Новый двигатель изобретен: Подмосковный школьник предложил Илону Маску новый тип двигателя – Учительская газета

Мотор в будущее

Почему у двигателя внутреннего сгорания все еще нет серьезной альтернативы, узнал Кирилл Журенков

У двигателя внутреннего сгорания, без которого невозможно представить современный транспорт, юбилей — 195 лет. Однако полноценной замены имениннику так и не изобрели

Современный автомобиль, каким мы его знаем, рождался, наверное, целый век, и каждый из его дней рождения — исторический. Судите сами: 125 лет назад двумя венгерскими учеными, Донатом Банки и Яношем Чонка, запатентован карбюратор — устройство, где готовится горючая смесь для автомобильного двигателя. Долгое время его изобретателем вообще-то считался немец Вильгельм Майбах, запатентовавший карбюратор раньше венгерских коллег, и лишь после специальной экспертизы выяснилось — Банки и Чонка опередили его с публикацией. Счет шел на месяцы!

Но, пожалуй, еще важнее другая дата: в 1823 году, то есть 195 лет назад, другой инженер, британец Сэмуэль Браун, запатентовал первый получивший успех и коммерческое приложение двигатель внутреннего сгорания (ДВС)! Оговоримся: и на этот почетный титул — изобретателя ДВС — также претендует множество инженеров, выбирай любого. Вот, к примеру, один из претендентов — француз Жозеф Нисефор Ньепс больше известный как один из изобретателей фотографии. Он еще в 1807 году вместе с братом создал прототип ДВС, названный пирэолофором. Пирэолофор был установлен на корабль и успешно испытан, после чего братьям выдали патент, подписанный самим Наполеоном. Был в истории ДВС и русский след: бензиновый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием — разработка российского конструктора сербского происхождения Огнеслава Костовича, известного проектами дирижабля, вертолета и даже рыбы-лодки.

Парадокс в другом: ни один из изобретателей этого чуда техники не был уверен, что его усилия пригодятся. Сегодня об этом уже не помнят, но с ДВС тогда конкурировали паровой и… электрический двигатель, изобретенный еще в 1828 году!

— Период, когда люди выбирали тип двигателя для безлошадных повозок (так называемое осевое время автомобилизма), пришелся как раз на конец XIX века,— говорит шеф-редактор журнала «Авторевю» Леонид Голованов. — Так вот, вплоть до середины 1900-х параллельно выпускались машины со всеми тремя типами силовых установок: ДВС, электроприводом и паровым двигателем. В результате победил двигатель внутреннего сгорания, причем заслуженно — он оказался эффективнее, проще в эксплуатации и более пригоден для массового производства. Но главное — сочетание энергоемкости, цены и скорости заправки, которое обеспечивало моторное топливо. Альтернативы этому не было!

О «нефтяном факторе» в успехе двигателя внутреннего сгорания говорит и декан транспортного факультета Московского политехнического университета Пабло Итурралде. По его словам, выпуск машин на ДВС в начале ХХ века получил поддержку у нефтяной отрасли — ей нужен был мощный потребитель производимой продукции, и автомобили, работающие на бензине, идеально подошли для этого.

Парадокс нынешнего момента, впрочем, в другом: топливо, которое когда-то помогло двигателю внутреннего сгорания победить конкурентов, сегодня может… его похоронить.

Разберемся.

«Топливо-изгой», «Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания», «Объявлена война дизелю»… Европейские СМИ предупреждают: в Старом Свете решили всерьез взяться за ДВС. Повод нашелся в 2015-м, когда в результате так называемого Дизельгейта выяснилось: крупнейший европейский производитель дизельных моторов занижал количество вредных выбросов во время тестов. И вот время перемен: к примеру, в Великобритании запретить продажи новых автомобилей на бензиновых или дизельных ДВС собираются уже к 2040 году. А Норвегия ставит дедлайн еще раньше — на 2025 год… Чем собираются заменить ДВС? Конечно же, старым добрым электромотором, но и тут все не однозначно.

— Конец ДВС приближают сразу несколько факторов: ужесточившиеся требования к токсичности отработавших газов, истерика по поводу антропогенной природы глобального потепления и, безусловно, электромобили,— уверен Леонид Голованов.— Впрочем, до массового распространения электромобилей еще далеко, и сдерживает его отсутствие аккумуляторных батарей с достаточной энергоемкостью.

Иными словами, современные литий-ионные батареи не способны обеспечить переход на массовую электромобилизацию — нужен качественный скачок, батареи нового типа, например на основе графена. Вот только когда их изобретут… Как открыт и вопрос о перспективах так называемых гибридов — автомобилей, где электродвигатель совмещен с ДВС.

Приговор специалистов: человечество на перепутье. Жить с ДВС больше не хочется, а переходить на электромобили не получается, да и последствия такого перехода никто толком не просчитал.

— Вся инфраструктура наших городов рассчитана под двигатели внутреннего сгорания, и перемены идут с большим трудом: посмотрите на Европу — станции для подзарядки встречаются там гораздо реже, чем автозаправки,— говорит Пабло Итурралде из Московского политеха.— Прибавьте к этому скорость самого процесса — чтобы заправить обычный автомобиль, у вас уйдет пять минут. А для зарядки электромобиля понадобится минимум часа два. Так что переход на новую инфраструктуру в перспективе довольно трудозатратен: всегда есть соблазн потратить эти деньги на что-то другое, например на развитие общественного транспорта.

Леонид Голованов, в свою очередь, уверен, что переход на электромобили неизбежен. Но и он соглашается: последствия такого перехода будут столь масштабны, что сравнить их можно разве что с появлением беспилотных электрических робомобилей. Попробуем представить этот транспорт будущего: никаких дилерских сетей, автозаправочных станций, водителей и даже автослесарей — «умные» машины будут сами «сообщать» в специализированные сервисы о поломках тех или иных систем. Есть и более радикальный взгляд: мол, двигатели будущих робомобилей почти не будут ломаться, а на старомодные ДВС, которые мог разобрать любой мальчишка, мы станем любоваться разве что в музеях. Впрочем, до этого еще надо дожить — или доехать.

экспертиза

Преждевременный энтузиазм

Игорь Моржаретто, партнер аналитического агентства «Автостат», автоэксперт

Появление двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — это новый этап промышленной революции, перевернувший всю мировую экономику. До этого она пребывала в полусредневековом состоянии, а с появлением двигателя внутреннего сгорания и дешевого автомобиля, который мог доставить товары и грузы по всему миру на дальние расстояния, изменилась коренным образом. Изменилась и жизнь людей. Специалисты называют это транспортной доступностью «по Форду»: появилась возможность купить автомобиль и поехать на нем куда-то.

Так вот, с моей точки зрения, КПД двигателя внутреннего сгорания далеко не исчерпан. За последние 10–20 лет его параметры очень сильно изменились: он стал более экономичным, мощным, экологичным. К сожалению, сейчас сворачиваются дальнейшие разработки по ДВС, особенно по дизелю. Все кричат, что наше светлое будущее — это электродвигатели. Но перспективы есть и в других отраслях, например в нескольких странах работают над водородными топливными элементами. Возможно, какие-то прорывы будут и с двигателем на ядерном топливе…

А вот что касается электромобилей, то с ними еще очень много нерешенных вопросов.

Ключевой из этих вопросов: на сегодняшний день так и не создан аккумулятор, который позволил бы электромобилю на одном заряде проехать большое расстояние в любую погоду.

Сегодня максимум, который он может преодолеть,— это 300 км при теплой погоде и ровной дороге без пробок. Это много, но, к примеру, в условиях России явно недостаточно.

К тому же современные аккумуляторы чудовищно дороги. Если не будет государственной поддержки, электромобиль просто никто не купит: сегодня он стоит в 2,5—3 раза дороже, чем автомобиль с ДВС того же класса. И соответственно, все те продажи, которые идут в мире, происходят при поддержке разных государственных программ. Когда будет создан дешевый и мощный аккумулятор? Никто не знает. Его обещали создать и год, и пять лет назад…

Еще одна принципиальная проблема, связанная с электромобилями, заключается в том, что при выработке электроэнергии все равно расходуется топливо, просто другое. 60 процентов электростанций (а это они вырабатывают электроэнергию, которая используется для зарядки электромобилей.— «О») в мире сегодня, напомню, работает на угле и, соответственно, загрязняют окружающую среду.

Нельзя не упомянуть и об отсутствии программы утилизации аккумуляторов. Одна компания — мировой лидер по производству электромобилей — после 7 лет эксплуатации забирает эти аккумуляторы и предлагает их владельцам частных домов в качестве аварийного источника энергии. То есть утилизировать их не умеют… В общем, как мне кажется, энтузиазм стран и правительств по поводу электромобилей несколько преждевременен: без госпрограмм поддержки все это долго не продержится. А вот прощаться с ДВС я бы не торопился…

брифинг

Торстен Мюллер-Отвос, гендиректор английской компании, выпускающей автомобили класса люкс

Мы представим электрическую модель в следующем десятилетии, однако не будем спешить убирать ДВС из портфолио. Переход к электрокарам будет постепенным, и какое-то время они пойдут параллельно… Беспилотники станут для нас интересны тогда, когда они будут функциональными, удобными в использовании, не требующими усилий и полностью автономными, то есть тогда, когда они смогут полностью заменить водителя. Вот тогда мы скажем: «Давайте сделаем это».

Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково» 

Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково». Фото: Sk.ru

Те горизонты, которые сегодня нарисованы в Европе по поводу отказа от двигателя внутреннего сгорания, наводят на мысль, что это серьезный технологический рывок. А главное, что создается огромный рынок. <…> Новые виды аккумуляторов постоянно разрабатываются, эта тема одна из самых инвестируемых, если не говорить об IT-секторе. И это не только сама батарея, это и система управления. Здесь, кстати, у России действительно есть интересные проекты. Важно не только то, как вам отдает энергию батарея, но и то, как вы управляете ячейками, чтобы ячейки разряжались одновременно, равномерно.

Коджи Нагано, автодизайнер

— Каким будет автомобиль лет через 30? 

— Думаю, внешний вид автомобилей будет сильно зависеть от типа двигателя. Но, как и раньше, автомобилю нужен будет кузов, внутреннее пространство, колеса. Если говорить об автомобиле будущего, то есть такая жутко интересная вещь, как 3D-принтер. И я могу себе представить, что скоро каждый человек сможет создать автомобиль у себя дома, просто напечатать именно тот, который нужен ему. Возможно, он нарисует этот автомобиль сам или использует готовый дизайн.

Источник: kommersant.ru

История создания электродвигателя

Первые эксперименты с электромагнитными устройствами

Электромеханика является относительно молодой, по историческим меркам, отраслью науки и техники.

1800, Вольта

Итальянский физик, химик и физиолог, Алессандро Вольта, первый в мире создал химический источник тока.

1820, Эрстед

Датский ученый, физик, Ханс Кристиан Эрстед, обнаружил на опыте отклоняющее действие тока на магнитную стрелку.

1821, Фарадей

Первый электродвигатель Фарадея, 1821 г.

Британский физик-экспериментатор и химик, Майкл Фарадей, опубликовал трактат «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма», где описал, как заставить намагниченную стрелку непрерывно вращаться вокруг одного из магнитных полюсов. Эта конструкция впервые реализовала непрерывное преобразование электрической энергии в механическую. Принято считать ее первым электродвигателем в истории.

1822, Ампер

Французский физик, Андре Мари Ампер, открыл магнитный эффект соленоида (катушки с током), откуда следовала идея эквивалентности соленоида постоянному магниту. Среди прочего Ампер предложил использовать железный сердечник, помещенный внутрь соленоида, для усиления магнитного поля. В 1820 году им был открыт закон Ампера.

1822, Барлоу

Английский физик и математик, Питер Барлоу, изобрел колесо Барлоу, по сути, униполярный электродвигатель.

1825, Араго

Французский физик и астроном, Доминик Франсуа Жан Араго, опубликовал опыт показывающий, что вращающийся медный диск заставляет вращаться магнитную стрелку, подвешенную над ним.

1825, Стёрджен

Британский физик, электротехник и изобретатель, Уильям Стёрджен, в 1825 изготовил первый электромагнит, который представлял из себя согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой из толстой медной проволоки.

Вращающееся устройство Йедлика, 1827/28 гг.

1827, Йедлик

Венгерский физик и электротехник, Аньош Иштван Йедлик, изобрел первую в мире динамо-машину (генератор постоянного тока), однако практически не объявлял о своем изобретении до конца 1850-х годов.

1831, Фарадей

Английский физик, Майкл Фарадей, открыл электромагнитную индукцию, то есть явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Формулировка закона электромагнитной индукции.

1831, Генри

Американский физик, Джозеф Генри, независимо от Фарадея обнаружил взаимоиндукцию, но Фарадей раньше опубликовал свои результаты.

1832, Пикси

Генератор постоянного тока Пикси

Француз, Ипполит Пикси, сконструировал первый генератор переменного тока. Устройство состояло из двух катушек индуктивности с железным сердечником напротив которых располагался вращающийся магнит подковообразной формы, который приводился в движение вращением рычага. Позже для получения постоянного пульсирующего тока к этому устройству был добавлен коммутатор.

Электродвигатель Стёрджена
Strurgejn’s Annals of Electricity, 1836/37, vol. 1

1833, Стёрджен

Британский физик, Уильям Стёрджен, публично продемонстрировал электродвигатель на постоянном токе в Марте 1833 года в Аделаидской галерее практической науки в Лондоне. Данное изобретение считается первым электродвигателем, который можно было использовать.

1833, Ленц

В начале в электромеханике разграничивали магнито-электрические машины (электрические генераторы) и электро-магнитные машины (электрические двигатели). Российский физик (немецкого происхождения), Эмилий Христианович Ленц, опубликовал статью о законе взаимности магнито-электрических явлений, то есть о взаимозаменяемости электрического двигателя и генератора.

Первые реальные электрические двигатели

Май 1834, Якоби

Первый вращающийся электродвигатель. Якоби, 1834

Немецкий и русский физик, академик Императорской Санкт-Петербургской Академии Наук, Борис Семенович (Мориц Герман фон) Якоби, изобрел первый в мире электродвигатель с непосредственным вращением рабочего вала. Мощность двигателя составляла около 15 Вт, частота вращения ротора 80-120 оборотов в минуту. До этого изобретения существовали только устройства с возвратно-поступательным или качательным движением якоря.

1836 — 1837, Дэвенпорт

Проводя эксперименты с магнитами, американский кузнец и изобретатель, Томас Дэвенпорт, создает свой первый электромотор в июле 1834 года. В декабре этого же года он впервые продемонстрировал свое изобретение. В 1837 году Дэвенпорт получил первый патент (патент США №132) на электрическую машину.

1839, Якоби

Используя электродвигатель питающийся от 69 гальванических элементов Грове и развивающий 1 лошадиную силу, в 1839 г. Якоби построил лодку способную двигаться с 14 пассажирами по Неве против течения. Это было первое практическое применение электродвигателя.

1837 — 1842, Дэвидсон

Шотландский изобретатель, Роберт Дэвидсон, занимался разработкой электродвигателя с 1837 года. Он сделал несколько приводов для токарного станка и моделей транспортного средства. Дэвидсон изобрел первый электрический локомотив.

1856, Сименс

Немецкий инженер, изобретатель, ученый, промышленник, основатель фирмы Siemens, Вернер фон Сименс изобрел электрический генератор с двойным T-образным якорем. Он первый разместил обмотки в пазах.

1861-1864, Максвелл

Британский физик, математик и механик, Джеймс Клерк Максвелл, обобщил знания об электромагнетизме в четырех фундаментальных уравнениях. Вместе с выражением для силы Лоренца уравнения Максвелла образуют полную систему уравнений классической электродинамики.

1871-1873, Грамм

Бельгийский изобретатель, Зеноб Теофил Грамм, устранил недостаток электрических машин с двух-Т-образным якорем Сименса, который заключался в сильных пульсациях вырабатываемого тока и быстром перегреве. Грамм предложил конструкцию генератора с самовозбуждением, который имел кольцевой якорь.

1885, Феррарис

Итальянский физик и инженер, Галилео Феррарис, изобрел первый двухфазный асинхронный электродвигатель. Однако Феррарис думал, что такой двигатель не сможет иметь КПД выше 50%, поэтому он потерял интерес и не продолжал улучшать асинхронный электродвигатель. Считается, что Феррарис первым объяснил явление вращающегося магнитного поля.

1887, Тесла

Американец сербского происхождения, изобретатель, Никола Тесла, работая независимо от Феррариса, изобрел и запатентовал двухфазный асинхронный электродвигатель с явно выраженными полюсами статора (сосредоточенными обмотками). Тесла ошибачно считал что двухфазная система токов оптимальна с экономической точки зрения среди всех многофазных систем.

1889-1891, Доливо-Добровольский

Русский электротехник польского происхождения, Михаил Осипович Доливо-Добровольский, прочитав доклад Феррариса о вращающемся магнитном поле изобрел ротор в виде «беличьей клетки». Дальнейшая работа в этом направлении привела к разработке трехфазной системы переменных токов и трехфазного асинхронного электродвигателя, получившего широкое применение в промышленности и практически не изменившегося до нашего времени.

Широкое внедрение электромеханических устройств в России начинается после Октябрьской революции 1917 г., когда электрификация всей страны стала основой технической политики нового государства. Можно сказать, что XX век стал веком становления и широкого распространения электромеханики.

Выбор между двухфазной и трехфазной системой

Доливо-Добровольский справедливо считал, что увеличение числа фаз в двигателе улучшает распределение намагничивающей силы по окружности статора. Переход к трехфазной системы от двухфазной уже дает большой выигрыш в этом отношении. Дальнейшее увеличение числа фаз нецелесообразно, так как приводит к значительному увеличению расходов металла на провода.

Для Теслы же казалось очевидным, что чем меньше число фаз, тем меньше требуется проводов, и следовательно тем дешевле устройство электропередачи. При этом двухфазная система передачи требовала применения четырех проводов, что представлялось не желательным в сравнении с двух проводными системами постоянного или однофазного переменного токов. Поэтому Тесла предлагал применять трех проводную линию для двухфазной системы, делая один провод общим. Но это не сильно уменьшало количество затрачиваемого на систему металла, так как общий провод должен был быть большего сечения.

Таким образом трехфазная система токов предложенная Доливо-Добровольским была оптимальной для передачи энергии. Она практически сразу нашла широкое применение в промышленности и до наших дней является основной системой передачи электрической энергии во всем мире.

17‐летний парень разработал двигатель, потенциально способный изменить индустрию электромобилей / Хабр

Исследование Роберта Сэнсона может проложить путь к производству электромобилей без редкоземельных магнитов. Подробности — к старту нашего флагманского курса по Data Science.

Роберт Сэнсон — прирождённый инженер. Изобретатель из Форт‐Пирса, Флорида, посчитал, что в свободное время завершил не менее 60 инженерных проектов: от аниматронных рук до скоростных беговых ботинок и картинга, который может развивать скорость более 112 километров в час. И ему всего 17.

