Самый маленький двигатель внутреннего сгорания
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Самый маленький двигатель внутреннего сгорания

Самые маленькие автомобильные двигатели (9 фото)

Современная тенденция к оптимизации размеров в сфере машиностроения обусловлена многими факторами. Применительно к двигателям стоит отметить и ужесточение экологических норм с новыми требованиями к мощности и расходу топлива, и целесообразность элементарной конструкционной оптимизации.

Однако и на протяжении всего XX века инженеры автомобильной индустрии предлагали достаточно компактные ДВС, выдерживая оптимальное соотношение размеров машины и мощности силовой установки.

Ниже представлены наиболее интересные представители сегмента автомобилей с мини-двигателями из тех, которые когда-либо существовали.

Peel P50

Начать следует с того, что модель установила рекорд Гиннеса в качестве самого маленького автомобиля. Хотя относительно ее принадлежности к классу легковых автомашин не все однозначно: аппарат нередко позиционируют как мини-коляску с силовой тягой. В 1960-х годах это средство передвижения было разработано для одиночных пригородных поездок с возможностью максимально удобного обращения с техникой – достаточно упомянуть, что в конструкции предусмотрена специальная рукоятка, с помощью которой машину мощно перемещать вручную.

Что же касается движка, то его представляет мотоциклетный двухтактный агрегат с одним цилиндром на 49 см3. К слову, совокупная масса P50 составляет около 60 кг, что при мощности чуть более 4 л.с. позволяет ему развивать до 61 км/ч. Разработка также могла бы и в наши дни заинтересовать экономных автолюбителей расходом топлива на уровне 3 л/100 км, но в рамках этой концепции компания Peel недавно предложила электрифицированную версию модели четырехтактного двигателя.

Messerschmitt KR175

В небольшой период в 1950-х годах компания Messerschmitt по стороннему предложению переквалифицировалась на производство автомобилей, первым из которых стал мини-мотороллер KR175 с двигателем, объем которого составлял 175 см3, а мощность — 9 л.с. При массе в 200 кг автомобиль развивал скорость на уровне 80 км/ч, предлагая для управления четыре ступени переключения передач, задний ход и тормоз. Но главная особенность этого «мотороллера» заключалась в необычной и даже экстравагантной дизайнерской форме. Источником вдохновения для конструкционной платформы данного автомобиля считается именно мотороллер, но переделанный в модификацию с кабиной. Так или иначе, именно такой дизайн обеспечил KR175 уникальную аэродинамическую схему, с которой не могли сравниться аналогичные модели тех лет.

Berkeley SE322

Также разработка 1950-х годов, которая уже больше напоминает традиционный легковой автомобиль, хоть и в двухместном исполнении. В движение машина приводится двухцилиндровой силовой установкой фирмы Anzani объемом 322 см3. Примечательно, что и целевое назначение данного мотора относится к мотоциклетной технике, но это не помешало создателям изначально проектировать SE322 как спортивную машину. Купе весом около 400 кг осуществляло разгон до пиковой скорости порядка 95 км/ч почти за 40 сек, что нельзя назвать впечатляющим результатом даже по меркам тех лет. Но скромная динамика вкупе с другими достоинствами модели все же себя оправдывала. Миниатюрный спорткар выглядел привлекательнее конкурентов за счет низкого ценника и общей совокупности технико-эргономических свойств.

Subaru 360

Очередная версия предельно оптимизированного спорткара с задней конфигурацией размещения компактного двухтактного двигателя на 356 см3. В данном случае модель вмещает уже четыре человека, располагая массой в 550 кг и мощностью 25 л.с. При сносных технико-конструкционных качествах автомобиль развивал скромную скорость на уровне 80 км/ч, но это не помешало японскому производителю выпускать машину весьма продолжительное время — с 1958 до 1971 года.

