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Motoren und Pumpen |
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1. Einige Berichte | 2. Quellen der Energie verwendbare auf einem Fahrzeug | 3. Hybride Architektur | 4. Überblick von genauen Angaben |
Die Verwendung von mehreren Quellen von Energie bedeutet, für jeder Quelle zu haben :
- ein Tank im weitesten Sinne des Begriffs, zum Beispiel :
O Diesel / Benzin Tanks oder Flaschen unter Druck von verflüssigtem Gas für den Verbrennungsmotor
o Batterien mit Elektrolyt für den Elektromotor
o Kammer unter Druck für die pneumatische oder hydraulische Motoren
o Druck / Flüssiggas chemischen Stoffen (wie dihydrogen) für die Brennstoffzellen
- ein Motor: man bemerkt, dass der elektrische Motor in mehreren Tanks seinen Strom nehmen kann, zum Beispiel kann der gleiche elektrische Motor theoretisch entweder durch die Brennstoffzelle, und zwar entweder durch die Batterien sich umdrehen. Auch gibt es Vorteile den umkehrbaren Elektromotoren zu nutzen : mit der Fähigkeit Generatoren zu werden können sie eine mechanische Energie zu Strom umwandeln. In der gleichen Weise, einige Hydraulikmotoren mit einer entsprechenden Konstruktion können sofort wie Pumpen umgekehrt werden: zum Beispiel , einige Pumpen mit axialen Kolben und gekippter Platte.
Die gleichzeitige Nutzung aller Formen von Energie zuvor beschrieben scheint auf einem einzeln Fahrzeug unwahrscheinlich zu sein, wegen:
- des technischen Komplexitäts
o diese Energiequellen erhöhen das Gewicht des Autos, und somit zur Erhöhung des Verbrauchs. Außer würde das Volumen der Passagiere von den Tanks reduziert.
Abb. 4. Mögliche hybriden Architekturen
Im oberen, Architekturen
mit nur einem Hybrid-motorisierten Gruppe. Auf der linken
Seite : Parallel und auf der
rechten Seite: Serie.
Unten, Vorstellung mit mehreren Motoren oder nicht (Anmerkung sehen) Auf der linken Seite, ein Motor per Achse, und auf der rechten Seite, ein Motor- per Rad
Anmerkung : Viele Kombinationen sind möglich: eine thermische Motor auf einer Achse, einem Elektromotor auf der anderen Seite, in gleicher Weise für den Fall eines Triebwerks per Rad, auch wenn eine gewisse Symmetrie respektiert werden muss in Bezug auf den Plan der Längs - Symmetrie des Autos.
o Der Käufer eines Fahrzeugs, auch mit
einem sehr
ökologischen Geist, ist nicht bereit 2 bis 3 mal der Preis
eines klassichen Autos zu zahlen, weil es mehreren Arten von Antrieben hat, die es
nicht zu verschmutzen erlauben.
o Die gegebenen Subventionen von den Staaten,
um
den Kauf umweltfreundlicher Fahrzeuge zu erhöhen, sind bereits
mangelhaft, um die Überkosten dieser Fahrzeugen aufzunehmen ,
und
wenn diese Fahrzeuge zu weit verbreitet werden (was ist kurzer Zeit
wenig wahrscheinlich...), werden sie verschwinden einfach.
Als man es sagte ist
das größte Problem der
hybriden Architekturen das Volumen. Deshalb
muss der
Verbrennungsmotor der kleinsten wie möglich zu sein. Es ist eine extrem starke Idee der hybriden
Architekturen. Außerdem erklärt es, dass die
lezte erfolgreiche
Industrialisierungen
der Hybrid-Fahrzeuge kleine Benzin-Motoren
mit schwachen Kapazitäten (weniger als 1400 cm3) haben,
inzwischen der Diesel mehr massiv ist. Das Problem ist, dass die hybriden
Architekturen der
Verbrennungsmotor (Kolben-Stab-Kurbelwelle und sogar Wankel.)
unvereinbar mit einer starken Kraft sind, weil das Volumen des
thermischen Motors zu gross ist. Wir kommen wieder auf, dass
für eine lange Zeit, da dieses
Problem zu lösen, ist der Schlüssel
für die Entwicklung der hybriden Fahrzeuge: sein
Anwendungsbereich ist noch zu begrenzt. Die Kraft des Stadt-Autos mit
schwacher Leistung (weniger als 80 Ch), was marginalisiert
sie trotz den starken Vorteile, dass sie gegen
die Verschmutzung haben.
