INN Engine: Τι είναι; Πώς λειτουργεί; Πλεονεκτήματα, ανταλλακτικά…

INNE κινητήρα Πρόκειται για έναν κινητήρα που σχεδιάστηκε και εξελίχθηκε από Ισπανούς, ο οποίος καλείται να πάει ένα βήμα παραπέρα στις χωρητικότητες που έχουν αποκτήσει μέχρι σήμερα με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Είναι ένας συνδυασμός τεχνολογιών, που του δίνουν το πλεονέκτημα του δίχρονους κινητήρεςτου τέσσερις φορές και μάλιστα να το κάνουν συγκρίσιμο με ηλεκτρικούς κινητήρες σε ορισμένους παράγοντες. Ως εκ τούτου, δείχνει μεγαλύτερες δυνατότητες από ό,τι έχουμε συνηθίσει επίδοση, αποδοτικότητα y εκπομπές.

Τι είναι ο κινητήρας INNEengine;

Είναι ένα αντίθετο εμβολοφόρο κινητήρα της εταιρείας Granada INNengine SL. Ως εκ τούτου, η λειτουργία του είναι πολύ παρόμοια με αυτή που συνηθίζεται στους δίχρονους κινητήρες, αλλά χωρίς την τυπική ταλαιπωρία των υπερβολικών εκπομπών. Αυτό συμβαίνει γιατί δεν χρειάζεται να αναμιγνύει λάδι με καύσιμο για να λιπανθεί. Τι οδήγησε στην σχεδόν εξαφάνιση των δίχρονων κινητήρων με την αυστηροποίηση των κανονισμών.

Επιπλέον, ο κινητήρας INNE είναι ένας κινητήρας χωρίς στροφαλοφόρος άξων γιατί μετασχηματίζει τη διαμήκη κίνηση του έμβολα σε εγκύκλιο μέσω πλάκες έκκεντρου και μερικούς οπαδούς. Όπως θα δείτε στην ενότητα για Πλεονέκτημα, αυτό του επιτρέπει να είναι πολύ πιο απλό και με συμπαγές κυλινδρικό σχήμα.

Αυτός ο κινητήρας ολοκληρώστε τον κύκλο σε ένα χρόνο ή, το ίδιο, σε μόλις 180º περιστροφής του κινητήρα. Ως εκ τούτου, υπάρχει κάποια διαμάχη ως προς το αν θα το ονομάσουμε δύο φορές ή απευθείας μία. Επιπλέον, σύμφωνα με τους δημιουργούς του, εάν κατασκευαζόταν ένα μεγαλύτερο μοντέλο, ο κύκλος θα μπορούσε να ολοκληρωθεί σε 60º περιστροφής του κινητήρα ή ακόμη και σε μόλις 45º. Θα ήταν θέμα να έχουμε δίσκους έκκεντρου με περισσότερα υψόμετρα και κοιλάδες, που θα πετύχαιναν λίγες στροφές και τεράστια ροπή.

Πώς λειτουργεί;

Για να καταλάβετε πώς λειτουργεί αυτός ο κινητήρας, πρέπει να γνωρίζετε τι είναι το καθένα από αυτά τεχνολογίες που το απαρτίζουν:

αντίπαλα έμβολα

Αντί να έχει ένα μόνο έμβολο για το καθένα θάλαμος καύσης, το INN Engine έχει ένα για κάθε πλευρά της κάμερας. Ετσι ώστε δύο έμβολα μετατοπίζονται με μία μόνο έκρηξη κατασκευασμένο από καύσιμο. Συνολικά, η τρέχουσα έκδοση αποτελείται από τέσσερις θαλάμους καύσης διατεταγμένους οριζόντια και δύο έμβολα σε καθένα, για συνολικά οκτώ έμβολα.