Citroen 2CV

Тоже интересный вариант малолитражки уже от французских конструкторов, задумавших серийный выпуск автомобиля еще в конце 1930-х годов. В базовой версии машина располагала двухцилиндровым двигателем на 375 см3 с мощностным потенциалом в 9 л.с. Скоростной режим на максимуме у 2CV составлял лишь 60 км/час, при том, что масса конструкции достигала 560 кг, а в салоне помещалось четыре человека. Но ограниченная скорость вовсе не мешала автомобилю быть маневренным, легким в управлении и нетребовательным в техобслуживании. До войны модель была достаточно облегченной – в ней присутствовала лишь одна фара, съемный верх, сиденья в виде шезлонгов и подвеска упрощенной конструкции. Эти характеристики способствовали и понижению ценника, благодаря которому 2CV успешно конкурировал с легендарным «Жуком».

Smart Fortwo

Уже современный представитель широкого семейства компактных сити-каров с трехцилиндровым двигателем, размещенным на задней оси. Причем на сегодняшний день серия Fortwo формируется сразу несколькими версиями с разными силовыми установками мощностью от 40 до 50 л.с. в среднем. Объем движка остается одинаковым – 599 см3. Если проводить аналогию с вышеупомянутыми компакт-карами из XX века, то очевидно будет преимущество в динамике. Максимальная скорость Fortwo составляет уже 135 км/ч, а разгон до 100 км/ч происходит за 18 сек. Однако увеличился и объем потребляемого топлива, который достигает 4,5 л на 100 км.

Tata Nano

Несколько иной подход к разработке ультра-компактных сити-каров предложили специалисты индийской компании Tata, максимально оптимизировавшие конструкцию автомобиля. На той же задней оси они разместили двухцилиндровый движок объемом 624 см3, мощность которого составляет 37 л.с. Это обеспечило сравнительно достойную динамику с максимальной скоростью на уровне 90 км/ч, но не позволило сохранить низкий расход топлива, который составил порядка 5 л на 100 км. Изюминка модели заключалась в крайне низком ценнике ($ 2500), что было достигнуто за счет исключения шумоизоляции, ремней безопасности, усилителя тормоза, системы отопления, наружных зеркал и т.д.

Концепция маленьких двигателей продолжает оставаться жизнеспособной в отдельных нишах автомобилестроения. Новый виток популярности данного направления связывают с распространением электрических силовых установок. Пока еще компоновка аккумуляторов и ДВС не позволяет рассчитывать на скромные размеры, но в будущем при полном переходе на электрическую тягу можно будет ожидать революционных изменений в размерном форм-факторе автомобильных движков.

Мини-двигатель внутреннего сгорания – так ли он функционален?

Поскольку нефтепродукты постоянно растут в цене (ведь нефти свойственно заканчиваться), стремление к экономии на горючем вполне понятно, и мини-двигатель мог бы стать неплохим решением.

Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?

Как известно, ДВС делятся на бензиновые и дизельные, причем как первые, так и вторые сегодня претерпевают значительные изменения. Причиной модернизации, как самих механизмов, так и топлива, является значительно ухудшившаяся экология, на состояние которой влияют и выхлопы техники, работающей на жидком горючем. Так, к примеру, появился эко-бензин, разведенный спиртом в пропорции от 8:2 до 2:8, то есть спирта в таком топливе может содержаться от 20 до 80 процентов. Но на этом модернизация и закончилась. Тенденция уменьшения бензиновых двигателей в объеме практически не наблюдается. Самые маленькие образцы устанавливаются в авиамодели, более крупные используются на газонокосилках, лодочных моторах, снегоходах, скутерах и другой подобного рода технике.

Что же касается дизельных ДВС, сегодня действительно сделано немало для того, чтобы этот двигатель стал по-настоящему микроскопическим. В настоящее время концерном Toyota созданы самые маленькие микролитражки Corolla II, Corsa и Tercel, в них установлены дизельные двигатели 1N и 1NT объемом всего 1.5 литра. Одна беда – срок службы таких механизмов чрезвычайно низкий, и причина тому – очень быстрая выработка ресурса цилиндро-поршневой группы. Существуют и совсем крошечные дизельные ДВС, объемом всего 0.21 литра. Их устанавливают на компактную мототехнику и строительные механизмы, но мощности большой ожидать не приходится, максимум, что они выдают – 3.25 л.с. Впрочем, и расход топлива у таких моделей небольшой, о чем говорит объем топливного бака – 2.5 литра.


Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

Обычный ДВС, действие которого основано на возвратно-поступательном движении поршня, теряет производительность по мере уменьшения рабочего объема. Все дело в значительной потере КПД при преобразовании этого самого движения ЦПГ во вращательное, столь необходимое для колес. Однако еще до Второй Мировой Войны механик-самоучка Феликс Генрих Ванкель создал первый действующий образец роторно-поршневого ДВС, в котором все узлы только вращаются. Логично, что данная конструкция, очень напоминающая электромотор, позволяет сократить количество деталей на 40 %, по сравнению со стандартными двигателями.

Несмотря на то, что до сегодняшнего дня не решены все проблемы данного механизма, срок службы, экономичность и экологичность соответствуют установленным мировым стандартам. Производительность же превосходит все мыслимые пределы. Роторно-поршневой ДВС с рабочим объемом 1.3 литра позволяет развить мощность в 220 лошадиных сил. Установка же турбокомпрессора увеличивает этот показатель до 350 л.с., что очень даже существенно. Ну, а самый маленький двигатель внутреннего сгорания из серии «ванкелей», известный под маркой OSMG 1400, имеет объем всего 0.005 литра, однако при этом выдает мощность в 1.27 л.с. при собственном весе 335 граммов.

Основное преимущество роторно-поршневых двигателей – отсутствие шумов, сопровождающих работу механизмов, благодаря низкой массе работающих узлов и точному балансу вала.

Самый маленький дизельный двигатель как источник энергии

Если говорить о полноценном цилиндро-поршневом механизме, то на сегодняшний день самые небольшие размеры имеет детище инженера Йесуса Уайлдера. Это 12-цилиндровый двигатель V-образного типа, полностью соответствующий ДВС Ferrari и Lamborghini. Однако на деле механизм является бесполезной безделушкой, поскольку работает не на жидком топливе, а на сжатом воздухе, и при рабочем объеме в 12 кубических сантиметров имеет очень низкий КПД.

Читать еще:  Как снять главный цилиндр сцепления

Другое дело – самый маленький дизельный двигатель, разработанный учеными Великобритании. Правда, в качестве горючего для него требуется не солярка, а особая самовозгорающаяся при увеличении давления смесь метанола с водородом. При тактовом движении поршня в камере сгорания, объем которой не превышает одного кубического миллиметра, возникает вспышка, приводящая механизм в действие. Что любопытно, микроскопических размеров удалось добиться путем установки плоских деталей, в частности, те же поршни являются ультратонкими пластинами. Уже сегодня в ДВС с габаритами 5х15х3 миллиметра крошечный вал вращается со скоростью 50.000 об/мин, вследствие чего производит мощность порядка 11,2 Ватта.

Пока перед учеными стоит ряд проблем, которые необходимо решить перед тем, как выпускать дизельные мини-двигатели на поточное производство. В частности, это колоссальные теплопотери из-за чрезвычайно тонких стенок камеры сгорания и недолговечность материалов при воздействии высоких температур. Однако, когда все-таки крошечные ДВС сойдут с конвейера, всего нескольких граммов топлива хватит, чтобы заставить механизм при КПД в 10 % работать в 20 раз дольше и эффективнее аккумуляторов таких же размеров.

Самый маленький двигатель в мире

Испанский инженер по имени Патело собрал 12-цилиндровый V-образный двигатель, который, как он считает, является самым маленьким подобным двигателем в мире
Имея под рукой небольшое количество алюминия, бронзы и нержавеющей стали, он провел более 1200 часов времени, проектируя, вычерчивая, сверля и обрабатывая миниатюрные детали.

Поршни цилиндров двигателя имеют диаметр 11.3 мм, а рабочий объем двигателя составляет около 12 кубических сантиметров. Весь двигатель состоит из 261 детали, каждую из которых Пэтело создал своими собственными руками. Все детали соединены в единую конструкцию с помощью 222 винтов, которые являются единственными покупными изделиями.

К сожалению, этот двигатель не является полноценным двигателем внутреннего сгорания, он приводится в действие сжатым воздухом, которые подается по трубкам под давлением 0.1 атмосферы. Но он все равно работает и это можно увидеть на видео.