Eigentlich hat sogar ein hybrides Fahrzeug potenziell mechanische Leistungen besser als die von der gleichen Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor zu danken kombinieren Auswirkungen aller seiner Propeller, natürlich, bis der Mangel an den Quellen der Energie.
Man könnte sogar hybride-Fahrzeuge mit sportlich Tendenz vorstellen. Auch wenn die Idee absurd erscheint, für jemand, dass an es nicht genug geadacht hat. Mit den zusätzlichen Vorteil, die gleichen Verbrauch eines sportiche Autos zu haben, wenn sein Motor nicht zuviel benutzt wird. Es gibt einige neuere Vorschläge in diesem Bereich, vor allem in den großen Luxus-(Hybrid-Lexus, 4x4 Hybriden wie Porsche Cayenne oder BMW X5 Efficient Dynamics ...)
Zusammenfassend lässt es sich sagen uns, die ideale Eigenschaften einer internen Verbrennungsmotor, die in einer hybriden Architektur, die von der Reihenfolge abnehmender Bedeutung:
- ein Volumen reduziert so stark wie möglich
- eine maximale Leistung vergleichbar mit der einer der Mitte Auto von heute, also rund 100 Ch.
- eine verstellbare Kraft : die maximale Leistung wird nur selten verwendet werden, vor allem in städtischen Gebieten. Daher ist die ideale fähig zu sein, eine teilweise Nutzung der Motor zu haben, um seinen Verbrauch zu reduzieren, weil die maximale Leistung des Motors nicht selten notwendig ist.
Hier haben wir die 3 wichtigsten Ideen, um die gesamte Entwicklung neuer Architekturen der Verbrennungsmotor zu fahren. Bis jetzt ist alles, das SYCOMOREEN hervorgerufen hat, nicht wirklich revolutionär, aber es ist notwendig, um die relevanten und wesentlichen Elemente in einem ordentlichen und kohärente Art und Weise, das Problem zu lösen ...
Ab jetzt konzentrieren wir zu der Mitte des Themas während zusätzliche Einschränkungen zu stellen, um die SYCOMOREENs Motoren zu verbessern und die Angelegenheit wird technischer sein. Ansonsten werden die Erklärungen hier von qualitative bis zu einige quantitative Aspekte gehen, um die allgemeine genaue Angaben zu finden.
Natürlich haben die Angaben zu beachten, was vorgezogen sein wird. In dieser Phase der Umfrage möchtet SYCOMOREEN noch anspruchsvoller sein. Dann werden wir uns interessieren für die wichtigsten Mängel der gegenwärtigen Verbrennungsmotoren. Jeder dieser Mängel beschränkt ihrer Leistungsfähigkeit in einer mehr oder wenig große Maßnahme, und wir werden versuchen, die wichtige Ideen zur Milderung jeder der Mängel der gegenwärtigen Motoren zu finden, während manchmal Beispiele und einige historische Punkte zu analysieren.
-
Nachteile n°1: das Gleichgewicht ist
schwierig
Es ist oft versichert, nur durch den Zusatz von drehenden unsymmetrischen Wellen, ohne Werkzeug, um die Kraft auf die Räder zu geben. Aber sie entschädigen der Trägheit des mobilen Teile des Motors (vor allem Kolben und Stangen ... Cf. Abb. 5.). In einer Art ist es ein unbeholfer und umfangreicher Zusatz, das aussieht wie ein Herumbasteln aus einer konzeptioneller Sicht. Es ist leider eine notwendige Schmerz für praktisch alle gegenwärtigen bekannten Motoren, sobald ihre Geschwindigkeit der Rotation zuviel erhöht wird (mehr als 4000 Runde / min), weil sie nicht eigensicheren ausgeglichenen sind.
