የተቃዋሚ ፒስተን ሞተሮች መታደስ፡ EcoMotors' OPOC የዲዘል ቴክኖሎጂን እንዴት ሊያሽቀዳምጥ ይችላል

ቢሊየነሩ ቢል ጌትስ እና ኮስላ ቬንቸርስ (Khosla Ventures) — የተቃዋሚ ፒስተን ሞተሮችን የሚነድፍ ኩባንያ — EcoMotors ላይ ሚሊዮኖችን ለማፍሰስ ሲወስኑ፣ የተሽከርካሪ ዓለሙ ቀና ብሎ ተመለከተ። የተቃዋሚ ፒስተን ሞተሮች ረዥምና ዝናብ ታሪክ ቢኖራቸውም፣ አሁንም ከመንገድ ትራንስፖርት ዘርፍ ብዙ ጊዜ ርቀው ቆይተዋል። EcoMotors ይህን ዝቅ ተብሎ ለቀረ ቴክኖሎጂ አዲስ አቀራረብ በማቅረብ ለውጥ ለማምጣት ወጣ።

የOPOC ሞተር ምንድን ነው?

EcoMotors ሞተሩን OPOC ብሎ ሰይሞታል — ምህጻሩ Opposed Piston Opposed Cylinder (ተቃዋሚ ፒስተን ተቃዋሚ ሲሊንደር) ማለት ነው። ንድፉ ሁለት ሲሊንደሮች ያሉት ሲሆን፣ እያንዳንዱ ሲሊንደር ሁለት እርስ በርሳቸው የሚጋፈጡ ፒስተኖችን ይዟል። የOPOC አርክቴክቸር ከቤንዚን ሞተሮች ጋር ተኳሃኝ (የአልኮሆል ነዳጅ ዓይነቶችን ጨምሮ) ቢሆንም፣ EcoMotors ትኩረቱን በዋናነት ለዲዘል አፕሊኬሽኖች ሰጥቷል።

የOPOC ሞተር የሚሠራው እንዴት ነው?

የOPOC ሞተር ሁለት-ስትሮክ ዑደት ይጠቀማል፣ ይህም ማለት በእያንዳንዱ ሲሊንደር ውስጥ ያሉ ተቃዋሚ ፒስተኖቹ የኃይል ስትሮካቸውን በአንድ ክራንክሻፍት ሽክርክርት ያጠናቅቃሉ። ፒስተኖቹ ወደ ሞቶ ነጥቦቻቸው ሲዘዋወሩ፣ በሲሊንደሩ ግድግዳ ላይ ያሉ ወደቦችን (ፖርቶችን) ያጋልጣሉ — አንድ ፒስተን የቃጠሎ አየር ቅብ (ኢንቴክ) ሲቆጣጠር፣ ሌላኛው ደግሞ ጭስ መልቀቅን (ኤክሶስት) ይቆጣጠራል። የወደቡ ጊዜ አቀማመጥ (ፖርት ታይሚንግ) በጥንቃቄ ተቀናብሮ፣ የጭስ ወደቡ ከቃጠሎ አየር ወደቡ ትንሽ ቀደም ብሎ እንዲከፈትና ቀደም ብሎ እንዲዘጋ ተደርጓል — ይህ ለቀልጣፋ የጋዝ ልውውጥ ወሳኝ ነው።

የሲሊንደር ጭኖችን (ሄድን)፣ ቫልቮችን እና ተያያዥ ማንቀሳቀሻ ሃርድዌሮቻቸውን ማስወገዱ ትልቅ ውጤቶችን አስገኝቷል። EcoMotors ካቀረበው ዳሲ መሠረት፣ ተመሳሳይ ኃይል ካለው ለዘብ ዲዘል ሞተር ሲነጻጸር OPOC የሚያቀርባቸው ጥቅሞች፡

• 50% የፍሬ ኪሳራ ቅነሳ
• 50% ዝቅተኛ የዘይት ፍጆት
• 50% ያነሱ ጠቅላላ ክፍሎች
• 30–50% የክብደት ቅነሳ
• 2–4 እጥፍ ያነሰ የሞተር ቦታ ፍጆት

