Innill Aisteacha Sáinnithe ar Imeall an Dul Chun Cinn

Níor chuaigh inneall Wankel, inneall Stirling, agus cineálacha éagsúla d’aonaid turba-chumhachta isteach sa phríomhshruth mótarfheithiclí riamh. D’oibrigh roinnt cuideachtaí cáiliúla — ó Mazda go GM, ó Mercedes go Volvo — orthu ar feadh blianta fada. Lean gnólachtaí beaga agus aicmitheoirí aonair ar aghaidh freisin. Mar sin féin, tháinig sé chun solais go raibh i bhfad níos mó gaistí i ngach dearadh malartach ná mar a bhíothas ag súil leis ar dtús. Ní chiallaíonn sé sin nach bhfuil forbairt ar aonaid chumhachta neamhghnácha indéanta. Leanann díograiseoirí ag brú smaointe éagsúla ar aghaidh, agus anseo déanaimid iniúchadh ar roinnt de na coincheapa inneall is eachtarnaí a tógadh riamh.

Innill Timthriall-Roinnte: Dhá Shorcóir, Aon Bhuille Cumhachta

Tháinig roinnt dearthóirí inneall ar an gconclúid go bhfuil an cló clasaiceach de shorcóir, loine, slat nasctha, agus crann-lúide tar éis é féin a chruthú thar bhreis is céad bliain — agus nach dteastaíonn ach gnéithe áirithe a mhionathrú chun innill dó inmheánaigh a fheabhsú seachas iad a athchruthú ón tús. Is é an chéad sampla ar ár liosta ná an t-inneall a d’fhorbair an chuideachta Mheiriceánach Scuderi Group, a choimeádann na buillí iontógtha, comhbhrúite, cumhachta, agus sceite clasaiceacha — ach roinneann iad ar fud dhá shorcóir ar leith:

• Sorcóir fuar (comhbhrúiteoir) — déileálann le hiontógáil agus comhbhrú
• Sorcóir te (oibre) — déileálann leis an mbuille cumhachta agus an sceitheadh

Fad is a bhíonn gás ag leathadh sa sorcóir oibre, bíonn buille iontógtha ag tarlú sa sorcóir fuar, comhbhrúiteoir. Nuair a sceiteann an sorcóir oibre, déanann an sorcóir comhbhrúiteora comhbhrú. Ag deireadh an bhuille comhbhrúite, druideannn an dá loine chuig a lárphointí marbha uachtaracha, taistealann an meascán trí chainéal seachbhealaigh ón sorcóir fuar go dtí an ceann te agus lasann sé. Patentáladh an timthriall roinnte seo — ar timthriall Otto modhnaithe é go bunúsach — in 2006, agus in 2009 thóg Scuderi Group an t-inneall píolótach Scuderi Split Cycle Engine.

Is féidir le sorcóirí comhbhrúiteora agus oibre toisí difriúla agus buillí loinge a bheith acu, rud a fhágann gur féidir paraiméadair inneall a choigeartú go solúbtha — ag feidhmiú mar analaí de thimthriall Miller le leathadh gáis breise. Cuir craobh le comhlaí agus buidéal ardbrú leis an gcainéal idir na sorcóirí, agus is féidir leis an inneall fuinneamh a aisghabháil le linn coscánachta agus é a imscaradh le linn luasghéaraithe. Mar sin féin, ar feadh roinnt blianta, tá gníomhaíochtaí Scuderi Group teoranta do phrótachtaí agus le feiceáil ag taispeántais trádála. Níl na gnóthachain éifeachtachta fíorshaolta tar éis castacht shuntasach an dearaidh a úsáidiú go fóill.

D’iompaigh an chuideachta Chróatach Paut Motor freisin chuig an timthriall oibre roinnte. Mheall a ndearadh spásáilte aird ar roinnt cúiseanna:

• Páirteanna gluaiste i bhfad níos lú ná innill ghnátha
• Caillteanais frithchuimilt níos ísle
• Torann oibriúcháin laghdaithe
• Toisí dlútha: 500×440×440 mm ag acmhainn 7-lítear
• Meáchan thart ar 135 kg — thart ar leath d’inneall traidisiúnta den astriú céanna

Éilíonn easpa ola sa chrann-lúide-chás umar beirithe seachtrach, ach mheas na haicmitheoirí gurbh é seo cúiteamh inghlactha. Tógadh roinnt prótachtaí, cé nár cinneadh riamh go hoifigiúil an t-aschur cumhachta deiridh. Coiméadadh an prótacht deireanach le chéile in 2011, agus tá an tionscadal i bhfuacht ó shin i leith.