Die Schwingungen, die sie erzeugen, sind offenbar bedrohlich für die Langlebigkeit der Teile, für die Übertragung der Bewegungen und für den Komfort der Passagiere. Auch verpflichten sie, dem Motor anti-pulsierenden Silent-Blocks zu geben, die Energie verbrauchen, und dann fahren sie indirekt zur Verschmutzung, zusätzlich ein verloren Volumen für nobler Funktionen zu brauchen
Abb 5. Abb. 6.
Im Hinblick auf die Kolben-Stab-Kurbelwelle Architekturen von Motoren (die am weitesten verbreitete), haben die Schwingungen 2 Ursprünge: die Bewegung von Kommen und Gehen der Kolben und die Bewegung des Pendels der Stäbe. Auch wenn bei einigen Arten von Motoren, gibt es einige Symmetrien teilweise oder sogar vollständig Gleichgewicht der Kräfte der Trägheit dieser Teile (zum Beispiel die Motoren Linie 6 über Zylinder, dass BMW liebt so viel), hat man im Allgemein keine vollständige Ausgleich, ohne den Zusatz von drehenden unausgewogen Welle (vgl. Abb.. 6. und 7.)
Für die Wankel-Motoren, von denen nur Mazda mit Erfolg ihrer Industrialisierung verfolgt , besitzt der Rotor eine epicycloïdale Bewegung , dass es auch schwierig zu balancieren ist, zum Beispiel indem mehrere Rotoren zu paaren ...
(A)
gegen Kolben (B) gemeinsame manetons (C) getrennt
manetons
-
Nachteil n°2: ihre Kraft ist nicht
bequem variabel
Das bekommene Volumen durch die Bewegung der Kolben (im weitesten Sinne des Begriffs) ist in der Regel immer von der geometrischen Eigenschaften der Kurbelwelle streng gefroren . Dieses Volumen ist für die Motoren mit Kolben / Zylinder fast unmöglich zu ändern (es wäre notwendig die Exzentrizität der Kurbelwelle zu modifizieren). Auf der Wankel-Motoren ist es unmöglich, weil ihre Kinematik ist durch die epitrochoïdale Form der Decke zuviel gezwungen.
Allerdings kann man die Kapazität des Motors ändern, während die Unterdrückung der Wirkung von einem oder mehreren Zylindern (oder Rotoren auf einem Wankel mit mehreren Rotoren), um nur einen Bruchteil der gesamten Leistung des Motors zu nutzen, was ist schließlich ausreichend unter der Bedingung eine Vielzahl von Verbrennungskammern zu haben: zum Beispiel können die gehobenen Motoren mit einer großen Anzahl der Zylinder (oder Rotoren), wie der Cadillac Sixteen mit 16 Zylinder in V, mit 4, 8, 12 oder 16 aktiven Zylinder arbeiten (Abb.. 8.). Diese Technik wird auch bei einigen deutschen V12 (Mercedes, BMW ...). Man kann theoretisch die Kraft von P / N erhöhen oder sinken, wo P die maximale Kraft und N die Anzahl der Zylinder sind.
Auch offensichtlich, Je mehr N groß ist und je desto die Kapazität fast kontinuierlich sich ändert. Aber aus Gründen des Gleichgewichtst, werden die Zylinder im allgemein durch 4 ausgelöscht, seltener von 2, und so regelmäßig wie möglich an der Kurbelwelle zur Begrenzung seiner Torsion. Außerdem je N kleiner ist, desto mehr die Freiheit der Regelung ungenügend wird ; die Grenzen der monozylinder entspricht zum Löschen des ganzen Motors ! Und schliesslich ist es keine optimale Lösung für eine Vielzahl von Kombinationen möglicher Leistungen, mit identischen Kammern zu arbeiten.
Abb.. 8.: Motor mit variabler Kapazität durch
Deaktivierungen der Zylinder.,
(Keine Übersetzung zur Verfügung, gezogen vom Französichen
Zeitschrift "Autoconcept")
Die variable Verkeilen der Ventile für
die Aufnahmee
und den Auspuff ist äußerst wichtig, um
die Emissionen von Schadstoffen zu reduzieren. Es besteht in der Förderung oder
Verzögerung der
Öffnungen und die Schließungen der Ventile, dass sie
sich für die Zulassung
oder Abgas, und dies nach elektronisch Steuerung die auf komplexen
mathematischen Gesetzen basierte wird. Die
variabele Verkeilen manchmal besteht,
zusätzlich zu den Augenblick der Öffnungen und
Schließungen, der Amplitude der Bewegung
der Ventile anzupassen, und damit die Fläche, durch welche
frisch oder
Abgase gehen.