Είναι ένα σχέδιο που έχει χρησιμοποιηθεί σε βαριά στρατιωτικά μηχανήματα για πολλές δεκαετίες. Ωστόσο, παρά τη μεγάλη του απόδοση και τις χαμηλές εκπομπές ρύπων, δεν έχει χρησιμοποιηθεί στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας λόγω του μεγαλύτερου μεγέθους του, έχοντας δύο στροφαλοφόρους άξονες, δύο έμβολα ανά κύλινδρο με αντίστοιχες μπιέλες και άλλα εξαρτήματα εις διπλούν.

Ωστόσο, στον κινητήρα INNE μειώνονται τα προβλήματα χώρου και κόστους για τον έξυπνο σχεδιασμό του. Αντί να έχει τους κυλίνδρους στη σειρά, όπως είναι συνήθως σε αντίθετους εμβολοφόρους κινητήρες, αυτός ο κινητήρας τους τοποθετεί οριζόντια και σχηματίζει ένα τετράγωνο. Ως εκ τούτου, μπορεί να έχει ένα πολύ πιο συμπαγές κυλινδρικό σχήμα.

Πλάκες έκκεντρου ή ημιτονοειδείς πλάκες

Έχοντας αυτό το κυλινδρικό σχήμα, το πέρασμα της γραμμικής κίνησης των εμβόλων στην κυκλική δεν μπορεί να γίνει από τον τυπικό στροφαλοφόρο άξονα. Για το λόγο αυτό, έχει δύο πλάκες έκκεντρου στα άκρα, που δεν είναι τίποτα άλλο από δίσκους με υψώματα και κοιλάδες που θα χρησιμοποιήσουν τα έμβολα για να τα αναγκάσουν να περιστραφούν. Στο παρακάτω βίντεο μπορείτε να δείτε πώς λειτουργεί με σαφή και απλό τρόπο:

Όπως μπορείτε να δείτε, τα έμβολα σπρώχνουν το πιάτο από κάποιους οπαδούς όταν η πλαγιά που τη διέρχεται ήδη τείνει να κατέβει. Επιπλέον, κάθε πλάκα έχει δύο υψώματα τοποθετημένα διαμετρικά το ένα απέναντι από το άλλο. Άρα τα διαμετρικά αντίθετα έμβολα στο μπλοκ θα τα σπρώξουν ταυτόχρονα.

Καθώς πρόκειται για έναν αντίθετο εμβολοφόρο κινητήρα, στην άλλη πλευρά του κινητήρα η ίδια διαδικασία εκτελείται στην άλλη πλάκα έκκεντρου. Επομένως, όποτε υπάρχει α ώθηση, Εφαρμόζεται από τέσσερα έμβολα ταυτόχρονα. Δύο από τη μια πλευρά και δύο από την άλλη. Αυτό που, όπως θα δείτε στην ενότητα Πλεονεκτήματα, του δίνει α τέλεια ισορροπία. Επιπλέον, με αυτό το σύστημα η πίεση στις πλάκες που κάνει τον κινητήρα να γυρίζει μοιράζεται μεταξύ τεσσάρων σημείων και τριβή που θα προκαλούσε φθορά ελαχιστοποιείται.

Οι υπεύθυνοι σας τα έμβολα επιστρέφουν στους κυλίνδρους είναι άλλες μικρότερες πλάκες έκκεντρου. Δίσκοι με αντίθετα υψόμετρα και κοιλάδες, που αποτελούν μέρος του ίδιου κομματιού με τις άλλες πλάκες έκκεντρου.

Μεταβλητός λόγος συμπίεσης και χρονισμός

Ο κινητήρας INN έχει μεταβλητή κατανομή για να ρυθμίσει πότε επιτρέπεται να εισέλθει αέρας στους θαλάμους καύσης και για πόσο καιρό παραμένει ανοιχτός. Έτσι, μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες που είναι εγγενείς σε κάθε καθεστώς ταχύτητας και φορτίου.

Su Ο λόγος συμπίεσης είναι επίσης μεταβλητός, για την επίτευξη μέγιστης απόδοσης τόσο σε υψηλά όσο και σε χαμηλά φορτία. Δηλαδή, όταν μπαίνει πολύς αέρας και μείγμα καυσίμου στους θαλάμους καύσης και όταν λίγος μπαίνει σε αυτόν.

