Последние новости
Главная / Технологии / Роторный двигатель X Mini. Меньше, легче, тише и экономичнее аналогов

Роторный двигатель X Mini. Меньше, легче, тише и экономичнее аналогов

Роторный двигатель X Mini. Меньше, легче, тише и экономичнее аналогов

Шум, чрезмерная вибрация и относительная неэффективность — это недостатки поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые используются в современном газонном и садовом оборудовании, таком как воздуходувки и триммеры для газонов.

Роторный ДВС, который значительно меньше, легче и тише, а также на 20% экономичнее, ДВС используемых в устройствах с малым объемом двигателя.

Двигатель LiquidPiston X Mini объемом 70 кубических сантиметров выдает около 3,5 лошадиных сил при 10 000 об/мин;при мегьше 2 кг он примерно на 30% меньше четырехтактных поршневых ДВС объемом 50 кубических сантиметров, которые он должен заменить.В полностью собранном виде X Mini может выдавать около 5 лошадиных сил при 15000 оборотах в минуту и ​​весить 1,3 кг.

Роторный двигатель X Mini. Меньше, легче, тише и экономичнее аналогов

Мощность нового двигателя примерно в три раза меньше мощности эквивалентных бензиновых двигателей с искровым зажиганием и на 75% меньше мощностидизельных аналогов. Однако LiquidPiston X Mini является более эффективным с точки зрения потребления топлива и конструкции. Кроме того, новый двигатель может питаться как бензином, так и дизельным топливом. Команда LiquidPiston говорит, что масштабируемость двигателя позволяет получить мощность до 1000 л. с.

Двигатель работает по новому высокоэффективному гибридному циклу (HEHC), который обеспечивает сгорание при постоянном объеме и оптимальном расширение для большего извлечения энергии. С двумя движущимися частями, ротором и валом и без тарельчатых клапанов, которые обычно используются в других четырехтактных ДВС для управления подачей топлива, двигатель имеет пониженные характеристики шума и вибрации.

Двигатель можно масштабировать и модифицировать для мопедов, дронов, судового силового оборудования, робототехники, лодок, самолетов и других транспортных средств.

Компания уже продемонстрировала доказательство концепции для высокоэффективных дизельных версий двигателя, включая 70-сильный X1 и 40-сильный X2, для генераторов и других приложений.Компания надеется в конечном итоге разработать небольшие дизельные версии двигателя X Mini для военных целей.

«Если вы посмотрите на 3-киловаттный военный генератор, это 120-ти килограммовая горилла, которой нужно пять человек, чтобы передвигаться», — говорит Школьник.«Вы можете себе представить, что если мы сможем превратить его в 7-ми килограммовое устройство, это будет революционно».

Роторный двигатель X Mini. Меньше, легче, тише и экономичнее аналогов

LiquidPiston X Mini разработан как уникальный роторный двигатель, в котором происходят 3 такта сгорания на один оборот ротора.

Обратный Ванкель

X Mini — это, по сути, модернизация конструкции компактного роторного двигателя Ванкеля, изобретенного в 1950-х годах и используемого сегодня в спортивных автомобилях, лодках и некоторых самолетах.

В модели Ванкеля ротор с закругленным треугольником вращается по эксцентрической орбите внутри овальной камеры, при этом каждое вращение производит три такта мощности — где двигатель создает силу.В X Mini овальный ротор вращается внутри модифицированного скругленного треугольного корпуса.

«Мы перевернули все в традиционном роторном двигателе, и теперь можем выполнить новый термодинамический цикл [HEHC] и решить все проблемы, которые преследовали традиционный двигатель Ванкеля», — говорит Школьник.

Роторный двигатель X Mini. Меньше, легче, тише и экономичнее аналогов

liquidpiston.com

Например, в двигателе Ванкеля используется длинная камера сгорания (похожая на тонкий полумесяц), что приводит к расходу топлива, поскольку пламя не может достигать задних краев камеры и гасится за счет ее большой площади поверхност.Камера сгорания X Mini более округлая и широкая, поэтому пламя горит на меньшей площади.

Впуск воздуха, топлива и выпуска газа в X Mini происходит через два порта в роторе, которые открываются или закрываются по мере вращения ротора, что устраняет необходимость в клапанах.

