje okretnog momenta. Zbog ovog svojstva, automobilima s parnim strojevima u osnovi nisu potrebni mjenjači - sami mehanizmi su vrlo složeni i ponekad hiroviti.
Koncept motora, koji je osmislio Carmelo Scuderi, samouki američki automehaničar, zasniva se na principu podjele cilindara na radne i pomoćne. Za razliku od Otto-ovog dizajna, u SCC (split-Cycle Combustion) motoru postoji jedan radni hod za svaki okret osovine. Pomoćni cilindri, u kojima klip komprimira zrak, povezani su s glavnim preko obilaznih kanala. Svaki kanal sadrži dva ventila - kompresijski i ekspanzioni. U prostoru između njih, vazduh dostiže svoj maksimalni nivo kompresije. Ubrizgavanje goriva u komoru za izgaranje radnog cilindra događa se istovremeno s otvaranjem ekspanzijskog ventila, a paljenje se događa nakon što klip prođe top dead bodova. Val plinova kao da ga sustiže, eliminirajući detonaciju smjese. Tokom virtuelnog testiranja linijskog prototipa Scuderi motora, utvrđeno je da je veoma stabilan. Koeficijent odstupanja parametara radnog hoda od prosječne vrijednosti u najproblematičnijoj zoni brzine - od praznog hoda do hiljadu i po - za SCC je gotovo upola manji nego za Otto motor s unutrašnjim sagorijevanjem: 1,4% u odnosu na 2.5. Na prvi pogled to nije mnogo, ali za profesionalce razlika je ogromna. Ovaj pokazatelj ukazuje na vrlo visoku kvalitetu smjese i njeno precizno doziranje. Scuderijev četverocilindrični redni motor s prirodnim usisavanjem je 25% ekonomičniji od konvencionalnih analoga u smislu snage, a njegova originalna hibridna verzija Scuderi Air-Hybrid je 30-36% efikasnija. Kod Air-Hybrid, vazduh u pneumatskom akumulatoru-prijemniku je prethodno komprimovan kada vozilo koči. Vazduh se tada ubacuje u premosnicu, smanjujući opterećenje klipa pomoćnog cilindra.
Scunderi engine. Proizvodnja motora sistema Carmelo Scuderi može se lako organizirati u bilo kojem pogonu za proizvodnju motora koristeći tradicionalne komponente. Ali da li je ovo potrebno proizvođačima?
U 2011. godini kompanija će predstaviti motor druge generacije sa arhitekturom u obliku slova V, u kojoj će obilazni kanali biti napravljeni u obliku odvojenih modula. U prvoj verziji - sa čvrstom glavom - bili su smješteni u zidu između parova cilindara. Dizajn u obliku slova V poboljšava pristup njima iz prijemnika i pruža više efikasno hlađenječvor. Prema predviđanjima naučnika sa Jugozapadnog istraživačkog instituta, koji se blisko bave finim podešavanjem virtuelni model linijski motor, razlika u efikasnosti između takve "četvorke" i ekvivalentnog Otto motora dostići će 50%. Mala težina, odlična specifična snaga (135 KS po litri zapremine) i tehnološka jednostavnost SCC-a čine ga vrlo perspektivnim za implementaciju. Poznato je da za njega veliki interes pokazuje nekoliko igrača u vodećim ligama svjetske automobilske industrije, kao i proizvođači komponenti. Konkretno, poznata kompanija Robert Bosch. Predsjednik Scuderi grupe Sal Scuderi uvjeren je da će za tri godine zamisao njegovog oca krenuti u proizvodnju.
Malo je vjerovatno da će Lotus Omnivore ikada postati mainstream pogonska jedinica za auto. Ali kao pomoćni - na primjer, generator - sasvim je prikladan.
Lotus Omnivore
Ko je rekao da su dva bara stvar prošlosti? Inženjeri Lotus Engineeringa vjeruju da je potencijal dvotaktnih motora ozbiljno potcijenjen od strane proizvođača automobila, a proždrljivost je samo mit. Predviđaju svoj trijumfalni povratak 2013. pod haubu serijskih automobila. Kompanija je 2009. godine u Ženevi predstavila konceptualni 500 cc Omnivore motor koji radi na bilo koju vrstu tečnog goriva. Motor sija sa nekoliko inovativne tehnologije, od kojih je glavni varijabilnog stepena kompresija pomoću pokretnog gornjeg zida komore za sagorevanje. Ovisno o vrsti goriva i opterećenju, kompresija u Omnivoreu može varirati od 10 do 40 do jedan. Priprema balansirane mešavine vazduh-gorivo je obezbeđena sistemom direktnog ubrizgavanja Orbital FlexDI sa dve brizgaljke, a parametri izduvnih gasova kontrolišu se patentiranim ventilom za zahvatanje CTV (Charge Trapping Valve). Čini se da su Britanci postigli ono čemu teže svi programeri inovativnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem: u ciklusu testova na klupi, Omnivore je samouvereno održavao HCCI način sagorevanja čak i pri velikim brzinama idle move iu “crvenoj zoni”. Dizajn Omnivorea je također izvanredan po tome što su njegov blok i glava izliveni u jednom komadu.
Ecomotos OPOC. Jedna od glavnih prednosti dizajna profesora Hoffbauera je mogućnost "stavljanja" sve više i više novih parova cilindara na radilicu, čime se dobija nešto poput modularnog motora.
Prema specifikaciji, koncept je 10% ekonomičniji od atmosferskih benzinskih motora jednake snage, a po čistoći izduvnih gasova lako dostiže Euro 6 standarde. Ako Lotus može zainteresirati proizvođače automobila, onda će potomci koncepta Omnivore biti glavni kandidati za ulogu ugrađenih generatora za električne hibride. Imaju sve za to: nepretencioznost, izuzetnu kompaktnost i visok energetski intenzitet.
Ecomotos OPOC
Među kompanijama koje pokušavaju poslati klasični motor sa unutrašnjim sagorevanjem na otpad, American Ecomotors se izdvaja ne samo zbog ekstravagancije svojih ideja. Rad na supermoći bokserski motor OPOC su blagoslovili titan rizičnog kapitala Vinod Khosla i milijarder Bill Gates. U odboru direktora male kompanije nalazi se nekoliko ljudi čija imena služe kao propusnica za zatvoreni klub proizvođača automobila, a štandovi Ecomotosa postali su uobičajena pojava na najelitnijim svjetskim salonima automobila.
Suprotstavljeni dvotaktni dvocilindrični modularni motor sa unutrašnjim sagorevanjem pod nazivom OPOC izumio je još kasnih 1990-ih profesor Peter Hoffbauer, dugo vremena radio je kao glavni motor-mehaničar u Volkswagenu. Superkompaktni Hoffbauer dizel motor pokazuje neviđeno visoku specifičnu snagu od oko 3 KS. po kilogramu mase. Na primjer, "cijev" od sto kilograma proizvodi 325 KS. i 900 Nm obrtnog momenta. Istovremeno, efikasnost OPOC-a je blizu 60%, dvostruko veća od modernih dizel motora sa složenim kompresorom. Jedna od glavnih karakteristika ovog bokser motora je mogućnost sastavljanja od zasebnih modula, od kojih je svaki punopravni motor, elektrane u linijskim 4-, 6- i 8-cilindarskim konfiguracijama. Paradoksalno je, ali uz sav svoj naboj, OPOC radi na prilično skromnim omjerima kompresije u rasponu od 15-16 prema jedan i ne zahtijeva posebnu pripremu goriva.
U principu, OPOC je cijev sa dva para klipova koji izvode istovremene višesmjerne pokrete. Prostor između para je komora za sagorevanje. Klipnjače sa neobično dugačkim stablom povezuju klipove sa centralnom radilicom. Mlaznica za ubrizgavanje je postavljena u sredini komore, a usisni i ispušni otvori nalaze se u donjem mrtvom centru centralnih klipova. Priključci zamjenjuju složeni sklop ventila i bregasto vratilo. Važan element dizajni - električni turbo punjač sa predgrijavanjem zraka, zamjenjujući, posebno, uobičajene žarnice. U trenutku pokretanja, turbina napaja komoru za sagorevanje komprimirani zrak, zagrijana na 100 °C.
IRIS. Glavna "karakteristika" dizajna motora Iris je velika korisna površina "klipnih" latica. Fiksni zidovi zauzimaju samo 30% ukupne površine komore za sagorevanje, što može značajno povećati efikasnost motora.
Prema riječima predsjednika kompanije Donalda Runklea, bivšeg potpredsjednika General Motors, trenutno se u vlastitom tehničkom centru Ecomotorsa izvode testovi šeste generacije motora, koji će biti završeni početkom 2012. godine. I ovo više neće biti samo još jedan radni prototip, već jedinica namijenjena transporteru. Međutim, postoji interes za razvoj ne samo među automobilistima, već i među vojskom, proizvođačima aviona, građevinarima i rudarima. Planirana je proizvodnja četiri tipa OPOC modula sa prečnikom klipa 30, 65, 75 i 100 mm.