Inneall Dhá-Bhuille Bonner: An Castacht is Airde, Spriocanna Uaillmhianacha

Aicmíodh inneall dhá-bhuille Bonner (ainmnithe as a urraitheoir, Bonner Motor) in 2006 sna Stáit Aontaithe ag Walter Schmid agus brúnn sé castacht mheicniúil níos faide fós. Cosúil le Paut Motor, tá a chuid sorcóirí eagraithe i gcumraíocht X, agus déanann an crann-lúide gluaiseacht phlaenéadach trí chóras giar. I measc na bpríomhghnéithe tá:

• Comhlaí i mbun sorcóirí agus comhlaí spól rothlacha i gcolainn an mhótair le haghaidh dáileadh gáis
• Lointe seachtracha ar féidir leo bogadh beagán faoi bhrú ola chun cóimheas comhbhrúite athraitheach a sholáthar
• Cóimheas cumhachta-go-meáchain ard mar phríomhsprioc dearaidh

I dteoiric, breathnaíonn inneall Bonner tarraingteach. I gcleachtas, áfach, níl aon nuacht shuntasach tagtha ón tionscadal le blianta — de réir dealraimh, níor chomhlíon sé na súiléirimh.

Innill Aiseacha: Sorcóirí Eagraithe Cosúil le Réabhlóidí

Choimeád aicmitheoirí eile timthriallta oibre an innill dó inmheánaigh slán ach shamhlaigh siad leagan amach fisiciúil a chomhpháirteanna arís. Is sampla príomha iad innill aiseacha, a bhfuil siad ann le breis is céad bliain. Athraíonn siad ó thaobh mionsonraí de ach roinneann siad prionsabal coitianta: tá sorcóirí eagraithe cosúil le cartúis i druma réabhlóidí, comhaiseach leis an gcrann aschuir. Tiontaíonn meicníochtaí éagsúla — cosúil le bioráin claonta agus leacáin chóinéadacha — gluaiseacht fhrithpháirteach na loiní ina rothlú crainn.

Is cineál suntasach amháin é tionscadal Duke Engines ón Nua-Shéalainn: inneall aisceach cúig-shorcóir, ceithre-bhuille le díshraonadh 3-lítear. I gcomparáid le hinneall gnátha den acmhainn chéanna, thairg aonad Duke:

• Meáchan 19% níos ísle
• Pacáistiú 36% níos dlúithe
• Acmhainn fheidhme ilchuspóireach trasna earnálacha mótarfheithiclí, mara, agus eitlíochta

Rinneadh gealltanais uaillmhianacha faoi ghlacadh forleathan — ach d’fhan brionglóidí faoi cheannasú an domhain ina mbrionglóidí.

Téann inneall RadMax ó chuideachta Cheanadach Reg Technologies níos faide fós leis an gcoincheap aiseach. In ionad sorcóirí ar leith, cruthaítear dosaen rannán laistigh de druma coitianta ag baint úsáide as lanna tanaí. Bogann pláití atá suiteáilte i bhfaicillí an rótair feadh na lanna sin agus an rótar ag casadh, agus sainíonn dromchlaí cuar ag deireadh an druma conairí na lann agus riallaíonn siad malartú gáis. Tréithe suntasacha:

• Comhoiriúnach le cineálacha iolraca breosla, cé gurbh é díosal an fócas tosaigh
• Bhí prótacht 2003 díreach 152 mm i dtrastomhas agus i bhfad ach tháirg sé 42 each-chumhacht — i bhfad níos mó ná inneall gnátha de mhéid coibhéiseach
• De réir tuairisce, shroich prótachtaí níos déanaí 127 each-chumhacht agus 380 each-chumhacht

In ainneoin na bhfigiúirí geallúnacha seo, is cosúil go bhfanann gach gníomhaíocht RadMax ag an gcéim thurgnamhach.

Innill Tóróideacha: Nuair a Éiríonn an Sorcóir ina Dhonát

Is cás-staidéar eile é an VGT Engine (Inneall Tóróideach Géoiméadrachta Athraitheach) ón gcuideachta Cheanadach VGT Technologies atá díchumasaithe anois ina léiríonn an teoiric níos fearr ná an cleachtas. Tástáladh den chéad uair in 2005 é, cuireann an t-inneall tóróid in ionad an tsorcóra ghnáthaigh — seomra i gcruth donáit — ina rothlaíonn rótar le péire loiní ceangailte.