Die meisten der Zeit, wird die Variable Verkeilen durch Steuerung der Drehung der Welle (oft mit Nocken) in Bezug auf ein anderes : es betrifft die Gesamtheit der Zylinder mit der gesteuerte Welle die die Zulassung verwaltet. Man kann nicht jeden Zylinder unabhängig steuern, was lästig ist, wenn man einige Kammern deaktivieren will (Ventile für die Aufnahme oder den Abgas geschlossen dauerhaft). Es ist wirklich kein Problem bei den gegenteiligen Fall.
Mehrere
Technologien erreichen diese Steuerungen der Ventilen : Räder
mit
Spiralige Getriebe, (Abb. 9)., Druck von Öl-Kontrolle der
relativen Rotation einer Welle (Toyota Yaris, System BMW Vanos, Abb.
10. Und 11.). Sie haben gemeinsam begrenzte Amplituden
der Winkel,
relativ langsam (die Häufigkeit der Regulierung muss schwach
vor der Geschwindigkeit der Rotation des Motors), und auf alle
Motoren benutzt zu werden, entweder der gehobenen Klasse oder die
Stadt-Autos ;
die beide suchen nach Verringerung des Verbrauchs.
Projekte des Systems "camless" existieren - ohne Nocken - (Abb.. 12.): Zum Beispiel würde bei Renault jedes Ventil unabhängig von einer elektromagnetischen Aktuator bestellt, die sehr freie Verkeilen von einem Zylinder zu den anderen und eine variabele Öffnung und Schließung der Ventilen erlaubt. Aber es ist nicht ihnen gelungen, zahlreich in den Autos zu sein, weil sie eine erhöhte elektrische Leistung brauchen (es wäre notwendig, die "Architektur 42V" zu haben) um das System wirklich effizient zu werden, während eine Senkung der Stromstärke und die elektrischen Joule Verluste zu erreichen und sinken.
Diese Architektur ist vor ein paar Jahren wie eine kurzfristige Notwendigkeit (unabhängig von der Camless-System) gezeigt worden und es kommt gegen den Widerstand der "Standards 12V", für welche die große Anzahl von Zubehör vogestellt werden. Desahlb ist es überhaupt nicht sicher die Systeme 42V in den nächsten Jahren zu sehen, vielleicht mehr...
Fig. 12. : Abb.. 12.: Prinzip der Camless System, keine Übersetzung zur Verfügung (gezogen vom französichen Zeitschrift Autoconcept)
Schließlich ist es eines der seltenen
industriellen Mechanismen um die Amplitude der Ventilen zu steuern das BMW Valvetronic (Cf.
Abb. 13). .
Abb.. 13.: Grundsatz der Arbeit der Veränderung für den Ventilen vorgeschlagen von dem BMW Valvetronic System,
keine Übersetzung zur Verfügung (gezogen vom französichen Zeitschrift Autoconcept)
-
Nachteil n°4: ihre
Verdichtungsverhältnis ist nicht leicht zu ändern
Das Verdichtungsverhältnis (oder volumetrisches
Verhältnis)
ist die Teilung zwischen dem Volumen des Verbrennungskammers im Spitze
toten Punkt und dem einen dieses gleichen Kammers im unterst-toten
Punkt. Die Ideen von Spitze-tot-Punkte oder unterst-tot-Punkt
assoziiert anfangs zu den Motoren mit Kolben-Stab-Kurbelwelle, wird zu
allem Motor mit verformbarem Verbrennungskammer verallgemeinert.