Για να το καταλάβετε αυτό, πρέπει να γνωρίζετε ότι η βέλτιστη αναλογία συμπίεσης είναι υψηλή όταν βάζετε λίγο μείγμα στο θάλαμο καύσης και χαμηλή όταν βάζετε πολύ. Στο παρακάτω βίντεο μπορείτε να δείτε από τι αποτελείται αυτή η τεχνολογία, ακόμα κι αν είναι σε συμβατικό τετράχρονο κινητήρα:

Εκτός από αυτό, η διανομή του λειτουργεί γενικά ως εξής: πάντα να ανοίγετε την εξάτμιση πριν την εισαγωγή για να συμβεί αυθόρμητη απόδραση. Η εξάτμιση κλείνει πριν την εισαγωγή, σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς κινητήρες, για την αποφυγή απωλειών μέσω της θύρας της εξάτμισης και για την εκμετάλλευση της αδράνειας του ρεύματος αερίου.

θύρες εισαγωγής και εξαγωγής

Καθώς είναι ένας αντίθετος εμβολοφόρος κινητήρας, η εισαγωγή και η εξαγωγή δεν πραγματοποιούνται μέσω βαλβίδων, εκκεντροφόρων που τις ανοίγουν και άλλων συγχρονισμοί. Λειτουργεί σαν δίχρονος κινητήρας με την έννοια ότι είναι τα έμβολα που καλύπτουν και αποκαλύπτουν τις θύρες όπου εισέρχεται το μείγμα αέρα-καυσίμου (εισαγωγή) και τα αέρια εξέρχονται (εξάτμιση).

Εκεί που δεν λειτουργεί όπως ένας δίχρονος κινητήρας σχετικά με τη λίπανση, το οποίο δεν απαιτεί ανάμειξη με το καύσιμο με συνέπεια την αύξηση των εκπομπών. Σε ΑΥΤΗΝ την ΕΝΟΤΗΤΑ λειτουργεί σαν τετράχρονος κινητήρας, άρα τα πιστόνια έχουν δακτυλίους λίπανσης και συμπίεσης.

Όπως περιγράφεται από τους υπεύθυνους για το INNEngine SL, οι δακτύλιοι συμπίεσης υπερβαίνουν τις θύρες εισαγωγής και εξαγωγής, αλλά οι δακτύλιοι λαδιού δεν το κάνουν ποτέ. Επιπλέον, οι κεφαλές των εμβόλων δεν τρίβονται στα τοιχώματα του κυλίνδρου, αλλά τρίβονται τα σώματα, τα οποία είναι αυτά που λιπαίνονται ειδικά.

Πλεονεκτήματα του κινητήρα INN

Συμπαγές και ελαφρύ, πόσο ζυγίζει;

Με τη χρήση πλακών εκκέντρου και ακολούθων, εξαλείφονται οι στροφαλοφόροι άξονες, οι μπιέλες και άλλα εξαρτήματα που απαιτούνται για την περιστροφή τους. Με αυτόν τον τρόπο, ο κινητήρας είναι πολύ μικρότερο και ελαφρύτερο παρά ένα τετράχρονο. Αυτό συμβάλλει επίσης στο γεγονός ότι τα ζεύγη εμβόλων τοποθετούνται σε τετράγωνη και οριζόντια θέση, δίνοντας στο μπλοκ ένα πολύ συμπαγές κυλινδρικό σχήμα.

Η επόμενη έκδοση αυτού του κινητήρα θα ζυγίζει μόλις 35 κιλά, παρόλο που θα διατηρήσει τον κυβισμό των 500 κ.εκ. Το οποίο είναι εξαιρετικά χαμηλό βάρος σε σύγκριση με τους σημερινούς κινητήρες.

sencillo

Όντας ένας αντίθετος εμβολοφόρος κινητήρας, δεν έχει βαλβίδες, εκκεντροφόρους άξονες και στοιχεία χρονισμού απαραίτητο για αυτούς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εισαγωγή και η εξάτμιση πραγματοποιούνται μέσω των αντίστοιχων θυρών τους, οι οποίες καλύπτονται ή δεν καλύπτονται από τα ίδια τα έμβολα (όπως ακριβώς σε έναν συμβατικό δίχρονο κινητήρα).

