Kompaktne diiselmootor: miks vajate alakompaktset kolbmootorit
Meie eelmises artiklis rääkisime juba suurimast sisepõlemismootorist. Samas pole kellelegi saladus, et naftatoodete pidev hinnatõus ja keeruline keskkonnaolukord on peamised tegurid, mis sisepõlemismootoreid tugevalt mõjutavad. Määratud mõju taandub tegelikult ühele asjale – kütusekulu maksimaalsele vähendamisele ja heitgaaside tõhusale puhastamisele.
Samas on oluline mõista, et kütusekulu on võimalik kõige kvalitatiivsemalt vähendada mootori töömahu vähendamisega. Selline vähenemine viib aga loomulikult selleni, et mootor muutub vähem võimsaks ja töökindlaks, kaob sõiduki vastuvõetav kiirenduse dünaamika jne.
Seetõttu otsivad disainerid ja insenerid pidevalt lahendusi jõuallika efektiivsuse parandamiseks ilma selle mahtu suurendamata. Sel eesmärgil kasutatakse tänapäeval autodel aktiivselt turboülelaaduri paigaldust, mootorite projekteerimisel kasutatakse klapiajastuse muutmise süsteemi, suureneb surveaste jne.
Kui me räägime bensiinimootoritest, siis auto töömahu ja suure hulga muu varustuse jaoks liiga väikeste agregaatide valmistamine on tänapäeval mitmel põhjusel lihtsalt ebapraktiline. Samal ajal on väikestel diiselmootoritel õigus elule ja neid arendatakse aktiivselt. Peatume sellel üksikasjalikumalt.
Artikli sisu
Väikseimad diiselmootorid, bensiini- ja pöördkolb-sisepõlemismootorid
Nagu eespool mainitud, nõudis heitgaaside toksilisuse ja atmosfääri kahjulike heitmete koguhulga vähendamise probleemi lahendamine terviklikke muudatusi. Teatud täiustused on mõjutanud nii sisepõlemismootoreid ennast kui ka nende kütust.
Bensiinimootorites hakati kasutama kütust, milles on lubatud kasutada suures koguses alkoholi (mõnel juhul kuni 75-80%), diisel-sisepõlemismootoritesse valatakse biodiislit.
- Mis puutub miniatuursetesse versioonidesse, siis kõige väiksemaid bensiinimootoreid kasutatakse tänapäeval lennukite modelleerimisel (pannatakse lennukimudelitele), aga ka raadio teel juhitavate autode, laevade jne väikestel mudelitel.
Suuremaid analooge leiab tavaliselt mootorsaagidel, muruniidukitel, mootorpaatidel ja muul erineval seadmel. Samal ajal ei kiputa bensiinile mikromootoreid looma. Fakt on see, et üldine tööpõhimõte põhineb kolvi edasi-tagasi liikumisel ja seade ise kaotab töömahu olulise vähenemisega jõudluse osas palju.
Lihtsamalt öeldes väheneb bensiinimootoriga seadmetes märkimisväärselt edasi-tagasi liikumise pöördliikumiseks muutmise protsessi vajalik efektiivsus, millest ei piisa auto rataste keerutamiseks või muu kasuliku töö tegemiseks.
Tuleme tagasi mikromootorite juurde. Märgime ka, et mõned peavad ekslikult insener Jesus Wilderi kuulsaid mikromootoreid V12 ja V16 väikseima bensiinimootori selgeks näiteks. Praktikas on selline mootor aga pigem mänguasi kui praktiline sisepõlemismootor. Fakt on see, et seade ei tööta vedelkütusel. Mootor töötab suruõhuga ja kasutegur on väga madalal tasemel.
- Kui me räägime diiselmootoritest, siis on seda tüüpi mootoritel tänapäeval kõik võimalused muutuda mitte ainult väikeseks, vaid ka tegelikult mikroskoopiliseks. Alustuseks leidub tänapäeval sageli väikeseid diiselmootoreid, mille töömaht on veidi üle 0,2 liitri. ja annab välja keskmiselt 3,2 hj.