Das volumetrische Verhältnis ist ein sehr wichtiger Parameter in der Vorstellung der Motoren, weil ihre theoretische thermodynamische Ausgabe direkt von es abhängt. Dieses Verhältnis muss ideal hoch sein, aber einer wird von Phänomenen der Flüge von zu stark Pressluft und/oder Entzündung im Fall der Benzin-Motoren (unbeherrschte Auto-Zündung der Mischung während der Verbrennung) technologisch beschränkt. Die ungesteuerte Entzündung ist ein Phänomen zu ächten, weil es zu die Teile des Kammers, besonders die Füße von Ventilen sowie ihren Sitzen, kurzfristig beschädigt. Typisch sind volumetrische Verhältnisse :
o zwischen 8 und 10 für die Benzin Motoren (gesteuerte und befohlene Entzündung)
o zwischen 14 und 24 für die Motor mit spontaner Verbrennung (Diesel)
Die
volumetrischen Verhältnisse von Dieselmotoren werden deutlich
mehr erhöht als jene von Benzinmotoren. Es
wird inzwischen am Anfang vom XXI'ste-Jahrhundert gerechtfertigt ;
Rudolf Diesel wünschte ein spontanes Aufflammen des
Brennstoffes
während seiner Einspritzung im Zylinder. Die Verwendung
irgendeines Entzündungsystems wurde nutzlos. Es verlangte
einen
starken Druck damit die gesogene Luft wird genug heiß, um
unverzüglich bei seiner Einspritzung den Brennstoff zu
verbrennen.
Überdies war der Brennstoff für ökonomische
Gründe
wenig feuergefährlich : es handelte sich um schwere
Öle und
Staub der Kohle! Die logische Folge dieses Schrittes ist die massivere
Struktur dieser Art von Motor (um starke Temperaturen und Drucke zu
unterstützen), was verlangsamte die Einpflanzung in solche
schwere
Motoren auf den Autos. Die Verwendung feuergefährlicheren
Dieselbrennstoffes, und die Verbesserung des Widerstandes der
Materialien löste dieses Problem: in den Sechzigern erschien
das
Dieselöl wirklich für die Autos. Seit den Neunzigern,
die hohe Beherrschung
der Dieseleinspritzung,
mit die Hilfe von hohen Druckeinspritzpumpen und Pumpenn, die Bosch
gegenwärtig der Leiter ist - nach den Kauf zu Fiat einige
Patente
-., erlauben die
Dieselmotoren, um die Benzinmotoren in den Autos zu ersetzen
! Es ist eine unglaubliche Rache, wenn man weiß, dass
Dieselmotoren zu den primitiven Apparaten von Hof, Lastwagen und
Traktoren eine lange Zeit reserviert worden sind, und dass die jungen
Fans von GTi (sportliche Benzinmotoren) von den Achtzigern, die das
Berlindieselöl ihres Vaters mit einem höhnischen
Gesicht
anschauten, jetzt finden ihres Vergnügen im deutschen TDis ,
um zu
fahren !
Aber die volumetrischen Verhältnisse wissen wichtige Wechsel von einem Motor zum anderen, besonders für das hochüberfütterte Dieselöl : man läßt manchmal dieses Verhältnis bis 7 herunter, um den maximalen Druck in den Zylinder zu beschränken. Es geht auf die gleiche Weise für Benzinturbomotoren, aber in weniger wichtigen Verhältnissen. Die Erbauer sind außerdem zurückhaltender, Benzinmotoren zu überfüttern, weil es die Drucke und hohe Temperaturen weniger leicht unterstützt, wohingegen die Dieselmotoren geraden Kurs in diese Optik entworfen werden. Andererseits kompliziert das Phänomen der unbeherrschte auto-Entzündung der Benzinmotoren ihr Überfütternweiter . Auch industrialisieren wenige Hersteller das überfütternde Benzin (man kann den Motoren Audi 1.8T 150 Ch und Saab 2L Turbo 210 Ch erwähnen).
Abbildungen 14 und 15
Die
gegebene zur Turbine mechanische Kraft wird normalerweise auf der
kinetischen und thermalen Energie der Auspuffgase wiedererlangt, wenn
sie aus dem Kammer der Verbrennung ausstoßen werden . Aber
andere
Prozesse sind vorauszusehend: zum Beispiel schlagen einige Hersteller
der Bestandteile als Visteon einen elektrischen Kompressor 12V
vor, fähig einen atmosphärischen Motor in einen
Turbomotor zu
konvertieren, die verkündeten Gewinne in Kraft sind
ungefähr 10% auf dem Drehmoment und 27% in Verbrauch (Abb 14).