Роберт Сэнсон со своим новым синхронным реактивным двигателем

Пару лет назад Сэнсон наткнулся на ролик о преимуществах и недостатках электромобилей. В видео объясняли, что для большинства двигателей электромобилей нужны магниты, изготовленные из редкоземельных элементов, добыча которых может стоить дорого как с финансовой, так и с экологической точки зрения. Необходимые редкоземельные материалы могут стоить сотни долларов за килограмм. Для сравнения: медь стоит 7,83 доллара США за килограмм.

«Интерес к электродвигателям у меня врождённый, — рассказывает Сэнсон, который использовал их в различных проектах по робототехнике. — Я хотел разрешить проблему экологичного производства и разработать другой двигатель».

Старшеклассник слышал о типе электродвигателя — синхронном реактивном двигателе, в котором эти редкоземельные материалы не используются. Этот тип двигателя используется для насосов и вентиляторов, но он недостаточно мощный для электромобиля. Сэнсон начал мозговой штурм, чтобы повысить его мощность.

За год Сэнсон создал прототип нового синхронного реактивного двигателя с крутящим моментом и эффективностью больше, чем у существующих двигателей. Прототип изготовлен из пластика, медных проводов и стального ротора и протестирован различными измерителями мощности. Скорость вращения двигателей определялась лазерным тахометром. В этом году работа принесла Сэнсону первую премию и $75 000 на Международной научно‐технической ярмарке Regeneron (ISEF) — крупнейшем [в США] конкурсе в науке, технологиях, инженерии и математике для старшеклассников.

Постоянные магниты двигателей состоят из неодима, самария и диспрозия. Эти материалы используются во многих продуктах широкого потребления, включая наушники и наушники‐вкладыши, объясняет профессор электротехники и вычислительной техники в университете Мичигана Хит Хофманн. Хофманн много работал над электромобилями, в том числе консультировал Tesla в области разработки алгоритмов управления их силовым приводом.

«Кажется, количество приложений магнитов становится всё больше и больше, — говорит он. — Многие материалы добываются в Китае, поэтому цена часто может зависеть от нашего торгового статуса с Китаем». Хофманн добавляет, что Tesla в своих двигателях недавно начала использовать постоянные магниты.

Для вращения ротора электродвигатели задействуют вращающиеся электромагнитные поля. Эти электромагнитные поля создаёт статор — катушки проволоки в неподвижной внешней части двигателя. В двигателях с постоянными магнитами магниты, прикреплённые к краю вращающегося ротора, создают магнитное поле, которое притягивается к противоположным полюсам вращающегося поля. Это притяжение раскручивает ротор.

В синхронных реактивных двигателях магнитов нет. Стальной ротор с прорезанными в нём воздушными зазорами выравнивается с вращающимся магнитным полем. Ключ к такому выравниванию — магнитное сопротивление. Крутящий момент создаётся, когда ротор и магнитное поле вращаются вместе, а увеличивается, когда увеличивается разница в магнетизме материалов — здесь это сталь и немагнитный воздушный зазор.

Сэнсон решил, что вместо воздушных зазоров может включить в двигатель другое магнитное поле. Это увеличило бы соотношение предельной и наименьшей индуктивности и, в свою очередь, увеличило крутящий момент. В конструкции есть и другие компоненты, но изобретатель не может раскрыть больше: в будущем он надеется запатентовать технологию.

В тестах на крутящий момент и эффективность новый двигатель превзошёл традиционный синхронный реактивный двигатель аналогичной конструкции.

«Как только у меня появилась эта первоначальная идея, мне пришлось сделать несколько прототипов, чтобы проверить, будет ли эта конструкция работать на самом деле, — говорит Сэнсон. — У меня нет огромного количества ресурсов для создания очень продвинутых двигателей, поэтому мне пришлось сделать уменьшенную версию — модель в масштабе — с помощью 3D‐принтера».

Прежде чем он смог проверить конструкцию, потребовалось несколько прототипов.

«На самом деле у меня не было наставника, который мог бы мне помочь, поэтому каждый раз, когда двигатель выходил из строя, мне приходилось проводить массу исследований и пытаться устранять неполадки, — говорит он. — Но в итоге я смог получить работающий прототип на 15‐м двигателе».

Сэнсон проверил крутящий момент и эффективность своего двигателя, а затем — для сравнения — изменил его конфигурацию так, чтобы он работал как более традиционный синхронный реактивный двигатель. Он обнаружил, что при 300 оборотах в минуту его новая конструкция даёт крутящий момент больше на 39% и на 31% повышает эффективность.

При 750 об./мин эффективность увеличилась на 37%. Он не мог тестировать прототип при более высоких оборотах: пластиковые детали перегревались. Этот урок он усвоил на собственном горьком опыте, когда один из прототипов расплавился прямо на столе, рассказывает он подкасту Top of the Class.

Для сравнения: двигатель Tesla Model S может развивать скорость до 18 000 об./мин, объяснил главный конструктор двигателей компании Константинос Ласкарис в интервью 2016 года Кристиану Руоффу для журнала об электромобилях Charged.

Сэнсон подтвердил свои результаты во втором эксперименте, где «выделил теоретический принцип, согласно которому новая конструкция создаёт явно выраженные магнитные полюса». По сути, этот эксперимент исключил все другие переменные и подтвердил, что улучшения крутящего момента и эффективности в его конструкции коррелируют с бо́льшим отношением предельной и наименьшей индуктивностей.

«Он определённо правильно смотрит на вещи, — говорит Хофманн о Сэнсоне. — Есть потенциал, это может стать следующей вехой». Однако он добавляет, что многие профессора работают над исследованиями всю свою жизнь, и «в конечном счёте они довольно редко завоёвывают мир».

Хофманн говорит, что материалы для синхронных реактивных двигателей недороги, но машины сложные и, как известно, производить их трудно. Таким образом, препятствие для их широкого применения и основное ограничение для изобретения Сэнсона — высокие производственные затраты.

Сэнсон соглашается с Хофманном, но говорит: «с новыми технологиями (например, 3D‐печатью), в будущем создать двигатель было бы проще».

Сейчас Сэнсон работает над расчётами и трёхмерным моделированием 16‐й версии своего двигателя, которую он планирует построить из более прочных материалов, чтобы протестировать её на более высоких оборотах. Если его двигатель продолжит работать с высокой скоростью и эффективностью, Сэнсон продвинется вперёд в процессе патентования.

Вся экспериментальная установка

Будучи старшеклассником Центральной средней школы Форт‐Пирса, Сэнсон мечтает поступить в Массачусетский технологический институт. Его выигрыш от ISEF пойдёт на оплату обучения в колледже.

Сэнсон говорит, что изначально не планировал участвовать в конкурсе. Но когда он узнал, что одно из его занятий позволило ему завершить годовой исследовательский проект и статью по выбранной им теме, то решил воспользоваться возможностью и продолжить работу над своим двигателем.

«Я подумал, если смогу вложить в это много энергии, то смогу также сделать это проектом научной выставки и участвовать с проектом в конкурсах», — объясняет он. После хороших результатов на районных и государственных соревнованиях он перешёл к ISEF.

Сэнсон ждёт следующего этапа испытаний, прежде чем обратиться к какой‐либо автомобильной компании, и даже надеется, что однажды его двигатель станет для электромобилей предпочтительным.

«Редкоземельные материалы в существующих электродвигателях — основная причина, подрывающая производство электромобилей. — утверждает он. — Увидеть день, когда производство электромобилей станет проще благодаря помощи моей новой конструкции двигателя, — это было бы сбывшейся мечтой».

А мы поможем прокачать ваши навыки или с самого начала освоить профессию, актуальную в любое время:

• Профессия Data Scientist

• Профессия «Белый» хакер

Двигатели РУМО: 100 % отечественный продукт

– У завода «РУМО» (ранее «Двигатель революции») очень долгая и богатая история. В ней есть не только страницы славных побед и достижений, но, к большому сожалению, и не совсем приятные страницы. С 2014 по 2018 год завод испытывал трудности и не работал. В 2019 году в ходе реорганизации было создано АО «РУМО», которое видит своей задачей не только производство двигателей внутреннего сгорания, но и выполнение комплексных инжиниринговых решений для заказчиков в нефтегазовой, энергетической и судостроительной отраслях. Предприятие занимает территорию площадью девять гектаров, имеет собственные производственные площади, а также участок испытательных установок для проведения испытаний газомотокомпрессоров, поршневых компрессоров и двигателей внутреннего сгорания на различных видах топлива.

С 2019 года на заводе «РУМО» происходит реновация. В ее рамках создано новое производственное направление – изготовление блочно-модульных конструкций, в том числе для газоперекачивающих агрегатов. Новый цех оснащен современным оборудованием, в котором сейчас изготавливаются полнокомплектные газоперекачивающие агрегаты единичной мощностью до 25 МВт для газовой промышленности.

В настоящее время «РУМО» готовит к выпуску современные двигатели внутреннего сгорания размерности 22/28 в различных исполнениях, работающих на различных видах топлива. Головные образцы двигателей данной размерности имеют восьмицилиндровое газопоршневое исполнение и предназначены для работы на природном газе в составе электрогенераторных установок. Торговая марка таких двигателей «РУМО-502». В настоящее время они проходят цикл заводских испытаний. Двигатели и электроагрегаты этого типа имеют мощность 750 кВт и 1000 кВт при 750 и 1000 об/мин и двухуровневую систему электронного управления и регулирования собственной разработки, основанную на современной микропроцессорной базе.

С 2023 года завод планирует освоение двигателей этого ряда в форсированном варианте цилиндровой мощностью до 200 кВт при частоте вращения 1000 об/мин в 6-, 8- и 9-цилиндровом рядном исполнении. Их планируется использовать для привода синхронных генераторов переменного тока напряжением до 10,5 кВ и в качестве судовых двигателей для привода гребных винтов судов класса «река-река» и «река-море». Торговая марка таких двигателей «РУМО-535».

– Объявлено о выпуске двух типов ДВС ЧН22/28 и ЧН32/40. Это будут копии двигателей, которые «РУМО» выпускало ранее, или обновленные модели? 

– Начало работы по освоению газовых и дизельных двигателей размерности ЧН22/28 и ЧН 32/40 «РУМО» ведет еще с нулевых годов этого века. С 2019 года предприятие приступило к доводке и доработке двигателей внутреннего сгорания серии 22/28. Для подготовки проведения испытаний ДВС и электроагрегата на его базе, АО «РУМО» разработало новые системы испытательных стендов, и по выпущенной КД были изготовлены испытательные стенды с системой АСУ собственной разработки. 

«РУМО» провело расчеты рабочего процесса двигателя, разработало план мероприятий по доработке его конструкции, и осенью 2021 года ДВС подтвердил свою работоспособность. В январе 2022 года состоялись предварительные приемочные испытания с участием специалистов заказчика. Результатом стало заключение о переходе к следующему этапу. Сейчас ведется работа по снижению расхода масла на угар и увеличению времени межсервисного периода.

Во взаимодействии с кафедрой ДВС МГТУ им. Баумана проведены расчетные работы по созданию нового судового двигателя 22/28 (6 цилиндров) мощностью 200 кВт на цилиндр. Это даст возможность вывести на рынок судовой 6-ти цилиндровый дизель мощностью 1,2 МВт собственной конструкции, который способен стать альтернативой известному всем двигателю Wartsila 6L20. Также в результате этой работы может появится новый двигатель с пониженным потреблением топлива и улучшенными экологическими характеристиками по выбросам.

Разработки АО «РУМО» защищаются патентами в Федеральном институте промышленной собственности. Уже получены патенты на полезную модель «Форкамера газопоршневого двигателя внутреннего сгорания» №202502 и на полезную модель «Однорядный восьмицилиндровый газопоршневой двигатель» №129065. Подготовлена заявка на получение патента «Система управления ДВС» и на промышленный образец «Газопоршневой электроагрегатат».

– ЧН22/28 и ЧН32/40 могут идти, например, на замену двигателям SKL. Где они еще могут использоваться? 

– Двигатели ЧН22/28 и ЧН32/40 могут стать альтернативой очень широкой линейке двигателей разных зарубежных изготовителей. Типоразмер ЧН22/28 позволят закрыть диапазон мощностей от 0,6 до 1,6 МВт, а ЧН32/40 от 2,5 до 4 МВт. Двигатели могут использоваться не только в качестве главной судовой энергоустановки, но и как привод генераторов или поршневых компрессоров. Нами также изготавливаются поршневые компрессоры для нефтегазовой промышленности. Соединив собственный двигатель с собственным компрессором мы сможем предложить рынку полностью наш агрегат.

– Осуществлялись ли уже поставки новых двигателей на суда? 

– Сейчас изготавливается головной образец судового дизеля 6ЧН22/28. Его планируется поставить на испытательный стенд к концу 2022 года. После проведения заводских испытаний, двигатель будет отправлен на верфь.

– Кроме производства двигателей, «РУМО» было широко известно электроагрегатами. Что планируется делать в этом направлении? 

– В первую очередь «Двигатель революции» и «РУМО» заслужили известность своими электроагрегатами. В судовом исполнении производилось только 14% ДВС, остальные изготавливались в стационарном исполнении для привода электрогенератора. И сегодня рынок электроустановок на базе двигателей внутреннего сгорания на дизельном или газовом топливе «РУМО» видит для себя основным.

 
– Кроме дизелей компания выпускает газопоршневые двигатели. Может ли появиться судовая линейка газовых двигателей? 

– Все возможно, главное, чтобы сначала в России появились регламентирующие нормативные и исходные требования к подобным судовым машинам.

– «Волжский дизель» заявляет, что способен выпускать двигатели только из отечественных компонентов. Какова ситуация у вас?

– Нами с самого начала прорабатывались технологические и логистические цепочки, базирующиеся  исключительно на отечественных производителях комплектующих. Сегодня мы можем с уверенностью утверждать, что «РУМО» выпускает полностью отечественный продукт, не зависящий от импортных компонентов.

Статьи по теме:

как новый тип ГСМ повышает возможности техники и оружия ВС РФ — РТ на русском

Учёные Военно-воздушной академии им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина разработали антифрикционный смазочный материал, позволяющий существенно повысить характеристики автомобильной техники и огнестрельного оружия. Изделие, получившее название ВПК-АЗ, представлено на полях Международного военно-технического форума «Армия-2022». Как заявили RT научные сотрудники академии ВВС, их изобретение позволяет машинам передвигаться без масла не менее полутора часов и в несколько раз увеличивает ресурс стволов огнестрельного оружия. По мнению экспертов, ВПК-АЗ необходим всем видам и родам войск.

Научные сотрудники Военного учебно-научного центра ВВС «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» представили на Международном военно-техническом форуме «Армия-2022» уникальный антифрикционный смазочный материал ВПК-АЗ (высокодисперсный плакирующий компонент).

Изделие позволяет существенно повысить эксплуатационные и экологические характеристики двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобильной техники ВС РФ, а также восстановить заводские (первоначальные) параметры огнестрельного оружия. Об этом в комментарии RT на полях форума «Армия-2022» рассказал доктор технических наук, руководитель проектов академии ВВС Андрей Агафонов.

«Мы провели научно-исследовательскую работу по заказу Главного командования ВКС. ВПК-АЗ — это линейка составов (смазок. — RT) для восстановления механизмов. Если объяснять суть предназначения ВПК-АЗ максимально простым языком, то применение наших составов позволяет создать защитное покрытие металлокерамики (ЗПМК), которое значительно снижает негативный эффект от действия силы трения», — сказал Агафонов.

Защитное покрытие

В двигатель ВПК-АЗ заливается как присадка (добавка) к обычному моторному маслу в пропорции 1 мл концентрата на 4 л масла. При постоянном использовании ресурс двигателя внутреннего сгорания возрастает как минимум в 1,5—2 раза.

Одним из главных достоинств ВПК-АЗ в боевых условиях Агафонов назвал способность смазки обеспечивать продолжительную работу ДВС как при масляном голодании, так и при полном отсутствии масла.

• Линейка ВПК-АЗ с составом капсульного типа
• © RT / Алексей Заквасин

Учёный отметил, что сейчас использование любой техники без достаточного количества масла чревато катастрофическими последствиями для мотора, а зачастую и вовсе становится невозможным.

«В условиях боевых действий техника нередко выходит из строя с вытеканием масла из двигателя. В таких ситуациях экипаж боевой машины просто вынужден оставлять её на поле боя. Применение же ВПК-АЗ позволяет продолжить эксплуатацию техники и выполнить поставленную командованием задачу», — пояснил в беседе с RT Агафонов.

Ранее научные сотрудники академии ВВС провели эксперимент на автомобиле повышенной проходимости ЗИЛ-131. Они сымитировали боевой подрыв поддона картера, то есть резервуара для моторного масла. Испытание проходило при температуре -23 ⁰С.

Также по теме

Десантируемый «Спрут»: как модернизированная самоходная противотанковая пушка 2С25М усилит российские ВДВ

В России завершились госиспытания модернизированной 125-мм самоходной противотанковой пушки 2С25М, сообщил первый замглавы…

Из прогретого двигателя слили масло, после чего автомобиль с большим запасом горючего в баке находился в движении на протяжении полутора часов. Ранее только ПАО «КАМАЗ» проводило аналогичное испытание. В ходе него ДВС без масла в режиме безотказности проработал лишь 75 секунд, сказал Агафонов.

«Хочу подчеркнуть, что время проведения нашего эксперимента было ограничено полутора часами. Весь этот период ДВС находился в исправном состоянии», — отметил Агафонов.

В тылу и в мирное время ВПК-АЗ позволяет без демонтажа и разборки восстанавливать работоспособность узлов и агрегатов двигателей внутреннего сгорания в течение примерно 20—25 мото-часов.

«ВПК-АЗ — это целая линейка составов, которая позволяет на парах трения чёрного металла — стали, чугуна — получать защитное покрытие металлокерамики. В двигателе внутреннего сгорания воздействие ВПК-АЗ обращено в том числе на восстановление редукторов, компрессоров, вариаторов, открытых шестерёнчатых передач», — пояснил учёный.

По словам коллеги Агафонова, одного из разработчиков ВПК-АЗ, кандидата технических наук подполковника Глеба Берестевича, для достижения наибольшего положительного эффекта двигатель необходимо трижды обработать ВПК-АЗ. Как уточнил учёный, между обработками машина должна проезжать 350—400 км.

• Кандидат технических наук подполковник Глеб Берестевич (слева) и руководитель проектов академии ВВС Андрей Агафонов (справа)
• © RT / Алексей Заквасин

«По итогам трёхразовой обработки мы получаем износостойкий ДВС с повышенным моторесурсом и высокими качественными характеристиками», — сообщил в комментарии RT на форуме «Армия-2022» Берестевич.

Также по теме

«Части постоянной готовности»: как развиваются Железнодорожные войска России

В субботу, 6 августа, профессиональный праздник отмечают Железнодорожные войска России. История специальных военных частей по охране и…

Ранее Андрей Агафонов и заслуженный изобретатель РФ, профессор академии ВВС Виктор Беляев опубликовали в «Инновационном вестнике» Минобороны РФ статью о ВПК-АЗ.

В материале сообщалось, что состав изделия представляет собой порошкообразную смесь из природных минералов, оксидов металла, катализаторов на основе редкоземельных материалов, а также добавок в виде органических веществ.