Пэтело создал этот двигатель, не преследуя никаких коммерческих целей. Создание этого двигателя он посвятил своим четырем внукам и использует его в образовательных целях.

А вот действительно самый маленький двигатель в мире придумали еще в 2009 году.

Алекс Зеттл (Alex Zettl) и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) построили самый маленький в мире двигатель, поперечник которого составляет всего 200 нанометров — в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса.

Двигатель эксплуатирует тот факт, что на масштабах в нанометры силы поверхностного натяжения играют большую роль, чем в «обычном» мире.

Полное название устройства — «Наноэлектромеханический осциллятор релаксации, приводимый силами поверхностного натяжения» (surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator).

Он состоит из двух мельчайших жидких капель металла индия, лежащих рядом друг с другом на подложке, составленной из углеродных нанотрубок.

Одна из капель меньше другой. Когда через подложку пропускают слабый постоянный ток (десятки микроампер при напряжении 1,3-1,5 вольта), он провоцирует убегание атомов из большой капли в меньшую.

Так как диаметр меньшей капли при этом растёт быстрее, чем уменьшается диаметр большой капли, наступает момент, когда меньшая капля соприкасается с большей, хотя по-прежнему уступает ей в размере.

В это мгновение силы поверхностного натяжения заставляют убежавшие атомы быстро вернуться к большей капле через точку контакта, и так восстанавливается первоначальное положение. Цикл начинается заново. Меняя напряжение можно регулировать частоту колебаний в системе.

Этот двигатель при соответствующих изменениях можно было бы применять в нанороботах для движения и привода исполнительных механизмов, в микроэлектромеханических схемах, микроскопических датчиках и так далее.

К сожалению, принцип, положенный в основу установки, работает только при таком масштабе. Ведь у этого нанодвигателя необычайно высокое отношение мощности к размерам.

Если бы его можно было бы увеличить до размеров автомобильного двигателя, то мощность осциллятора оказалась бы в сто миллионов раз больше.

А вот самый маленький звездообразный двигатель от нашего первого героя репортажа.

Теперь опять переключаемся в микромир.

В 2011 году ученые Штутгартского университета вместе с исследователями Института интеллектуальных систем Макса Планка испытали самый маленький паровой двигатель в мире. И хотя его пока нельзя использовать, эксперимент доказал, что подобное устройство, в принципе, может работать.

Физики не были уверены, что созданный ими двигатель Стирлинга придет в движение, поскольку из-за микроскопических размеров этому могли помешать различные процессы, не оказывающие влияния в макромире. В изобретенном 200 лет назад Робертом Стирлингом двигателе наполненный газом цилиндр периодически нагревается и охлаждается, в результате чего газ расширяется и сжимается. Благодаря этому поршень выполняет движение.

Ученым удалось уменьшить размер поршня и цилиндра до нескольких микрометров (тысячных миллиметра), а затем собрать все детали. Посему газ был заменен плавающим в воде пластиковым шариком размером 0,003 миллиметра. Благодаря тому, что эта коллоидная частица в 10 тысяч раз больше атома, за ее участием в броуновском движении можно было наблюдать в микроскоп.

Поршень заменили сфокусированным лазерным лучом переменной интенсивности. Это дало возможность ограничивать движение шарика в большей или меньшей степени – аналогично с расширением и сжатием газа в обычном двигателе. Необходимым условием было изменение температуры: для этого использовался другой лазер, который включался и моментально отключался, поскольку из-за маленького количества вода быстро нагревалась и охлаждалась.

Работа двигателя была нестабильной из-за того, что молекулы воды пребывают в постоянном движении и все время сталкиваются с микрочастицей. При этом масштабы обмена пластикового шарика энергией с окружающими молекулами были приблизительно сравнимы с количеством энергии, получаемой от луча. В макромире, например, энергия сталкивающихся частиц настолько мала, что совсем не влияет на работу двигателя. Тем не менее, эксперимент оказался успешным.

Я – masterok прощаюсь с вами на сегодня и до новых встреч на страницах Первого Коллективного Блога

ЗА БАРАНКОЙ

Популярные статьи

Самые маленькие экономичные двигатели

Топ 10 двигателей с небольшим объемом.

