Uvumbuzi wa Rus - jenereta ya mstari

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-07 16:29

Makala hii itakuwa ya manufaa kwa "techies kali" - inaelezea kuhusu mpangilio mbadala wa injini ya mwako ndani. Huu ni uthibitisho mwingine wa ujanja wa Warusi: injini za aina hii - laini - zinaanza kuendelezwa nje ya nchi.

Kihistoria, vifaa vya jadi vya kuzalisha nguvu za umeme vimetumia mwendo wa mzunguko kusogeza vilima katika uwanja wa sumaku. Vifaa vile vimewekwa na propellers mbalimbali: mitambo ya hydro, mitambo ya gesi, upepo, nk. Injini ya mwako wa ndani ya jadi pia ni mojawapo ya wahamishaji. Katika propellers vile, nishati ya kemikali ya mafuta hupitia mabadiliko mengi: kwanza katika harakati ya kutafsiri ya pistoni, na kisha katika harakati ya mzunguko wa crankshaft, na kisha tu katika sasa ya umeme.

Haja ya mabadiliko kama haya husababisha upotezaji wa mitambo na ugumu wa muundo wa injini kwa ujumla. Sisi sote tuliona picha moja na sawa katika majaribio ya fizikia: mwalimu huchukua sumaku ya kudumu, na huanza kuisonga mbele na nyuma katika inductor. Katika kesi hii, voltage inaonekana kwenye vituo vya coil. Kwa muundo uliobuniwa wa aina mpya kimsingi ya jenereta za umeme, tunatoa uwezekano wa kutumia mwendo unaorudiwa kutoa mkondo wa umeme bila ubadilishaji wa kati kuwa mwendo wa mzunguko.

Katika jenereta ya mstari iliyotengenezwa na sisi (hapa inajulikana kama LG), badala ya vifuniko vya silinda, bastola mbili za nje zimewekwa, ambazo zimewekwa kwa ukali kwa kila mmoja. Suluhisho hili la kiteknolojia linatokana na mambo kadhaa, ambayo tutajadili hapa chini.

Katika injini za jadi katika mitungi wakati wa mwako wa mafuta, pistoni, kutoka kwa shinikizo la gesi inayotokana, huanza kuhamia mwelekeo mmoja, lakini kwa mujibu wa sheria za inertia, silinda yenyewe pia huanza kuhamia kinyume chake. Kwa hiyo, uendeshaji wa injini za mwako wa ndani daima hufuatana na vibration. Ili kuizima, mbinu ngumu za kiteknolojia hutumiwa, ambayo inasababisha kuongezeka kwa gharama ya uzalishaji wa injini. Kwa mfano, kwa vibration unyevu wakati crankshaft inazunguka, uzani wa fidia ya ziada huwekwa juu yake, ambayo husababisha kuongezeka kwa misa ya crankshaft. Leo, takriban 40% ya misa ya crankshaft ni uzani wa fidia.

Sasa hebu turudi kwenye muundo wa LG ulioendelezwa. Tunatumia moja kwa moja mwendo wa mbele wa pistoni ili kuzalisha mkondo wa umeme. Ikiwa tunazingatia mchoro wa mchoro, basi tunaweza kuamua kwamba pistoni mbili za ndani zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa uhusiano mkali, na mbili za nje kwa njia ile ile. Je, inatupa nini?

Kwanza na muhimu zaidi, kurahisisha kwa kiasi kikubwa kwa muundo wa injini. Injini hii haina sehemu kama vile crankshaft, camshaft, upitishaji wa crankshaft-to-camshaft, vali za kuingiza na za kutolea nje. Kwa kurahisisha muundo, gharama ya injini imepunguzwa sana.

Pili. Mchanganyiko wa pistoni mbili za ndani na pistoni mbili za nje zilizopendekezwa na sisi hutupa kutokuwepo kabisa kwa vibration wakati wa uendeshaji wa LG hii. Je, hii hutokeaje? Tuseme mwako wa mafuta hutokea katika moja ya mitungi, kisha kwa nyingine wakati huo huo hewa au mchanganyiko wa mafuta utasisitizwa. Katika kesi hiyo, pistoni za ndani huhamia, kwa mfano, kwa haki, basi pistoni za nje zitahamia upande wa kushoto. Ikiwa wingi wa pistoni za nje ni sawa na wingi wa pistoni za ndani, basi nguvu za inertial zinazotokana na harakati za pistoni zitalipwa kwa pande zote, na hazitapitishwa kwa mwili wa injini. Hii inafanya uwezekano wa kusakinisha LG hii kwenye msingi wa mwanga mwingi na kuachana na vifaa vyovyote vya kupunguza mtetemo. Ambayo tena inasababisha kupungua kwa gharama ya jenereta.