Sellised subkompaktsed diiselmootorid on juurdunud väikestel mootorsõidukitel ja käivitavad ka erinevaid mehhanisme. Sellise mootori kütusepaagi maht on tavaliselt umbes 2,5 liitrit. diislikütus.
Kui puudutame väikseimat diiselmootorit, siis selline mootor loodi Inglismaal (Cambridge). Ainuke asi, et selles ei kasutata võhikule tuttavat diislikütust, vaid spetsiaalset metanooli ja vesiniku segu. See segu suudab rõhu all tõhusalt isesüttida. Üldpõhimõte sarnaneb tavalise diiselmootoriga ehk kolviga kokkusurumisel süttib kütus, kandes kasulikku energiat läbi kolvi ja ühendusvarda väntvõllile.
Tähelepanuväärne on see, et silindri töömaht on vaid 1 millimeeter kuupmeetrit. Sellised väikesed mõõtmed saavutati üliõhukeste lamedate elementide valmistamisega. Kolvid on pigem tugevad õhukesed plaadid ja sisepõlemismootori üldmõõtmed on 5 * 15 * 3 mm. Võrdluseks võib sellise mootori panna inimese käe pisipildile. Samal ajal pöörleb väntvõll kuni 50 tuhat pööret minutis ja paigalduse võimsus on veidi üle 11 vatti.
- Lisame ka, et erilist tähelepanu väärib Wankeli pöörlev kolbmootor (rootormootor). Sellise mootori eripäraks on see, et sellel puuduvad tavalised kolvid, silindrid, väntvõlli elemendid jne.
Selle sees olevad osad teostavad ainult pöörlevat liikumist ja seade ise sarnaneb rohkem elektrimootoriga. Pöörlevas seadmes on diisel- või bensiinikolbiga ICE-ga võrreldes peaaegu poole vähem osi, see tähendab, et see elektrijaam on mõõtmetelt kompaktsem ja kaalult kergem.
Soovitame lugeda ka artiklit selle kohta, mis on diiselboksermootor. Sellest artiklist saate teada seda tüüpi sisepõlemismootorite omadustest, samuti selle eelistest ja puudustest.
See pole aga peamine. Seda tüüpi mootoritel on väga kõrge kasutegur. Näiteks rootor-kolbmootor, mille maht on vaid 1,3 liitrit, toodes samas koguni 220 hj. Kui varustate selle seadme turbolaaduriga, saab võimsust tõsta 350 hj-ni. Peamine puudus on suur kütusekulu.
Mis puutub alakompaktsetesse versioonidesse, siis väikseim rootormootor kaalub vaid 335 g ja on mootor OSMG 1400. Selle töömaht on 0,005 liitrit, võimsus aga ligi 1,3 hj.
Mis on tulemus
Nagu näha, on kompaktne diiselmootor, arvestades märkimisväärset efektiivsuse vähenemist bensiinimootori suuruse vähenemisega, aga ka spetsiifilisi omadusi suurenenud kütusekulu ja pöörleva kolbmootori töökindluse vähenemise näol. paljutõotav variant igas mõttes.
Teisisõnu, väikseim diiselmootor võiks olla energiaallikas ja seda saab kasutada erinevatel eesmärkidel. Kui lähitulevikus lahendavad insenerid ja disainerid mitmeid tänapäeval eksisteerivaid probleeme (soojuskadu mikromootori põlemiskambrite seinte väikesest paksusest, väikeste detailide eluea vähenemine kõrgetel küttetingimustel jne), siis ultra- väikesed diiselmootorid võivad muutuda seeriaviisiliseks.
Soovitame lugeda ka artiklit, mis on sisepõlemismootorid. Sellest artiklist saate teada sisepõlemismootorite tüüpidest, samuti nende omadustest ja erinevustest.
Samal ajal ei tarbi sellised seadmed enam liitreid, vaid gramme kütust, efektiivsusnäitaja võib olla umbes 7-10%. See tähendab, et selline mootor jõuallikana saab olema tõhusam ja palju vastupidavam lahendus võrreldes erinevate akudega, mis võivad olla mõõtmetelt sarnased.
