Milyarder Bill Gates və Khosla Ventures-in əks-piston mühərrikləri layihələndirən EcoMotors şirkətinə milyonlarla dollar sərmayə qoymağa qərar verdiyi zaman, avtomobil dünyası buna diqqət yetirdi. Əks-piston mühərriklərinin uzun və zəngin tarixi var, lakin onlar yol nəqliyyatında demək olar ki, heç vaxt geniş istifadə edilməyib. EcoMotors bu diqqətdən kənarda qalmış texnologiyaya yeni baxış açısı ilə yanaşaraq vəziyyəti dəyişməyi qarşısına məqsəd qoydu.
OPOC Mühərriki Nədir?
EcoMotors öz mühərrikinə OPOC adını verdi — bu, Əks Piston Əks Silindr (Opposed Piston Opposed Cylinder) ifadəsinin abbreviaturasıdır. Konstruksiyada hər birində bir-birinə baxan iki piston olan iki silindr mövcuddur. OPOC arxitekturası benzin mühərrikləri (spirt yanacaqlı variantlar daxil olmaqla) ilə uyğun olsa da, EcoMotors əsas etibarilə dizel tətbiqlərinə diqqət yetirmişdir.
OPOC Mühərriki Necə İşləyir?
OPOC mühərriki iki taktlı dövrəyə əsasən işləyir, yəni hər silindrdəki əks pistonlar bir krank mili dövrəsində güc taktını tamamlayır. Pistonlar ölü nöqtələrinə doğru hərəkət etdikcə silindr divarlarındakı kanalları açır — bir piston qəbulu, digəri isə ixracı idarə edir. Kanal vaxtlaması diqqətlə nizamlanmışdır: ixrac kanalı bir qədər tez açılır və qəbul kanalından tez bağlanır; bu, səmərəli qaz mübadiləsi üçün vacibdir.
Silindr başlıqlarının, klapanların və onların müvafiq mexanizmlərinin aradan qaldırılması əhəmiyyətli üstünlüklər qazandırmışdır. EcoMotors-un məlumatına görə, eyni gücə malik adi dizel mühərriki ilə müqayisədə OPOC aşağıdakı göstəriciləri təmin edir:
- Sürtünmə itkilərinin 50% azaldılması
- Yağ sərfiyyatının 50% aşağı düşməsi
- Ümumi hissə sayının 50% azalması
- Çəkinin 30–50% azaldılması
- Mühərrik bölməsindəki ölçülərin 2–4 dəfə kiçilməsi
Əsas İnnovasiya: Tək Mərkəzi Krank Mili
OPOC-u əvvəlki əks-piston konstruksiyalarından fərqləndirən əsas xüsusiyyət tək mərkəzi krank milinin istifadəsidir. Əvvəlki versiyalar — mühərrikin hər ucunda bir olmaqla — iki krank mili tələb edirdi ki, bu da onları xeyli daha böyük və ağır edirdi. Bu ağırlıq köhnə konstruksiyaları yalnız dizel lokomotivlər və gəmilərlə məhdudlaşdırırdı. Hər şeyi bir mərkəzi krank mili ətrafında birləşdirərək EcoMotors əks-piston formatını çox daha geniş nəqliyyat vasitələri üçün əlverişli hala gətirdi.
Elektrik Turbokompressoru: İki Taktlı Süpürmə Probleminin Həlli
Bütün iki taktlı mühərriklər kimi, OPOC da kanallar açıq olduğunda silindrləri süpürmək üçün xarici qurğu tələb edir. EcoMotors bu funksiyanı turbokompressora həvalə etdi — lakin bu, aşkar bir problem yaradır: turbokompressor işə salınma zamanı egzoz qazları təzyiq yaratmamışdan əvvəl işə yaramır.
Həll yolu turbokompressor milinə quraşdırılmış inteqrasiya olunmuş elektrik motorudur. Bu tamamilə yeni bir konsepsiya deyil, lakin EcoMotors istehsala yönəlik konstruksiyada onu tətbiq edən ilk şirkətlərdən biri oldu. Sistem belə işləyir:
- İşə salınma zamanı: Elektrik motoru bort akkumulyator blokundan enerji alaraq turbokompressoru fırladır və mühərrik iş sürətinə çatmamışdan əvvəl silindrlərin süpürülməsini təmin edir.
- Sabit sürətlə hərəkət zamanı: Elektrik motoru söndürülür, turbokompressor isə adi rejimdə işləyir.
- Yüksək yük zamanı: Egzoz axını güclü olduqda, elektrik motoru rolunu dəyişərək generator kimi çalışır, enerji bərpası həyata keçirilir və akkumulyator yenidən doldurulur.
Performans Potensialı və Nəzəri Üstünlüklər
OPOC-un iki taktlı arxitekturası nəzəri olaraq müqayisəli dörd taktlı mühərrikdən iki dəfə yüksək güc-həcm nisbəti təmin etmə qabiliyyətinə malikdir — lakin bu səviyyəyə praktikada hələ çatılmamışdır. Digər mexaniki üstünlük piston yolundan irəli gəlir: iki əks piston yol məsafəsini bölüşdürdüyündən, hər piston eyni mühərrik sürətində adi pistonun qət etdiyi məsafənin yalnız yarısını qət etməlidir. Bu isə birbaşa daha aşağı piston sürətinə və azaldılmış sürtünmə itkilərinə çevrilir.
EcoMotors həmçinin iddia edir ki, OPOC-un yanma kamerası həndəsəsi silindrlərin son dərəcə effektiv süpürülməsini təmin edir və bu da iki taktlı dövrənin səmərəliliyini daha da artırır.