Rothlaíonn diosca dáileacháin tanaí le gearradh amach do na lointe trasna an tóróid trí thiomáint beilt, ag sriantú meascán breosla-aeir le linn comhbhrú agus an bhuille cumhachta. In 2009, d’fhorbair fiontraithe Mheiriceánacha Gary Kelley agus Rick Ivas go neamhspleách inneall tóróideach a léirigh go dlúth dearadh Ceanadach. Mhol a meastacháin go seachadfadh tóróid le trastomhas leath-méadair:

• 230 each-chumhacht
• Thart ar 1,000 N·m de lúbadh
• Uile ag díreach 1,050 rpm

Ní thaispeánann a gcuideachta, Garric Engines, ach teachtaireacht ghearr ar a láithreán gréasáin: “Go raibh maith agat as do spéis. D’fhéadfaí an leathanach a nuashonrú amach anseo.”

An tInneall Nutáiteach: Dioscaí Rothlacha in Ionad Loiní

D’fhéadfadh cinniúint beagáinín níos geallúnaí fanacht leis an inneall nutáiteach a chum Meiriceánach Leonard Meyer in 2006 — tógadh cóipeanna oibre ar a laghad. Tagann an t-ainm ón Laidin nutatio (croitheadh nó luascadh). Cruthaíonn dearadh Meyer ceithre sheomra oibre d’imfhad athraitheach idir colainn an mhótair agus diosca a nutates (luascann) ó thaobh go taobh, ag feidhmiú mar an loine. Gearrtar an diosca ina dhá leath feadh a thrastomhais agus cuirtear é ar crann aschuir i gcruth Z, le cainéil agus comhlaí sa cholainn ag bainistiú malartú gáis.

Thóg Baker Engineering agus a cuideachta deirféar Kinetic BEI prótachtaí, le torthaí iontacha:

• Diosca singil 102 mm: 7 each-chumhacht
• Dhá dhiosca 203 mm: 120 each-chumhacht
• Toisí an innill dhá-dhioscaigh: 500 mm ar fhad, 300 mm trastomhas, díshraonadh 3.8-lítear
• Cóimheas cumhachta-go-meáchain: 2.5–3 each-chumhacht/kg vs. 1–2 each-chumhacht/kg d’innill nádúrtha-asprach mais-tháirgthe

Níl an t-aschur lítear-shonrach chomh iontach sin, ach is suntasach an dlús cumhachta. Is cosúil go bhfuil Baker agus Kinetic ag mionathrú an dearaidh, cé go bhfanann gníomhaíocht ar a láithreáin ghréasáin teoranta.

LiquidPiston: Inneall Wankel Iompaithe Taobh Istigh Amach

Leanann coincheapa inneall rothlach ag mealladh nuálaithe, amhail is go ngeallann imeacht ó shocrú aithnidiúil loine-agus-sorcóra níos fearr feidhmíochta go hinntrinsiceach. D’fhorbair Nikolay Shkolnik, iar-innealtóir Sóivéadach a d’athshuigh sna Stáit Aontaithe, agus a mhac Alexander inneall a chuireann i gcuimhne duit inneall Wankel iompaithe taobh istigh amach. Casann rótar i gcruth piseánaigh taobh istigh de sheomra triantánach — an bhunghéoiméadracht chéanna le Wankel — ach go ríthábhachtach, tá na séalacha greamaithe de bhallaí an tseomra seachas den rótar.

Bhunaigh na Shkolnikigh LiquidPiston chun an coincheap a fhorbairt, ag mealladh comh-mhaoiniú ó DARPA le haghaidh úsáide féideartha in:

• Aerárthaí éadroma agus dróin
• Gineadóirí cumhachta iniompartha
• Traein-chumhachta feithiclí hibrideacha

Baineann prótacht 23 cm³ éifeachtacht theirmeach 20% amach cheana féin — iontach don aicme díshraonadh sin. Tá an fhoireann ag díriú anois ar phrótacht díosail ag meáchan thart ar 13 kg agus ag táirgeadh 40 each-chumhacht, le héifeachtacht theirmeach réamh-mheasta ag ardú go 45%.