Размер твёрдых частичек ВПК-АЗ не превышает 0,5 микрона, что гарантирует их свободное прохождение внутри ДВС и исключает возможность оседания в фильтрующих системах.

«Это покрытие позволяет успешно эксплуатировать ДВС в экстремальных условиях, при очень высоких нагрузках, перегреве и даже при полной потере моторного масла. При этом процесс восстановления геометрических размеров поверхностей пар трения осуществляется в процессе эксплуатации двигателя. Эффект от разового применения ВПК-АЗ сохраняется до 50 тыс. км», — отмечается в статье.

Как утверждают авторы изделия, на сегодняшний день применение ВПК-АЗ — наименее затратный способ обработки цилиндропоршневой группы механизмов ДВС с целью получения эффекта хонингования (нанесения упорядоченной шероховатости) между парами трения и удержания достаточного количества масла между ними.

«Защитное покрытие металлокерамики и удерживаемое им масло уплотняют зазоры в цилиндропоршневой группе, за счёт чего выравнивается компрессия, улучшается качество сгорания топлива, уменьшаются потери на трение. Это обеспечивает снижение расхода топлива до 7%», — отмечают учёные.

• ЗИЛ-131
• РИА Новости
• © Сергей Аверин

Также значимым достоинством ВПК-АЗ разработчики считают уменьшение износа ДВС при «холодном запуске» при экстремально низких температурах, например в арктических условиях. На данный момент ВПК-АЗ прошёл лабораторные испытания и официальную апробацию на образцах военной техники.

«Пуля здоровья»

Одна из модификаций ВПК-АЗ — состав под наименованием ВКП(б) — высокодисперсный компонент плакирующий (боевой). Его испытания проводились на пистолетах Макарова (ПМ), автоматах Калашникова, снайперских винтовках (СВД) и пулемётах Калашникова (ПК и РПК).

ВКП(б) позволяет без разборки восстанавливать изношенную внутреннюю поверхность канала стволов огнестрельного оружия — их ресурс увеличивается в 2—3 раза. Также повышается кучность стрельбы, «обеспечивая при этом нормативное значение начальной скорости пули», заявил Глеб Берестевич.

Также по теме

«Лучшие по сравнению с аналогами характеристики»: каким будет новый российский многофункциональный беспилотник

Концерн «Алмаз-Антей» завершает разработку многофункционального лёгкого беспилотника. Об этом сообщила пресс-служба компании….

«Вследствие износа канала ствола начальная скорость полёта пули снижается. Однако после обработки ВКП(б) этот важный параметр восстанавливается, возвращая боеприпасу прежние поражающие способности», — пояснил учёный.

Кроме того, применение ВКП(б) позволяет сократить время на чистку оружия в 4—5 раз, что важно при высокой интенсивности применения оружия в полевых и боевых условиях. После загрязнения (омеднения) восстановление каналов стволов обеспечивается отстрелом от трёх до семи «пуль здоровья» — так учёные называют боеприпасы, обработанные ВКП(б).

Берестевич указал на определённую трудность: наносить состав на каждую пулю необходимо вручную. Например, на испытаниях специалисты академии ВВС опускали боеприпасы в смазку, что в условиях боевых действий делать практически невозможно.

В связи с этим учёные предложили новый способ изготовления «пули здоровья», при котором ВКП(б) наносится на кромку между патроном и гильзой.

• Стенд «пули здоровья» на полигоне Алабино (Подмосковье)
• © RT / Алексей Заквасин

Как сообщил Андрей Агафонов, для развёртывания серийного производства линейки ВПК-АЗ необходимо провести опытно-конструкторские работы на базе профильных организаций Минобороны РФ. Все компоненты, необходимые для изготовления составов, исключительно отечественные.

В комментарии RT основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев высоко оценил разработку инженеров академии ВВС. По мнению эксперта, российская армия нуждается во всей номенклатуре составов ВПК-АЗ.

«Подобные присадки нужны всем видам и родам войск. Наибольшую пользу эти составы принесут сухопутным войскам, где чаще всего используются ДВС. Эти двигатели нередко выходят из строя по самым разным причинам, при этом их ремонт — очень трудоёмкое занятие. Вернуть в строй ДВС в полевых условиях, если поломка серьёзная, вообще нереально. Такую технику приходится как-то эвакуировать с передовой либо бросать», — рассказал Корнев.

Также по теме

«Летающий танк»: чем уникален штурмовик Су-25 «Грач» ВКС России

Военное ведомство России продемонстрировало кадры боевой работы штурмовиков Су-25 «Грач» в зоне спецоперации. Самолёты нанесли…

Как подчеркнул эксперт, в российских ВС весьма остро стоят вопросы продления ресурса двигателей внутреннего сгорания и обеспечения их работы в экстремальных ситуациях.

«Если академия ВВС не ошибается в расчётах, то благодаря ВПК-АЗ эксплуатационный и боевой потенциал российской военной техники действительно значительно возрастёт. Аналогичный вывод можно сделать и относительно отечественных БПЛА, где установлены двигатели внутреннего сгорания», — подчеркнул Корнев.

Выпускник Казанского высшего танкового командного училища генерал-майор запаса Владимир Богатырёв назвал в комментарии RT важным достоинством ВПК-АЗ универсальность. По его мнению, широкое практическое применение всей линейки смазочных материалов станет «большим шагом вперёд с точки зрения долговечности работы двигателя внутреннего сгорания».

«Процесс совершенствования ГСМ не должен останавливаться. И спецоперация лишний раз показала, что не всегда удаётся своевременно обслужить технику в боевых условиях. Составы, созданные академией ВВС, однозначно нужны нашим ВС. Это действительно прорывная разработка», — заключил Богатырёв.

Авиация

Автомобиль

Армия

Армия-2022

Беспилотники

ВВС

ВКС России

Военнослужащие

Вооруженный конфликт

Высокие технологии

Двигатели

Наука

Новые технологии

Оружие

Предприятие

Промышленность

Россия

Эксклюзив RT

Минобороны

Двигатель без распредвалов новое революционное изобретение.

Как работает двигатель Koenigsegg без распредвала. Двигатель без распредвала. Долой стереотипы

Уверен, что многие из наших читателей знают о существования компании под названием. Koenigsegg. Но также мы уверены, что вы почти ничего не слышали о её дочерней фирме под названием FreeValve.

Если это действительно так, то добро пожаловать в мир высоких автотехнологий.
Скандинавы разработали и претворяют в жизнь чрезвычайно интересный продукт, новый (это не преувеличение) тип двигателя в котором нет таких привычных для всех кто связан с автомобилями деталей, таких как распредвал двигателя.

Если взглянуть в прошлое, в 80-е года, топовой и самой продвинутой технологией стала система управления клапанами типа VTEC, 90-е года отличились разработкой и применением продвинутой системой впрыска топлива, чуть позже кульминацией развития прямого впрыска стали поздние 2000-е. Будущее за технологией FreeValve, «без системы распредвалов» приводящего клапаны в движение в ДВС. Но действительно ли это ? Давайте посмотрим вместе.

Как и любая другая технологическая революция, который должен (или обязан?) изменить расстановку сил в технологиях создания двигателей внутреннего сгорания. Основной принцип звучит просто и гениально, вместо определённой привязки к определенной, статической формуле, новая технология предлагает гибкость в процессе работы мотора.

Технологии изменяемого открытия клапанов существуют уже относительно давно, было сделано множество прототипов от разных автопроизводителей, существуют даже похожие серийные версии от BMW, но ни одна из них не может сравниться с возможностями, которые предлагает новый тип двигателя, разработанный скромной скандинавской компанией. Гениальность продвигаемой системы также не в последнюю очередь заключается в том, что она не подразумевает серьёзных изменений в конструкции самого двигателя. Тем не менее эта кажущаяся простота не помогла избежать FreeValve дороговизны и . Закон бизнеса, новинки стоят всегда немалых денег.

Мотор
FreeValve
на 30% мощнее, в два раза экологичнее и на 20-50% экономичнее обычного распредвального двигателя

Как и другие инженеры, сосредоточившиеся и изменяемой степени сжатия, а также изменяемого объёма, парни из FreeValve работали над тем, что называется топовой мировой технологией мотора, стоящей на острие атаки прогресса.

В ходе исследований, компания Koenigsegg выяснила, что технология привода клапанов имеет огромный потенциал развития, решение было логичным, разработать реальную систему, основанную на теоретическом опыте, таким образом для достижения амбициозных целей произошло объединение с дочерней компанией Cargine, впоследствии переименованной в FreeValve.

Вступление закончилось. Переходим к подробностям.

Давайте перейдем к изучению всех нюансов FreeValve технологии, которая не так давно была публично раскрыта для общественности.

В чем разница между системой без распредвалов и классической технологией привода клапанов

Из названия и описания технологии становится понятным, что речь действительно идет о двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. На самом деле необычный подход к инженерии внутримоторных технологий, главный секрет которых заключается в том, что двигателю не нужны эти валы, поскольку клапаны рассчитаны на индивидуальную работу, каждый по отдельности. Каждый клапан не связан жестко с соседними клапанами, отсюда проистекает название- «свободные клапаны», FreeValve.

Главная мысль заключается в том, чтобы работа двигателя внутреннего сгорания стала более эффективной во всех фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных особенностей являются крайне компромиссными вариантами, что зачастую приводит к определенным «жертвам», повышенный расход топлива в угоду мощности или низкий крутящий момент на высоких оборотах в угоду пиковой мощности и т.д..

Двигатель может работать в четырех циклах: стандартный- Отто, сложный- Миллера и экономный-Аткинсона. Также двигатель способен воспроизводить цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия

Например, в двигателе с искровым зажиганием, (читайте, в бензиновом моторе) с установленным FreeValve можно смело снять , а экономичность даже у мощного бензинового двигателя станет сродни дизельному варианту.

В результате полученный силовой агрегат станет дешевле эквивалентного дизельного мотора, говорят в FreeValve. На дизельные двигатели также могут быть установлены новомодные электронные приводы клапанов, что в теории должно чуть снизить расход мотора и серьезно повысить экологичность его выхлопа.

Стоимость новой технологии.
Если взять в расчет науку экономику, то получается, что первые 10- 100 тыс. двигателей, построенных по этой технологии, будут стоить дороже обычных типов силовых агрегатов, но в конечном итоге, когда производство будет поставлено на промышленный поток и при достижении определённой «критической массы», стоимость новых типов моторов начнет постепенно снижаться и в итоге сравняется со стоимостью стандартного ДВС.

При этом такие моторы будут более эффективными, чем традиционные модели, будут меньше расходовать горючего при увеличении мощности и станут показывать гораздо более приемлемые показатели полки крутящего момента.

Что произойдет, если система покажет себя несостоятельной?

Приверженцам классической схемы двигателей и тем людям, которые с опаской принимают все обновления и технических новшеств, наверное, интересно, насколько все будет плохо, при поломке новомодной системы. И вообще, а надежная ли она?

Отрицать глупо, любой, даже самый надежный девайс может выдать неприятную осечку, также не стоит забывать про конструктивные дефекты, которые могут быть не выявлены на начальном этапе разработки. Итог предсказуем, дорогая поломка. Но и здесь у FreeValve есть небольшой утешительный козырь в рукаве.

Невероятно, но этот двигатель сможет нормально выполнять свои рабочие функции даже при поломке одного или нескольких приводов клапанов, разумеется это скажется на пиковой мощности на высоких оборотах, но как уверяют разработчики, разница будет незначительна.

Предусмотрен аварийный вариант работы двигателя,заключается он в том, что даже если 75% приводов клапанов выйдут из строя, автомобиль сможет самостоятельно добраться до СТО, невероятная живучесть. Тестирования продолжаются…, но самое главное, чего разработчики все еще никак не могут побороть, это как раз выносливость такого типа привода. В нем все хорошо, но камень преткновения, состоит в том, что долго система не выхаживает. Однако это временное явление и его удастся нейтрализовать, ведь инженеры по теоретическим расчётам выяснили, надежность такой системы может быть сопоставима со стандартным двигателем ДВС. Смоделированы сотни-миллионов циклов работы приводов, ощутимого износа обнаружено не было. Осталось применить знания на практике и можно выезжать.

Шведская компания сравнивает текущую технологию распределительного вала, с игрой на пианино двумя руками, каждая из которых привязана к противоположным концам метлы. Использование каждого пальца по отдельности, как делают пианисты, позволит перейти к индивидуальному управлению клапанами.

Из вышесказанного можно сделать вывод:

1. На данный момент технология явно сырая. Двигатель не способен пройти столько же, сколько ходят без серьезных проблем моторы с обычной системой распредвалов.

2. Но даже на этом этапе разработки, система показала себя с лучшей стороны. Ни один мотор со стандартной системой газораспределения не способен хоть как-то нормально работать, если перестанут работать 75% клапанов (представим это гипотетически). Более того, перестань функционировать в нормальном режиме хотя бы один из клапанов на обычных ДВС, вы потеряете больше, чем пиковую мощность на высоких оборотах. То есть в плане поломок, если уж что-то произошло с ГРМ, скандинавская технология явно обходит все другие типы моторов.

Еще один плюс. На революционном двигателе, как утверждают инженеры, работающие над проектом, невозможна встреча клапанов с поршнями в случае обрыва ремня/растяжения цепи ведь ее здесь просто-напросто нет.

Технические нюансы. FreeValve- более, чем полностью изменяемые фазы газораспределения?

Если ответить кратко, по существу, то да, это больше чем двигатель с изменяемыми фазами газораспределения, потому что каждый конкретный клапан может иметь различные «подъемы», как по времени, так и в позиции открытия. Также он может открываться и закрываться с разной скоростью, изменяя частоту, за этим в онлайн режиме следит система бортовых компьютеров высчитывая необходимый режим хода клапана в соответствии с режимом работы двигателя с точностью подъема вплоть до 1/10 миллиметра.

Как видно приводы (актуаторы) способны делать это с необычайной точностью, значительно превосходя показатели работы в обычном двигателе.

Сегодня классический принцип работы газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания сложно представить без основных узлов ГРМ: распределительных валов, приводных ремней и цепей ГРМ, приводных шестеренок, а также кулачков и толкателей.

Несомненно, многие ведущие производители ДВС и этот простой на первый взгляд механизм подвергли сложной модернизации. Взять к примеру систему изменения фаз газораспределения (VTEC) и прочих наворотов в ГРМ, позволяющих отключать работу отдельных поршней для экономии топлива.

И, казалось, как можно избавиться от этой гармонично слаженной работы механических элементов газораспределительного механизма. Если подходить кардинально, можно просто поменяв двигатель внутреннего сгорания на электромотор. Но речь все-таки о том как избавиться от классической схемы ГРМ именно в ДВС?

Оказывается уже с 2005 года такое решение есть, но только его применяют на мелкосерийном спорткаре Koenigsegg CCXR. Максимальная скорость спорткара 388,87 км/ч, а время набора скорости в 300 км/ч всего 11,92 с. Назван этот спорткар в честь самого создателя Кристиана фон Кенигсегга. А вот система, заменившая традиционную ГРМ, получила названия Freevalve, что в переводе означает «свободный клапан».

Создатель данной технологии передвигается не на спорткаре, а на скромном Saab 9-5, который на первый взгляд ничем не отличается от своих собратьев. Но если крышку капота отсека двигателя откроет даже не самый опытный автолюбитель, он невооруженным глазом увидит непривычную для себя картинку. Нет, приводных шестерней, ремня ГРМ, «постели» распределительных валом. А что приводит в действие клапана?

Так вот обеспечивает движением кланов так называемый актуатор системы Freevalve принцип которого основан на комплексном применении энергии электричесткого, гидравлического и пневматического характера. На вход блока Freevalve подается электрический ток, который приводит в действие пневматический механизм отдельно взятого актуатора для открытия клапана, и гидравлический для закрытия. Иными словами электрические приводы подают воздух и масло, тем самым обеспечивая движение клапана.

Каждый актуатор полностью независим от других и управляется вынесенным блоком управления. Создатель не раскрывает подробностей инновационной системы, но следуя логике данный блок управления должен работать в связке с системой подачи топлива для обеспечения синхронизации открытия клапанов и моментом впрыска топлива.

Демонстрационный график работы системы управления клапанами Freevalve позволяет увидеть очевидные плюсы.

Красная линия отображает характеристику работы впускных клапанов, синий — выпускных. В отличие от классической схемы ГРМ, где как впускные так и выпускные клапана открываются плавно с помощью распредвала по траектории эллипса, в системе Freevalve они открываются фактически мгновенно под действием электрического импульса.

Соответственно график движения клапанов с системой Freevalve имеют форму трапеции с почти прямыми углами, а график традиционной системы ГРМ — форму параболы. Таким образом время для попадания газов во выпускные и выпускные отверстия значительно сократилось улучшив при этом мощностные и экологические характеристики при равном объеме двигателя. На тестовом стенде двигатель с системой Freevalve показал 30-ти процентный прирост мощности и 50-ти процентное снижение вредных выбросов.

С помощью Freevalve гораздо проще решается механизм изменения фаз газораспределения. В таких известных системах как VTEC это достигается сложной конструкцией распределительных валов, которые умеют смешаться относительно оси приводных шестерен. Японский производитель Honda c 2003 года представил технологию Variable Cylinder Management (VCM) , позволяющую отключать цилиндры и работать только части поршневой группы для экономии топлива в режиме круиз контроля без нагрузок. Конструктивно это выполнено сложным размещением кулачков, которые могли двигаться вдоль распределительного вала обеспечивая рабочий и ожидающий режим работы поршня.

В случае с Freevalve обеспечения подобного функционала не требует дополнительные механические внедрения и модернизации. Все это достигается прошивкой блока управления актуаторов.

Дополнительно увеличить мощность и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу можно с помощью установки дополнительных клапанов на выхлопе. Часть выхлопных газов можно направлять в турбокомпрессор, а часть в катализатор.

Со слов изобретателя система Freevalve может быть установлена на любой двигатель внутреннего сгорания. Но это только теоретически. На практике пока что не совсем ясны эти варианты адаптации. Во-первых при установке на старый авто необходимо будет обеспечить уникальном для каждого корпусом вместо клапанной крышки, куда в свою очередь будут монтироваться актуаторы. Во-вторых не совсем понятно как будет налажена взаимосвязь с топливной системой, которой управляет штатные мозги авто.

Также при снятии тех же распределительных валов, приводных шестерен необходимо будет избавится от всяческих датчиков, при отсутствии которых мозг авто будет испытывать судорогу. Конечно, для новых авто плюсы несомненно на лицо, но в плане адаптации уже существующих авто вопрос пока еще остается открытым.

Итак, давайте подведен итоги и подобъем плюсы системы Freevalve с электронными актуатарами:

• Снижается масса двигателя за счет исключения шестерен, приводных ремней (цепей) и распредвалов ГРМ.
• Компактность двигателя и увеличения подкапотного пространства.
• Увеличения мощности двигателя порядка на 30%.
• Уменьшается выбросов токсичных газов в атмосферу.

Дочерняя компания шведского производителя суперкаров Koenigsegg, работает над новым типом системы клапанов для двигателей внутреннего сгорания. Новая система полностью уйдет от классической схемы, подразумевающей наличие распределительных валов, поэтому она и получила название «Camless», «без распредвала». FreeValve опубликовала , которое показывает работу нового революционного двигателя во всех деталях.

Основная часть двигателя, которая собственно и делает его особенным- пневмопривод клапанов двигателя. С помощью пневматических клапанов контролируется работа системы. С помощью Camless двигателей производители смогут наконец-то синхронизировать фазы газораспределения в моторах. Каждая фаза сгорания будет корректироваться в зависимости от условий, двигатели станут легче и будут производить большую мощность, увеличив при этом экономичность.
Разработанная шведами система предоставляет возможность контролировать цикл сгорания каждого цилиндра.

Работа двигателя основывается на пневматическом приводе клапанов, которые открываются и закрываются под давлением пневматики или пружины. Каждый из клапанов можно настраивать по отдельности, что позволяет плавно регулировать высоты подъема клапана и продолжительность его открытия, а также просто деактивировать определенный цилиндр при необходимости. Еще одно преимущество пневматической системы клапанов заключается в том, что она потребляет меньше энергии от двигателя, чем классические распредвалы.

Все вышеназванные нюансы работы нового типа двигателя делают возможным значительно увеличить выходную мощность (до 30% увеличится мощность и крутящий момент) и также улучшить топливную экономичность (также до 30 процентов). При этом двигатели с революционной системой станут экологичнее, значительно уменьшится объем вредных выбросов.

Если вся система настолько крутая, почему ее немедленно не введут в эксплуатацию все автопроизводители? Почему они не спешат это делать? Двумя основными слабыми сторонами системы остается и бесшумность работы. Они же и препятствуют продвижению .

Но даже если «безраспредвальная» система приживется, она скорее всего сможет лишь на время продлить жизнь ДВС, то что этот тип двигателей рано или поздно уйдет на пенсию не сомневается никто.

Изобретатель Кристиан фон Кёнигсегг доказал автомобильному миру, распредвал не нужен в двигателе — эта деталь лишняя. Двигатель без распредвала имеет место быть в автомобилестроении.

Кристиан родился в 1972 году в Стокгольме, Швеция. Еще в детстве любил разбирать бытовую технику с желанием что-то изменить в конструкции аппаратов, а в подростковом возрасте уже зарекомендовал себя в своем квартале мастером на все руки и талантливым умельцем.

Он первый предсказал что чипы вытеснят CD диски, даже хотел запатентовать проект этого устройства, но в то время это никого не интересовала.

А еще он изобрел замок для скрепления деревянных пластин, но его тоже никто не понял, даже отец, работающий в сфере деревообработки. В последствии подобный патент запатентовали другие фирмы и заработали на нем многие миллионы.

В 22 года он стал заниматься созданием автомобилей, основал компанию Koenigsegg Automotive AB, и в 2002 году был пущен в серию автомобиль Koenigsegg CC.

В 2005 году этот автомобиль занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самый скоростной серийный автомобиль (388 км/ч.). А его автомобиль Koenigsegg CCXR лидер по соотношению мощности к массе. Автомобиль марки Koenigsegg One1 лидер по разгону, он может разогнаться до скорости 300 км/ч. за 11,92 сек.

Между двух стихий

Сам Кристиан Фон Кёнигсегг ездит на стареньком Saab и хитренько улыбается. А причина его улыбки проста. У его автомобиля единственный в мире двигатель старой серии…. ВНИМАНИЕ! Без распредвала и газораспределительного механизма, ГРМ ремня и коромысел.

В двигателе «Сааба», точнее в его головке блока родные 16 клапанов. Но каждый клапан управляется отдельным узлом, и каждый этот прибор получает команду на закрытие или открытие клапана с блока управления двигателем независимо от других.

Это и есть главное ноу-хау — актуатор. Каждый клапан управляется таким приводом-актуатором. Узел представляет собой пневмо-гидравло-электрическую систему Кёнигсегга. Секрет в том, что пневматикой клапаны открываются, гидравликой закрываются.

Воздушная магистраль и гидравлическая находятся под постоянным давлением, они в постоянной готовности к отрытию или закрытию. Электрическая часть узла несет на себе управляющую функцию к тому или иному действию.

Оснащенные такой системой газораспределения двигатели способны развивать до 20000 оборотов в минуту с самой высокой степенью продувки и наполнения цилиндров топливной смесью.

Охлаждаются и смазываются эти узлы стандартными системами двигателя.

Самое, на мой взгляд, высочайшее достижение актуатора от дочерней фирмы Кёнигсегга «Freevalve» в том, что его можно установить практически на любой двигатель автомобиля и даже мотоцикла. И на высокооборотистый двигатель мотоцикла с оборотами 16000 и на автомобиль с дизельным двигателем с 3500 об/мин.

Дышать полными цилиндрами во все клапаны

Рассмотрим график работы клапанов. Мне он представляется фантастическим. Куда там у…

Красный график показывает работу впускного клапана, то есть его открытие и закрытие. По нему видно, что нет никаких мягких парабол как в обычных двигателях, просто и гениально, открылся – закрылся и никаких пересечений с выпускным клапаном (синий график) на продувку. Графики не пересекаются и имеют почти прямые углы. Это фантастика!

Все объемы газов входят и выходят за меньший промежуток времени, чем в обычных двигателях, благодаря этому фазы впуска и выпуска не пересекаются. Благодаря этому в два, это факт!!!, в два раза улучшены показатели экологичности двигателя. Это действительно ПРОРЫВ!

Играть на фортепиано коромыслом

Фон Кёнигсегг говорит, что использовать вместо Freevalve — это играть на пианино коромыслом, вместо того чтобы играть пальцами.

Что запрограммировано изобретателем для каждого клапана?

Перечислим в порядке важности:

• на всех режимах, не зависимо от оборотов двигателя, на впуске самый оптимальный объем топливной смеси, самые правильные режимы открытия и закрытия клапанов, что невозможно в ;
• система Freevalve позволяет менять параметры: момент и продолжительность открытия клапана. В этом отношении в обычной системе это невозможно, а здесь можно пересмотреть любой параметр;
• возможность легко управлять мощностью двигателя, отключать любой цилиндр, создавать для каждого цилиндра любую программу работы. В классике это можно делать, но только путем сложных механических операций, связанных с механическим переключением на кулачки другой конфигурации распредвала;
• здесь нет этого грустного эллиптического графика работы кулачков, когда плавно открываются и закрываются клапаны, нет моментов, когда одновременно открыт впускной и выпускной клапан. Кривых здесь нет, здесь только ломанные линии. Актуатор спокойно работает в таком режиме до 10000 об/мин;
• И теперь главное: на 30% выше крутящий момент, на 30% меньше потребление топлива и на 50% меньше вредного выхлопа!
  
  

Три цилиндра, восемнадцать клапанов

Внедрение актуаторов в конструкцию двигателя можно значительно сократить его размер. И это не всё. Можно увеличить количество клапанов на цилиндр, и даже разделить пути выхлопных газов, к примеру часть направить к турбине, а часть в глушитель. Часть клапанов можно использовать в систему компрессора.

Двигатель без распредвала. Долой стереотипы!

Что еще дает такая система. Ввиду того, что двигатель может быть компактнее, отсутствие распредвала дает экономию место, значит и дизайн кузова можно изменить.

А тот плюс, что нам подарен значительно больший момент, т.е. мощность, то необходимые лошадиные силы можно извлечь и из меньшего числа цилиндров, соответственно размер станет еще меньше. И маленький моторчик спрятать под сиденьем))).

Эта система в любой момент может быть установлена на любой двигатель любого производителя, выкинув распредвал со всеми причиндалами. Увеличить мощность на 30%, а это не мало!

Но самое экзотическое, перевести его в двухтактный, при этом в 2 раза увеличить мощность!!!… всего лишь просто переключив программу!

Фон Кёнигсегг работает над идеей автомобиля с двумя баками под разное топливо, и с разными системами питания, бензинового и дизеля, и даже с переходом на биотопливо.

Но верх фантазии Кёнигсегга конечно пневматический гибрид – это что-то! О чем он мечтает?

О том, чтобы по специальной программе настраивалась определенная конфигурация клапанов, при которой ДВС превращается в компрессор.

Принцип такой: при торможении двигателем, воздух закачивается в баллон, аккумулируя давление. А потом этот воздух использовать для движения или разгона автомобиля, так же использовать его в турбонаддуве, если нужно на время увеличить мощность двигателя.

Независимые клапаны, это еще и надежность. В такой компоновке не случится обрыв ремня ГРМ и поршня никогда не встретятся и не сломают друг друга.

Тот самый, старенький Saab, на котором ездит Кристиан, проехал уже 60000 км., испытал жару и мороз и очень не плохо себя чувствует. Его головка блока родная, но переделанная под независимые клапаны, с неё убрано все лишнее и проточены нужные каналы для пневматики и гидравлики.

Ощущение от тест драйва Saab: Ведет себя как дизель на 3000 об/мин., крутящий момент просто бешеный.

Моё мнение

Я в диком восторге от этого изобретения! Двигатель без распредвала!!! Какой потенциал настроек открывается.

Режимы работы двигателя можно сочинять как музыку.

А какие безумные показатели можно вытянуть из обычного двигателя!!!

Слов нет, друзья! Нет предела человеческому гению! Двигатель без распредвала, кто бы мог подумать, что это возможно!

До новых встреч в сети!

Улыбается: «Несколько лет назад инженер GM сказал, что мы никогда не увидим двигатель без распредвала. В данный момент мы едем на машине без распредвала. Получается, что он ошибался». Добро пожаловать в будущее.

Под крылом Koenigsegg живет небольшая компания под названием Freevalve. То, чем они занимаются, просто невероятно. Видите ли, в двигателях есть такая вещь, как распредвал. Он имеет кулачки, которые во время вращения открывают и закрывают клапаны. Этот элемент присутствовал в двигателях с момента их зарождения.

Система работает беспрекословно, однако клапаны не всегда открыты или закрыты. Существует промежуточная стадия, которая не отличается эффективностью. Тем не менее, инженеры упорно думают, что распредвал — это единственное доступное решение. С чего это вдруг? Почему бы не сойти с ума и не придумать какую-нибудь абсурдную идею — например, связанную со сжатым воздухом?

Двигатель Freevalve избавился от распредвала и корпуса дроссельной заслонки, заменив их пневматическими актуаторами на каждом цилиндре. Подобная концепция уже довольно давно нашла свое применение. В кораблях используется электромагнитный механизм открывания клапанов. Это значит, что концепция себя зарекомендовала. Осталось уменьшить ее до масштаба чего-то более обыденного.

Данная система обеспечивает полностью независимый контроль над каждым цилиндром и каждым клапаном. Если у вас 4 клапана, то при необходимости открываются только два. С обычным распредвалом этого добиться нельзя. Freevalve может отключить один цилиндр, два, три и так далее.

Еще удивительно то, что система способна работать в разных режимах. На низких оборотах двигатель может работать как двухтактный, что существенно улучшает подачу мощности: 3000 об/мин ощущаются как 6000 об/мин. Двигатель может работать по циклу Миллера (как у Mazda Xedos 9): пусть он и сложный, но гораздо более эффективный. Ну и плюс ко всему двигатель может работать на нескольких типах топлива. Кристиан подчеркнул, что бензин и дизель смогут ужиться вместе. Конечно, речь не идет об их слиянии в единую смесь. Два отдельных бака были бы прекрасной идеей.

Однако самая впечатляющая часть: применительно к нынешним двигателям система обеспечит на 30% больше мощности и крутящего момента и на 50% больше экономии топлива. Она также позволит уменьшить размер двигателя. Так что построенный с нуля компактный двигатель сможет соперничать с двигателями гораздо большего объема.

Кристиан описал работу распредвала как «игру на пианино метлой», в то время как Freevalve — это подлинная «игра пальцами». У вас появится более высокий уровень контроля. Поскольку все элементы работают независимо, один цилиндр или актуатор может выйти из строя, а двигатель продолжит работать еще много лет.

В ходе короткой поездки на Saab 9-5, который Freevalve использовал для развития своей технологии, обозреватель портала Jalopnik чувствовал себя, как в нормальном автомобиле. Это ли не лучшая похвала для любого инновационного метода? На низких оборотах мотор немного ощущается как дизельный, но со временем его работа сглаживается. Система функционирует, однако программное обеспечение двигателя пока находится в стадии становления. Шведы должны его усовершенствовать, но у них есть время. Перед нами система пятого поколения, а на горизонте уже маячит шестое.

Кристиан не верит, что эта технология спасет двигатель внутреннего сгорания от вымирания, но она может существенно продлить ему жизнь. Только представьте, что эта идея могла бы принести плоды 10 лет назад. Где был бы ДВС сегодня?!

Пиреолофор: новый принцип двигателя

Именно в Ницце Клод и Нисефор Ньепс начали свою первую изобретательскую деятельность. Сначала их интерес был сосредоточен на создании нового принципа действия двигателя, основанного на использовании расширения воздуха при взрыве. Знали ли они работы Гюйгенса (1625-1695), который уже использовал воздух, расширенный взрывом пороха в цилиндре, для движения поршня?

Париж, 9 ноября 1806 года. Презентация, описание и чертежи двигателя, изобретенного Клодом и Нисефором.

Сначала братья Ньепс использовали в качестве взрывчатого вещества порошок, изготовленный из спор растения: Lycopodium (широкий мох), затем они использовали уголь, смешанный со смолой. Так они изобрели первый двигатель внутреннего сгорания, который назвали пиреолофор (pyr=огонь, eolo=ветер и phore=я несу или произвожу).

Отчет 1806 года об изобретении пиреофора

В 1806 году они написали первый отчет. Комиссия Национального института, также известного как Академия наук, которой было поручено оценить изобретение, вынесла следующий вердикт:
«Топливо, обычно используемое М.М. Niépce состоит из спор lycopodium, горение которых наиболее интенсивное и наиболее легкое; однако, поскольку этот материал был дорогостоящим, его заменили угольной пылью и при необходимости смешивали с небольшой порцией смолы, которая действует очень хорошо, как это было доказано многими опытами. В М.М. В машине Ньепса ни одна часть тепла не рассеивается заранее; движущая сила является мгновенным результатом, и весь эффект топлива используется для создания расширения, вызывающего движущую силу.
В другом эксперименте машина, установленная на лодке с носом шириной около двух футов и высотой в три фута, уменьшенной в подводной части и массой около 2000 фунтов, шла вверх по реке Сона только на мощности двигателя, со скоростью более река в противоположном направлении; количество сжигаемого топлива составляло около ста двадцати пяти гран в минуту, а количество пульсаций составляло от двенадцати до тринадцати за то же время. Затем уполномоченные заключают, что машина, предложенная М.М. Ньепс изобретателен, так что он может стать очень интересным по своим физическим и экономическим результатам и заслуживает одобрения Комиссии».
Отчет Лазара Карно и К.Л. Бертолле, 15 декабря 1806 года.

Братья Ньепс провели несколько испытаний на озере Баттерей, расположенном посреди леса Ла-Шарме, у Сен-Лу-де-Варенн. Они получили патент сроком на десять лет. Этот патент был подписан императором Наполеоном и датирован 20 июля 1807 года.
Никефор и Клод продолжали совершенствовать пиреолофор. 24 декабря 1807 года они сообщили Лазару Карно, что получили легковоспламеняющийся порошок, смешав одну часть смолы с девятью частями угля. Но в 1816 году их прогресс был недостаточен для получения субсидий на их изобретение. Срок действия патента подходил к концу, и Клод решил отправиться в Париж, а затем в Англию, надеясь использовать двигатель.

Первый план пиреофора, нарисованный братьями Ньепс. Источник: Архив INPI 

Изобретение двигателя внутреннего сгорания

Нисефор начинает новые эксперименты с топливом. В конце мая 1816 года Клоду пришла в голову идея другого топлива: угля.

Но уже 2 июня 1816 года Нисефор пишет Клоду: «Я рад, что в результате ваших опытов по возгоранию угля вы смогли обнаружить многие недостатки, связанные с этим топливом, и дали вам светлая идея заменить на белое масло нефтяное. {…}
Тогда я настоятельно призываю вас повторить этот интересный эксперимент в большем масштабе; потому что, когда люди увидят, что при низком расходе масла мы можем получить огромное пламя, люди будут поражены и признают реальную важность нашего открытия».
Белое масло нефти сродни керосину.

С 8 июля 1817 года испытания Клода становятся более определенными, по словам Нисефора: «На самом деле, если вам удастся впрыснуть белое нефтяное масло с достаточной энергией, чтобы получить мгновенное испарение, то, мой дорогой друг, несомненно, что вы должны получить наиболее удовлетворительный результат». Действительно, как мы теперь знаем в современных двигателях, Клод изобрел и отрегулировал систему впрыска топлива. На самом деле братья Ньепс сегодня считаются изобретателями принципа впрыска топлива.

Продольный разрез лодки, приводимой в движение пиреолофором, нарисованной братьями Ньепс. Источник: Архив INPI

Открытие впрыска топлива

Испытания были многообещающими. 16 июля Никефор писал: «Вы только что еще раз доказали, что Lycopodium, самое легковоспламеняющееся твердое вещество, производит меньше пламени, чем определенное количество испарившегося нефтяного масла».
Нисефор провел много испытаний. Он испарил топливо, нагрев до красного каления конец трубы, по которой текло масло, но результаты были далеко не постоянными. Затем он попробовал новую технику, чтобы масло распылялось подобно порошку плауновидного во время воспламенения. Сначала он вооружился трубой длиной около 20 см (8 дюймов) и диаметром 7 мм (1/4 дюйма). Он наполнил его водой на длину 3 см, а затем сильно дунул. Вода выбрасывалась в виде струи, состоящей из крошечных капелек, рассыпавшихся подобно порошку. Он улучшил этот результат, сплющив выхлопной конец с довольно коротким скосом, напоминающим ему «трость гобоя». Он повторил эксперимент, заменив воду спиртом и установив зажженный фитиль у выпускного отверстия с целью поджечь капли жидкости.

Это удалось: «спирт сдетонировал при горении, как ликопод», — сказал он. Нисефор только что обнаружил, что горючее должно воспламеняться, когда оно холодное и в виде пара, как это было в случае с нагревательными трубами, которые он использовал прежде. Тогда смесь воздуха и мельчайших капелек горючей жидкости станет взрывоопасной. Следующим шагом было испытание белого масла нефти. Нисефор сделал трубку диаметром 9 мм и согнул ее под углом 90°, чтобы ему больше не приходилось использовать свой язык в качестве клапана. Часть, через которую он должен был дуть, была длиной около 66 см, а та, через которую вытекало масло, была около 33 см. Выхлоп был скошенным, как и в предыдущем эксперименте.
Это было полностью успешным: «Пламя, по сравнению с небольшим количеством использованного масла, было огромным; это было интенсивно, мгновенно и взорвалось, как ликопод», — сказал Нисефор и добавил: «Результаты, которые я только что получил, возродили мою смелость и полностью удовлетворили меня». Чем меньше количество используемого масла, тем сильнее взрыв.
Это был комплект, сочетающий в себе эффективность и экономичность. Убедившись в эффективности этого топлива, он полностью прекратил испытания.

Комментарии Сади Карно.

Физик Сади Карно.

Несколько лет спустя, в 1824 году, Сади Карно (1796-1832), сын Лазара Карно, написал книгу под названием: «Размышления о движущей силе огня и машинах, необходимых для развития этой силы», в которой он сделал комментарий о двигателе братьев Ньепс:
«Среди первых попыток развития движущей силы огня через атмосферный воздух следует указать на попытки М. М. Niépce, который состоялся во Франции много лет назад с помощью устройства, называемого пиреолофор, разработанного изобретателями. Это устройство состояло из цилиндра с поршнем, куда впускался атмосферный воздух нормальной плотности. Было выпущено легковоспламеняющееся вещество очень высокой степени измельчения, которое некоторое время оставалось во взвешенном состоянии в воздухе, а затем воспламенялось. Воспламенение произвело впечатление, как если бы эластичная жидкость была смесью воздуха и легковоспламеняющегося газа, такого как воздух и углеродистый водород; произошел своего рода взрыв и внезапное расширение эластичной жидкости, расширение, которое раньше действовало исключительно на поршень. Этот приводился в движение определенной амплитуды, и таким образом создавалась движущая сила. Операцию можно было бы возобновить, обновив воздух и пройдя цикл заново.
У этой очень хитроумной и интересной машины, особенно по новизне своего принципа, был существенный недостаток. Материал, который использовался в качестве топлива (это была ликоподиевая пыль, используемая для разжигания пламени в наших театрах), был настолько дорог, что все преимущества его использования исчезали: и, к несчастью, было очень трудно использовать более дешевое топливо в качестве топлива. было необходимо тело из очень мелкого пороха, воспламенение которого должно было быть быстрым, легко распространяемым и оставлять мало пепла или вообще не оставлять его».

Сади Карно имел дело только с первым патентом и, похоже, проигнорировал более поздние работы братьев Ньепс с белым нефтяным маслом.
Его комментарии довольно поверхностны и сбивают с толку. Правда, братья Ньепс продемонстрировали силу своего нового принципа двигателя, применив его к поршню («ПРИМЕЧАНИЕ» от 09.11.1806 г.), и планировали применить его к «насосу, как в пожарных машинах» («ПРИМЕЧАНИЕ ” прочитано в Институте 17.11.1806 г.), но одной из основных характеристик пиреолофора было то, что он действовал путем прямой реакции».
Именно это столетие спустя, в 1925 г., прославило Пьера Клеже и Огюста Рато (см. стр. 9).05). Опечатка. На странице 906 следует читать 1807 вместо 1808.

В сотрудничестве с Institut Image de l’ENSAM (Высшая национальная школа искусств и ремесел) в Шалон-сюр-Сон Дом Ньепс представляет 3D-видео, показывающее внутреннее функционирование Пиреолофор. Творение Адриана Дюамеля под руководством Жана-Луи Брюле.

> Посмотреть выставку в музее

ГОНКА К НУЛЮ ЗАВЕРШЕНА! — Сила с целью.

См. нашу статью о

ПОСМОТРЕТЬ СТАТЬЮ

Мы рады сообщить следующее:
ПРЕСС-РЕЛИЗ

Astron Aerospace of Derby/Wichita, KS, and MATBOCK, LLC
Вирджиния-Бич, штат Вирджиния, постоянный подрядчик Министерства обороны (DoD),
рада объявить об эксклюзивном партнерстве с семейством Astron Omega 1.
двигателей для клиентов правительства США. Компания Astron разработала систему, меняющую парадигму.
многотопливная технология двигателя с непревзойденным соотношением мощности к весу, повышенной топливной экономичностью,
и низкие требования к обслуживанию. Ожидается, что при весе всего 38 фунтов Astron Omega будет производить 160 л.с. и 170 футо-фунтов крутящего момента.
В эпоху роста стоимости топлива и стремления к использованию электромобилей или автомобилей с нулевым уровнем выбросов Astron
Семейство двигателей Omega One готово удовлетворить потребности многих требований Министерства обороны США.
MATBOCK уже внедрила эту технологию в различные государственные проекты и
ожидает, что будущие усилия по развитию, связанные с этой технологией, будут доступны для
клиентов ко второму кварталу 2023 года. «Технология двигателей Astron Aerospace позволяет MATBOCK продолжать
расширить возможности истребителя за пределы любых существующих систем и переопределить производство и управление энергией ».,
сказал президент MATBOCK Зак Стейнбок. «Мы рады представить оборонному сообществу эти проекты.
в ближайшем будущем и обсудить планы на будущее в отношении этой технологии». Мэтью Райли, генеральный директор Astron Aerospace, сказал:
«Для нас большая честь работать с компанией, основанной бывшими морскими котиками, а также их ценностью для семей военнослужащих и их трудоустройством».

Вы можете помочь нам изменить мир!

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы

ПРОГОЛОСОВАТЬ за OMEGA 1 СЕГОДНЯ!

В настоящее время мы принимаем заявки на партнерство с OEM-компаниями.

Представляем инновационную, передовую и упрощенную новую технологию двигателей, которая полностью изменит рынки автомобильных, аэрокосмических, морских, транспортных средств для отдыха и двигателей для производства электроэнергии.

Omega 1 от Astron обладает непревзойденной эффективностью, чрезвычайно низким или НУЛЕВЫМ ВРЕДНЫМ ВЫБРОСОМ, непревзойденным соотношением мощности и веса и является непревзойденным расширителем диапазона. Цель Omega 1 — изменить мир, в котором мы живем, к лучшему.

Примечание. Предполагается, что эта технология позволит летать сквозь стаи птиц, вулканический пепел, дым и песок, не пропуская ни секунды, а также летать на самой большой высоте из существующих. Также не требует уплотнений ротора. Жесткие допуски и высокие обороты решают эту проблему, недостаточно времени для утечки воздуха при работе!

Смотреть Мэтью Райли и Криса Теодора на Autoline After Hours:

ПОЛУЧИТЕ ГИФКУ!

СЛОЖНОСТЬ — НЕ РЕШЕНИЕ.

ЭТО ЛУЧШАЯ ПРОСТОТА!

ВИД СПЕРЕДИ

ВИД СБОКУ НА ЗАЖИГАНИЕ

ВИД СБОКУ НА ВЫПУСК

ВИД СПЕРЕДИ 3/4

Горючие вещества через поворотный клапан из форкамеры
к камере сгорания

3/4 ЗАЖИГАНИЯ
ВНУТРЕННИЙ ВИД

СТОРОНА ЗАЖИГАНИЯ
ВНУТРЕННИЙ ВИД

СТОРОНА ВЫПУСКА
ВНУТРЕННИЙ ВИД

ВЫХЛОП 3/4
ВНУТРЕННИЙ ВИД

Это не победа, если не выиграют все.

Мы здесь побеждаем для вас!

OMEGA 1 – ЭКОНОМИЧНАЯ СРЕДНЯЯ И ЗЕЛЕНАЯ • ЭТО МОДУЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ!

Один двигатель:

ДВИГАТЕЛЬ 35 ФУНТОВ
160 л.с.
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ 170 ФУНТОВ
ХОЛОСТЬ 1000 ОБ/МИН
КРАСНАЯ ЛИНИЯ 25 000 об/мин

2 Блок двигателя:

70 фунтов
320 л.с.
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ 340 ФУНТОВ
ХОЛОСТЬ 1000 ОБ/МИН
КРАСНАЯ ЛИНИЯ 25 000 об/мин

И так далее…

Что делает Omega 1 намного более мощным, легким и эффективным, чем поршневой двигатель?

Первый: В поршневом двигателе происходят огромные потери на трение, тепло, паразитные и насосные потери. Каждый раз, когда поршень движется вверх и вниз, кольца царапают стенки поршня, что вызывает трение. Почти каждая движущаяся часть контактирует с другими движущимися частями, что вызывает большее трение. Паразитные потери не малы, так как они складываются в виде потерь в клапанном механизме, ограничений воздушного потока, преобразования энергии возвратно-поступательного движения поршня в энергию вращения коленчатого вала и инерционных потерь из-за функции пружины. Также существуют значительные насосные потери из-за необходимости жидкостного охлаждения двигателя за счет перемещения смазочных материалов по всему двигателю. Все эти потери снижают мощность двигателя, а устранение этих потерь увеличивает сложность и вес.

Второй: В двигателе Омега 1 таких потерь очень мало. В нем резко снижено трение, почти отсутствуют паразитные потери и нет движущихся частей, кроме вращающихся элементов. Потери при перекачивании очень малы, потому что двигатель охлаждается воздухом за счет воздушного потока вокруг двигателя и через него, и только синхронизирующие шестерни и подшипники требуют смазки. Это дает дополнительное преимущество, заключающееся в отсутствии перекрестного загрязнения камеры сгорания маслом, что соответствует снижению выбросов.

Значительное улучшение сгорания и общей эффективности достигается за счет принудительного впуска воздуха с наддувом при давлении от 200 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Обычные нагнетатели повышают давление сгорания всего на 6–35 фунтов на квадратный дюйм. Нагнетатель Omega 1 намного лучше и является неотъемлемой частью процесса сгорания.

Третий: Общая эффективность также улучшается благодаря нашей способности двигателя «пропускать огонь». Например, двигатель может срабатывать при каждом обороте во время ускорения транспортного средства, но на крейсерской скорости в самолете, на шоссе и т. д. двигатель будет срабатывать только при необходимости (каждые 5, 10, 50 оборотов или все, что требуется), и может работать на холостом ходу на высоких оборотах с очень небольшим расходом топлива. Затем, когда условия меняются и требуется мощность, компьютер увеличивает скорость стрельбы для почти мгновенной мощности с очень малой задержкой дроссельной заслонки. Это может быть настроено на максимальную эффективность, максимальную мощность или их комбинацию в зависимости от желаемого применения.

Четвертый: Двигатель Omega 1 — первый двигатель с активной линейной передачей мощности. Когда двигатель Omega 1 вращается, вся мощность передается через единственный вращающийся приводной вал. Здесь нет смещенных коленчатых валов, возвратно-поступательных поршней и эксцентрикового вала (как в роторном двигателе Ванкеля).

Двигатель весит намного меньше, чем сопоставимый поршневой двигатель, благодаря простоте конструкции и малому количеству движущихся частей.

Omega 1 мощнее, легче, эффективнее и проще, чем газотурбинный двигатель

Двигатель Омега 1 обеспечивает гораздо более эффективную работу канального вентилятора и не имеет основных недостатков, связанных с необходимостью использования обычной технологии движения с циклом Брайтона, используемой в современных газотурбинных двигателях. К ним относятся шум, высокий расход топлива, задержка отклика дроссельной заслонки, высокая инерция вращения, подверженность повреждению посторонними предметами и высокие производственные затраты. Это связано со сложными процессами обработки и сборки относительно большого количества деталей, что увеличивает стоимость двигателя до миллионов долларов за единицу. Это в дополнение к дорогостоящему и сложному процессу восстановления, необходимому с учетом часов работы.

Невероятно простая конструкция двигателя Omega I позволяет двигателю работать примерно с тем же количеством внутренних деталей, что и типичный одноцилиндровый поршневой двигатель, применяемый в оборудовании для ухода за газонами и другом силовом оборудовании для работы вне помещений. Ожидаемые характеристики износа двигателя потенциально могут увеличить время работы между капитальными ремонтами до 6-значного диапазона (ожидаемые 100 000 часов плюс) с очень простым, недорогим и недорогим техническим обслуживанием, требуемым между циклами капитального ремонта. Реакция дроссельной заслонки будет почти мгновенной, повреждение посторонними предметами будет исключено за счет конструкции, а стоимость приобретения будет составлять небольшую долю от существующей технологии газотурбинного двигателя из-за простоты конструкции.

Захватывающие новые технологии – защищены патентами и ноу-хау

Мэтью Райли, изобретатель Omega 1, не новичок в защите патентов. На счету Мэтью множество патентов, и это не исключение. Его последнее творение, двигатель Omega 1, защищено многочисленными патентными заявками, предварительными заявками и ожидающими выдачи патентов. Astron зарегистрировал почти все патенты как внутри страны, так и за рубежом. Сюда входят Китай, Корея, Индия и другие регионы, где производятся автомобили и самолеты. Эта технология слишком хороша, чтобы ее не защищать, поэтому Astron позаботился о ней!

Краткая информация

Двигатель Omega 1 изменит мир к лучшему, предоставив новый, более компактный и мощный двигатель, потребляющий гораздо меньше топлива. Это позволит производить значительно меньше парниковых газов, а также улучшит крутящий момент и мощность в этом невероятно маленьком корпусе. Это позволит использовать новые и интересные приложения, а также улучшит все существующие виды транспорта и производства электроэнергии.

Познакомьтесь с командой

Инвестор

Мэтью Райли

Основатель, генеральный директор, президент и председатель правления

Профиль LinkedIn

Мэтью Райли — основатель и генеральный директор Astron, а также председатель правления. Последнее изобретение Мэтью, двигатель Astron Omega 1, является революционным и произведет революцию на любом рынке двигателей. Мэтью — творческий гений в механических двигательных установках.

В 2011 году на конференции SAE Райли был признан одним из величайших достижений изобретателя, когда ему была присуждена награда «Лучший из лучших» за двухтактный двигатель.
дизайн, который он изобрел.

На счету Мэтью множество патентов, а также множество новых патентов, как поданных, так и находящихся на рассмотрении в отношении новой революционной технологии Astron.

Инвестор

Дэвид Н. Кул

Исполнительный вице-президент

Дэвид Кул имеет более чем сорокалетний опыт работы в аэрокосмической отрасли. Он начал свою аэрокосмическую карьеру в Cessna Aircraft Company в качестве машиниста-стажера. Его карьера продолжалась до начала восьмидесятых, где он работал в нескольких небольших мастерских с ЧПУ фрезерными и токарными станками, а в 1984 году он перешел на работу в LTV (Vought) в Далласе, штат Техас, где он работал на больших порталах, изготавливая детали для космического корабля «Шаттл» и Бомбардировщик B-1B. В 19В 87 году он перешел на работу в компанию Boeing, где продолжил работать на портальных станках, став начальником цеха и менеджером по инструментам. В 1993 году он окончил Университет штата Уичито со степенью бакалавра делового администрирования в области управления и экономики, а в 1994 году перешел на работу в Brittain Machine, одну из крупнейших в то время механических мастерских в Канзасе. В Brittain он руководил составлением котировок, оценкой и продажами, а также производственным проектированием, информационными технологиями и, в конечном итоге, стал менеджером по администрированию контрактов. В 2000 году он перешел на работу в Stellex Precision Machining в качестве директора по продажам и маркетингу, где он руководил всем внутренним и международным маркетингом, а также администрированием контрактов. В 2002 году он стал вице-президентом по продажам и маркетингу в Harlow Aerostructures в Уичито, где помог удвоить размер компании за четыре года. В 2006 году он и его жена приобрели Clearwater Engineering и в качестве президента/генерального директора превратили компанию, у которой в то время был только один клиент, в успешную аэрокосмическую компанию, которая стала поставщиком нескольких OEM-производителей аэрокосмической техники, включая Lockheed Martin, Gulfstream Aerospace, Honda Aircraft, General Dynamics, IAI и Cessna/Textron Aviation, и это лишь некоторые из них.

Инвестор

Крис Теодор

Исполнительный технический консультант по исследованиям и разработкам

Профиль LinkedIn

Крис — легенда автомобильной индустрии. Он является ветераном автомобильной промышленности с 40-летним стажем и известен как «отец Ford GT» и «инженер-инженер».
.

Другие товары:
Ford Mustang 2005 года, Ford 150, Chrysler PT Cruiser, Dodge Viper, Plymouth Prowler, минивэны Chrysler второго поколения, Jeep Grand Cherokee, Delorean Twin-Turbo, исследовательский автомобиль безопасности Chrysler/Calspan и многочисленные силовые агрегаты, среди прочих.

Компании:

1. Генеральный директор American Specialty Cars
2. CAD/CAE Проектирование и анализ
3. Генеральный директор — Saleen, Inc.
4. PVP — Ford North American Product Development

• Вице-президент по разработке автомобилей в Северной Америке (включая Jaguar и Ford в Австралии)
• Вице-президент по разработке продуктов в Северной Америке
• Вице-президент по разработке продуктов
• Продукты включены: Ford GT, 2005 Mustang, F150, Fusion, Freestyle, 500 и дополнительные программы, включая Flex

• Генеральный менеджер по платформам для минивэнов и небольших автомобилей
• Начальник отдела силовых агрегатов
• Включенные продукты: минивэн 2-го поколения, Neon, PT Cruiser, Prowler и Viper 9. 0217

Инвестор

Роберт Уиттл

Соучредитель и исполнительный советник

2

2

2

2

2
Профиль LinkedIn

Г-н Уиттл имеет более чем 40-летний опыт работы на различных должностях в сфере высоких технологий.
с почти 30-летним опытом работы в качестве руководителя высшего звена как в крупных компаниях, так и
стартапы. Он занимал руководящую должность в области инноваций в течение 15 лет с несколькими
стартапов и отвечал за несколько новых успешных продуктов. У него есть
успешно управлял двумя разными продуктовыми линиями на миллиарды долларов, отвечая за
прибыли и убытки, новые возможности и функции, стратегическое партнерство, развитие бизнеса,
управление программами и инженерные графики.

Он занимал должность вице-президента по лицензированию и развитию бизнеса в General
Electric и добился успеха на других должностях, таких как руководитель отдела интеллектуальной собственности.
в Motorola и старший директор по лицензированию и развитию бизнеса в Honeywell. Он был
один из трех основателей BarPoint.com, где он сыграл важную роль в привлечении 40 миллионов долларов. Он
установил партнерские отношения с семью крупнейшими операторами беспроводной связи в Соединенных Штатах, которые
была фундаментальной причиной того, что компания достигла рыночной капитализации в миллиард долларов.

Г-н Уиттл был заместителем руководителя отдела Центра инноваций Фейнмана в LANL.
где он отвечал за управление более чем 40 людьми в сфере коммерциализации,
передача технологий и функции интеллектуальной собственности. Он отличился в
разработка и координация стратегий и создание успешных партнерских отношений с
основное внимание уделяется выводу новых технологий на рынок. Он стратегический мыслитель и
эксперт по работе со сторонними вендорами и партнерами; стратегическое партнерство – его специальность. Он преуспел в Гарвардской программе переговоров и провел множество переговоров.
многомиллионные контракты.

Инвестор

Дэниел Джонсон

Финансовый директор

Профиль LinkedIn

Г-н Джонсон — финансовый директор Astron. Работает налоговым бухгалтером более 20 лет. В настоящее время он является мажоритарным владельцем небольшой фирмы CPA в Дерби, штат Канзас, в которой работает 10 человек. Они предоставляют налоговые, консультационные и бухгалтерские услуги широкому кругу физических и юридических лиц. Он получил степень бакалавра бухгалтерского учета в Университете штата Уичито в 1998. В 2000 году он получил степень магистра профессионального бухгалтерского учета в Университете штата Уичито. Затем он сдал экзамен CPA и сдал его в 2002 году, получив сертификат для практики. В настоящее время он является членом Американского института дипломированных бухгалтеров и Канзасского общества дипломированных бухгалтеров.

Инвестор

Майк Мокри

Директор по производству

Майк Мокри работает в аэрокосмической отрасли более 30 лет и является владельцем Mockry & Sons Machine. Его карьера в аэрокосмической отрасли началась в 1988 лет в качестве клерка по доставке и приемке в McGinty Machine, где он стал опытным машинистом и менеджером. Обладая этим опытом, он перешел на другие руководящие должности, в том числе стал начальником цеха, а затем менеджером по контролю качества и, в конечном итоге, генеральным директором. В 1994 году вместе со своим отцом он основал компанию Mockry & Sons Machine Company, где он провел последние 26 лет, управляя этой успешной аэрокосмической производственной компанией. За это время он также приобрел опыт работы в автомобильной промышленности, помогая местному предприятию разрабатывать и реконструировать их машины для замены жидкости, включая трансмиссию, охлаждающую жидкость, тормозную и топливную системы. Он продолжал развивать свой бизнес в аэрокосмической отрасли, внедряя бизнес-системы и необходимые сертификаты, которые помогли его компании стать поставщиком первого уровня для нескольких производителей аэрокосмической техники, таких как Spirit AeroSystems и Textron Aviation, и это лишь некоторые из них.

Инвестор

Коди Либи

Директор по разработке продуктов

Коди Либи работает в автомобильной и аэрокосмической промышленности более 24 лет. Он начал работать в автомобильной промышленности в 1994 году в компании R&L Automotive, где занимался сборкой двигателей и ремонтом автомобилей всех марок и моделей. В 1997 году он начал работать в небольшом аэрокосмическом механическом цехе Mockry and Sons Machine, а в 2000 году стал директором цеха. За это время он также выполнил несколько научно-исследовательских проектов, в том числе запуск и проектирование комплектов трансмиссии BG Products и блока передачи потока тормозных машин. В конце 2005 года он занял должность операционного менеджера в Wichita Aerospace Spares (W. A.S.I.), курируя все производственные отделы, включая фрезерный станок, токарный станок, сборку, формовку, сварку и производственное планирование. В 2008 году он перешел на работу в Buffco Engineering, чтобы создать новое подразделение многокоординатных токарно-фрезерных станков, занимающееся приобретением станков, планировкой цеха, ценовым предложением, настройкой станков, программированием и обучением. С этими обязанностями он также мог работать с Super Jet Drilling Systems, разрабатывая комплекты адаптеров для всех различных буровых систем, производя множество нестандартных деталей двигателей и модификаций для гоночных автомобилей и внедорожных автоспортов. В 2011 году он принял должность старшего оценщика в KMI (ранее Wolfe Machine), где он отвечал за все расчеты затрат и оценку продукции. Затем в 2016 году он занял должность генерального директора в Mockry and Sons, где он начал свою аэрокосмическую карьеру, взяв на себя все аспекты управления магазином и операциями, пока не присоединился к Astron Aerospace, LLC в 2019 году. .

Инвестор

Марк Кендрик

Директор по производству

Марк Кендрик последние 30 лет является владельцем бизнеса и руководителем операций. Он был единственным владельцем Kendrick Farms, где он руководил всеми аспектами сельскохозяйственной деятельности, включая контроль производства и техническое обслуживание оборудования, а также контролировал все продажи и финансовые аспекты бизнеса. С 2009 по 2015 год он был членом совета директоров Wellington COOP, курируя управление потребностями местного фермерского сообщества в продукции, а с 1998-2006 он был членом совета директоров Chikaskia TWP (поселок), где он помогал контролировать потребности в обслуживании и инфраструктуре поселка. В 2017 году он перешел на работу в компанию Clearwater Engineering, которая является поставщиком для аэрокосмической промышленности. Этот шаг дал ему опыт высокоскоростной прецизионной фрезерной обработки и работы в современном механическом цехе. Он быстро перешел к управлению магазином и, в конечном итоге, к расширенной роли операционного менеджера. С этим изменением он руководил всей сложной высокоскоростной фрезерной обработкой твердых металлов, а также сборкой, обслуживанием и оборудованием. Его практический опыт в области механической обработки и управления цехом, а также на других руководящих должностях также позволил ему занять лидирующие позиции в области бережливого производства, управления производством и инициатив по повышению эффективности, включая высокий уровень работы в бизнес-системах и управлении операциями.

Инвестор

Стив Вандер Гринд

Технический директор

Профиль LinkedIn

За время службы в морской пехоте США Стив приобрел большой опыт в области механики. Как технический директор Astron, этот опыт, наряду со сбором технических данных и инженерными отношениями, Стив был чрезвычайно полезен при разработке двигателя Omega 1 с учетом потребностей Америки в энергии и окружающей среде.

У него впечатляющее прошлое. За последнее десятилетие Стив участвовал в многочисленных проектах, направленных на моделирование выбросов мобильных источников, связанных со смесями бензина и этанола. Влияние Стива сыграло важную роль в проведении испытаний, в результате которых были опубликованы многочисленные документы Общества автомобильных инженеров (SAE) о характеристиках этанола и преимуществах выбросов. В 2019 году Стив был награжден премией High Octane Award от BBI International и журнала Ethanol Producer Magazine за свою страсть и неустанные усилия на благо индустрии этанола.

Стив также сыграл важную роль в повышении осведомленности научного сообщества, производителей этанола и широкой общественности о преимуществах этанола для здоровья и выбросов. Его приверженность свойствам двигателя и топлива вывела на новый уровень исследования и понимание топливного этанола.

Участие в промышленности

• В качестве члена ASTM Стив неоднократно представлял ограничения свойств топлива и проблемы моделирования этанола в бензиновой смеси.
• Член Национальной конференции мер и весов
• Член обзорной группы MOVES Агентства по охране окружающей среды, которая рассматривает и анализирует качество моделирования выбросов с помощью модели EPA Emissions Simulator (MOVES).
• Активный член Ассоциации автомобильной инженерии (SAE)
• Председатель Технического консультативного комитета, Коалиция за развитие чистого топлива

Инвестор

Р. Курт Барнхарт, доктор философии.

Исполнительный советник

Профиль LinkedIn

Доктор Барнхарт является заместителем декана по исследованиям и взаимодействию, а также исполнительным директором политехнического кампуса Канзасского государственного университета, Салина, Канзас. Он служит в качестве
исполнительный директор Центра прикладных авиационных исследований, который создал и в настоящее время курирует программный офис беспилотных летательных аппаратов. Он также отвечает за
создание и управление двумя исследовательскими центрами: Центром прикладных авиационных исследований и Инновационным центром сыпучих материалов. Там ему поручают развернуть кампус
с основной учебной миссией на ту, которая включает в себя ведущие исследования. Он отвечает за разработку бизнес-стратегии, поддержание отношений с законодательными органами и
работает с руководством штата в качестве действующего председателя Консультативного совета по авиации при губернаторе Канзаса. В этой роли его текущим проектом является разработка стратегического плана по использованию богатой истории Канзаса в области авиационного производства для глобальной конкурентоспособности в передовых аэрокосмических исследованиях. Доктор Барнхарт также отвечает за управление исследовательской деятельностью в кампусе, включая начальное финансирование исследований.
надзор за программой и студенческие исследования демонстрируют развитие.

Программа исследований доктора Барнхарта была сосредоточена на интеграции беспилотных летательных аппаратов. Авиационные системы в национальную систему воздушного пространства. Его отраслевой опыт включает
работал инспектором по исследованиям и разработкам в компании Rolls Royce Engine Company, где он работал над программой разработки беспилотного разведывательного самолета RQ-4, исследованиями и
Инспектор по развитию, Allison Engine Co. (сейчас Rolls Royce), Индианаполис, Индиана. где он наблюдал за сборкой и разборкой прототипов двигателей реактивных самолетов. Двигатели
включены: 250 (все серии), Т-56, Т-406, Т-800, AE 3007 и 2100. Проекты включали Citation X, V-22 Osprey и Saab 2000.

Доктор Барнхарт является бесценным сотрудником Astron в разработке и производстве этого
революционно новый двигатель.

Инвестор

Брайан Стэнли

Внешний патентный поверенный

Брайан является зарегистрированным патентным поверенным, инженером-механиком и бывшим патентным экспертом Ведомства США по патентам и товарным знакам (USPTO). Его практика сосредоточена на всех аспектах права интеллектуальной собственности, с акцентом на патентное делопроизводство, заключение о нарушении/отсутствии нарушения патентных прав, ведение переговоров и документирование сделок, связанных с технологиями, стратегическую защиту активов интеллектуальной собственности и судебные разбирательства в области интеллектуальной собственности. Брайан регулярно занимается закупками интеллектуальной собственности в США и за рубежом, в том числе в Европе, Азии, Южной Америке, Австралии и многих других юрисдикциях по всему миру. Он консультировал клиентов по вопросам анализа действительности патентов и нарушений прав, представлял интересы клиентов в судебных разбирательствах о нарушении патентных прав и вел судебные разбирательства по многочисленным патентным заявкам.

Инвестор

Брэнстон «Колеса» Баудер

Технический директор авиации

«Памяти нашего дорогого друга»

«Колеса» Баудер был пилотом American Airlines в течение 28 лет. Он окончил аспирантуру ВМС США в Монтерее, штат Калифорния, где прошел обучение на офицера по авиационной безопасности, поэтому безопасность стоит для него на первом месте. У Вилса тысячи часов налета и десятки лет летного опыта в качестве пилота и летчика-испытателя, так что авиация у него в крови. Wheels будет работать с авиационным сектором, чтобы гарантировать, что двигатели Astron будут лучшими во всех отношениях. Самолеты с двигателями Astron Aerospace, LLC будут самыми безопасными, самыми эффективными, самыми мощными и самыми чистыми самолетами в небе. Колеса помогут в этом.

Инвестор

Фил Алей

Исполнительный консультант инвестора

Д-р Филип Э. Алей, доктор философии. Инженер-механик с более чем 25-летним опытом проектирования, сборки и испытаний прототипов. Он является сертифицированным специалистом по SolidWorks (CSWP) и преподавал темы SolidWorks начального, среднего и продвинутого уровня в колледже.
Его образование включает степень магистра машиностроения Массачусетского технологического института и степень доктора философии. из Калифорнийского университета в Беркли, также в области машиностроения.
Наряду со своим дизайнерским опытом, д-р Алей владеет целым механическим цехом и восемью 3D-принтерами. Один из этих принтеров, Markforged Mark Two, печатает из рубленого нейлона, армированного углеродным волокном. Он также может включать в себя армирование непрерывным волокном со стекловолокном, углеродом или кевларом, обеспечивающим невероятную прочность и жесткость. Эти легкие детали эквивалентны или превосходят качественные покупные компоненты, но нестандартные детали можно спроектировать и изготовить за считанные дни.
Такое сочетание образования, навыков, опыта и производственных возможностей дает доктору Алей уникальную возможность обеспечивать сверхбыстрые итерации дизайна для самых разных проектов.
В 1991, доктор Алей и два других доктора философии. выпускники Калифорнийского университета в Беркли основали Berkeley Engineering And Research (BEAR, Inc.), консалтинговую компанию, специализирующуюся на проектировании, анализе и тестировании различных механических устройств и систем. Больше можно найти на нашем сайте: www.bearinc.com
В настоящее время компания участвует в нескольких проектах, связанных с COVID, включая неинвазивный вентилятор. Используя CPAP, полнолицевую трубку и соответствующий интерфейс, мы можем обеспечить пациента кислородом без интубации. Хотя правительство Соединенных Штатов не одобрило это устройство, мы успешно использовали сотни таких устройств в зарубежных странах, спасая при этом множество жизней.
Страсть доктора Алей — обеспечить быструю разработку прототипа, перенося идею «из головы в руки». Один из недавних коллег заявил:
«Доктор. Фил, с тобой мне даже барная салфетка не нужна! Я машу руками дизайнерскими идеями, а вы в считанные дни даете мне в руки рабочий прототип, который даже лучше, чем я себе представлял»

Инвестор

Монте Кларк

Директор по маркетингу, директор по маркетингу

Монте Кларк — оратор, автор и соучредитель компании Abound Social, занимающейся продажами. Монте широко считается одним из передовых мыслителей и стратегов маркетинга в Linkedin. Он владел четырьмя другими компаниями, включая компанию по маркетингу, недвижимости и электронной коммерции. Он был вице-президентом по маркетингу группы компаний Quality Group в Канзас-Сити до основания Abound Social. Монте является частично директором по маркетингу в трех компаниях, включая его роль в Astron Aerospace, LLC. Монте обучает владельцев бизнеса и руководителей по всему миру тому, как объединить свои отделы маркетинга и продаж с помощью сообщения бренда и развития личного бренда. Монте ведет несколько бизнес-подкастов и был членом совета основателей Фонда христианского сообщества Канзас-Сити.

Инвестор

Эван Кеомани

Штатный инженер

Эван — очень талантливый перспективный инженер в Astron Aerospace. Эван присоединился к компании в качестве стажера и получает степень бакалавра в области инженерии.

Инвестор

Келли По

Исполнительный директор по развитию бизнеса

Келли имеет долгую историю и знания в аэрокосмической промышленности, а также инженерных наук. Он является активатором отношений с клиентами.

Корпоративный партнер

Отказ от двигателей внутреннего сгорания? Это уже происходит

• Несколько автопроизводителей уже признались, что остановили разработку любых новых двигателей внутреннего сгорания.
• Некоторые из них применили многоэтапный подход, прекращая разработку на одних рынках раньше других.
• Видимый проблеск конца: Cadillac заявил, что CT4 и CT5 станут последними выпускаемыми V-образными автомобилями.

---

Автопроизводители делают это официально — они постепенно отказываются от двигателей внутреннего сгорания и с разной степенью счастья направляются в полностью электрическое будущее. Так на каком же этапе фактически обрывается более чем 120-летняя история производства и совершенствования бензиновых и дизельных двигателей? Некоторые автопроизводители заявляют, что процесс уже идет полным ходом, и многомиллионные планы разработки двигателей больше не будут утверждены.

Stellantis опоздала с электрификацией, но она наверстывает упущенное в 2021 году, особенно после слияния Fiat Chrysler и PSA, в результате которого была создана компания. Jeep Wrangler 4xe представляет собой подключаемый гибрид с четырехцилиндровым турбодвигателем и двумя электродвигателями общей мощностью 350 л.с. На вопрос, достиг ли газовый двигатель конца линейки, пресс-секретарь Stellantis Лиза Бэрроу сказала: «Мы сказали, что для обновленного Jeep Grand Cherokee будет трансмиссия 4xe. Мы еще не делали никаких объявлений о других двигателях».

Будет ли Grand Cherokee 4xe предлагать больше мощности, и превратится ли концепт Magneto на базе Wrangler в серийный автомобиль, как это кажется вероятным? Барроу отказался вдаваться в подробности, но Jeep сказал, что каждая новая модель будет иметь некоторую степень электрификации. Компания уже продает подключаемые гибридные версии Compass и Renegade 4xe, но только в Европе. Картина неоднозначна, но нынешняя эпоха, в которой преобладают огромные бензиновые двигатели в автомобилях Dodge, Chrysler, Ram и Jeep, может иметь ограниченный срок службы.

Генеральный директор Stellantis Карлос Таварес сыграл важную роль в развертывании электрического Leaf во время своего пребывания в Nissan и является ярым сторонником электрификации. В марте WardsAuto написал: «Stellantis привержена электрическому будущему и не будет делать никаких крупных будущих инвестиций в двигатели внутреннего сгорания, — говорит Таварес. Он будет работать с существующими двигателями меньшего размера от PSA и более крупными двигателями от FCA».

Подобно тому, как электрификация Stellantis в Европе набирает обороты, Ford также лидирует на этом рынке. По заявлению компании, к 2026 году 100 процентов ее легковых автомобилей в Европе будут «с нулевым уровнем выбросов», полностью электрическими или подключаемыми гибридными, а к 2030 году они будут полностью электрифицированы. BBC’s Top Gear высказал мнение: «Если вы находитесь в США, ваши пикапы и Мустанги могут спать немного спокойнее, поскольку Ford электрифицирует только свой европейский модельный ряд». Но это промежуточный шаг, и даже у Mustang теперь есть электромобиль Mach-E в линейке.

Тем не менее, график работы на внутреннем рынке Форда более туманен. «Как вы знаете, до 2025 года мы инвестируем не менее 22 миллиардов долларов в поставку совершенно новых электромобилей», — сказал Т.Р. Рид, директор по связям с общественностью и корпоративной политикой компании Ford. «Мы также видим роль эффективных и гибридных двигателей внутреннего сгорания в некоторых приложениях в Северной Америке, поскольку мы работаем над выполнением нашего обязательства по достижению нулевого уровня выбросов углерода к 2050 году. Кроме того, мы не комментируем предположения о будущих автомобилях или силовых агрегатах».

Компания General Motors удивила мир, объявив в январе прошлого года, что к 2035 году она намерена прекратить продажу бензиновых и дизельных автомобилей. И, по крайней мере, в одном подразделении конвейер для новых двигателей V8, похоже, иссякает. «Со стороны Cadillac нет никаких будущих двигателей внутреннего сгорания, которые я могу прокомментировать на данный момент», — сказал представитель Cadillac Стефан Кросс. «Хотя Cadillac стремится к полностью электрическому будущему, продукты EV и IC будут по-прежнему предлагаться вместе по мере появления новых альтернатив EV. 4,2-литровый двигатель V8 с двойным турбонаддувом, известный как Blackwing, доступен только в 2019 году. до Cadillac CT6 Platinum и CT6-V 2020 года. В настоящее время у нас нет никаких дополнительных планов относительно этого двигателя».

Давайте на мгновение остановимся на Cadillac и его двигателе. Хотя совершенно новый Blackwing был собран вручную в Боулинг-Грин, штат Кентукки, и никогда не предназначался для массового производства, у него, безусловно, должен был быть более длительный срок годности, чем сейчас. Он предлагался в тогдашнем CT6 V-Sport (в какой-то момент название было изменено на CT6-V). В 2019 году было произведено всего 875 автомобилей, а в 2020 году — 600. Это был отличный двигатель мощностью 550 л.с. и крутящим моментом 640 фунт-фут.

При первом показе в шоу-каре Escala компания Cadillac заявила, что новый V8 является «прототипом новой системы, разрабатываемой для будущих моделей Cadillac». Но этого не произошло, а двигатель и затраты на его разработку — списание. Road & Track цитирует источник, который сказал, что в Blackwing было вложено 16 миллионов долларов, при этом каждый двигатель стоил 20 000 долларов.

Между тем, Cadillac высокого класса перешел от CT6 к двум аккумуляторным автомобилям, внедорожнику Lyriq (доступен в начале 2022 года как модель 2023 года) и седану-фастбэк Celestiq (будет представлен позже этим летом).

Материнская компания Cadillac, как и Ford, немного подстраховывается. «GM стремится устранить выбросы выхлопных газов новых автомобилей малой грузоподъемности к 2035 году, а к 2040 году стать углеродно-нейтральными в глобальных продуктах и ​​операциях», — сказал Крис Бонелли, представитель GM по глобальным двигателям. «При этом у нас есть план продуктов для поддержки наших основных программ внутреннего сгорания до 2035 года, который включает важные обновления наших текущих двигателей и совершенно новые конструкции двигателей, которые еще не объявлены. Мы верим, что можем стремиться к цели 2035 года и, в конечном счете, к полностью электрическому будущему, продолжая вводить новшества и развивать наши предложения ИС».