Асимметричное расположение этих портов немного задерживает процесс выхлопа при расширении. Это позволяет осуществлять 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 «горение постоянного объема» HEHC — из термодинамического цикла Отто, используемого в поршневых двигателях с искровым зажиганием — где сжатый газ удерживается в камере в течение длительного периода, позволяя воздуху и топливу смешиваться и полностью воспламеняться перед расширением. что приводит к увеличению давления расширения и повышению эффективности.

«Чтобы сжечь топливо в двигателе, нужно много времени», — говорит Школьник. «В большинстве двигателей, когда вы сжигаете топливо, вы расширяете газы и теряете эффективность процесса сгорания. Мы продолжаем горение, пока ротор находится наверху камеры, и при этих условиях форсируем горение. Так это намного эффективнее».

В 2006 году, проанализировав десятки итераций двигателей, LiquidPiston получила военный грант в размере 70 000 долларов на создание первого прототипа дизельного двигателя.(Сегодня LiquidPiston проанализировала и запатентовала около 60 различных конструкций двигателей, воплощающих HEHC.)

Благодаря многочисленным отзывам производителей силового оборудования, призывающих к более легким, более тихим и безвибрационным двигателям, LiquidPiston недавно перешел на X Mini, который был разработан и выпущен в течение последних шести месяцев.

«Помимо улучшения существующих приложений для двигателей, X Mini может позволить использовать совершенно новые приложения, которые в настоящее время невозможны с текущими технологиями двигателей или аккумуляторных батарей.

Смотрите также

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Teslaпродемонстрировала силовые установки электромобиля Model S Plaid. Автомобили Plaid оснащены тремя электродвигателями,один спереди для передней оси и два сзади для задних колес с системой векторизации крутящего момента.Общая мощность системы составляет 1020 л.с. (около 760 кВт).

Новый Plaid получил очень легкие моторы, которые может поднять один человек. При этом высокой мощности удалось достичь за счет примененияуглепластиковых деталей.

Приводы включают в себя высокоскоростной электродвигатель, инвертор и односкоростную трансмиссию. Максимальная скорость в 322 км/ч будет доступна при использовании подходящих колес и шин.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Одним из ключевых элементов новых приводов являются роторы с углеродными втулками, которые впервые используются в серийном производстве.

Углепластик используется для обертки медного ротора, а технология изготовления такой обертки была разработана самой компанией Tesla и является уникальной для автомобильной индустрии.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Углепластик позволяет ротору развивать высокие обороты без риска деформации под воздействием центробежной силы. Это в свою очередь повышает удельную мощность двигателя.

Углепластик удерживает медный ротор от повреждений из-за разницы в термическом расширении со статором в начале работы двигателя. В целом углепластиковая оболочка вокруг медного ротора сделана с определенным преднатяжением, то есть медные части ротора всегда находятся под давлением.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Илон Маск объяснил, что такого двигателя раньше не было, и для этого потребовалось разработать специальную новую машину, которая производит роторы. Мотор должен вращаться с очень высоким напряжением, так как медь и углерод имеют разные тепловые характеристики, а воздушный зазор очень плотный.

Конечным результатом является очень хорошая кривая мощности автомобиля Plaid, намного превосходящая предыдущие ключевые автомобили Tesla Model S, несмотря на то, что на момент выпуска каждый из них был современным.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Чтобы улучшить тепловые характеристики, Tesla использует свою «новейшую» систему теплового насоса (HVAC).Он улучшает эффективность обогрева в холодную погоду, но также является ключом к охлаждению трансмиссии (благодаря радиатору в два раза большего размера).

Теперь остается только дождаться ускоренных тестов новой Tesla Model S Plaid в сравнении с лучшими ДВС и топовыми электромобилями других производителей.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Teslaпродемонстрировала силовые установки электромобиля Model S Plaid. Автомобили Plaid оснащены тремя электродвигателями,один спереди для передней оси и два сзади для задних колес с системой векторизации крутящего момента.Общая мощность системы составляет 1020 л.с. (около 760 кВт).

Новый Plaid получил очень легкие моторы, которые может поднять один человек. При этом высокой мощности удалось достичь за счет примененияуглепластиковых деталей.

