Řízený spalovací motor - Controlled combustion engine - Wikipedia

Prototypový motor Revetec X4v2

Řízený spalovací motor (CCE) je termín používaný společností TechViki, společností zabývající se konstrukcí motorů, k identifikaci typu experimentu spalovací motor (ICE) navrhl Brad Howell-Smith. Používá dva protiběžné vačky místo a klikový hřídel. Dvojice válců proti sobě stojí v boxeru plochý motor nebo X motor dohoda.

Dějiny

Nápad přišel Howell-Smithovi, automobilovému inženýrovi s bydlištěm v Austrálii, během REM spal v roce 1995. Navrhl pět různých rozložení motorů s různými variantami a v roce 1996 založil společnost Revolution Engine Technologies Pty Ltd s rozpočtem 2 000 $. První pracovní prototyp postavil tchán Peter Koch v Howell-Smithově garáži. Howell-Smith založil společnost s názvem Revetec Limited a založil společnost výzkum a vývoj stránky v Sydney. Prototyp byl vystaven na mezinárodním autosalonu v Sydney v roce 1996, který přinesl povědomí veřejnosti o designu. Byly zahájeny práce na druhém prototypu určeném pro použití v generátorech a čerpadlech, avšak zájem vyjádřený na automobilovém trhu na Středním východě přesunul pozornost na automobilové aplikace.

Popis motoru

Motor Revetec [1] konstrukce se skládá ze dvou protiběžných vaček „trilobate“ (tři laloky), které jsou vzájemně spojeny, takže obě vačky přispívají k pohybu vpřed. Dvě ložiska probíhají podél profilu obou vaček (celkem čtyři ložiska) a zůstávají vždy v kontaktu s vačkami. Ložiska jsou namontována na spodní straně dvou vzájemně propojených pístů, které udržují požadovanou vůli po celou dobu zdvihu.

Obě vačky se otáčejí a zvedají píst nůžkovým pohybem k ložiskům. Jakmile je v horní části zdvihu směs vzduchu a paliva vystřelena. To je zdvih během kterého maximum mechanická výhoda je dosaženo poté, co se píst pohnul přibližně o 5% své dráhy od horní úvrať (přibližně 10 ° ATDC), což lépe využívá vysoké tlaky válce v tomto bodě cyklu. Ve srovnání s tím konvenční motor dosáhne své maximální mechanické výhody poté, co se píst posunul přibližně o 40% své dráhy z TDC (přibližně 60 ° ATDC). Vedlejším efektem je to, že CCE může běžet na volnoběh mnohem nižší RPM.

Protože se sestava pístu pohybuje pouze v jednom rozměru (na rozdíl od případu u motoru s spojovací tyče ), kontakt se stěnou válce je minimalizován, což snižuje požadavky na opotřebení a mazání. Vačky vytvářejí méně pístu šokovat, což dovoluje keramický komponenty, které mají být použity. Pokud jsou použity symetrické laloky, může motor běžet v obou směrech.

Efektivní rozjezdová vzdálenost je určena délkou od bodu dotyku ložiska ke středu výstupního hřídele (nikoli zdvihu).

Dvojitá ložiska se dotýkají dvou vaček na opačné straně, což ruší boční síly ven. Sestava pístu nepůsobí žádnou boční sílu, která snižuje požadavky na opotřebení a mazání při kontaktu s válcem. Jeden modul, který se skládá z minimálně pěti pohyblivých komponent, produkuje šest výkonových zdvihů na otáčku. Zvýšení počtu laloků na každé vačce na pět produkuje deset silových úderů bez zvýšení počtu komponent.

Nárokované výhody

Následující výhody jsou nárokovány pro motor CCE na adrese.[2]

  • Předpokládaný poměr produkční síly k upravené hmotnosti je 0,40 koní / lb, na základě testování motoru X4v2 z roku 2007.[3] Pro srovnání, motor Continental 100 hp (75 kW) je 0,465 hp / lb, upravený[4]
  • Účinnost - nedávné testy přinesly dobré výsledky u benzínového motoru, když běžel štíhlé.[5]
  • Méně pohyblivých a celkových komponent. Výsledkem je méně komponent, které se vyrábějí snadněji než běžné motory.
  • Stejná sestava hlavy válců („horní část“) pro konvenční motory. Většinu stávající technologie hlavy lze upravit nebo využít.
  • Flexibilní design - může být čtyřtaktní, dvoudobý, benzín, nafta nebo plyn, přírodní nebo nucené nasávání.
  • Vyloučeny nepravidelně vratné komponenty jako např spojovací tyče. Není vyžadováno vyvážení druhého řádu.
  • Výstupní hřídel lze provozovat v obou směrech, jsou-li použity vícelalokové vačky se symetrickými laloky.[Citace je zapotřebí ]
  • CCE může být navržen tak, aby pracoval při výrazně snížených provozních rychlostech a současně poskytoval vysoký točivý moment.[6]
  • Podstatné snížení zdvihu snižuje tepelné ztráty stěnou válce.
  • Prodloužení prodlevy pístu je možné, protože konstrukce motoru umožňuje nižší než normální kompresní poměr použít ke snížení ztrát energie z kompresního cyklu[Citace je zapotřebí ].
  • Schopen střílet na štíhlejší směs než běžné motory.[Citace je zapotřebí ]
  • Maximum mechanická výhoda lze aplikovat na výstupní hřídel pouze při 20 stupních ATDC s využitím vysokého tlaku válce na začátku zdvihu, ve srovnání s přibližně 60 stupni ATDC u konvenčních motorů.
  • Nižších emisí lze dosáhnout díky zvýšené kontrole spalování.
  • Nízké volnoběžné otáčky v důsledku zvýšení mechanické účinnosti v horní části zdvihu.[Citace je zapotřebí ]
  • Malý nebo žádný kontakt otvoru / boční tlak pístu, což snižuje opotřebení otvoru válce.
  • Může mít jiné načasování portů při kompresním zdvihu než výkonové, což umožňuje lepší kontrolu.
  • Dolní střed gravitace na designu boxeru.[Citace je zapotřebí ]
  • Díky řízené rychlosti zrychlení pístu CCE snižuje vibrace motoru.[Citace je zapotřebí ]
  • Dutý výstupní hřídel lze použít pro speciální aplikace, jako jsou peristaltická čerpadla.

Nevýhody

Následující je třeba ještě samostatně ověřit.

  • Vibrace
  • Spolehlivost, zejména při běhu bez motoru, jak je požadováno pro dobrou ekonomiku.
  • Emise[Citace je zapotřebí ]

Patenty

Americký patent 5,992,356 „Protilehlý pístový spalovací motor“; 30. listopadu 1999; Howell-Smith; Bradley David (Worongary, AU).

Revetec má Smlouva o patentové spolupráci (PCT) přihláška patentu pro design „X“ podaná koncem roku 2006.

Výkon

Na jejich vývojové stránce je zobrazen dynograf motoru Revetec 1.38litr, který zobrazuje křivku plochého točivého momentu.[1]

Výsledky zkoušek (11. listopadu 2007) na motoru X4v2 zobrazující křivky točivého momentu a výkonu a mapu vstřikování paliva.[7]

V dubnu 2008 společnost Revetec dokončila svůj první nezávisle certifikovaný testovací protokol provedený společností Orbital Australia, čímž dosáhla opakovatelnosti BSFC údaj 212 g / kW-h (účinnost 38,6%).[5]

Reference

  1. ^ A b "Vývoj Revetec". Revetec.com. Citováno 2010-09-12.
  2. ^ [1] Archivováno 4. listopadu 2007, v Wayback Machine
  3. ^ strana 9 Archivováno 22. Července 2008 v Wayback Machine
  4. ^ „Specifikace motoru O-200-A & B“ (PDF). Continental Motors. Archivovány od originál (PDF) dne 17.05.2011. Citováno 2010-09-13.
  5. ^ A b „Zpráva o testování motoru Revetec X4v2“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 27.09.2011. Citováno 2011-12-06.
  6. ^ strana 7 Archivováno 27. září 2011, v Wayback Machine
  7. ^ Výsledky testu X4v2 Archivováno 24. Října 2008 v Wayback Machine

externí odkazy