Удивительно, но в автопромышленности есть двигатели, устанавливаемые на обычные серийные автомобили, объем которых может составлять менее 1 литра бутылки Кока-Колы. Если вы думаете что подобные моторы сегодня редкость, то вы будете удивлены, что на самом деле в наши дни двигатели с небольшим объемом довольно широко используются многими автомобильными компаниями. С постоянным ужесточением экологических норм, для того чтобы уменьшить выбросы в атмосферу парниковых газов, большинство автопроизводителей вынуждены уменьшать количество цилиндров и объем двигателей, сохраняя определенный уровень адекватной мощности.

Турбированный трехцилиндровый двигатель Smart 0.9L

Smart Fortwo является одним из самых маленьких автомобилей, доступных на сегодняшний день на авторынке. Размер машины составляет: Длина 2,69, Ширина 1,56 метра. Соответственно для такого размера автомобиля, нет необходимости устанавливать мощный большой двигатель. Под капотом микроавтомобиля расположился турбированный бензиновый двигатель 0,9 литра мощностью 84 л.с. (макс. крутящий момент 120 Нм). Этого достаточно чтобы с 0-100 км/ч разогнаться за 10,7 секунд. Smart Fortwo конечно проиграет на дороге любые гонки, но преимущество машины в экономии топлива, которое составляет в смешанном цикле всего 4,9л/100км.

Трехцилиндровый двигатель Ford 1.0L EcoBoost

Прошло уже несколько лет, как компания Форд представила свой первый турбированный трехцилиндровый двигатель. Уже сегодня этот силовой агрегат можно встретить на многих автомобилях Американской марки. Мощность мотора составляет 100 л.с. (в зависимости от модели машины). Крутящий момент турбодвигателя составляет 170 Нм. Благодаря небольшому объему трехцилиндрового двигателя и системы Старт-стоп, двигатель в смешанном цикле потребляет всего 4,6 литра.

Трехцилиндровый двигатель Mitsubishi 1.2L

Этот 1,2 литровый мотор мощностью 78 л.с. устанавливается на Mitsubishi Mirage. Это позволяет машине расходовать в смешанном режиме 5,2л/100км.

Этот расход топлива сравним с некоторыми гибридными автомобилями. Мощность машины составляет менее 100 л.с. а максимальный крутящий момент составляет 100 Нм.

Четырехцилиндровый двигатель Fiat Chrysler 1.4L Turbo MultiAir

Этот четырехцилиндровый 1,4-литровый силовой агрегат используется на многих моделях Фиат, включая модель “500”. Турбомотор имеет мощность 135 л.с. Размеры этого мотора позволили инженерам установить его в компактный Фиат 500. Также благодаря техническим характеристикам двигатель делает небольшой автомобиль достаточно высокопроизводительным. Расход топлива в смешанном цикле также вполне адекватный – 7,8л/100км.

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Turbo Ecotec

Компания General Motors вывела на рынок новый 1,4-литровый турбированный двигатель с четырьмя цилиндрами. Например, этот мотор устанавливается на новую модель 2016 года Chevrolet Cruze. Мощность двигателя составляет 153 л.с. Средний расход топлива заявленный производителем составляет 6,7л/100 км, что для такого автомобиля согласитесь потрясающе.

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Ecotec без турбины

Для тех, кто не любит турбированные моторы компания GM также создала четырехцилиндровый двигатель (без турбины) объем 1,4 литра и мощностью 98 л.с. Например этот силовой агрегат устанавливается в Chevrolet Spark. Мощность машины с этим мотором составляет 98 л.с. (128 Нм).

Четырехцилиндровый двигатель Volkswagen 1.4L турбо

В конце прошлого года компания Volkswagen представила 1,4-литровый турбо двигатель с четырьмя цилиндрами. Кодовое обозначение мотора EA211. Этот мотор специально создан для модели VW Jetta. Мощность двигателя составляет 150 л.с., а максимальный крутящий момент составляет 240 Нм. В смешанном режиме автомобиль с этим силовым агрегатом потребляет всего 6 литров на 100 километров пути.