Приводы включают в себя высокоскоростной электродвигатель, инвертор и односкоростную трансмиссию. Максимальная скорость в 322 км/ч будет доступна при использовании подходящих колес и шин.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Одним из ключевых элементов новых приводов являются роторы с углеродными втулками, которые впервые используются в серийном производстве.

Углепластик используется для обертки медного ротора, а технология изготовления такой обертки была разработана самой компанией Tesla и является уникальной для автомобильной индустрии.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Углепластик позволяет ротору развивать высокие обороты без риска деформации под воздействием центробежной силы. Это в свою очередь повышает удельную мощность двигателя.

Углепластик удерживает медный ротор от повреждений из-за разницы в термическом расширении со статором в начале работы двигателя. В целом углепластиковая оболочка вокруг медного ротора сделана с определенным преднатяжением, то есть медные части ротора всегда находятся под давлением.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Илон Маск объяснил, что такого двигателя раньше не было, и для этого потребовалось разработать специальную новую машину, которая производит роторы. Мотор должен вращаться с очень высоким напряжением, так как медь и углерод имеют разные тепловые характеристики, а воздушный зазор очень плотный.

Конечным результатом является очень хорошая кривая мощности автомобиля Plaid, намного превосходящая предыдущие ключевые автомобили Tesla Model S, несмотря на то, что на момент выпуска каждый из них был современным.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Чтобы улучшить тепловые характеристики, Tesla использует свою «новейшую» систему теплового насоса (HVAC).Он улучшает эффективность обогрева в холодную погоду, но также является ключом к охлаждению трансмиссии (благодаря радиатору в два раза большего размера).

Теперь остается только дождаться ускоренных тестов новой Tesla Model S Plaid в сравнении с лучшими ДВС и топовыми электромобилями других производителей.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Прототип пожарной машины, которая обходится без воды и не перевозит каких-либо тушащих огонь веществ разработала японская компания Morita Holdings Corporation. Машина, получившая название Habot-mini весит всего 50 кг и имеет размеры 850 х 590 x 450 мм.

Машина тушит пожар с помощью струи азота, который сама же добывает из воздуха. В Habot-mini есть компрессор, качающий воздух, а также установка, отделяющая от него кислород. После прохождения через установку, количество кислорода в струе воздуха снижается с 21% до 12,5%, а доля азота повышается с 78% до 86,5%.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Обогащенный азотом воздух в виде сильной струи подается к источнику огня. Горение в атмосфере с таким низким содержанием кислорода сильно затруднено, поэтому пламя обязательно гаснет.

Для человека краткосрочное нахождения в атмосфере с таким низким содержанием кислорода не несет большой опасности. Аналогичное количество кислорода человек получал бы при дыхании на высоте примерно в 5 км.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Система тушения огня с помощью азота не требует от пожарных машин доступа к воде или запаса огнетушащих веществ, что существенно упрощает работу в сложных условиях. Все, что требуется для Habot-mini на пожаре, — постоянный источник энергии.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Прототип пожарной машины, которая обходится без воды и не перевозит каких-либо тушащих огонь веществ разработала японская компания Morita Holdings Corporation. Машина, получившая название Habot-mini весит всего 50 кг и имеет размеры 850 х 590 x 450 мм.

Машина тушит пожар с помощью струи азота, который сама же добывает из воздуха. В Habot-mini есть компрессор, качающий воздух, а также установка, отделяющая от него кислород. После прохождения через установку, количество кислорода в струе воздуха снижается с 21% до 12,5%, а доля азота повышается с 78% до 86,5%.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Обогащенный азотом воздух в виде сильной струи подается к источнику огня. Горение в атмосфере с таким низким содержанием кислорода сильно затруднено, поэтому пламя обязательно гаснет.

Для человека краткосрочное нахождения в атмосфере с таким низким содержанием кислорода не несет большой опасности. Аналогичное количество кислорода человек получал бы при дыхании на высоте примерно в 5 км.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Система тушения огня с помощью азота не требует от пожарных машин доступа к воде или запаса огнетушащих веществ, что существенно упрощает работу в сложных условиях. Все, что требуется для Habot-mini на пожаре, — постоянный источник энергии.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *