Подмосковный школьник изобрел новый тип двигателя и предложил его Илону Маску
Подмосковье
19 февраля 2022, 18:19
Подмосковный школьник предложил изобретенный им двигатель Илону Маску
Unsplash
Читать 360tv в
Необычный двигатель внутреннего сгорания придумал 17-летний школьник из городского округа Реутов вместе со своим научным руководителем из «Изобретариума». Это специальная мастерская, где юные изобретатели под руководством наставников создают собственные проекты.
По словам юного изобретателя, аналогов его двигателю среди современных моделей нет. Он работает по новому принципу.
«Это не цикл Дизеля, не цикл Карно. Это что-то переходное между одним и вторым», — пояснил юноша.
Ближайший аналог изобретения подмосковного школьника — роторный двигатель Ванкеля, созданный в 1957 году, но массовым он не стал из-за токсичных выбросов и быстрого износа.
Реутовский школьник вместе с наставником придумал, как решить вопрос с вредными выхлопами.
В его двигателе есть параллельные роторы, которые сначала пропускают через себя топливную смесь, а затем еще раз прогоняют через себя уже сгоревший выхлоп, пуская его второй раз в оборот. Лишних деталей в двигателе нет, как и сильных вибраций. Это делает его износостойким.
По словам изобретателя, заправлять двигатель можно любым топливом. Даже спиртом. Еще можно регулировать, какой вид горючего использовать.
«Здесь регулируемая степень сжатия. Представляете, у вас в машине будет кнопочка, и вы такие: „Хочу 92-й бензин, но остался день до зарплаты, поэтому заправлюсь 80-м“», — рассказал молодой человек.
При этом у классического двигателя средний коэффициент полезного действия составляет 30%, а у изобретения школьника — 95%. То есть с литра бензина он даст энергии в три раза больше.
А еще новую модель можно увеличивать.
«Наш двигатель из-за его маленького веса могут перенести два человека. Плюс, что самое крутое и классное, вы сможете наращивать количество секций — сколько угодно, не разбирая его, тем самым делая его мощнее и больше», — подчеркнул юный изобретатель.
Сейчас двигатель готовят к регистрации в патентном бюро. После оформления технической документации начнутся поиски инвестора. Наладить единичный выпуск моделей готовы помочь власти города, но для масштабного производства нужны представители крупного бизнеса.
За помощью молодой изобретатель решил обратиться к Илону Маску. Владельца компании Tesla новый двигатель может заинтересовать. Школьник отметил, что электрокары, которые делает американский бизнесмен, работают на аккумуляторах, которые не перерабатываются.
«Чтобы вы понимали, есть маленькая литий-ионная батарейка. Вот из таких маленьких батареек размером с этот стол и высотой сантиметров 20 сделан пол у Tesla и других электрокаров.
Такой аккумулятор после окончания срока работы отравляет пять метров земли вокруг себя на десятки лет», — пояснил юноша.
Сообщение Маску подмосковный изобретатель отправил в Twitter. Пока основатель компании Tesla на сообщение не ответил.
Крупнейшее в России серийное производство вычислительной техники полного цикла Yadro Fab Dubnа появится в подмосковной ОЭЗ «Дубна». В декабре 2021 года, был заложен камень и началось строительство завода. Он заработает в 2023 году. Губернатор Подмосковья Андрей Воробьев отметил, что новое производство даст около 600 рабочих мест.
Авторы:
Екатерина Бутовская
Анатолий Минкин
Дмитрий Степанищев
Дети
Машины
Илон Маск
Подмосквич
В США разработали принципиально новый ДВС с невероятными характеристиками
Многотопливный двигатель внутреннего сгорания без поршней и всем известного «треугольника» Ванкеля предложила компания Astron Aerospace. Судя по заявлениям разработчиков, принципиально новая схема работы обеспечит невиданные доселе характеристики отдачи при минимальных размерах и массе.
Как это работает
На сегодняшний день доступна единственная анимация. Принцип работы по ней уловить можно, но обсуждать, насколько хорошо и эффективно это будет функционировать в реале, смысла мало.
Двигатель сохраняет классические полноценные 4 такта работы. Только роль поршней и шатунов выполняют два вращающихся навстречу друг другу ротора с шипами и ответными пазами – они служат для сжатия и выбрасывания газов. Как и в камерах сгорания поршневых моторов, такты в моторе протекают параллельно, а роль клапанов выполняет небольшое окно, расположенное посередине. Роторы введены в зацепление между собой зубчатыми венцами – таким образом, являясь и коленвалом, и распредвалами, и ГРМ заодно.
Авторы утверждают, что конструкция куда проще и надёжнее поршневых двигателей, а в процессе сборки нет необходимости применять вечно текущие уплотнения, сальники и прокладки.
Лучше всего принцип действия продемонстрирует подробное видео от разработчиков – в пятиминутном ролике всё разложено предельно подробно, от схемы до анимации работы.
Кстати, бонусом в конце показаны несколько секунд работы реального прототипа.
Зачем это нужно?
На логичный вопрос авторы приводят целый список причин, почему Omega 1 лучше обычных ДВС. Следуя указанным характеристикам, новейший мотор при весе всего 16 кг выдаёт 160 сил, не требует замены масла на протяжении 100 000 (!) км, не страдает утечками технических жидкостей, дёшев в производстве и так далее.
Просто инопланетные технологии, не иначе. Понятно, что дебют всегда хочется приукрасить. Но замена смазки раз в сто тысяч и «механическая эффективность более 90%» — это уже что-то на уровне нескольких Нобелевских премий.
Один в поле Ванкель
Если абстрагироваться от совершенно неземных заявленных характеристик, идея Omega 1 действительно интересна. Пусть это не понравится маркетологам, но принципиальная схема ДВС не менялась практически с момента его создания на заре XX века. А вот предложить что-то действительно новое пытались единицы.
И среди этих единиц только одному мотору удалось достичь результатов – творению Вальтера Фройде и Феликса Ванкеля. Да и то в разработанной схеме получился очень большой перекос в сторону характеристик: роторно-поршневой мотор до сих пор славится своим приёмом (что важно в автоспорте), но так и не решёнными проблемами ресурса и надёжности. Только Mazda, которая считается единственным мировым оплотом схемы Ванкеля в автомобильном мире, ещё пытается как-то продвигать эту тему.
Зыбкие перспективы
Интересно наблюдать, как жидкотопливные двигатели изо всех сил борются за жизнь. Поставленные в уже невыполнимые рамки экологических требований ближайшего будущего, они вынуждены мутировать в различные весьма любопытные виды.
Другое дело, что энтузиастам в одиночку освоить выпуск – да хотя бы полноценную разработку и доводку! – новейших схем двигателей невозможно. Нарисованный буквально в этом месяце (как и сайт), и получивший широкую огласку в СМИ проект того же мифического Astron Aerospace – не что иное как попытка группы инженеров привлечь инвесторов.
Это единственный сегодня способ дать ход любой мало-мальски сложной разработке.
Таким образом, можно резюмировать, что судьба Omega 1 будет целиком и полностью зависеть от интереса к ней со стороны автопроизводителей. Ну а им сейчас, как все мы знаем, уже давно не до бензина.
Этот беспоршневой двигатель, способный развивать скорость до 25 000 об/мин, показывает, что у сгорания может быть будущее
Omega 1 — роторный двигатель без уплотнений, почти без движущихся частей и почти без потерь в цикле сгорания
Напомнить позже
Как бы мы ни любили поршневые двигатели, они ужасно неэффективны. Вы теряете стеки энергии из-за тепла, трения и многого другого, тратя впустую большой потенциал этого взрывающегося топлива. Однако одна новая конструкция двигателя направлена на устранение почти всех потерь, связанных с внутренним сгоранием.
Это «Омега 1» от компании Astron Aerospace.
Четырехтактный цикл сгорания разделен на две части. На одной половине двигателя у нас есть два «лопастных ротора», отвечающих за впуск и сжатие, и еще одна пара с другой стороны для сгорания и выпуска. Через двигатель и эти роторы проходят два вращающихся в противоположных направлениях вала, каждый из которых синхронизирован большими шестернями.
Эти шестерни и их подшипники являются единственными контактными точками во всем двигателе, поэтому единственные детали, требующие смазки. Очень жесткие допуски являются ключом к отсутствию уплотнений ротора, как и высокие обороты, поскольку «недостаточно времени для утечки воздуха во время работы», — говорит Астрон.
Также имеется воздухозаборник с наддувом, работающий под чрезвычайно высоким давлением, который, как говорят, является «неотъемлемой частью процесса сгорания». По сравнению с обычным нагнетателем, который может работать с давлением около 15 фунтов на квадратный дюйм на серийном автомобиле, Omega 1 нагнетает воздух со скоростью от 200 до 300 фунтов на квадратный дюйм.
См. также: Новый двухтактный дизельный двигатель объемом 10,6 л с 3 цилиндрами и 6 поршнями
Еще одним интересным элементом является функция «пропуск огня». Пока вы разгоняетесь, двигатель будет срабатывать при каждом обороте, но на крейсерской скорости он будет сгорать только при необходимости — «каждые пять, 10, 50 оборотов или сколько угодно». В результате этого и в целом эффективного характера двигателя Omega 1, как говорят, предлагает «чрезвычайно низкие» выбросы.
А теперь самое интересное.
Подобно двигателю Ванкеля, система Omega является модульной, поэтому теоретически вы можете выстроить в линию любое количество узлов. Например, стек с двумя двигателями будет весить около 150 кг и производить более 300 л.с. и 340 фунт-фут крутящего момента при очень небольшом расходе топлива. О, и он будет вращаться до 25 000 об / мин. Предлагаемые области применения включают генераторы, морские, аэрокосмические и да, транспортные средства для отдыха.
