Орбитальный двигатель Сарич
Орбитальный двигатель Сарича — это тип двигателя внутреннего сгорания , изобретенный в 1972 году Ральфом Саричем , инженером из Перта , Австралия , в котором центральный поршень движется орбитально, а не возвратно-поступательно. Он отличается от концептуально аналогичного двигателя Ванкеля тем, что в нем используется поршень призматической формы, который вращается вокруг оси двигателя без вращения, а не вращающийся трехдольный ротор Ванкеля.
Обзор
[ редактировать ]Двигатель обещал быть примерно втрое меньше по размеру и весу обычных поршневых двигателей за счет компактного расположения камер сгорания. Еще одним преимуществом является отсутствие высокоскоростной зоны контакта со стенками двигателя, в отличие от двигателя Ванкеля, в котором проблемой является износ кромок. Однако камеры сгорания разделены лопатками, которые контактируют как со стенками, так и с вращающимся поршнем, и их труднее герметизировать из-за восьми углов камеры сгорания. [ 1 ]
В патенте двигатель описан как двухтактный двигатель внутреннего сгорания. [ 2 ] но в патенте утверждается, что с другим клапанным механизмом его можно будет использовать как четырехтактный двигатель. [ 2 ] Однако большая часть разработок была проделана над четырехтактными версиями с тарельчатыми и тарельчатыми клапанами. При работе в двухтактном режиме требуется нагнетатель, поскольку для зарядки камеры сгорания нельзя использовать нагнетатель.
Интересно, что в своей основополагающей книге [ 3 ] Исследуя и документируя все возможные способы создания роторно-поршневого вытеснителя, Феликс Ванкель показывает вращающийся поршень и лопастной механизм возвратно-поступательного движения, используемые в орбитальном двигателе.
Исследования и разработки
[ редактировать ]Компания Orbital Engine Company, финансируемая партнером BHP и грантами федерального правительства на исследования и разработки, [ 4 ] работал над этой концепцией с 1972 по 1983 год и имел четырехтактный двигатель объемом 3,5 л, работавший так же хорошо, как и аналогичные бензиновые автомобильные двигатели того времени, в типичных условиях дорожной нагрузки. Технический документ [ 5 ] был подарен Обществу автомобильных инженеров в 1982 году и теперь является частью их исторической коллекции транзакций.
Основной причиной хороших характеристик этого двигателя была разработка уникальной и запатентованной системы впрыска, направленной в камеру сгорания, которая создавала процесс сгорания послойного заряда.
Несколько автопроизводителей со всего мира проявили большой интерес к двигателю, однако выяснилось, что для коммерциализации двигателя еще требуется не менее 100 миллионов долларов на разработку, и источники финансирования решили, что это ненадежная инвестиция. Вместо этого было реализовано, что та же самая система впрыска и сгорания может быть адаптирована к существующим двух- и четырехтактным бензиновым двигателям, и эта работа стала будущим компании, получив название «Процесс орбитального сгорания». [ 6 ] [ 7 ]
В процессе прототипирования двигатель был установлен на 3 автомобиля: Toyota Kijang (3-цилиндровый агрегат) и Suzuki Karimun . (2-цилиндровый агрегат), установленный Сангитом Хари Капуром, когда он работал в PT Wahana Perkasa Auto Jaya, компании, входящей в группу Texmaco. [ 8 ] Трехцилиндровый агрегат также устанавливается на 100 автомобилей Ford Festiva в Австралии, получивших название Festiva EcoSport, и вердикт таков: хотя автомобиль несколько мощнее, чем Ford Festiva 1.3, он не смог обеспечить соответствие требованиям по выбросам, эффективности и шумоизоляции. (шум, вибрация, резкость) одновременное снижение. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
Технические проблемы
[ редактировать ]У орбитального двигателя есть две фундаментальные проблемы конструкции, которые также беспокоят двигатель Ванкеля:
- Камера сгорания с большим соотношением поверхности к объему, что приводит к большим потерям тепла в камере сгорания и, следовательно, к потерям мощности, которые можно значительно уменьшить за счет послойного сгорания ;
- Длинные пути уплотнения и несколько угловых уплотнений означают, что в камере труднее удерживать газы, что приводит к некоторой потере давления и, следовательно, мощности.
Рисунки
[ редактировать ]Несколько концептуальных набросков из патента двигателя:
-
вид в перспективе со снятой торцевой крышкой выпускного отверстия и торцевыми пластинами камеры -
как и раньше, но с удаленными также лопаткой и кулачком
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Филиппинский технологический журнал . Том. 22–23. Институт научно-технической информации. 1997. с. 17.
В то время как ротор двигателя Ванкеля имеет линейный контакт с внутренней поверхностью корпуса, ротор двигателя внутреннего сгорания с концентрическими поворотными лопастями имеет плоский контакт с цилиндром. Двигатель Ванкеля по сути является орбитальным двигателем, потому что...
- ^ Перейти обратно: а б «Роторный двигатель» .
- ^ Ванкель, Феликс (1965). Роторно-поршневые машины . Iliffe Books Ltd. Лондон: ISBN 0592006166 .
- ^ Луиза Флеминг (2004). Excel HSC Бизнес-исследования . Паскаль Пресс. п. 59. ИСБН 978-1-74125-071-8 .
Еще одной катастрофой стало выделение федеральным правительством средств на помощь Ральфу Саричу в разработке его революционного орбитального двигателя. В 1972 году он выиграл конкурс изобретателей и через несколько лет разместил компанию на фондовой бирже.
- ^ Юинг, Питер (1 февраля 1982 г.). «Орбитальный двигатель» . Серия технических документов SAE . 1 . Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International. дои : 10.4271/820348 .
- ^ Джон Эттли (7 июня 2007 г.). Управление инновациями . Рутледж. п. 204. ИСБН 978-1-136-38386-1 .
Прямой впрыск: процесс орбитального сгорания Австралийская компания Orbital Engine начала работу над более чистыми двухтактными двигателями в 1980-х годах. Компания разработала уникальный насос для систем прямого впрыска, а в...
- ^ «Как застопорилось видение Сарича» . Австралийский финансовый обзор . 27 сентября 1996 года . Проверено 18 февраля 2024 г.
- ^ Капур, Очень Дэй. «Интеграция автомобилей» .
- ^ «Почему двухтактный двигатель Australian Orbital так и не взлетел» . Какая машина . 11 августа 2017 года . Проверено 18 февраля 2024 г.
- ^ Ровердог (29 июля 2020 г.). «История двигателя: орбитальный двигатель Сарич — иногда тупик может куда-то привести» . Кербсайд Классик . Проверено 18 февраля 2024 г.
- ^ «Ford Festiva / Aspire второго поколения | Коллекция группы музея науки» . Collection.sciencemuseumgroup.org.uk . Проверено 18 февраля 2024 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]