IRIS
Za mnoge ljude, gledanje čudno pokretnih, rotirajućih i pulsirajućih mehanizama uspješno zamjenjuje tablete za stres.
Upadljiva ideja naučnika, pronalazača i preduzetnika iz Denvera Timbera Dicka, koji je tragično poginuo u saobraćajnoj nesreći 2008. godine, spada u ovu kategoriju homeopatskih lekova. Ali IRIS (Internally Radiating Impulse Structure) motor sa unutrašnjim sagorevanjem, uprkos svoj svojoj originalnosti, uopšte nije lutka. Zaštićen sa svih strana patentima, dobio je nagrade za inovacije od NASA-e, naftne korporacije ConocoPhillips i hemijskog giganta Dow Chemical. Dvotaktni motor sa unutrašnjim sagorevanjem With varijabilne geometrije a površina klipa, prema proračunima, ima efikasnost od 45%, kompaktne dimenzije i mala težina. Osim toga, ako ga usvoje proizvođači automobila, kupac neće morati preplatiti - cijena jedinice neće biti veća od one kod konvencionalnih benzinskih motora.
RLDVS. Razlika između motora sa rotacionim noževima i svih ostalih spomenutih u materijalu je u tome što se nalazi nekoliko milimetara od serijska proizvodnja. Testiranje ruskog "jo-mobila" sa sličnim motorom planirano je za 2011. godinu, a serija će početi 2012. godine.
Kao što je Dick vjerovao, u standardnom paru „komora za sagorijevanje - radna površina klip" većina slaba tačka je područje stalnog kontakta. Glava čini samo 25% ukupne površine komore. U konceptu IRIS, šest klipova, koji su čelične latice zakrivljene talasom, imaju korisnu površinu skoro tri puta veću, fiksni zidovi komore zauzimaju samo 30% površine.
Vazduh kroz njega ulazi u komoru za sagorevanje usisni ventili, kada su latice na maksimalnoj udaljenosti od centra. U isto vrijeme, izduvni plinovi se uklanjaju kroz otvorene izduvne ventile. Zatim se latice, oscilirajući na osovinama, zatvaraju prema sredini komore, sabijajući zrak. U trenutku maksimalnog približavanja, kada su ventili potpuno zatvoreni, dolazi do ubrizgavanja goriva i paljenja. Šireći se, vrući plinovi guraju klipove, što zauzvrat dovodi do rotacije osovine. Na vrhu mrtva tačka izduvni ventili otvoreni. Onda se sve ponavlja iznova i iznova. Prilično jednostavan mjenjač pretvara oscilaciju šest osovina u rotaciju glavne osovine.
Ruska rotirajuća lopatica
Motor sa lopaticama (RLVE) nije razvoj 21. veka. Njegov dizajn je izmišljen još 1930-ih, a od tada nije prošla ni decenija a da se nije pojavio još jedan patent za novi RLD. Najpoznatiji je bio, možda, motor Vigriyanov, stvoren 1973. godine. Ali nisu hteli da uđu u seriju RLD. Glavni problem bila je poteškoća u sinhronizaciji osovina rotora i, još više, uklanjanju obrtnog momenta s njih - u vremenima slabog razvoja elektronike, sinhronizator je zauzimao gotovo cijelu prostoriju; RLD se mogao koristiti samo kao stacionarna elektrana. To je negiralo jednu od njegovih glavnih prednosti - kompaktnost i malu težinu.
RLD je cilindar, unutar kojeg su postavljena dva rotora na jednoj osi, svaki sa parom lopatica. Lopatice dijele prostor cilindra u radne komore; U svakom se izvode četiri radna hoda po okretaju vratila. Poteškoća sinhronizacije prvenstveno je posljedica neravnomjernog kretanja rotora jedan u odnosu na drugi, njihovog „pulsiranja“.
Ali čim je rođen kompaktan i praktičan mehanizam za sinhronizaciju, RLD je odmah dobio ozbiljnu serijsku perspektivu. Najzanimljivije i najprijatnije je da je takav mehanizam razvijen u Rusiji, kao dio senzacionalnog projekta "e-mobile". Elektrana e-mobila je teška samo 55 kg (35 za motor sa sinkronizatorom, 20 za električni generator), a snaga može proizvesti oko 100 kW, iako će za proizvodne modele biti ograničena na 45 kW (60 KS). Pored kompaktnosti, RLD karakteriše skalabilnost. Lako se može povećati do malog brodskog motora snage 1000 kW. Napajanje elektrane e-mobila slično je dvolitarskom motoru s unutrašnjim sagorijevanjem od 150 konjskih snaga tradicionalnog rasporeda.