В то время как автомобильная промышленность стремится к электрификации, проекты, подобные этому, показывают, что двигатели внутреннего сгорания в автомобилестроении могут иметь будущее в некоторых условиях. Мы должны предостеречь Omega 1, сказав, что идея, кажется, находится на довольно ранней стадии, но, тем не менее, за этим стоит наблюдать с интересом.
Wild Новый дизайн двигателя Omega 1 предъявляет большие требования
Нет, это не Weird Engine Wednesday, хотя он, безусловно, был бы отличным кандидатом на него.
Этот новый двигатель внутреннего сгорания — Omega 1 — от Astron Aerospace представляет собой уникальное сочетание деталей, теорий и идей, которые заимствованы (и якобы улучшены) от нескольких различных типов двигателей.
На первый взгляд это похоже на какой-то вариант роторного двигателя, и хотя это не двигатель Ванкеля, он, вероятно, все же классифицируется как роторный двигатель. Но в отличие от любого другого известного нам роторного двигателя, этот уникальный зверь представляет собой двигатель с разделенным циклом, такой как двигатель Скудери, в котором впуск и сжатие происходят в одной секции, а сгорание и выпуск — в другой.
Как это работает Во-первых, давайте углубимся в то, как работает двигатель. Используя метод, который чем-то напоминает объемный нагнетатель, в двигателе используются две пары так называемых «изоляторных роторов» — одна пара для впуска и сжатия, а другая — для мощности и выхлопа. Каждая пара роторов имеет одну секцию с выступом и соответствующей полостью.
Во время вращения двигателя ведущий ротор действует как поршень, создавая всасывание и сжатие, а женский ротор действует как наковальня, направляя сжатый заряд в камеру предварительного сгорания.
Из форкамеры поворотный пластинчатый клапан позволяет сжатому заряду вместе с впрыском топлива из форсунки проходить в камеру сгорания, где сопряжение и разделение пары выхлопных роторов создают вакуум. Вращающаяся пластина затем немедленно изолирует две половины друг от друга, и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется в «мужской» секции пары рабочего и выхлопного роторов. Расширяющиеся газы сгорания создают силу на задней стороне «лопасти» по всему ее ходу, в то время как передняя кромка лопатки вытесняет израсходованные газы предыдущих циклов.
Слева вы можете видеть нижний ротор, вращающийся по часовой стрелке. Область за «лопастью» всасывает воздух в патронник, а передняя кромка герметизирует заряд, доставленный на предыдущем ходу. Справа вы можете увидеть кульминацию такта сжатия, и заряд перемещается в «форкамеру» (небольшой круглый участок справа от места встречи двух роторов), где он смешивается с топливом.
Весь смысл разработки этого нового двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что Astron считает, что он может обеспечить впечатляющую производительность за счет очень компактной силовой установки, способной использовать различные горючие виды топлива при почти нулевом фактическом уровне выбросов. Конструкция двигателя аналогична двигателям Mazda Wankel, где вы можете создавать двигатели с несколькими наборами роторов, чтобы увеличить мощность пакета.
Astron говорит, что базовый блок, который представляет собой две пары роторов (одна для впуска и сжатия, другая для мощности и выпуска), весит 35 фунтов и будет развивать мощность 160 лошадиных сил и крутящий момент 175 фунт-футов, при этом он может работать на холостом ходу. 1000 об/мин и вращение вплоть до 25000 об/мин благодаря отсутствию каких-либо дополнительных уплотнений сгорания (верхние уплотнения, поршневые кольца и т. д.), вместо этого полагаясь исключительно на жесткие допуски для уплотнения роторов в двигателе.
Здесь, глядя через двигатель в сторону выхлопа силовой установки, вы можете увидеть, как сжатая воздушно-топливная смесь проходит через предкамеру (дозируется поворотным тарельчатым клапаном, синхронизированным с вращением двигателя), а затем воспламеняется. . Расширяющееся давление давит наружу на ребро выпускного ротора для рабочего такта, в то время как передняя кромка ребра выталкивает отработавшие газы предыдущего такта через выпускное отверстие.
Фирма также объясняет, что двигатель может «работать на холостом ходу» на рабочей скорости и впрыскивать топливо только тогда, когда это необходимо, в системе, очень похожей теоретически на различные системы с несколькими рабочими объемами, которые в настоящее время используются на транспортных средствах, получившие название «Skip Fire». повысить эффективность использования топлива.
Список заявлений производителя о производительности и возможностях двигателя Omega 1 определенно звучит невероятно на бумаге. Первоначально двигатель был нацелен на увеличение запаса хода для газотурбинных двигателей и потенциально электрических гибридных автомобилей, но теперь Astron, похоже, нацелен на все, что использует двигатель внутреннего сгорания.