Peter Hofbauer: Mühərrikin Arxasındakı Mühəndis
OPOC öz ixtiraçılığını böyük ölçüdə EcoMotors-un təsisçisi, sədri və texnologiya direktoru (CTO) Peter Hofbauer-ə borçludur. Hofbauer iyirmi ildən çox müddət ərzində Volkswagen-də qabaqcıl mühərrik inkişafına rəhbərlik etmiş, o cümlədən VR6 — VW-nin yığcam 15 dərəcəlik dar bucaqlı V6 mühərriki — daxil olmaqla bir sıra innovasiyaların müəllifi olmuşdur. O, 2008-ci ildə EcoMotors-u təsis etməzdən bir neçə il əvvəl OPOC sxemini konseptuallaşdırmağa başlamış, onun təcrübəsi isə layihəyə əhəmiyyətli etibarlılıq qazandırır.
Həqiqi Texniki Xüsusiyyətlər: EM100 Modeli
EcoMotors-un əsas dizel prototipi olan EM100 şasi dinamometri üzərində 500 saatdan çox test keçirmişdir — bu, əsas konstruksiyanın nəzərdə tutulduğu kimi işlədiyini təsdiq etmək üçün kifayət qədər vaxtdır. Lakin iddia edilən performans göstəriciləri mövzusuna gəldikdə, mənzərə daha mürəkkəbdir. Maksimum çıxış parametrlərində EM100 yalnız emissiya nəzarəti aktiv olmayan halda güc və fırlanma momenti hədəflərinə çatır. Bu konfiqurasiyada EcoMotors onu əsasən hərbi tətbiqlər üçün təklif edir: burada güc-çəki nisbəti egzoz uyğunluğundan üstün tutulur.
Mülki yol nəqliyyat vasitələri üçün EcoMotors eyni mühərrikin fərqli nizamlanmış versiyasını aşağıdakı texniki xüsusiyyətlərlə təklif edir:
- Güc: 300 a.g.
- Fırlanma momenti: 746 N·m
- Yanacaq səmərəliliyinin artması: Adi dizeldən ~15% yüksək
- Emissiyalar: Bu konfiqurasiyada standart yol qaydaları ilə uyğundur
15% rəqəmi 45–50% səmərəlilik iddiası ilə müqayisədə təvazökar görünə bilər, lakin mühəndislərin faizin fraksiyaları uğrunda daim mübarizə apardığı bir sahədə bu, yenə də əhəmiyyətli bir irəliləyişi təmsil edir.
Modul Konstruksiya: İki Mühərrik, Bir Ötürücü Sistemi
OPOC arxitekturasının ən cəlbedici aspektlərindən biri onun modul miqyaslanabilirliyidir. EcoMotors iki OPOC blokunun elektron idarəolunan muftə vasitəsilə birləşdirilərək tək dörd silindirli ötürücü sisteminin yaradılmasını təklif edir. Sistem belə işləyir:
- Az yükdə: Yalnız bir modul işləyir, ən səmərəli diapazonunda fəaliyyət göstərir.
- Yüksək yükdə: İkinci modul elektron muftə vasitəsilə hamarca işə salınır.
- Vibrasiya: OPOC öz-özlüyündə yaxşı balanslaşdırıldığından, dayandırılmış modulun yenidən işə salınması minimal səs-küy və sarsıntı ilə müşayiət olunur.
Bu, böyük V-mühərriklərdə silindrlərin deaktivasiyasına konseptual olaraq bənzəyir — lakin mühüm bir fərqlə. Adi silindr söndürmə sistemlərində deaktivləşdirilmiş pistonlar yuxarı-aşağı hərəkətini davam etdirir və parazit sürtünmə itkisi yaradır. OPOC modul sxeminin fərqi isə ondan ibarətdir ki, qeyri-aktiv blok tamamilə dayanır və bu itki tamamilə aradan qaldırılır. Cütləşmiş konfiqurasiyada hər modul 240 a.g. gücə malikdir, birlikdə 480 a.g. verir; eyni zamanda maksimum 45% yanacaq səmərəliliyi artımına nail olur və ciddi egzoz emissiyası standartlarına uyğunluğu qoruyur.
Növbəti Addım: EM65 və Genişlənmə Planları
EcoMotors həmçinin EM100-ün daha kiçik versiyasını hazırlamışdır: EM65 — əsas dizel modeldən daha yüngül və kompakt olan 75 a.g. gücündə iki silindirli blok. EM100-dən fərqli olaraq, EM65 benzin mühərriki kimi nəzərdə tutulmuşdur; bu isə daha geniş tətbiq imkanlarının qapısını açır:
- Yüngül yük maşınları və minik furqonları
- Minik avtomobilləri
- Hibrid-elektrik nəqliyyat vasitələri
OPOC hələ də inkişaf mərhələsindəki texnologiyadır və EcoMotors-un ən cəsarətli iddialarının çoxu hələ real şəraitdə yoxlanılmağı gözləyir. Bununla belə, baş konstruktorun — iyirmi ilini Volkswagen-ə həsr etmiş bir insanın — ixtisası layihəyə əhəmiyyətli etibarlılıq qazandırır. Qeyd etmək lazımdır ki, Hofbauerin OPOC üzərindəki işi erkən Porsche mühəndislik fəlsəfəsini xatırladır; Ferdinand Porsche-nin Volkswagen brendinin yaradılmasındakı əsaslı rolu nəzərə alındıqda isə bu, simvolik baxımdan da təsadüfi deyil.
Bu, tərcümədir. Orijinalı burada oxuya bilərsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e5522.html
Nəşr edilmişdir oktyabr 21, 2021 • oxumaq üçün 7m
