Мини-двигатель как перспективный вариант развития ДВС + видео » АвтоНоватор
Поскольку нефтепродукты постоянно растут в цене (ведь нефти свойственно заканчиваться), стремление к экономии на горючем вполне понятно, и мини-двигатель мог бы стать неплохим решением.
Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?
Что же касается дизельных ДВС, сегодня действительно сделано немало для того, чтобы этот двигатель стал по-настоящему микроскопическим. В настоящее время концерном Toyota созданы самые маленькие микролитражки Corolla II, Corsa и Tercel, в них установлены дизельные двигатели 1N и 1NT объемом всего 1.5 литра. Одна беда – срок службы таких механизмов чрезвычайно низкий, и причина тому – очень быстрая выработка ресурса цилиндро-поршневой группы. Существуют и совсем крошечные дизельные ДВС, объемом всего 0.
21 литра. Их устанавливают на компактную мототехнику и строительные механизмы, но мощности большой ожидать не приходится, максимум, что они выдают – 3.25 л.с. Впрочем, и расход топлива у таких моделей небольшой, о чем говорит объем топливного бака – 2.5 литра.
Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?
Обычный ДВС, действие которого основано на возвратно-поступательном движении поршня, теряет производительность по мере уменьшения рабочего объема. Все дело в значительной потере КПД при преобразовании этого самого движения ЦПГ во вращательное, столь необходимое для колес. Однако еще до Второй Мировой Войны механик-самоучка Феликс Генрих Ванкель создал первый действующий образец роторно-поршневого ДВС, в котором все узлы только вращаются. Логично, что данная конструкция, очень напоминающая электромотор, позволяет сократить количество деталей на 40 %, по сравнению со стандартными двигателями.
Несмотря на то, что до сегодняшнего дня не решены все проблемы данного механизма, срок службы, экономичность и экологичность соответствуют установленным мировым стандартам.
Производительность же превосходит все мыслимые пределы. Роторно-поршневой ДВС с рабочим объемом 1.3 литра позволяет развить мощность в 220 лошадиных сил. Установка же турбокомпрессора увеличивает этот показатель до 350 л.с., что очень даже существенно. Ну, а самый маленький двигатель внутреннего сгорания из серии «ванкелей», известный под маркой OSMG 1400, имеет объем всего 0.005 литра, однако при этом выдает мощность в 1.27 л.с. при собственном весе 335 граммов.
Основное преимущество роторно-поршневых двигателей – отсутствие шумов, сопровождающих работу механизмов, благодаря низкой массе работающих узлов и точному балансу вала.
Самый маленький дизельный двигатель как источник энергии
Если говорить о полноценном цилиндро-поршневом механизме, то на сегодняшний день самые небольшие размеры имеет детище инженера Йесуса Уайлдера.
Это 12-цилиндровый двигатель V-образного типа, полностью соответствующий ДВС Ferrari и Lamborghini. Однако на деле механизм является бесполезной безделушкой, поскольку работает не на жидком топливе, а на сжатом воздухе, и при рабочем объеме в 12 кубических сантиметров имеет очень низкий КПД.
Другое дело – самый маленький дизельный двигатель, разработанный учеными Великобритании. Правда, в качестве горючего для него требуется не солярка, а особая самовозгорающаяся при увеличении давления смесь метанола с водородом. При тактовом движении поршня в камере сгорания, объем которой не превышает одного кубического миллиметра, возникает вспышка, приводящая механизм в действие. Что любопытно, микроскопических размеров удалось добиться путем установки плоских деталей, в частности, те же поршни являются ультратонкими пластинами. Уже сегодня в ДВС с габаритами 5х15х3 миллиметра крошечный вал вращается со скоростью 50.000 об/мин, вследствие чего производит мощность порядка 11,2 Ватта.
Пока перед учеными стоит ряд проблем, которые необходимо решить перед тем, как выпускать дизельные мини-двигатели на поточное производство. В частности, это колоссальные теплопотери из-за чрезвычайно тонких стенок камеры сгорания и недолговечность материалов при воздействии высоких температур. Однако, когда все-таки крошечные ДВС сойдут с конвейера, всего нескольких граммов топлива хватит, чтобы заставить механизм при КПД в 10 % работать в 20 раз дольше и эффективнее аккумуляторов таких же размеров.
- Автор: Егор
- Распечатать
Оцените статью:
(1 голос, среднее: 5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Adblock
detector
Миниатюрный синхронный двигатель ДСМ
Миниатюрный синхронный двигатель ДСМ
Миниатюрный синхронный двигатель
- Мощность: 6,5 Вт, 14 Вт
- Скорость вращения: 1,5…30 об/мин
- Питание: ~220 В
- Компактные размеры
- Вращение в прямом и обратном направлении
Описание
Миниатюрный синхронный двигатель.