An tInneall Loine Luascach: Ag Dul Cearnach

Cruthaíonn an t-inneall deireanach inár n-athbhreithniú go bhfuil achomharc an aonaid chomhréidh, dlúth fíor — agus nach iad na rótair an t-aon bhealach amháin chun é a bhaint amach. Ní dhéanann inneall loine luascach Pivotal Engineering ach an loine traidisiúnta a chearnadh, ag déanamh an tsorcóra dronuilleogach i radharc barr. Tá an dearadh dhá-bhuille seo ann le roinnt blianta, agus rinne roinnt prótachtaí mótarrothar agus aerárthaí araon a thiomáint le linn an ama sin.

Díríonn an chuideachta go príomha ar fheidhmchláir eitlíochta, agus cuireann an dearadh roinnt buntáistí fíora ar fáil:

• Cóimheasanna arda aschuir-go-meáchain agus aschuir-go-méid
• Acmhainn iontach ionchuir éigeantaigh, cumasaithe ag cainéal fuaraithe leachtach ag rith trí ais sheasta na loine — gníomh deacair i n-ailtireachtaí inneall gnátha
• Fachtóir foirme cothrom, ós rud é gur féidir an rótar cearnach a dhéanamh an-tanaí

Coincheapa Inneall Eachtarnacha Eile is Fiú a Bheith ar Eolas Fúthu

Tá go leor dearaí inneall eachtarnacha iontacha ann seachas na cinn a cumhdaíodh anseo. Cúpla tagairt onórach:

• Inneall Wankel 12-rótar — ag glacadh coincheap rothlach Mazda go dtí an ceann scríbe
• Inneall muinchille-chomhla Knight — dearadh céad bliain d’aois a rinne iomaíocht ghearr leis an gcomhla poppet
• Innill loinge freasúracha — dhá loine ag roinnt sorcóir singil, gan ceann sorcóra
• Innill cóimheas comhbhrúite athraitheach — ag ceadú coigeartú fíor-ama ar chomhbhrú chun éifeachtacht a bharrfheabhsú trasna dálaí ualaigh
• Innill cúig-bhuille — ag cur sorcóir leathnaithe tiomnaithe leis chun níos mó oibre a bhaint as gáis dó
• Innill lanna-rothlach — ina mbogann comhpháirteanna rótair cosúil le lanna siosúir ag teacht le chéile agus ag scaradh

Cén Fáth Nach nDéanann Innill Mhalartacha Dul go Táirgeadh Mais?

Fiú suirbhé gairid ar dhearaí inneall dó inmheánaigh neamhghnácha nochtann patrún suntasach: na scóir de smaointe cliste, fíorbheagán feithiclí táirgthe. Tá na constaicí athfhillteacha comhsheasmhach:

• Caiteamh séala — cliseann dearaí rothlach go minic mar gheall ar mheathlú séala barr thar am
• Ualaigh mheicniúla malartacha — fulaingeann coincheapa lanna-rothlach tuirse ag an gceangal lann-go-crann
• Castacht déantúsaíochta — tá géoiméadrachtaí eachtarnacha costasach agus deacair a tháirgeadh ar scála
• Iontaofacht agus fad-saoil — ní mheaitseálann innill neamhghnácha taifead buanachta inneall loine traidisiúnta atá caoithe ar feadh 100+ bliain

Is é an dara cúis go mbíonn deacracht ag innill mhalartacha ná nach bhfuil teicneolaíocht inneall dó inmheánaigh gnáthach ina stad. Baineann na hinnill pheitril is déanaí a úsáideann timthriall Miller éifeachtacht theirmeach de suas le 40% amach fiú gan turbocharging — figiúr iontach, ós rud é nach mbainistiú ach 20–30% ag formhór innill pheitril, agus 30–40% ag innill díosail (le díosail mhara mhóra ag sroicheadh suas le 50%).

Is tábhachtaí ná sin uile, tá an malairt dhomhanda ar an inneall dó inmheánaigh tagtha cheana féin: mótair leictreacha agus aonaid chumhachta cealla breosla. Mura réitíonn na haicmitheoirí taobh thiar de na fiosrachtaí eachtarnacha seo a ndúshláin theicniúla go han-luath, b’fhéidir go mbeidh siad ag fáil amach nach bhfuil margadh ag fanacht leo a thuilleadh — beidh feithiclí leictreacha tar éis an bóthar a ghabháil.

Is aistriúchán é seo. Is féidir leat an bunleagan a léamh anseo: https://www.drive.ru/technic/57769ed4ec05c4745f00009b.html