Читать еще:  Минивэн пежо травеллер

Трехцилиндровый турбо двигатель MINI 1.5L

Этот мотор попал в 2015 году в Топ-10 самых лучших двигателей мира по версии WardsAuto. 1,5 литровый двигатель Mini основан на технологии TwinPower Turbo, которую компания БМВ применяет на своих моторах. Мощность трехцилиндрового мотора Mini составляет 136 л.с. (максимальный крутящий момент 220 Нм). Расход топлива в комбинированном режиме составляет 5,3л/100км.

Четырехцилиндровый турбо двигатель Honda 1.5L

Наконец компания Хонда представила турбированный 1,5 литровый двигатель, который будет устанавливаться на новую модель 2016 Honda Civic. Есть много шансов что этот силовой агрегат станет на мировом рынке самым популярным. Турбированный двигатель Хонда имеет мощность 174 л.с. (максимальный крутящий момент 220 Нм). В смешанном цикле с вариатором расход топлива составляет 6,7 литров на 100 км. С механической коробкой передач расход топлива будет существенно ниже.

Четырехцилиндровый двигатель Toyota 1.5L

Этот 1,5-литровый четырехцилиндровый мотор, в отличие от двигателя Хонда, не оснащен турбиной. Мощность двигателя составляет 106 л.с., а максимальный крутящий момент всего 139 Нм. Но этого достаточно, так как силовой агрегат преимущественно устанавливается на Toyota Yaris. Расход топлива 7,1 литр/100км.

Кстати двигатели Хонда и Тойота очень похожи по конструкции. Единственное значительное отличие это наличие турбокомпрессора в моторе Хонда. Сравнивая мощность двух Японских двигателей, вы можете увидеть существенную пользу, которую дает турбина на машине.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Остался на перекрестке на красный свет — что делать?

В условиях интенсивного движения проезд перекрестков часто бывает затруднительным. Иногда водитель, выехавший за стоп-линию на зеленый свет, не успевает продолжить путь в намеченном направлении. Загорается красный сигнал, а автомобилист продолжает находиться на пересечении проезжих частей. Как быть в подобной ситуации? Какие действия будут считаться административным правонарушением, а какие нет?

Движение прямо

Пункт 13.7 Правил дорожного движения гласит, что если водитель въехал на перекресток при зеленом сигнале светофора, он может покинуть его и на красный свет.

Разумеется, без причины задерживаться в одной точке нельзя. Нажимать на педаль газа нужно сразу после того, как проезжая часть освободится. При этом, согласно пункту 13.8 ПДД, те, для кого включился зеленый сигнал, должны уступить вам дорогу.

Здесь есть одно «но». Пункт 13.2 ПДД запрещает выезжать на перекресток, если за ним сформировался затор . В этом случае необходимо оставаться за его пределами. Если вы видите, что автомобиль может перекрыть дорогу тем, кто движется в перпендикулярном направлении, придется подождать. В этом случае то, что при выезде на перекресток горел зеленый свет, не будет являться оправданием.

Ответственность за подобные действия предусмотрена частью 1 статьи 12.13 КоАП РФ. В 2020 году размер штрафа составляет 1000 рублей.

Поворот на перекрестке

При повороте налево требуется пропустить все транспортные средства, которые движутся навстречу. Когда автомобиль меняет свое положение на 90 градусов, машины, едущие по направлению к вам, оказываются помехой справа. Поэтому маневр нельзя начинать до тех пор, пока поток не иссякнет.

Именно при левом повороте водители чаще всего задерживаются на пересечении проезжих частей. Как и в случае с движением прямо, вы можете завершить маневр после того, как загорится красный свет. При этом остальные автомобилисты обязаны пропустить всех, кто заканчивает движение через перекресток.

При правом повороте сложности возникают реже: уступать дорогу другим автомобилям в данном случае не приходится. Здесь главное – удостовериться в том, что на боковом полотне нет «пробки».

Стоп-линия и граница перекрестка

Некоторые забывают о том, что стоп-линия и граница перекрестка – не одно и то же. Первая указывает место, где водитель должен прекратить движение, если горит красный свет или на обочине установлен знак 2.5. Вторая представляет собой воображаемую линию. Она проходит через начала закруглений проезжей части.