Während einer langen Zeit sind die Turbos benutzt worden, um
die
Kraft der Motoren zum Nachteil ihres Verbrauches zu erhöhen :
die
Einführung der Luft in einer größeren
Quantität
erlaubt mehr Brennstoff zu spritzen, deshalb mehr
Energie während eines gleichen Motorzyklus zu
erhalten. Aber
seit einigen Jahren, mit strengeren Anti-verschmutzenden Normen, dem
politischen Anstieg der ökologischen Bedingungen und den
Einschränkungen der Geschwindigkeit, hat der Turbo immer mehr ein
Anti-Verbrauchsziel
und es ist außer der Basis ihres Arbeits, weil sie
erlauben,
Energie in den Auspuffgasen wiederzubekommen, die ansonsten ganz
verloren worden wäre. Ein
weiterer Vorteil der Turbos ist, den Drehmoment bei niedriger Drehzahl
(Abb 15) bedeutungsvoll zu erhöhen.
Es wird leicht das Wagen zu beschleunigensogar für den
mittleren
Wert von der Motor-DREHZAHL, was bringt mit sich einen kleineren
Verbrauch des Brennstoffes herunterzulassen. Heutzutage werden einige
Fahrzeuge sogar mit einem doppelten Turbo ausgestattet: ein
tüchtiges bei niedriger Drehzahl, das andere zu hoher
Drehzahl,
was fährt entweder zur Strategie vom Verringern des Motors
(Downsizing), typisches Beispiel: Volkswagen TSI: 170 hp mit einem
einzigen 1,4 Liter-Motor, entweder zur Strategie der
überaktiven
Kraft (BMW 335d Bi-Turbo-Motor).
Aber
wir sahen, dass die Turbos, dem Druck vom Überfüttern
zufolge, ein variables volumetrisches Verhältnis auferlegen,
um
ihr ganzes Potenzial zu ziehen; es ist eine der Schwierigkeiten der
Ausbeutung der gegenwärtigen überfütterten
Motoren.
Selten Autos Hersteller wie Saab entwickeln variable volumetrische
Verhältnismotoren, die drehende Decke relativ zur Achse der
Kurbelwelle nutzen(der Saab SVC). Dieser Motor ist bei einem mittleren
Schritt zwischen dem Prototyp und der Industrialisierung und verlangt
wahrscheinlich teure zusätzliche Teile (Stäbe,
Drehpunkte).). Auf die gleiche Weise in Frankreich versucht
MCE-5
ein
Abenteuer mit einer anderen Kinematik, aber zur gleichen Phase der der
SVC von Saab. Am öftesten haben Turbomotoren einen
volumetrischen
Bericht, der einmal für alles fest gewahlt
worden ist.
Es ist die ein Kompromiss dazwischen eine nicht
überfütterte
Arbeit und (zum Beispiel für kleine Geschwindigkeit) und eine
volle Kraft (im Fall einer starken Gebühr für den
Motor).).
-
Nachteil n°5: der sofortige Drehmoment
auf der Ausganswelle oszilliert eine Menge
Es ist
zum 4 Takt-Zyklus (Eintritt, Verdichtung, Explosion,
Auspuff) eigen,
der die meisten gegenwärtige Motoren nutzen. In Hinsicht auf
den
Motoren mit Zylindern und Kolben präsentiert jeder Zylinder
nur
einen Motortakt. (der dritte Takt). Und dieses nur während 2
Revolutionen der Kurbelwelle, was sehr klein ist, wenn man
wünscht, ein gutes reguläres Drehmoment für
den Motor zu
haben. Die 2 Zylinder Motoren kommen zu einen Motortakt per Runde der
Kurbelwelle an, und so weiter (n-Zylinder, n/2 Motortakt pro
Revolution). Für den Wankel monorotor ist die Situation ein
bisschen weniger schlecht, weil es pro Revolution des Ausgabenstieles 1
Motortakt gibt, und entweder für n-Rotoren, n Motortakte pro
Revolution.
Aber nur eine
schwache Variation des Wertes des Drehmomentes um seinen zeitlichen
Durchschnitt erlaubt, das Fahrzeug effizient
abzuschleppen, weil
der Motor sich zwischen 2 Motortakte weniger ersticken wird.
Für
eine gegebene Kapazität ist es deshalb besser, zahlreiche
Verbrennungskammern zu haben, wenn man wünscht, ein
reguläres
Drehmoment zu haben, als einem ein einmaligen und großen
Verbrennngskammer.
Der Motor wird keinen grösseren Verbrauch haben und wird noch
mit
kräftigeren Ziehengeschäftsfähigkeiten sein.
Ansonsten, als man es zu der Zeit der Analyse des Mangel n°2
sah,
ist es auch interessant um die Ausgabekraft zu
verändern .
Hier kann man über die 2-Takt Motoren reden, die auf den Mofas
benutzt werden, oder auf einigen landwirtschaftlichen primitiven
Apparaten (die Heckenschere...). Ein Bruchteil der Bewegung
des
Kolbens wird benutzt, um beide die Übertragung von frischer
Luft
den Auspuff der verbrannten Gase zu machen. Diese Motoren
präsentieren neben Runde 1 Motortakt, ähnlich zum
Wankel
monorotor von diesem Gesichtspunkt., das, was in Verhältnis zu
den
4 Takt vorteilhaft ist. Aber sie präsentieren 2 bedeutende
Nachteile :
o Der Schwung ist nie perfekt perfekt ; einige verbrannten Gasen bleiben in einem ungenauen Volumen im Zylinder, was den Eintritt frischer Luftvoll stopft.
o Die Quantität von Hitze, von der erfrischende Schaltung zu evakuieren, wird beinahe im Vergleich zum gleichen Motor verdoppelt, der mit ein 4-Takt Zyklus arbeiten würde.
Wegen
dieser 2 Gründe ist es utopisch, zu denken, dass ein 2-Takt
Zyklus
verdoppelt die Kraft des gleichen Motors, der an ein 4-Takt arbeitet.
Ein Gewinn von 50% ist schon zweckmäßig. Die 2-Takt
Motoren
haben hauptsächlich und paradoxerweise 2
gegenüberliegende
Anträge :
o Die kleinen Motoren mit gesteuertem Entzünden, mit hoher Drehzahl und wenigen Zylindern (monocylinder am öftesten), was gibt ein tüchtiges Abkühlen des Motors neben Luft und/oder Wasser. Die Flügel vom Abkühlen, die auf Mofas gesehen werden, oder Go-Karts sind einige der typischen Beispiele der kleinen 2-Takt Motoren
o Schwere Dieselmotoren mit sehr langsamer Drehzahl (ungefähr 200 bis 800 Drehzahlen) und starker Kraft (mehrere Tausende von Ch, mehr als zwanzig Zylindern) statteten mit kultivierten Systemen vom Abkühlen aus, (mit Wasser oder Öl besonders, Motorblock und Ventile.). Sie sind auf den Schiffen im Allgemeinen gebraucht, die mit einem Generator verbunden werden, um Elektrizität zu schaffen, oder direkt zur Helix des Bootes.
Man wird merken,
dass die Verkleinerung der Verunreinigung keine bedeutende Sorge
für diese 2 Anträge ist. In einem Kontext der
Einschränkung der Verunreinigung kann man diese Art von
Motoren nicht benutzen,
weil man die Mischung von frischer Luft und verbrannten Gasen nicht
genug kennt, um die richtige Quantität von Brennstoff zu
spritzen.
Im Allgemeinen wird zuviel Brennstoff eingespritzt, um den ganzen
gegenwärtigen Oxygen im Kammer wirklich zu konsumieren ; es
ist
der gewählte Weg der Leichtigkeit, was
ist augenscheinlich genauer Schadstoff (Schaffung der unverbrannten
Kohlenwasserstoffe), zusätzlich nicht wirtschaftlich zu sein.
- Nachteil n°6 : Die ernsten Mängel von der Kinematik "Kolben / Stab / Kurbelwelle"
Problem n°1: 2 Runde der Kurbenwelle um nur ein motoriesende Zeit per Zylinder !