Технические характеристики:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Мощность | 6,5 Вт, 14 Вт |
| Скорость вращения | 1,5…30 об/мин |
| Питание | ~220 В, 50 Гц |
Модификации:
| Модель | Скорость вращения | Мощность |
|---|---|---|
| ДСМ-1 | 1 об/мин | 6,5 Вт |
| ДСМ-1,5 | 1,5 об/мин | |
| ДСМ-2,5 | 2,5 об/мин | |
| 10 об/мин | ||
| ДСМ-2 | 2 об/мин | 14 Вт |
| ДСМ-3 | 3 об/мин | |
| ДСМ-15 | 15 об/мин | |
| ДСМ-30 | 30 об/мин |
Версия: 2015-08-12-КВА
Купить Миниатюрный синхронный двигатель ДСМ цена которых снижена благодаря системе персональных скидок, Вы можете в компании ООО «MАРK»
Если у Вас есть вопросы, связанные с Миниатюрный синхронный двигатель ДСМ, обращайтесь к нашим специалистам по телефону, сотрудники компании ООО «MAРК» детально проконсультируют Вас, чтобы подобрать нужное Вам оборудование по самым выгодным условиям и срокам.
Miniature Engine — Etsy.de
Etsy больше не поддерживает более старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.
Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.
Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.
(
762 релевантных результата,
с рекламой
Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик.
Небольшой мощный двигатель | MIT News
Шум, чрезмерная вибрация и относительная неэффективность являются недостатками поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые приводят в действие современное оборудование для газонов и садов, такое как воздуходувки и триммеры для газонов.
Но теперь компания LiquidPiston из Массачусетского технологического института разработала роторный ДВС, который, по его словам, значительно меньше, легче и тише, а также на 20 процентов экономичнее, чем ДВС, используемые во многих таких устройствах с небольшими двигателями.
«Если вы думаете о ручных инструментах — например, о цепной пиле или кусторезе — примерно через полчаса вы больше не хотите их использовать, потому что ваша рука чувствует, что она вот-вот отвалится», — говорит доктор философии Александр Школьник. ’10, президент LiquidPiston и соавтор двигателя. «Наш двигатель вообще не вибрирует и работает намного тише. Это должно быть намного приятнее для пользователя».
Двигатель LiquidPiston объемом 70 кубических сантиметров, X Mini, производит около 3,5 лошадиных сил при 10 000 об/мин; при весе 4 фунта он также примерно на 30 процентов меньше, чем четырехтактные поршневые ДВС объемом 50 кубических сантиметров, которые он стремится заменить. По словам Школьника, когда он полностью завершен, X Mini может производить около 5 лошадиных сил при 15 000 оборотов в минуту и весить 3 фунта.
Двигатель работает по новому высокоэффективному гибридному циклу (HEHC), разработанному Школьником и его отцом-физиком Николаем, который обеспечивает сгорание при постоянном объеме и перерасширение для большего извлечения энергии. По словам Школьника, всего с двумя движущимися частями, ротором и валом, и без тарельчатых клапанов, которые обычно используются в других четырехтактных двигателях внутреннего сгорания для управления подачей топлива, двигатель также имеет сниженные характеристики шума, вибрации и жесткости.
По словам Школьника, первоначальным применением будет ручная садовая и садовая техника. Но двигатель можно масштабировать и модифицировать для других применений, включая мопеды, дроны, морское энергетическое оборудование, робототехнику, расширители диапазона и вспомогательные силовые установки для лодок, самолетов и других транспортных средств. Компания также продемонстрировала проверку концепции высокоэффективных дизельных версий двигателя, включая 70-сильный X1 и 40-сильный X2, для генераторов и других применений.
Компания надеется в конечном итоге разработать небольшие дизельные версии двигателя X Mini для военных целей.
«Если вы посмотрите на 3-киловаттный военный генератор, то увидите, что это 270-килограммовая горилла, для передвижения которой требуется пять человек, — говорит Школьник. «Вы можете себе представить, если мы сможем превратить это в 15-фунтовое устройство, это будет довольно революционно для них».
Школьник представил доклад о X2 и X Mini 19 ноября на конференции и выставке технологий малых двигателей Общества автомобильных инженеров 2014 года в Италии.
Обратный двигатель Ванкеля
X Mini представляет собой улучшенную конструкцию и эффективность компактного роторного двигателя Ванкеля, изобретенного в 1950-х годов и используется сегодня в спортивных автомобилях, лодках и некоторых самолетах.
В Ванкеле треугольный ротор со скругленными углами вращается по эксцентричной орбите внутри овальной камеры, при этом каждое вращение производит три рабочих такта, где двигатель генерирует силу.
В X Mini овальный ротор вращается внутри модифицированного закругленного треугольного корпуса.
«Мы перевернули все, что касается традиционного роторного двигателя, и теперь мы можем выполнить этот новый термодинамический цикл [HEHC] и решить все проблемы, которые преследовали традиционный двигатель Ванкеля» для приложений с малыми двигателями, — говорит Школьник.