Но большие деньги на разработку в GM идут на электромобили, включая инвестиции LG Energy Solution в размере 2,3 миллиарда долларов в завод по производству аккумуляторов Ultium в Теннесси.

В Европе автопроизводители с меньшей неохотой говорят о своих планах постепенного отказа от бензина и дизельного топлива. Генеральный директор Audi Маркус Дюсманн заявил немецкому изданию Automobilwoche : «Мы больше не будем разрабатывать новый двигатель внутреннего сгорания, а будем адаптировать наши существующие двигатели к новым нормам выбросов». Он сказал, что новые и строгие правила выбросов Евро-7 очень ограничивают двигатели внутреннего сгорания. Генеральный директор VW Ральф Брандштеттер сказал примерно то же самое.

Главный операционный директор Mercedes-Benz Cars Маркус Шефер, отвечающий за групповые исследования, также общался с немецкими СМИ. Он сообщил Auto Motor und Sport , что планов по выпуску двигателей внутреннего сгорания следующего поколения нет. К 2022 году все автомобили Benz будут предлагаться в электрифицированных версиях.

Только BMW не сдается. Генеральный директор BMW Оливер Ципсе заявил, что компания не планирует прекращать разработку бензиновых и дизельных двигателей, и добавил, что спрос на автомобили внутреннего сгорания «будет оставаться устойчивым в течение многих лет». Но BMW также ускоряет планы по выпуску электромобилей и недавно выпустила электрический i4 2022 года с запасом хода до 300 миль.

Toyota заявила еще в 2017 году, что не планирует производить двигатели внутреннего сгорания после 2040 года, но неясно, что она думает сейчас. В 2019 году Honda объявила, что после 2022 года будет продавать в Европе только электромобили и гибриды. Возможно, мышление компании не имеет значения, по крайней мере, на внутреннем рынке, потому что Япония рассматривает возможность запрета традиционного внутреннего сгорания к середине 2030-х годов, оставив только аккумуляторные электромобили и штепсельные вилки. -в гибридах.

Совершенно очевидно, что традиционные бензиновые и дизельные автомобили, которые сегодня составляют большую часть рынка, в ближайшем будущем будут иметь нулевой срок годности. Корвет на батарейках? Почему бы и нет? У нас уже есть подключаемый модуль Mustang.

Неужели конец пути для двигателей внутреннего сгорания наступит так быстро? Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже.

Паровоз — Энциклопедия Нового Света

Школьная модель паровоза.

Двигатель — это машина, которая может преобразовывать некоторую форму энергии (полученной из топлива) в полезную механическую энергию или движение. Если двигатель производит кинетическую энергию (энергию движения) из источника топлива, он называется первичным двигателем; если он производит кинетическую энергию из предварительно обработанного «топлива» (например, электричества, потока гидравлической жидкости или сжатого воздуха), он называется двигателем. Таким образом, основное устройство, приводящее в движение автомобиль, называется двигателем. Локомотив также часто называют двигателем.

Содержание

• 1 Использование термина «двигатель»
• 2 Двигатели в древности
• 3 Средневековые двигатели
• 4 Современные двигатели
• 5 Воздушно-реактивные двигатели
• 6 Воздействие на окружающую среду
• 7 См. также
• 8 Примечания
• 9 Каталожные номера
• 10 Внешние ссылки
• 11 кредитов

Использование термина «двигатель»

Первоначально двигатель представлял собой механическое устройство, преобразующее силу в движение. Военные устройства, такие как катапульты, требушеты и тараны, назывались «осадными машинами». Термин «джин», как и в хлопковом джине, распознается как краткая форма старофранцузского слова 9.0502 engin, в свою очередь от латинского ingenium, связанного с гениальным . Большинство устройств, использовавшихся во время промышленной революции, назывались двигателями, поэтому паровой двигатель и получил свое название.

В более современном использовании термин «двигатель» используется для описания устройств, выполняющих механическую работу, являющихся продолжением исходного парового двигателя. В большинстве случаев работа обеспечивается крутящим моментом, который используется для работы других механизмов, выработки электроэнергии, перекачки воды или сжатого газа. В контексте двигательных установок воздушно-реактивный двигатель — это двигатель, который использует атмосферный воздух для окисления перевозимого топлива, а не несет окислитель, как в ракете.

Этот термин используется в компьютерных науках в терминах «поисковая система», «движок для трехмерной графики», «движок рендеринга» и «движок преобразования текста в речь». Хотя эти «двигатели» не являются механическими и не выполняют никаких механических действий, они производят полезную продукцию.

Двигатели в древности

Простые механизмы, такие как дубинка и весло (примеры рычага), являются доисторическими. Более сложные двигатели, использующие силу человека, животных, воды, ветра и даже пара, относятся к древности.

Человеческая сила была связана с использованием простых двигателей, таких как кабестан, брашпиль или беговая дорожка, а с помощью канатов, шкивов и блоков и талей эта сила передавалась и умножалась. Они использовались в кранах и на кораблях в Древней Греции, а также в шахтах, водяных насосах и осадных машинах в Древнем Риме. Писатели того времени, в том числе Витрувий, Фронтин и Плиний Старший, относятся к этим двигателям как к обыденным, поэтому их изобретение может быть гораздо более древним. К первому веку г. н.э. г., различные породы крупного рогатого скота и лошадей использовались для мельниц с машинами, подобными тем, которые приводились в движение людьми в прежние времена.

Согласно Страбону, водяная мельница была построена в Каберии в царстве Митридата в I веке г. до н.э. Использование водяных колес на мельницах распространилось по всей Римской империи в течение следующих нескольких столетий. Некоторые из них были довольно сложными, с акведуками, плотинами и шлюзами для поддержания и направления воды, а также с системами шестерен или зубчатых колес из дерева с металлом, используемых для регулирования скорости вращения. В поэме четвертого века Авзоний упоминает камнерезную пилу, работающую от воды. Герой Александрийский продемонстрировал как ветряные, так и паровые машины в первом веке, хотя неизвестно, нашли ли они какое-либо применение.

Средневековые двигатели

Во время мусульманской сельскохозяйственной революции с седьмого по тринадцатый века мусульманские инженеры разработали множество инновационных промышленных применений гидроэнергетики, раннее промышленное использование энергии приливов, энергии ветра и ископаемого топлива (например, нефти), а также самые ранние крупные фабричные комплексы ( тираз на арабском языке). ^[1] Промышленное использование водяных мельниц в исламском мире восходит к седьмому веку, а водяные мельницы с горизонтальными и вертикальными колесами широко использовались, по крайней мере, с девятого века.

В исламском мире были изобретены различные промышленные мельницы, в том числе валяльные мельницы, зернодробилки, шелушильные, бумажные, лесопильные, корабельные, штамповочные, сталелитейные, сахарные заводы, приливные мельницы и ветряные мельницы. К XI веку в каждой провинции исламского мира, от Ближнего Востока и Средней Азии до Аль-Андалуса и Северной Африки, работали эти промышленные предприятия. ^[2]

Мусульманские инженеры также изобрели коленчатые валы и водяные турбины, использовали шестерни в мельницах и водоподъемных машинах, а также первыми использовали плотины в качестве источника энергии воды для обеспечения дополнительной энергией водяных мельниц и водоподъемных машин. ^[3] Такие достижения сделали возможным механизировать многие промышленные задачи, которые раньше выполнялись ручным трудом в древние времена, и до некоторой степени выполнять их с помощью машин в средневековом исламском мире. Перенос этих технологий в средневековую Европу позже заложил основы промышленной революции в Европе восемнадцатого века. ^[2]

В 1206 году аль-Джазари изобрел коленчатый вал и шатун и использовал их в системе кривошип-шатун для двух своих водоподъемных машин. Его изобретение коленчатого вала считается одним из самых важных механических изобретений после колеса, поскольку оно преобразует непрерывное вращательное движение в линейное возвратно-поступательное движение и занимает центральное место в современных машинах, таких как паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания. ^[4] В 1551 году Таки ад-Дин изобрел практическую паровую турбину в качестве первичного двигателя для вращения косы. Спустя столетие аналогичная паровая турбина появилась в Европе, что в конечном итоге привело к паровому двигателю и промышленной революции в Европе. ^[5]

Современные двигатели

Анимация, показывающая четыре стадии цикла двигателя внутреннего сгорания

Английский изобретатель сэр Сэмюэл Морланд предположительно использовал порох для привода водяных насосов в семнадцатом веке. Для более традиционных поршневых двигателей внутреннего сгорания фундаментальная теория двухтактных двигателей была создана Сади Карно во Франции в 1824 г., а американец Сэмюэл Мори получил патент 1 апреля 1826 г. Сэр Дугальд Кларк (1854–1819 гг.).32) сконструировал первый двухтактный двигатель в 1878 году и запатентовал его в Англии в 1881 году.

В автомобилестроении используется целый ряд систем преобразования энергии. К ним относятся электрические, паровые, солнечные, турбинные, роторные и поршневые двигатели внутреннего сгорания. Бензиновый (бензиновый) двигатель внутреннего сгорания, работающий по четырехтактному циклу Отто, оказался наиболее удачным для автомобилей, тогда как дизельные двигатели применяются для грузовых автомобилей и автобусов.

Карл Бенц был одним из лидеров разработки новых двигателей. В 1878 году он начал работать над новыми проектами. Он сосредоточил свои усилия на создании надежного газового двухтактного двигателя, который был бы более мощным, на основе конструкции четырехтактного двигателя Николауса Отто. Однако Карл Бенц продемонстрировал свою истинную гениальность благодаря своим последовательным изобретениям, зарегистрированным при разработке того, что стало производственным стандартом для его двухтактного двигателя. Бенц получил на него патент в 1879 году..

В 1896 году Карл Бенц получил патент на свою конструкцию первого двигателя с горизонтально расположенными поршнями. Многие мотоциклы BMW используют этот тип двигателя. Его конструкция создала двигатель, в котором соответствующие поршни движутся в горизонтальных цилиндрах и одновременно достигают верхней мертвой точки, таким образом, автоматически уравновешивая друг друга по отношению к их индивидуальным импульсам. Двигатели этой конструкции часто называют плоскими двигателями из-за их формы и более низкого профиля. У них должно быть четное количество цилиндров, и все шести-, четырех- или двухцилиндровые плоские двигатели были обычным явлением. Самый известный двигатель этого типа, вероятно, двигатель Volkswagen Beetle. Двигатели этого типа по-прежнему являются общим принципом проектирования высокопроизводительных авиационных двигателей (для винтовых самолетов) и двигателей, используемых производителями автомобилей, такими как Porsche и Subaru.

Дальнейшее использование двигателя внутреннего сгорания в автомобилях отчасти связано с улучшением систем управления двигателем (бортовые компьютеры, обеспечивающие процессы управления двигателем, и электронный впрыск топлива). Принудительная подача воздуха за счет турбонаддува и наддува позволила увеличить выходную мощность и эффективность. Аналогичные изменения были применены к дизельным двигателям меньшего размера, что дало им почти те же характеристики мощности, что и бензиновые двигатели. Это особенно очевидно в связи с популярностью в Европе автомобилей с дизельным двигателем меньшего размера. Дизельные двигатели большего размера по-прежнему часто используются в грузовиках и тяжелой технике. Они не так чисто горят, как бензиновые двигатели, но имеют гораздо больший крутящий момент.

Двигатель внутреннего сгорания изначально был выбран для автомобиля из-за его гибкости в широком диапазоне скоростей. Кроме того, мощность, развиваемая для двигателя данного веса, была разумной; его можно производить экономичными методами массового производства; и он использовал бензин, легкодоступное топливо по умеренной цене.

Двигатель Mercedes V6 1996 года выпуска.

Все большее внимание уделяется характеристикам автомобильных энергетических систем, вызывающим загрязнение окружающей среды. Это вызвало новый интерес к альтернативным источникам энергии и усовершенствованиям двигателей внутреннего сгорания. Хотя появилось несколько электромобилей с батарейным питанием, выпущенных ограниченным тиражом, они оказались неконкурентоспособными из-за стоимости и эксплуатационных характеристик. В двадцать первом веке дизельный двигатель становится все более популярным среди автовладельцев. Тем не менее, бензиновый двигатель с его новыми устройствами контроля выбросов для улучшения характеристик выбросов еще не подвергался серьезным испытаниям.

В первой половине двадцатого века наблюдается тенденция к увеличению мощности двигателя, особенно в американских моделях. Конструктивные изменения включали в себя все известные методы повышения мощности двигателя, в том числе увеличение давления в цилиндрах для повышения эффективности, увеличение размера двигателя и увеличение скорости выработки мощности. Более высокие силы и давления, создаваемые этими изменениями, создавали проблемы с вибрацией и размерами двигателя, что привело к созданию более жестких и компактных двигателей с V-образным и оппозитным расположением цилиндров, заменяющих более длинные прямолинейные конструкции. В легковых автомобилях компоновка V-8 была принята для всех поршней с рабочим объемом более 250 кубических дюймов (4 литра).

В Европе из-за экономических и других ограничений (таких как более узкие и извилистые дороги) принципы проектирования склонялись к меньшим автомобилям с более высокой эффективностью сгорания по сравнению с меньшими двигателями. Это привело к созданию более экономичных двигателей с более ранними четырехцилиндровыми двигателями мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт) и шестицилиндровыми двигателями мощностью всего 80 лошадиных сил (60 кВт) по сравнению с американскими двигателями V-8 большого объема с номинальной мощностью от от 250 до 350 л.с. (от 190 до 260 кВт).

Ранние разработки автомобильных двигателей производили гораздо более широкий ассортимент двигателей, чем широко используемые сегодня. Двигатели имеют конструкцию от 1 до 16 цилиндров с соответствующими различиями в габаритных размерах, весе, смещении поршня и диаметре цилиндров. Четыре цилиндра и номинальная мощность от 19до 120 л. с. (от 14 до 90 кВт) следовали в большинстве моделей. Было построено несколько трехцилиндровых двухтактных моделей, в то время как большинство двигателей имели прямые или рядные цилиндры. Было несколько моделей V-образного типа, а также горизонтально расположенные двух- и четырехцилиндровые модели. Часто использовались верхние распределительные валы. Двигатели меньшего размера обычно имели воздушное охлаждение и располагались в задней части автомобиля; степень сжатия была относительно низкой.

В 1970-х и 1980-х годах возрос интерес к экономии топлива, что привело к возврату к меньшим двигателям V-6 и четырехцилиндровым компоновкам с пятью клапанами на цилиндр для повышения эффективности. Bugatti Veyron 16.4 работает с двигателем W16, а это означает, что два расположения цилиндров V8 расположены рядом друг с другом, создавая форму буквы W. Таким образом, у Veyron самое большое количество цилиндров среди серийных автомобилей.

Самый большой из когда-либо созданных двигателей внутреннего сгорания — Wärtsilä-Sulzer RTA96-C. Это 14-цилиндровый двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, который был разработан для Emma Maersk, самого большого контейнеровоза в мире. Этот двигатель весит 2300 метрических тонн и при работе со скоростью 102 об / мин развивает мощность 109 000 л.с. (80 080 кВт), потребляя около 13,7 метрических тонн топлива в час.

Воздушно-реактивные двигатели

Воздушно-реактивные двигатели используют атмосферный воздух для окисления перевозимого топлива, а не несут окислитель, как ракета. Теоретически это должно обеспечить лучший удельный импульс, чем ракетные двигатели.

Воздушно-реактивные двигатели включают:

• Двигатель внутреннего сгорания
• Реактивный двигатель
• ПВРД
• ГПВРД
• Двигатель IRIS
• Импульсный детонационный двигатель
• Импульсная струя
• Двигатель жидкостно-воздушного цикла/SABRE

Воздействие на окружающую среду

Эксплуатация двигателей обычно отрицательно влияет на качество воздуха и уровень окружающего шума. Хотя выхлоп содержит в основном безвредный азот, водяной пар и углекислый газ; нежелательные газы, такие как окись углерода, углеводороды и оксиды азота, составляют лишь небольшую часть выхлопных газов двигателя. Что касается уровней звука, то работа двигателя оказывает наибольшее влияние на мобильные источники, такие как автомобили и грузовики. Шум двигателя является особенно значительным компонентом шума от мобильных источников для транспортных средств, работающих на более низких скоростях, где аэродинамический шум и шум шин менее значимы. ^[6]

См. также

• Станок
• Мотор
• Турбина
• Тепловая машина
• Паровой двигатель
• Двигатель внутреннего сгорания
• Ракета

Примечания

1. ↑ Майя Шацмиллер, Труд в средневековом исламском мире (Нью-Йорк: EJ Brill, 1994, ISBN

   98968).

2. ↑ ^{2.0 2.1} Адам Роберт Лукас, «Промышленное измельчение в древнем и средневековом мире: обзор свидетельств промышленной революции в средневековой Европе», Технология и культура 46 (1): 1–30.
3. ↑ Ахмад Ю. Хассан, Передача исламских технологий на Запад, Часть II: Передача исламской инженерии. Проверено 23 июля 2008 г.
4. ↑ Ахмад Ю. Хассан, Система кривошип-шатун в машине с непрерывным вращением. Проверено 23 июля 2008 г.
5. ↑ Ахмад Ю. Хассан, Таки ад-Дин и арабское машиностроение (Институт истории арабских наук, Университет Алеппо, 1976).
6. ↑ К. Майкл Хоган, Анализ дорожного шума, Journal of Water, Air, and Soil Pollution 2 (3): 387-392. Проверено 23 июля 2008 г.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Gunston, Bill. Разработка реактивных и турбинных авиационных двигателей, , 4-е изд. Спаркфорд, Великобритания: паб Haynes, 2006. ISBN 978-1852606183.
• Кирби, Ричард С. и др. Инженерное дело в истории. Нью-Йорк: Dover Publications, 1990. ISBN 0486264122.
• Ландельс, Дж.Г. Инженерное дело в Древнем мире . Беркли, Калифорния: University of California Press, 1981. ISBN 0520041275.
• Ламли, Джон Л. Двигатели: введение. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1999. ISBN 0521644895.
• Склейтер, Нил и Николас П. Хиронис. Справочник по механизмам и механическим устройствам. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2007. ISBN 0071467610.
• Стоун, Ричард. Введение в двигатели внутреннего сгорания, 3-е изд. Уоррендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров, 1999. ISBN 0768004950 .

Внешние ссылки

Все ссылки получены 6 сентября 2017 г.

• Как работают автомобильные двигатели. Как это работает.

Авторы

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии
в соответствии со стандартами энциклопедии Нового Света. Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Кредит должен соответствовать условиям этой лицензии, которая может ссылаться как на Энциклопедия Нового Света участников и самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

• Двигатель ^{история}

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

• История «Двигателя»

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Израильская фирма хочет, чтобы сверхэффективный двигатель стал двигателем автомобильной революции

Израильская компания Aquarius Engines заявляет, что ее заново изобретенный двигатель внутреннего сгорания может позволить автомобилям проехать более 1600 километров (990 миль) на одном топливном баке.

Израильская фирма заявляет, что созданный ею сверхэффективный двигатель может значительно снизить расход топлива и помочь совершить революцию в автомобильной промышленности, поскольку производители ищут экологически безопасные альтернативы.

Однако отраслевые аналитики сомневаются в шансах изобретенного заново двигателя внутреннего сгорания на успех в то время, когда технологии исключительно электрических автомобилей развиваются и привлекают инвесторов.

Изобретение израильской компании Aquarius Engines в настоящее время обсуждается французской компанией Peugeot.

Aquarius заявляет, что стоимость двигателя составит всего 100 долларов (92 евро).

По данным фирмы, двигатель позволяет автомобилю проезжать более 1600 километров (990 миль) на одном баке топлива, что более чем вдвое превышает текущие расстояния.

Такая эффективность жизненно важна, поскольку страны стремятся сократить выбросы углекислого газа — основной причины изменения климата. Автомобильные двигатели являются основным источником выбросов CO2.

Технология Aquarius работает, убирая традиционный двигатель под капот.

Он заменяет двигатель внутреннего сгорания с несколькими поршнями, толкающими вверх и вниз, на один поршень, который движется из стороны в сторону.

Он состоит из менее чем 20 частей и одного действия, заявили в компании.

В ходе испытаний, проведенных немецкой инженерной компанией FEV, эффективность двигателя Водолея была более чем вдвое выше, чем у традиционных двигателей.

Шауль Якоби, изобретатель и соучредитель Aquarius Engines, позирует рядом с однопоршневым двигателем внутреннего сгорания, изобретенным фирмой для радикального снижения расхода топлива.

«Это самая высокая эффективность, которую вы, вероятно, встретите», — сказал AFP соучредитель Гал Фридман в офисе компании недалеко от израильской коммерческой столицы Тель-Авива.

«У него самые низкие выбросы и самая высокая удельная мощность. »

Представитель Peugeot сказал: «Мы обсуждаем с ними, как и со многими другими стартапами, без каких-либо обязательств или конкретного проекта».

Для Peugeot и других двигатель может помочь им конкурировать с растущей популярностью электромобилей, сказал Джон Герман, старший научный сотрудник Международного совета по чистому транспорту.

Он сказал, что двигатель лучше всего будет работать в составе подключаемой гибридной системы, поскольку производители рассматривают «идею установки меньшего и недорогого расширителя запаса хода» вместе с аккумулятором и двигателем.

Но он сказал, что радикальный дизайн Водолея и изменения, которые потребуются для производственных линий, могут заставить компании, не склонные к риску, колебаться.

Подрыв электромобилей?

Эта технология также может быть использована для создания более эффективных резервных генераторов и других продуктов, заявляет компания.

Гэл Фридман, соучредитель Aquarius Engines, сказал, что однопоршневой автомобильный двигатель фирмы имеет «самый высокий КПД, который вы, вероятно, встретите».

Водолей в настоящее время ищет свой третий раунд финансирования и стремится получить 40-50 миллионов долларов.

Но его задача состоит в том, чтобы подорвать стремление к использованию только электрических автомобилей, сказала Ана Николлс из Economist Intelligence Unit.

Она сказала, что недавние данные свидетельствуют о том, что «люди начинают отказываться от гибридных автомобилей в пользу полностью электрических транспортных средств».

Американский производитель электромобилей Tesla намерен продать около 50 000 автомобилей во второй половине 2016 года.

Николлс сказал, что автомобильные гиганты с ограниченными бюджетами на исследования и разработки могут опасаться вкладывать средства в Aquarius.

«Я думаю, что в отрасли сейчас очень сильно чувствуется, что если они собираются вложить свои ресурсы в какое-то дело, то, вероятно, полностью электрические двигатели — это то, что им нужно».

Фридман из Aquarius утверждал, что вокруг чисто электрических автомобилей слишком много ажиотажа, и что их фактическая популярность ограничена из-за небольшого диапазона и высоких цен.

«50 000 единиц — это ничто», — сказал он о прогнозируемых продажах Tesla.

Отраслевые аналитики задаются вопросом, сможет ли сверхэффективный двигатель, изобретенный Шаулем Якоби (слева), соучредителем Aquarius Engines, превзойти технологию электромобилей.

«Удивительно, как был толчок со стороны правительств, муниципалитетов и т. д. И все же спустя 15 лет этот сегмент не очень успешен».

Франко Гонсалес, старший технический аналитик аналитической фирмы IDTechEx, сказал, что Aquarius поздно вступает в конкуренцию и играет в «догонялки».

«Автомобильным компаниям требуется от семи до десяти лет, чтобы внедрить новую технологию», — сказал он.

«Поэтому Peugeot нужно будет ускорить их внедрение очень, очень быстро, чтобы хотя бы догнать Tesla, BYD, Nissan и другие компании, поддерживающие модель электромобиля».

Герман сказал, что еще слишком рано говорить о том, сможет ли двигатель сделать большую вмятину.

«Многое зависит от того, по какому пути пойдет революция в области электромобилей. Если чисто электрические аккумуляторы будут хорошо продаваться, то, вероятно, в таком двигателе не будет особой нужды», — сказал он.

«Но если людей не устраивает долгое время перезарядки и высокая стоимость автомобилей с одним аккумулятором, то будущее за такими системами.»

---

Узнать больше

Генеральный директор Renault-Nissan на автосалоне в Париже: Дизель еще жив

---

© 2016 АФП

Цитата :
Израильская фирма хочет, чтобы сверхэффективный двигатель привел к автомобильной революции (2016 г., 28 октября)
получено 30 сентября 2022 г.
с https://phys. org/news/2016-10-israel-firm-super-efficient-power-car.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Кто изобрел машину? История автомобиля

Benz Motor Car No. 1 представляет собой трехколесную безлошадную повозку с газовым двигателем.
(Изображение предоставлено: Библиотека изображений науки и общества / Участник через Getty Images)

Выяснение того, кто изобрел автомобиль, — долгий и извилистый путь, и определить единственного ответственного — дело непростое. Если вы отмотаете назад развитие автомобилей от GPS, от антиблокировочной системы тормозов и автоматических коробок передач и даже от Model T, в конце концов вы доберетесь до Benz Motor Car No. 1, недостающего звена между автомобилями и гужевыми повозками.

Карл Бенц запатентовал трехколесный автомобиль, известный как Motorwagen, в 1886 году. Это был первый настоящий современный автомобиль, а это означает, что Бенца чаще всего называют человеком, который изобрел автомобиль. Бенц также запатентовал свою собственную систему дроссельной заслонки, свечи зажигания, переключатели передач, водяной радиатор, карбюратор и другие основные элементы автомобиля. В конце концов Бенц построил автомобильную компанию, которая до сих пор существует как Daimler Group.

Ранняя история автомобиля

Бенц запатентовал первый автомобиль с бензиновым двигателем, но он не был первооткрывателем самоходных транспортных средств. Некоторые моменты в истории автомобиля:

• Леонардо да Винчи нарисовал безлошадную механизированную повозку в начале 1500-х годов. Как и многие из его проектов, он не был построен при его жизни. Однако копия выставлена ​​в замке Кло-Люсе , последнем доме Леонардо, а ныне музее.
• Парусные колесницы, приводимые в движение ветром, использовались в Китае, когда туда прибыли первые жители Запада, а в 1600 году Саймон Стивен из Голландии построил колесницу, которая перевозила 28 человек и преодолевала 39 миль (63 км) за два часа, по данным General Motors. .
• Николя-Жозеф Кюньо, француз, построил самоходную повозку с паровой машиной в 1769 году. останавливаться каждые 20 минут, чтобы построить новый напор пара.

«Слово «автомобиль» в разное время означало разные вещи. В конце 19-го века автомобиль был «трамваем», то есть трамваем. Трамваи до этого были «конными вагонами», которые представляли собой омнибусы, запряженные лошадьми. на рельсах. Слово «автомобиль» стало доступным для того, что раньше называлось «безлошадной повозкой» или, возможно, автомобилем. автор « Краткая история движения: от колеса к машине, к тому, что будет дальше » (Bloomsbury Publishing, 2021) рассказал All About History журнал. 

первый автомобиль

Двигатели внутреннего сгорания

Жизненно важным для современного автомобиля является двигатель внутреннего сгорания.Двигатель этого типа использует взрывное сгорание топлива для толкания поршня внутри цилиндра.Движение поршня вращает коленчатый вал, который соединен с двигателем автомобиля. колеса приводного вала.Как и сам автомобиль, двигатель внутреннего сгорания имеет долгую историю.Неполный список разработок включает:

• 1680: Христиан Гюйгенс, более известный своим астрономическим вкладом, спроектировал, но так и не построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на порохе.
• 1826: Англичанин Сэмюэл Браун переделал паровую машину, чтобы она работала на бензине, и поместил ее на повозку, но этот протоавтомобиль так и не получил широкого распространения.
• 1858: Жан Жозеф-Этьен Ленуар запатентовал двигатель внутреннего сгорания двойного действия с электрическим искровым зажиганием, работающий на угольном газе. Он усовершенствовал этот двигатель, чтобы он работал на бензине, прикрепил его к трехколесному фургону и проехал 50 миль.
• 1873: Американский инженер Джордж Брайтон разработал двухтактный керосиновый двигатель. Он считается первым безопасным и практичным масляным двигателем.
• 1876: Николаус Август Отто запатентовал первый четырехтактный двигатель в Германии.
• 1885: Готлиб Даймлер из Германии изобрел прототип современного бензинового двигателя.
• 1895: Рудольф Дизель, французский изобретатель, запатентовал дизельный двигатель, который представлял собой эффективный двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

«Мы обычно думаем о Benz Patent-Motorwagen 1886 года как о первом надлежащем автомобиле. Карл Бенц построил совершенно новый автомобиль на основе двигателя внутреннего сгорания и использовал для этого детали велосипеда. На самом деле это был моторизованный велосипед , так что это это то, что делает автомобиль интересным. Его инновации требовали, чтобы много людей пробовали разные вещи, и, хотя это кажется очевидным в ретроспективе, в то время этого не было», — сказал Стэндедж.

История электромобилей

Популярность электромобилей сегодня растет, но их история восходит к концу 19 века. (Изображение предоставлено: Heritage Images / Contributor)

Электрические автомобили были доступны в середине 19-го века, но потеряли популярность после того, как Генри Форд разработал свою модель T, по данным Министерства энергетики США . Однако в последние годы электромобили вернулись. По данным CNBC (откроется в новой вкладке). Эта технология, как и двигатель внутреннего сгорания, также имеет долгую историю, в которой трудно указать одного изобретателя.

Обычно приписывают независимое изобретение первого электромобиля двум изобретателям: Роберту Андерсону, шотландскому изобретателю, и Томасу Дэвенпорту, американскому изобретателю, в 1830-х годах, согласно AutomoStory . Первая перезаряжаемая батарея была изобретена в 1865 году французским физиком Гастоном Планте, которая заменила неперезаряжаемые батареи, использовавшиеся в ранних моделях электромобилей. Вот некоторые из следующих нововведений:

• Камилла Фор, французский химик, в 1881 году усовершенствовала конструкцию свинцово-кислотного аккумулятора Планте, чтобы сделать электромобили приемлемым выбором для водителей.
• Уильям Моррисон из Де-Мойна, штат Айова, был первым, кто успешно построил электромобиль в Соединенных Штатах в 1891 году. со скоростью 62 мили в час (100 км / ч) в 1899 году. Его машина называлась La Jamais Contente (что означает «никогда не удовлетворяемый»).
• Фердинанд Порше, немецкий автомобильный инженер, изобрел первый гибридный автомобиль в 1900 году, согласно официальному сайту Porsche .
• Томас Эдисон разработал в 1907 году никель-щелочную батарею, которая была более долговечной и менее опасной, чем свинцово-кислотная батарея, используемая в автомобилях, согласно Университета Рутгерса . Аккумулятор не понравился большинству потребителей из-за более высокой начальной стоимости, но был внедрен в грузовики доставки нескольких компаний из-за его долговечности и большей дальности действия.

Истории по теме

Электрические автомобили продолжали набирать популярность, и в 1895 году состоялась первая автомобильная гонка в США — 52-мильный «рывок» из Чикаго в Вокиган, штат Иллинойс, и обратно, который занял у победителя 10 часов. 23 минуты (средняя скорость 5 миль/ч / 8 км/ч) — шесть записей, две из которых были электромобилями, согласно журналу Смитсоновского института . По данным Министерства энергетики, к 1900 году в службе такси Нью-Йорка было около 60 электромобилей, и примерно треть автомобилей в Соединенных Штатах были электрическими.

Когда Генри Форд представил модель T в 1908 году, недорогой и высококачественный автомобиль с бензиновым двигателем стал очень популярным, и, по данным Министерства энергетики, начался упадок электромобилей . К 1920-м годам бензин стал дешевле и доступнее, и все больше американцев путешествовали на большие расстояния. У электромобилей не было такого запаса хода, как у автомобилей с бензиновым двигателем, а электричество по-прежнему было недоступно во многих сельских городах, что делало автомобили с бензиновым двигателем предпочтительными автомобилями.

«В начале 20-го века электромобили были очень недолго более популярны, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания в Америке. Однако у них были очень плохие батареи. Электромобили сегодня хороши только из-за батарей, которые изначально были разработаны для ноутбуков и видеокамеры», — сказал Стэндедж.

В 1976 году Конгресс принял Закон об исследованиях, разработке и демонстрации электрических и гибридных транспортных средств из-за роста цен на нефть, нехватки бензина и зависимости от иностранной нефти. Многие автомобильные компании начали исследовать и разрабатывать новые экономичные и электрические варианты, хотя до 19-го века ничего особенного не происходило.90-е.

Toyota Prius, разработанный и выпущенный в Японии в 1997 году, был первым в мире серийным гибридным автомобилем и был доступен во всем мире к 2000 году. Гибридный автомобиль Honda Insight был выпущен в США в 1999 году. 

Tesla Motors начала разработку и производство роскошного полностью электрического автомобиля, способного проезжать более двухсот миль на одном заряде в 2003 году, а первая модель была выпущена в 2008 году. Chevrolet Volt , выпущенный в 2010 году, был первым доступным подключаемым гибридом, в котором использовался бензиновый двигатель для увеличения запаса хода автомобиля при разрядке аккумулятора. Nissan LEAF также был выпущен в 2010 году и был более доступен для публики, чем Tesla Model S.

Сегодня почти все крупные и многие небольшие автомобильные компании разрабатывают собственные электрические и гибридные модели.

Карл Бенц: пионер автомобилестроения

Карл Бенц (справа), изобретатель первого практичного современного автомобиля, на фото рядом со своей женой Бертой в 1893 году. (Изображение предоставлено: Heritage Images / Contributor via Getty Images)

Карл Бенц получает заслуга изобретения автомобиля, потому что его машина была практичной, использовала бензиновый двигатель внутреннего сгорания и работала так же, как современные автомобили.

Бенц родился в 1844 году в Карлсруэ, городе на юго-западе Германии. Его отец был железнодорожником и погиб в результате несчастного случая, когда Бенцу было 2 года. Несмотря на бедность, мать Бенца поддерживала его и его образование. Он был принят в университет Карлсруэ в возрасте 15 лет и окончил его в 1864 году со степенью инженера-механика.

Первое предприятие Бенца по производству чугуна и листового металла потерпело крах. Однако его новая невеста, Берта Рингер, использовала свое приданое для финансирования нового завода по производству газовых двигателей. Получив прибыль, Бенц мог начать строить безлошадную повозку, работающую на бензине.

Бенц в частном порядке построил три прототипа своего автомобиля к 1888 году, когда Берта решила, что пришло время для прессы. Рано утром Берта взяла последнюю модель и отвезла двух своих сыновей-подростков за 66 миль к дому своей матери. По пути ей пришлось импровизировать ремонт с помощью кожи для обуви, заколки для волос и подвязки.

Успешная поездка показала Бенцу, как улучшить машину, и показала сомнительной публике, что автомобили полезны. В следующем году Бенц продемонстрировал Model 3 Motorwagen на Всемирной выставке в Париже.

«Эта поездка была мифологизирована, но в ней есть доля правды. Во время этой поездки Берта выяснила различные вещи, например, что тормоза должны быть лучше, а для подъема в гору требуется более низкая передача. На самом деле она остановился у сапожника и попросил его обтянуть тормозные колодки кожей, чтобы улучшить их. Затем Карл принял этот подход», — сказал Стэндедж.

«Тот факт, что Берта показала, что можно использовать эту машину для поездки (она проехала 40 миль), вселил в Карла уверенность в том, что у него действительно есть продаваемый продукт. Он выставил его на продажу на торговой ярмарке, и люди были поражены. Он начали продавать их вместе с правами другим людям по всей Европе, чтобы они могли их производить».

Бенц умер в 1929 году, всего через два года после того, как он объединился с компанией своего коллеги-автопроизводителя Готлиба Даймлера, чтобы сформировать то, что сегодня называется Daimler Group, производителем Mercedes-Benz.

Дополнительные ресурсы

Автомобильные технологии развивались с невероятной скоростью, примером чего является наша разбивка на гоночных автомобилей Формулы-1 .

Если вся эта информация о автомобильных технологиях заставила вас узнать больше, тогда наше исследование коробки передач и ее работы будет для вас.

Библиография

• «Выступление Франклина Д. Рузвельта, Нью-Йорк (стенограмма)» Библиотека Конгресса США (открывается в новой вкладке)
• » Военно-морской флот США во Второй мировой войне (открывается в новой вкладке) )» Марка Стилла (Оспри, 2021 г.)
• «Япония, Китай, Соединенные Штаты и дорога в Перл-Харбор, 1937–41» Управление историка США (открывается в новой вкладке)
• « Японские военные Стратегия в Тихоокеанской войне (открывается в новой вкладке)» Джеймса Б. Вуда (Роуман и Литтлфилд, 2007 г.)
• « Краткая история движения: от колеса к машине, к тому, что будет дальше (открывается в новой вкладке)» Тома Стэндиджа (Bloomsbury Publishing, 2021)
• «Жан-Жозеф Этьен Ленуар» Двигатель Музей в миниатюре (открывается в новой вкладке)
• Тесла (открывается в новой вкладке)
• «Джордж Брайтон» Американское общество инженеров-механиков (открывается в новой вкладке)
• «Николаус Август Отто» Engineering. com (открывается в новой вкладке)
• «Готлиб Даймлер» Mercedes-Benz (открывается в новой вкладке)
• «Автомобиль Леонардо да Винчи» Изобретения Леонардо да Винчи (открывается в новой вкладке)
• «Бенц-Патент является частью всемирного документального наследия» Mercedes-Benz (откроется в новой вкладке)
• «История электромобиля» Департамент энергетики (откроется в новой вкладке)
• AutomoStory «Первый электромобиль» (откроется в новой вкладке)
• Закон об исследованиях, разработке и демонстрации электрических и гибридных автомобилей (откроется в новой вкладка)

Лорен Кокс — автор статей для Live Science. Она пишет статьи о здоровье и технологиях, освещает развивающуюся науку и специализируется на новостях о странностях. Ее работы ранее появлялись в Интернете на ABC News, Technology Review и Popular Mechanics. Лорен любит молекулы, литературу, черный кофе, больших собак и лазание по горам в свободное время.