Cha tatu. Wacha tuseme tulichukua injini ya kitamaduni na kuiweka katika operesheni. Itakuwa na kasi fulani ya crankshaft, ambayo itatambuliwa na mzunguko wa kiharusi cha pistoni kwenye silinda. Sasa tutachukua LH yetu na kuiweka kwa kiwango sawa cha pistoni kwenye silinda kama injini ya jadi. Wakati huo huo, kiwango cha upanuzi wa gesi kwenye silinda ya LG itakuwa kubwa mara mbili kuliko chumba cha upanuzi yenyewe, kwa kulinganisha na injini ya jadi, na hii inatupa, kwa maneno rahisi, fursa ya kuchukua nishati zaidi kutoka kwa gesi., ambayo itasababisha kuongezeka kwa ufanisi wa jumla wa LG …

Baada ya kufanya mahesabu ya kinadharia, tulipata viashiria vifuatavyo

• Kiwango cha kiharusi cha pistoni = 500
• Kipenyo cha silinda = 372 mm
• Kiharusi cha pistoni = 439mm
• Urefu kamili ЛГ = 6000mm
• Upana kamili na urefu ЛГ = 1000mm
• Ufanisi wa kiashirio = 51.38%
• Ufanisi wa ufanisi = 49.85%
• Matumizi ya mafuta = 171.3 gr / (kWatt * saa)
• Nguvu = 1000 kWatt

Mahesabu yote yalifanywa kwa shinikizo la kuongeza = 0.11 Mpa (ili kuiweka kwa upole kutoka kwa kavu ya nywele za kaya). Ikiwa turbine ya ziada ya gesi imewekwa kwenye jenereta, basi nguvu ya jenereta inaweza kuongezeka bila kuongeza vipimo vya kijiometri

Lakini hata kwa hili, ufanisi wa LG uligeuka kuwa wa kuvutia sana. Kwa kulinganisha, ufanisi wa wastani wa injini za kisasa za magari hauzidi 40%, na injini za baharini za muda mrefu tu, ambazo pistoni ya pistoni kwenye silinda ni karibu 2.0 - 2.5 mita !!!, karibia kiashiria cha ufanisi cha 45-50. %.

Kama unaweza kuona kutoka kwa hesabu hizi, LG inayopendekezwa ina umbo la silinda refu. Uwiano wa urefu wa LG kwa kipenyo chake ni 6 hadi 1tse. Wengine wanaweza kusema kwamba hii ni hasara yake kubwa. Katika baadhi ya matukio, ndiyo. Lakini wacha tufikirie kama wahandisi.

Fikiria gari la kawaida, au tuseme injini yake na njia zake za uendeshaji. Tunaendesha gari kupitia jiji kwa kasi ya kilomita 60 kwa saa (mara nyingi, hii ni kasi ya juu inayoruhusiwa katika jiji). Tuna nini katika injini ya jadi na hii? Na tuna ukweli kwamba inafanya kazi angalau nusu ya makadirio ya nguvu. Ni nani anayejua, vizuri, na ambaye hajui, sasa tutawaambia jambo moja la ajabu. Kwa kuwa hesabu ya michakato ndani ya silinda ni kazi ngumu sana, na vigezo vya operesheni katika njia tofauti za injini vinaweza kutofautiana sana, katika hali nyingi muundo wa injini (ambayo inamaanisha viashiria vyote, kama vile kipenyo cha ulaji na kipenyo. valves za kutolea nje, kiasi cha hewa iliyotolewa, joto lake, nk) na ufanisi wake huhesabiwa wakati wa kufanya kazi kwa hali ya nominella. Hii ina maana kwamba ufanisi wa juu wa injini utapatikana tu wakati wa kufanya kazi kwa hali ya nominella. Katika visa vingine vyote, kama vile mzigo wa sehemu au upakiaji, ufanisi wa gari huwa chini ya kiwango cha juu kinachowezekana. LG yetu pia haina upungufu huu. LAKINI. Lakini tunapendekeza kufunga sio LG moja kwenye gari, lakini, kwa mfano, mbili. Wacha tuseme tunahitaji 70 kW ya nguvu ili kusonga gari kwa kasi ya juu. Tutatoa LG mbili za nguvu ya 35 kW kwa gari. Je, itatupa nini? Na hii itatupa ukweli kwamba wakati wa kuendesha gari katika jiji, tunaweza kutumia LH moja tu, na ya pili itazimwa. Hii itasababisha ukweli kwamba LG itafanya kazi kwa njia ya majina wakati wa kuendesha gari katika jiji na itakuwa na ufanisi mkubwa. Na hii ni kupungua kwa matumizi ya petroli katika mzunguko wa mijini. Zaidi, ikiwa LH moja itashindwa, tuna LH ya pili. Ndio, hautaenda kwa kasi ya juu, lakini angalau utaweza kufikia kituo cha huduma cha karibu bila msaada wa lori za tow. Sitaelezea faida zote za mpangilio kama huo, madereva wengi wataelewa mara moja ni nini. Lakini ningependa kusema kwamba injini za jadi haziruhusu mpangilio mara mbili kwa sababu ya saizi yao na viashiria vya wingi wa injini kwa nguvu inayotokana (kinachojulikana kama mvuto maalum). Na LG yetu inaruhusu.