В двигателе Ванкеля, например, используется длинная камера сгорания (как тонкий полумесяц), что способствует плохой экономии топлива, поскольку пламя не может достичь задних краев камеры и гасится из-за большой площади поверхности камеры. . Камера сгорания X Mini круглее и толще, поэтому пламя охватывает меньшую площадь поверхности.
Впуск воздуха и топлива и выпуск газа в X Mini осуществляются через два порта в роторе, которые открываются или закрываются по мере вращения ротора, что устраняет необходимость в клапанах. Асимметричное расположение этих отверстий несколько задерживает процесс выхлопа при расширении.
Это позволяет использовать процесс сверхрасширения HEHC — из термодинамического цикла Аткинсона, используемого в некоторых гибридных автомобилях, — когда газ расширяется в камере до тех пор, пока не исчезнет давление, что дает двигателю больше времени для извлечения энергии из топлива. Эта конструкция также обеспечивает «сгорание постоянного объема» HEHC — из термодинамического цикла Отто, используемого в поршневых двигателях с искровым зажиганием, — где сжатый газ удерживается в камере в течение длительного периода времени, позволяя воздуху и топливу смешиваться и полностью воспламеняться перед расширением. что приводит к увеличению давления расширения и повышению эффективности.
«Сгорание топлива в двигателе занимает много времени, — говорит Школьник. «В большинстве двигателей к тому времени, когда вы сжигаете топливо, вы расширяете газы и теряете эффективность из-за процесса сгорания. Мы продолжаем сжигание, пока ротор находится в верхней части камеры, и форсируем сгорание в этих условиях.
Так гораздо эффективнее».
Кроме того, в X Mini были перемещены верхние уплотнения, что привело к снижению расхода масла. У Ванкеля верхушечные уплотнения соединяются с краями треугольного ротора, где они скользят и перемещаются. Их смазывание требует подачи в топливно-воздушную смесь большого количества масла, которое сгорает и вытекает, увеличивая выбросы и расход масла. Однако в X Mini эти уплотнения расположены в корпусе треугольной формы, который остается на месте. «Теперь мы можем подавать небольшое количество масла через стационарный корпус, ровно столько масла, сколько требуется уплотнению, и вы не сжигаете масло и не теряете его в окружающую среду», — говорит Школьник.
«Дорожная карта» LiquidPiston
Интерес к робототехнике и искусственному интеллекту привел Школьника в Массачусетский технологический институт в качестве аспиранта в области электротехники и компьютерных наук в 2003 году. В том же году Николай Школьник подал свой первый патент HEHC, и его сын узнал об Конкурс предпринимательства MIT с призовым фондом 50 000 долларов (теперь 100 000 долларов США) в классе, посвященном технологическому предпринимательству.
Они объединились со студентами Школы менеджмента Слоана при Массачусетском технологическом институте, чтобы разработать бизнес-план и представить двигатель HEHC на конкурсе 2004 года, где они выиграли приз в размере 10 000 долларов США за запуск LiquidPiston.
Сам конкурс оказался полезным для предпринимателей отца и сына, у которых на тот момент не было опыта стартапа. При составлении подробного бизнес-плана и изучении того, как объяснить их технологию инвесторам, «это действительно показало нам дорожную карту того, что делать, и мы были вынуждены много думать о проблемах, с которыми нам предстояло столкнуться», — говорит Школьник.
В течение следующих шести лет Школьник помогал своему отцу разрабатывать двигатель LiquidPiston вне семейного гаража, используя навыки, которые он оттачивал в MIT Robot Locomotion Group, возглавляемой Расселом Тедрейком, доцентом кафедры электротехники и компьютерных наук. «Было много оптимизации, контроля, симуляции и моделирования», — говорит он.
«Все те же методы применимы к проектированию двигателя».
Школьник приписывает большую часть разработки LiquidPiston расширенному сообществу MIT. Во время $ 50K венчурный капиталист Билл Фрезза ’76, SM ’78 руководил командой; затем его фирма стала одним из первых инвесторов. Члены команды MIT Sloan Брайан Роуган (MBA ’05), Дженнифер Эндрюс Берк (MBA ’05) и Викрам Сахни (MBA ’05) провели исследование рынка, написали бизнес-план, работали над развитием бизнеса и представили компанию инвесторам.
Наставники из Службы венчурного наставничества Массачусетского технологического института (VMS), в том числе покойный Дэйв Стэлин, основавший VMS, также руководили ростом LiquidPiston, предлагая советы по разработке продуктов, найму и поиску венчурного капитала. (На данный момент компания заработала более 15 миллионов долларов финансирования.)
В 2006 году, проанализировав десятки итераций двигателя, LiquidPiston получила военный грант в размере 70 000 долларов на создание первого прототипа дизельного двигателя.