ዋናው ፈጠራ፡ አንድ ማዕከላዊ ክራንክሻፍት

OPOC ን ከቀደሙ ተቃዋሚ-ፒስተን ንድፎች የሚለየው አንድ ብቻ ያለው ማዕከላዊ ክራንክሻፍት መጠቀሙ ነው። ቀደምት ዓይነቶቹ ሁለት ክራንክሻፍቶችን — በሞተሩ እያንዳንዱ ጫፍ አንድ — ይፈልጉ ነበር፣ ይህም ሞተሩ በእጅጉ ትልቅና ከባድ እንዲሆን ያደርገው ነበር። ያ ግዝፈት ቀደምት ንድፎቹን ለዲዘል ባቡሮችና መርከቦች ብቻ ወሰናቸው። ሁሉንም ነገር ወደ አንድ ማዕከላዊ ክራንክሻፍት በማሰባሰብ፣ EcoMotors ተቃዋሚ-ፒስተን አቀራረቡን ለሰፊ ዓይነት ተሽከርካሪዎች ሊሆን እንደሚችል አድርጓል።

የኤሌክትሪክ ተርቦቻርጀር፡ ሁለት-ስትሮክ ጽዳት (ስካቬንጂንግ) ችግርን መፍታት

እንደ ሁሉም ሁለት-ስትሮክ ሞተሮች ሁሉ፣ OPOC ወደቦቹ ሲከፈቱ ሲሊንደሮቹን ለማጽዳት ውጫዊ መሳሪያ ያስፈልገዋል። EcoMotors ይህን ሚና ለተርቦቻርጀሩ ሰጠ — ነገር ግን ይሄ ግልፅ ችግር ያስከትላል፡ ሞተሩ ሲጀምር የጭስ ግፊት ሳይገነባ ተርቦቻርጀሩ ምንም ጥቅም አይሰጥም።

መፍትሔው በተርቦቻርጀሩ ዘንግ ላይ የተጠናቀቀ (ኢንቴግሬትድ) ኤሌክትሪክ ሞተር ነው። ይህ ሙሉ ለሙሉ አዲስ ሃሳብ አይደለም፣ ነገር ግን EcoMotors ለምርት-ተኮር ንድፍ ካቀረቧቸው የመጀመሪያዎቹ አንዱ ነበር። አሠራሩ ይህን ይመስላል፡

• ሲጀምር፡ ኤሌክትሪክ ሞተሩ ሞተሩ ሥራ ፍጥነት ከደረሰ በፊት ተርቦቻርጀሩን ለማሽከርከርና ሲሊንደሮቹን ለማጽዳት ከኦንቦርድ ባትሪ ፓክ ኃይል ያወጣል።
• በሩጫ ፍጥነት፡ ኤሌክትሪክ ሞተሩ ይዘጋና ተርቦቻርጀሩ በተለምዶ ይሠራል።
• በከፍተኛ ጭነት፡ ጭሱ ሲጠናከር ኤሌክትሪክ ሞተሩ ሚናውን ቀይሮ ጀነሬተር ሆኖ ኃይልን ያድሳልና ባትሪውን ይሞላል።

የአፈጻጸም አቅምና ቲዎሬቲካዊ ጥቅሞች

የOPOC ሁለት-ስትሮክ አርክቴክቸር ቲዎሬቲካዊ ሁኔታ ላይ ከተመሳሳይ አራት-ስትሮክ ሞተር ሁለት እጥፍ ከፍ ያለ የኃይል-ለ-ቦታ ጥምርታ ሊያቀርብ ይችላል — ምንም እንኳ ይህ ጣሪያ ተግባራዊ ሁኔታ ላይ ሊደረስ ባልቻለ። ሌላ ሜካኒካዊ ጥቅም ከፒስተን ጉዞ ይመጣል፡ ሁለት ተቃዋሚ ፒስተኖቹ የስትሮክ ርቀቱን ስለሚጋሩ፣ እያንዳንዱ ፒስተን በተመሳሳይ የሞተር ፍጥነት ላይ ካለ ለዘብ ፒስተን ግማሹን ርቀት ብቻ ይጓዛል። ይህ ቀጥተኛ ወደ ዝቅ ያሉ የፒስተን ፍጥነቶችና ቀነሰ የፍሬ ኪሳራዎች ይተረጎማል።