Kwa sasa tayari tuna mifano miwili ya LH. Tulikusanya mfano wa kwanza, kwa kusema, na kile tulichopata chini ya miguu yetu - kutoka kwa mitungi na pistoni hadi mopeds. Matokeo yake, hatukuiendesha kwa mafuta, lakini tulikuwa na uhakika kwamba hapakuwa na vibration. Vipimo vilifanywa kwa hewa iliyoshinikizwa, na chemchemi kwenye mirija ilitumiwa kama viunganishi. Unaweza kutazama video kuhusu hili kwenye video hii:

Sasa tumekaribia kumaliza mfano wa pili, maelezo ambayo yaliundwa kabisa kutoka 0 kulingana na michoro zetu. Natumaini kwa kuanguka kwa 2013 tutamaliza kusanyiko na kuwa na uwezo wa kuonyesha LG inayofanya kazi, pamoja na sifa zake halisi.

Tulijaribu kuvutia makampuni mengi katika maendeleo yetu. Tuliwasiliana na viwanda mbalimbali vya magari nchini Ukrainia na Urusi. Lakini mara nyingi tumesikia maneno kama hayo kwamba wazo ni darasa, lakini injini hii haitaharibika, wanasema, tutapata wapi faida ikiwa hatuhitaji kuzalisha vipuri kwa ajili yake, na uzalishaji unahitajika. kufanywa upya, na hii ni pesa. Ni aibu kwa nchi. Kwa kuachilia LG kama hiyo, Urusi inaweza kuwa kiongozi katika ujenzi wa injini ndani ya miaka michache. Na hivyo tunaendelea kununua magari ya nje na kuinua uchumi na kutoa ajira kwa watu si katika nchi yetu. Ninaweza kusema kwa hakika kuwa mustakabali wa ujenzi wa injini uko na mashine za mstari. Sasa, katika baadhi ya nchi, motors mbalimbali za mstari zinaendelezwa kikamilifu: huko Australia - PemPec Motors, nchini Uingereza - Libertine FPE Limited (uwasilishaji wa video), katika Jamhuri ya Czech - chuo kikuu cha ufundi cha Czech (tovuti ya mradi), huko USA - Magari. Maabara ya Udhibiti wa Uendeshaji (APCL) … Wakati umefika kwamba yeyote aliyeinuka kwanza alipata slippers zake. Sasa tunaweza hatimaye kuwa wa kwanza katika uwanja huu, kwa sababu muundo wetu wa jenereta wa mstari ni bora zaidi kuliko yote yaliyo hapo juu, katika suala la kubuni na uendeshaji.

Kazi kwenye LG ilianza nyuma mnamo 2008. Lakini kutokana na gharama kubwa ya kuagiza sehemu katika nakala moja, zinafanywa hadi leo. Wakati huu, muundo umebadilishwa mara kadhaa. Kwa mfano, leo tumeacha synchronizer ya mitambo kati ya pistoni za nje na za ndani, na kutoa maingiliano tu kutokana na upinzani wa harakati za pistoni zilizoundwa na coils wakati sasa inaingizwa ndani yao. Pia, wakati wa kuunda sehemu za LG, unaweza awali kuweka uwezo wa kubadilisha kiasi cha chumba cha compression, na hii itasababisha ukweli kwamba ndani ya masaa machache, bila kubadilisha muundo, LG inaweza kuhamishwa kutoka kwa kazi. petroli, kwa mfano, kufanya kazi kwenye pombe au mafuta (katika injini za jadi, ikiwa injini ilitengenezwa kwa petroli, basi haiwezekani kuihamisha kwa mafuta ya viscous zaidi, hasa kutokana na kiasi cha kudumu cha chumba cha compression). Vitu vingine vidogo vimetengenezwa ambavyo hukuruhusu kuondoa baadhi ya hasara zilizo katika LH hii. Kwa bahati mbaya, katika ulimwengu wetu wa biashara, ambapo maoni yoyote yameibiwa kwa kufumba na kufumbua, hatuwezi kusema juu ya nuances yote ya muundo.

Ikiwa, hata hivyo, mtu ana nia ya uzalishaji wa LG hii, basi hapa kuna mawasiliano ya mawasiliano na mmoja wa waandishi wa uumbaji huu.

: oleg_goodzon

:

: 394774068

: +380966912777

Salamu nzuri, Oleg Gunyakov na Vladimir Kuznetsov.