Как правило, стоп-линия располагается раньше границы перекрестка. Если автомобиль успел выехать на перекресток полностью, приоритет будет за вами. А вот если вы просто наехали на стоп-линию , то двигаться дальше на красный свет запрещено.

Ни в коем случае не нужно пытаться сдать назад. Если разметка была пересечена при зеленом сигнале, оштрафовать вас не имеют права. В ПДД говорится, что стоп-линию нельзя пересекать только при запрещающем сигнале светофора, а также перед знаком «STOP». Если вы наехали на нее в разрешенный момент, просто оставайтесь на месте и ждите своей очереди.

Движение задним ходом на перекрестке карается административным штрафом в размере 500 рублей (часть 2 статьи 12.14 КоАП РФ). Именно так будет расценена попытка откатиться в исходное положение.

Помните, что любое пересечение проезжих частей считается местом повышенной аварийности. Даже если вы уверены в своей правоте, лучше лишний раз оглядеться по сторонам и убедиться в том, что вас пропускают.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Школьники изобрели самый мощный двигатель в мире

История создателей самого мощного в мире двигателя внутреннего сгорания. Как увеличить в разы КПД мотора, в чем отличие нового агрегата от известных роторных двигателей и в чем преимущество советского образования перед американским — в материале отдела науки.

Технологии неуклонно развиваются. О том, как защитить свою электропроводку, можно читать на сайте интернет-магазина «Электрика Шоп».

Выходец из СССР, живущий в США, вместе с сыном изобрел, запатентовал и испытал самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания. Новый мотор будет в разы превосходить существующие по КПД и уступать по массе.
В 1975 году вскоре после окончания Киевского политехнического института молодой физик Николай Школьник уехал в США, где получил научную степень и стал физиком-теоретиком — его интересовали приложения, связанные с общей и специальной теорией относительности. Поработав в области ядерной физики, молодой ученый открыл в США две компании: одну — занимающуюся программным обеспечением, вторую – разрабатывающую шагающие роботы. Позже он на десять лет занялся консультированием проблемных компаний, занимающихся техническими инновациями.
Однако как инженера Школьника постоянно волновал один вопрос — почему современные автомобильные моторы такие неэкономичные?

И действительно, несмотря на то что поршневой двигатель внутреннего сгорания человечество совершенствует уже полтора века,
КПД бензиновых моторов сегодня не превышает 25%, дизельных — порядка 40%.

Между тем сын Школьника Александр поступил в MIT и получил степень доктора в области компьютерных наук, стал специалистом в области оптимизации систем. Думая над увеличением КПД двигателя, Николай Школьник разработал собственный термодинамический цикл работы двигателя HEHC (High-efficiency hybrid cycle), который стал ключевым этапом в реализации его мечты.
«Последний раз такое происходило в 1892 году, когда Рудольф Дизель предложил новый цикл и создал свой двигатель», — пояснил в интервью Школьник-младший.

Изобретатели остановились на роторном двигателе, принцип которого был предложен в середине XX века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем. Идея роторного двигателя проста. В отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива.
Плюсы двигателя — мощность, компактность, отсутствие вибраций. Однако, несмотря на более высокий КПД и высокие динамические характеристики, роторные двигатели за полвека не нашли широкого применения в технике. Одним из немногих примеров серийной установки

Слабыми местами таких моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность.
Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов.
Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера,а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере.

Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо.
Кроме того, при работе двигателя Школьников происходит так называемое изохорное горение топлива, то есть горение при постоянном объеме, что увеличивает КПД мотора.
Изобретатели создали один за другим пять моделей принципиально нового мотора, последняя из которых в июне была впервые протестирована — ее поставили на спортивный карт. Испытания оправдали все ожидания.


Миниатюрный двигатель размером со смартфон, массой менее 2 кг имеет мощность всего 3 л.с. Двигатель высокооборотистый, работает на частоте 10 тыс. об./мин., но может достигать и 14 тыс. КПД мотора составляет 20%. Это много, учитывая, что обычный поршневой мотор такого же объема в 23 «кубика» имел бы КПД лишь 12%, а поршневой мотор такой же массы дал бы всего 1 л.с.
Но главное, КПД таких моторов резко растет при увеличении их объемов.