EcoMotors እንደሚለው የOPOC ቃጠሎ ክፍሎቹ (ኮምቡሽን ቻምበር) ጂኦሜትሪ ሲሊንደሩ ሙሉ ጽዳት እንዲያቀርብ ያስቻለ ሲሆን፣ ይህ የሁለት-ስትሮክ ዑደቱን ቀልጣፋነት ይጨምራል።

ፒተር ሆፍባወር፡ ከሞተሩ ጀርባ ያለው መሐንዲስ

OPOC ብዙ ብልሃቱን EcoMotors መስራች፣ ሊቀ-መንበርና ዋና ቴክኖሎጂ ዳይሬክተር (CTO) ፒተር ሆፍባወር ካቀርበ ፈጠራ ያገኛል። ሆፍባወር ለሃያ ዓመታት ቮልክስዋገን (Volkswagen) ውስጥ ምርምር ሞተር ልማትን መርቷል፣ VR6 — ፎ.ዋ ጠባብ 15-ዲግሪ ጥምዝ V6 ሞተርን ጨምሮ ፈጠራዎችን ኃላፊ ነበር። EcoMotors በ2008 ከማቋቋሙ ብዙ ዓመት ቀደም ብሎ የOPOC አቀማመጥን ሃሳብ ቀረጻ ጀምሮ ነበር፣ ዳሲ ዳራው ለፕሮጀክቱ ከፍ ያለ ተቀባይነት ይሰጣል።

ሃቀኛ ዓለም ዝርዝሮች፡ EM100 ሞዴል

የEcoMotors ቀዳሚ ዲዘል ፕሮቶታይፕ — EM100 — ከ500 ሰዓት በላይ ቻሲ ዳይናሞሜትር ላይ አጠናቅቋል — ዋናው ንድፍ እንዳሰበው እንደሚሠራ ለማረጋገጥ የሚበቃ ነው። ሆኖም ስለ ተጠቀሱ አፈጻጸም ቁጥሮች ፍካሬ ይበልጥ ውስብስብ ነው። ከፍተኛ ምርት አቀማመጦች ላይ EM100 የኃይልና ቶርክ ዒላሞቹን ያሟላው ያለ ልቀት ቁጥጥር ሲሆን ብቻ ነው። በዚያ ዝርዝር ሁኔታ EcoMotors ኃይል-ለ-ክብደት ጥምርታ ልቀት ተዛማጅነት ከሚቀድምበት ወታደራዊ አፕሊኬሽኖች ዋናው ዒላሙ አድርጎ ያቀርበዋል።

ለሲቪል የመንገድ ተሽከርካሪዎች EcoMotors ከተመሳሳይ ሞተር ከሚከተሉ ዝርዝሮች ጋር ልዩ ቅናሽ ዓይነት ያቀርባሉ፡

• ምርት፡ 300 ኤሽፒ (hp)
• ቶርክ፡ 746 N·m
• የነዳጅ ቁጠባ ማሻሻያ፡ ከለዘብ ዲዘል ~15% ቆጣቢ
• ልቀቶች፡ በዚህ ዝርዝር ሁኔታ ለዘብ የመንገድ ደንቦችን የሚያከብር

15% ከዋናው 45–50% ቁጠባ ጥያቄ ጋር ሲነጻጸር ትንሽ ሊመስል ቢችልም፣ ምህንድስናዊ ቡድኖቹ ለፐርሴንት ክፍልፋዮች ሲሟሟቱ ባለ ኢንዱስትሪ ውስጥ አሁንም ጉልህ ጥቅምን ይወክላል።

ሞጁላር ንድፍ፡ ሁለት ሞተሮች፣ አንድ የሞተር ዘዴ (ፓወርትሬን)

የOPOC አርክቴክቸር ከሚማርኩ ጎኖቹ አንዱ ሞጁላር ሊሆን የሚቻልበት ሁኔታ ነው። EcoMotors ሁለት የOPOC ክፍሎችን ኤሌክትሮኒካዊ ቁጥጥር ባለው ጥምርት (ኮፕሊንግ) ወደ አንድ አራት-ሲሊንደር የሞተር ዘዴ ማጣመርን ያስቃኛል። ዘዴው እንደሚከተለው ይሠራል፡

• ዝቅተኛ ጭነት ላይ፡ አንድ ሞጁል ብቻ ሲሠራ ቀልጣፋ ሩጫ ክልሉ ላይ ይሠራል።
• ከፍ ያለ ጭነት ላይ፡ ሁለተኛው ሞጁል በኤሌክትሮኒካዊ ጥምርት ቅጽበታዊ በሆነ ሁኔታ ይቀጥላል።
• ነቅነቃ (ቪብሬሽን)፡ OPOC ምንፅዋ ሚዛናዊ ባሕርይ ስለሚኖረው፣ ያዘለ ሞጁሉ ሲሠማ ትንሽ ድምፅ ወይም ጠናካራ ስሜት ያስከትላል።

ይህ ሃሳቡ ትላልቅ V-ሞተሮቻቸው ሲሊንደር ዝህዝዝ ዓይነት ቢሆንም — ዋናው ልዩነት ቁልፍ ነው። ለዘብ ሲሊንደር ቁረጥ ዘዴዎች ውስጥ ያዘሉ ፒስተኖቹ ወደ ላይ-ታች መዘዋወር ቀጥለው ፓራሲቲካዊ ጎተትን ይፈጥራሉ። የOPOC ሞጁላር አቀራረብ ውስጥ ግን ያልሠሩ ዩኒቶቹ ሙሉ ለሙሉ ይቆማሉ፣ ይህም ያን ኪሳራ ሙሉ ለሙሉ ያስወግዳል። ጣምራ አቀራረቡ ላይ እያንዳንዱ ሞጁል 240 ኤሽፒ ሲሆን፣ ሁሉ ሲደመር 480 ኤሽፒ ያቀርባሉ፣ ከ45% ዝቅተኛ ነዳጅ ፍጆት ማሻሻያና ጠቃሚ ጭስ ልቀት ደንቦችን ማክበር ጋር።

ቀጣዩ ምንድን ነው፡ EM65 እና የማስፋፊያ እቅዶች

EcoMotors EM100 ን ተከትሎ ትንሽ ዓይነቱን EM65 ን አቅዷል — ዋናው ዲዘል ሞዴሉ ያለ ቀለልና አጭር 75 ኤሽፒ ሁለት-ሲሊንደር ዩኒት። EM100 ን ሳይሆን EM65 ቤንዚን ሞተር አድርጎ ታቅዷል፣ ይህ ሰፊ ዓይነት አፕሊኬሽኖች ዘርፍ ይከፍታል፡

• ቀሉ ትረኮችና ቫኖች
• ሕዝባዊ መኪናዎች (ፓሰንጀር ካርስ)
• ሃይብሪድ-ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች

OPOC አሁንም እያደገ ያለ ቴክኖሎጂ ሲሆን፣ ብዙ የEcoMotors ድፍረቱ ጥያቄዎቹ ሃቀኛ ዓለም ሁኔታዎች ውስጥ ገና ሊረጋገጡ ያሉ ናቸው። ሆኖም ዋናው ነዳፊ ዳሲ — ሃያ ዓመቱን ቮልክስዋገን (Volkswagen) ሰጥቶ ያሳለፈ ሰው — ትልቅ ተቀባይነትን ያቀርባል። ሆፍባወር ላይ ያለው OPOC ሥራ ቀደምት የፖርሸ (Porsche) ምህንድስና ፍልስፍናን ያስታውሳል — ፈርዲናንድ ፖርሸ (Ferdinand Porsche) ለቮልክስዋገን ምርት ዘርፍ ያበረከተው ዳሲ ሚናን ለሚያስታውሱ ሁሉ ተስማሚ ማሚቶ ነው።

ይህ ትርጉም ነው። ዋናውን ጽሑፍ እዚህ ማንበብ ይችሉ፡ https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e5522.html