Problem n°2: der zu langsame und lange Durchgang des Kolbens zu den höchten / untersten Toten Punkten (TDC und BDC)
Die Kinematik "Kolben / Stab / Kurbelwelle" erzeugt einen sehr anhaltenden Durchgang des Kolbens beim TDC, weil seine Position ist, zusehends ein er Sinusoïde des Drehungswinkels des Motorstieles, mit einer 720° Periode. Diese Sinusoïde hat zu viel weichen extrema, was besonders beim TDC bestraft, wegen dieser Gründe :* die Verdichtung muss bedeutungsvoll anfangen, sobald der BDC erreicht wird, so dass die Gasen sich erwärmten, besonders am Ende des Aufstiegs des Kolbens : höhe und homogen Temperatur sind nutzbar vor der Einspritzung des Brennstoffes für Dieselöl oder direkte Benzineinspritzung.
* Die Explosion / Entspannung verdient, lang zu sein, weil die chemischen Reaktionen der Verbrennung nicht sofortig sind, und die erzeugte Drucke verlangen Zeit, um gut die beweglichen Stücken zu schieben, weil es die Phase ist, wo die ganze thermomechanische Umwandlung vom Motor gespielt wird.
* der Auspuff muss bedeutungsvoll anfangen, sobald der BDC erreicht
wird: obwohl es die wenigstene adlige Phase des Zyklus ist;
bleibt
es notwendig, den Verbrennungskammer sobald
möglich zu
reinigen für den Eintritt frischer Luft ohne verlierende
Energie
durch Lamellierung der erschöpften Flüssigkeiten.
-
Nachteil n°7: ihre Kompaktheit
ist zu schwach
In Vorrunde ist es notwendig, diesen Begriff von einem Verhältnis zwischen 2 Volumen mathematisch zu definieren. Wir wählen ::
oVmot : Volumen, das den Motor enthält, genauer
§ der ganze Motor
§ die zugeteilten Volumen, um die Bewegungen von allen lebenswichtigen beweglichen Teilen zu erlauben: Kolben, Stab, rotierender Stiel, Ventile...
§ Bestimmte
Volumen als jene beabsichtigten zur Einpflanzung in einen
Wechselstromgenerator, von verschiedenen Pumpenn werden
ausgeschlossen.
o Vasp
: Volumen erzeugte in den
Verbrennungskammern,
nur zur
Zeite der Eintritte und dieses auf 2 Revolution der Kurbelwelle, und im
Allgemeinen, während 2 Runden vom FIRST
ununterbrochen drehenden Stiel vom Motor (Warnung : die List
eines abnehmenden Getriebes wird ausgeschlossen)
§ Dieser Hinweis von 2 Runden ist notwendig, um das totale Volumen der Zylinder eines 4-Takt Motors mit Kurbelwelle, Stab und Kolben zu benutzen ..
§ Dieses Volumen entspricht der frischen Luftgebühr, atmete dadurch auf 2 Runden eines nicht überfütterten Motor (im Normale außerhalb Bedingungen für Temperatur und Druck), auf einem 4-Takt Zyklus zu laufen, während das Annehmen, dass das Wiederauffüllen des Kammers ideal stattfindet.
Von diesen 2 Volumen definieren wir der Kompaktheit C als das
folgende Verhältnis :
Für
die Wankel-Motoren oder die traditionellen Motoren mit Zylindern gibt
die von ihrem Design auferlegte Architektur eine Zahl dieser
Kompaktheit, sehr beträchtlich zu 1 (< 0.1). Aber
nichts
verbietet auf 2 Runden eine sehr überlegene Kompaktheit !
Während man die maximale Kraft solcher Motoren P nennt,
hätte
man sehr wichtige volumische Kräfte, die von P / Vmot definiert
werden, was einige ideale Bewerber für
eine hybride Architektur aus ihnen machen würde !
Im Allgemeinen sind alle Gewinne der Kraft zu gleichem Volumen
nützlich für, motorisierte Anträgen
(Fahrzeugen,
Motorräder, die Heckenschere, Kettensägen, Flugzeuge,
Lastwagen...). Es erlaubt es, mehr Kraft bei gleichem Volumen zu
bekommen, oder gleiche Kraft bei kleinerem Volumen zu bekommen...
1. Einige Berichte | 2. Quellen der Energie verwendbare auf einem Fahrzeug | 3. Hybride Architektur | 4. Überblick von genauen Angaben |
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