Читать еще:  Топливные баки дизельные

Так, следующий двигатель Школьников будет дизельным мотором мощностью 40 л.с., при этом его КПД составит уже 45%, а это выше, чем эффективность лучших дизелей современных грузовиков.
Весить он будет всего 13 кг, притом что его поршневые аналоги такой же мощности сегодня весят под 200 кг.

Этот мотор уже планируется ставить на генератор, который будет вращать колеса дизель-электрического автомобиля. «Если же мы построим еще больший двигатель, мы можем достичь КПД в 60%», — поясняет Школьник.

В перспективе компактные, оборотистые и мощные моторы Школьников планируется использовать там, где эти свойства особенно важны — при конструировании легких дронов, ручных бензопил, газонокосилок и электрогенераторов.

Пока мотор гоняли 15 часов, однако по нормативам, чтобы пойти в производство, он должен отработать непрерывно 50 часов. При этом для автомобильной промышленности требуется надежность мотора на 100 тыс. миль пробега, что пока остается мечтой, признают конструкторы.

«Это самый экономичный, мощный двигатель не только среди роторных, но и всех двигателей внутреннего сгорания.

Это показывают наши измерения, а то, что мы получим на более крупных моторах, мы уже смоделировали на компьютерах», — радуется Школьник-младший.
То, что озвученные цифры — не фантазии изобретателей, подтверждает серьезность намерений инвесторов. Сегодня в стартап уже вложено $18 млн венчурных инвестиций, $1 млн которых дало американское агентство передовых разработок DARPA.

Интерес военных тут понятен. Дело в том, что военными США в авиации применяется в основном топливо JP-8. И военные хотят, чтобы вообще вся армейская техника работала на этом виде топлива, на котором, кстати, могут работать и дизельные моторы.

Но современные дизельные двигатели громоздки, поэтому DARPA так активно присматривается к разработке Школьников.

Александр считает, что создать столь революционный двигатель помогло отчасти образование, которое получил его отец еще в СССР. «Он думает по-другому, не так, как обычный инженер в США. Его фантазия ограничена только физикой. Если физика говорит — что-то возможно, то он верит, что это так, и лишь думает, как это можно сделать», — добавил Александр.
Сам Николай Школьник по-своему рассказывает об истории своего успеха и преимуществах советского образования.
«В США я переживал, что, имея специальность «машиностроение», я не буду иметь достаточного бэкграунда по физике и, особенно, математике.
Эти опасения оказались напрасными благодаря превосходной подготовке, которую я получил в советской школе.

Эта солидная образовательная подготовка до сих пор помогает мне здесь в нашей работе с новым роторным двигателем. С моей точки зрения, есть два больших отличия между американскими инженерами и получившими образование в России. Во-первых, американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают. Обычно требуется два-три русских инженера, чтобы заменить одного американского. Однако русские имеют более широкий взгляд на вещи (связанный с образованием, по крайней мере в мое время) и способность достигать целей с минимумом ресурсов, что называется, на коленке», — поделился размышлениями Николай Школьник.

. Инженеры придумали новый двигатель ещё в 2003 году. К 2012 году был построен первый прототип, о котором написали в журнале “Популярная механика”. В 2015 году компания не только заключила контракт с DARPA, но и приступила к разработкам мини-версии двигателя.

Компактный дизельный двигатель: зачем нужен субкомпактный поршневой мотор

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.

  • Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

  • Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

  • Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Дизельный оппозитный двигатель Субару (Subaru Boxer Diesel). Устройство и особенности оппозитного мотора, преимущества и недостатки указанного типа ДВС.

Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей “миллионников”. Как увеличить ресурс современного ДВС.

Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-и клапанных моторов по сравнению с 16-и клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.

Особенности и отличия оппозитного двигателя от других поршневых ДВС. Преимущества оппозитного мотора, минусы данной конструкции, нюансы обслуживания.

Назначение и функции форкамеры в устройстве предкамерных бензиновых и дизельных двигателей. Внедрение предкамеры для повышения мощности и экономии топлива.

Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector