8-900-374-94-44
Видеоблогер собрал бензиновый мотор, по конструкции напоминающий ранние полноразмерные автомобильные двигатели, но с объёмом цилиндров в 1000 раз меньше. При этом у него есть все элементы настоящего мотора и он работает.
JohnnyQ90 / Youtube
Герой нашей истории относится к типу ДВС с плоской головкой цилиндров. У него есть второе название — двигатель с боковыми клапанами. Простая и надёжная конструкция нередко встречалась на заре автомобилестроения – например, такой двигатель был у Ford Model T. В современных автомобилях клапаны расположены в головке цилиндров – так двигатель работает более эффективно.
Миниатюрные двигатели внутреннего сгорания сами по себе не новость. Взять хотя бы серийно выпускаемые моторчики для кордовых и радиоуправляемых авиамоделей. Они даже меньше, чем герой нашей истории.
Однако те – серийные – представляют собой простейшие двухтактные агрегаты с одним цилиндром и воздушным охлаждением. Напротив, мотор, который собрал ютюбер JohnnyQ90 на видео ниже, по сложности устройства и по типу близок к полноразмерным двигателям примерно 1910-х годов.
Чтобы окончательно вас добить, скажем, что этот мотор – серийный. Точнее, мелкосерийный. Модельный комплект, названный Cison FL4-175, придумала компания Stirlingkit. По-видимому, в названии зашифрованы его основные данные:
Жаль, мощность малыша осталась нераскрытой.
Это настоящий четырёхтактник с водяным охлаждением. У него есть все части настоящего автомобильного двигателя:
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Кое-какие упрощения в двигатель всё-таки внесли. Например, коленвал лежит на бронзовых подшипниках скольжения, в то время как в полноразмерных двигателях, конечно, используются подшипники качения.
Если вы считаете, что собаку съели на сборке моделей, самое время попробовать собрать такой движок. Видно, что JohnnyQ90 потратил немало сил, собирая миниатюрный двигатель. Даже смотреть, как он «одевает» картер, завораживает. Самый ответственный момент – точнейшая регулировка зазоров клапанов — без этого двигатель не будет работать, — а затем установка их под пружины.
Результат? Блогер смог «воспламенить» движок. В самом конце видео он тарахтит, хотя и несколько неровно. Сам JohnnyQ90 честно признаёт, что стартёр не заработал, а масло подтекает. Что не умаляет его подвига.
Самое время посмотреть, как всё выглядит вживую. И напишите нам, любите ли вы собирать такие модели и какая из них доставила вам больше всего радости.
youtube
Нажми и смотри
В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС.
Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.
При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.
По этой причине конструкторы и инженеры постоянно ищут решения, чтобы повысить КПД силового агрегата без увеличения его объема. Для этих целей на автомобилях сегодня активно используется установка турбонаддува, в конструкции моторов применяется система изменения фаз газораспределения, увеличивается степень сжатия и т.д.
Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются.
Давайте остановимся на этом более подробно.
Содержание статьи
Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.
Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.
Аналоги покрупнее можно обычно встретить на бензопилах, газонокосилках, моторных лодках и другой различной технике.
При этом тенденции к созданию микромоторов на бензине не наблюдается. Дело в том, что общий принцип работы в основе имеет возвратно-поступательное движение поршня, а сам агрегат сильно теряет в плане производительности при значительном уменьшении рабочего объема.
Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.
Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.
Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.
Если затрагивать самый маленький дизельный двигатель, такой мотор создали в Англии (Кембридж). Единственное, для его работы используется не привычное для обывателя дизтопливо, а специальная смесь метанола и водорода. Эта смесь способна эффективно самовоспламеняться под давлением. Общий же принцип похож на обычный дизель, то есть при сжатии поршнем горючее воспламеняется, передавая полезную энергию через поршень и шатун на коленвал.
Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов.
Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.
Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дизельный оппозитный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях такого типа ДВС, а также о его преимуществах и недостатках.
Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.
Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.
Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.
Другими словами, самый маленький дизельный двигатель вполне может выступать источником энергии и использоваться в различных целях.
Если в ближайшем будущем инженеры и конструкторы решат ряд имеющихся сегодня проблем (потери тепла по причине малой толщины стенок камер сгорания микродвигателя, сниженный ресурс небольших деталей в условиях высокого нагрева и т.д.), тогда дизельные сверхмалого размера вполне могут стать серийными.
При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.
Напомнить позже
Не так давно мы составили список самых больших двигателей, когда-либо построенных.
Хотя этот маленький одноцилиндровый двигатель от DKW на самом деле довольно большой по сравнению с некоторыми другими агрегатами в этом списке, он примечателен тем, что используется в автомобиле: Peel P50. Считается, что это самый маленький двигатель, когда-либо использовавшийся в серийных автомобилях. Этот четырехтактный бензиновый двигатель выдает всего 4 л.0010
Хотя для этого двигателя не указан объем двигателя, есть показатель мощности: 0,3 л.с. Он живет в «Smalttoe», обладателе мирового рекорда Гиннеса как самый маленький мотоцикл в мире, колесная база которого составляет всего 80 мм.
Испанский военно-морской механик в отставке Хосе Мануэль Эрмо Баррейро («Патело») строит крошечные, искусно сделанные работающие двигатели. Неплохой способ провести годы после работы, не так ли?
Этот двигатель V12, считающийся самым маленьким в мире, был построен за 1220 часов.
Если V12 Патело поражает вас, просто подождите, пока вы не загрузите его более свежий проект, этот W32. Это результат 2520 часов работы и состоит из 850 различных частей.
Как и V12, он идеально сбалансирован, как показано в этом видео с серией монет, размещенных на верхней части двигателя.
Парень по имени Рональд Валентайн уже 30 лет делает крошечные двигатели, в основном для использования в моделях самолетов. Самый маленький — Nanobee — существует только в виде прототипа и имеет рабочий объем всего 0,006 куб. На самом деле это масляная горелка, которую называют «самым маленьким дизельным двигателем в мире».
Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть один из его больших двигателей в действии.
(Спасибо Микалю!)
Здесь вы видите стационарную паровую машину, но в значительно уменьшенном масштабе.
Созданный индийским инженером доктором Икбалом Ахмедом, он имеет высоту всего 6,8 мм, длину 16,24 мм и вес 1,72 г.
Ни один из вышеперечисленных двигателей не удовлетворил вашу потребность в крошечности ? Это должно сработать. На самом деле, этот исследовательский проект Университета Твенте настолько мал, что вам понадобится микроскоп, чтобы увидеть его — его диаметр составляет всего 0,0001 мм.
Микродвигатель состоит из заполненной водой камеры, через которую проходят два электрода. Через электроды проходит ток, в результате чего кислород и водород в воде отделяются друг от друга. Это создает «нанопузырьки» газа, и по мере увеличения объема газа генерируется сила. Ага, наука!
Международная группа физиков создала то, что они называют самым маленьким двигателем в мире. Насколько он мал? Весь двигатель состоит из одного иона кальция, что делает его примерно в 10 миллиардов раз меньше автомобильного двигателя.
Экспериментальный двигатель был разработан международной группой под руководством профессора Фердинанда Шмидт-Калера и Ульриха Пошингера из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце, Германия. Двигатель электрически заряжен, что позволяет легко ловить его с помощью электрических полей. Движущиеся части двигателя — это «собственное вращение» иона. На атомном уровне спин — это измерение углового момента атома.
В двигателе вращение используется для улавливания и преобразования тепла, поглощаемого лазерными лучами, в колебания или вибрации захваченного иона.
Вибрации действуют как маховик, и его энергия помещается в единицы, называемые «квантами», предсказанные квантовой механикой.
«Маховик позволяет нам фактически измерять выходную мощность двигателя атомного масштаба, впервые разделяя отдельные кванты энергии», — говорит соавтор исследования Марк Митчисон из группы QuSys в Тринити-колледже в Дублине. заявление.
Когда двигатель находится в состоянии покоя, он находится в так называемом «основном состоянии» — самой низкой и наиболее стабильной энергии в квантовой физике. Затем, при попадании лазеров, команда смогла наблюдать, как ионный двигатель заставляет маховик работать все быстрее и быстрее.
«Этот эксперимент и теория открывает новую эру в исследовании энергетики технологий, основанных на квантовой теории, которая является основной темой нашей группы.