σχετικό άρθρο:

Ο δίχρονος κινητήρας

χαμηλές εκπομπές

Όπως έχουμε αναφέρει και πριν, λειτουργεί σαν δίχρονος κινητήρας όσον αφορά τη χρήση θυρών, αλλά η λίπανσή του είναι σαν αυτή ενός από τέσσερις φορές (λιγότερες εκπομπές). Δηλαδή έχει τμήματα λίπανσης ίσα με αυτά του τελευταίου τύπου κινητήρα. Επιπλέον, το γεγονός ότι είναι με αντίθετα έμβολα, επιτρέπει πολύ καλή καύση χάρη στο αποτελέσματα Δίνη y Στεγνωτήρια. Δηλαδή το μείγμα κινείται με τη μορφή υδρομασάζ μέσα στον κύλινδρο. Ως εκ τούτου, είναι πολύ καλή επιλογή για επέκταση εύρους για ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Όπως μπορείτε να δείτε στην παρακάτω εικόνα, το μοτέρ INNE κινητήρα θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον με Υγροποιημένο αέριο πετρελαίου (LPG) ή LPG στα αγγλικά. Ένα καύσιμο που θα μειώσει περαιτέρω το επίπεδο των εκπομπών του.

Υψηλή απόδοση, πόση ισχύ έχει;

Σύμφωνα με τους σχεδιαστές του, το INNEngine μπορεί να δώσει Διπλάσια ώθηση ενός δίχρονου και τετραπλάσιο του τετράχρονου. Στις αρχές του 2020 ήδη πέτυχαν 155 Nm με κινητήρα 500 κ.εκ. από τις 800 σ.α.λ. Στο οποίο συμβάλλει πολύ το γεγονός ότι για κάθε περιστροφή του κινητήρα έχουν ήδη ολοκληρωθεί δύο πλήρεις κύκλοι.

Το INNEngine SL δεν βρίσκεται ακόμη στο κατάλληλο στάδιο ανάπτυξης για να δώσει οριστικά στοιχεία για την ισχύ, την κατανάλωση ή τις εκπομπές ρύπων. Ωστόσο, προέβλεψαν ότι με τον κυβισμό των 0.5 λίτρων θα μπορούσαν να επιτύχουν α απόδοση παρόμοια με αυτή ενός κινητήρα 2.0 λίτρων.

πολύ καλή ισορροπία

Λόγω της λειτουργίας και της διαμόρφωσής του, οι μάζες τους είναι πάντα ισορροπημένες. Άρα δεν έχει κραδασμούς και ο θόρυβος του είναι ελάχιστος. Το οποίο θα επιτρέψει μια πολύ υψηλή άνεση στον χρήστη, είτε χρησιμοποιείται ως κύριος κινητήρας είτε ως γεννήτρια συστήματος Range Extender (Range Extender). Η κανονικότητα της ώθησής του είναι παρόμοια με αυτή ενός κινητήρα V8.

Αποτελεσματική

Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, το INNEngine θα είναι σε θέση να επιτύχει πολύ υψηλά επίπεδα απόδοσης, ακριβώς με τον συνδυασμό τεχνολογιών που συγκεντρώνει. Ειδικά λόγω της αρχιτεκτονικής των αντίθετων εμβόλων, της μεταβλητής σχέσης συμπίεσης και κατανομής και του χαμηλού βάρους του.

Επιπλέον, καθώς οι φάσεις συμπίεσης και διαστολής λαμβάνουν χώρα στο μισό χρόνο, έχει το πλεονέκτημα ότι τα αέρια έχουν λιγότερο χρόνο να θερμάνουν τα τοιχώματα του κυλίνδρου και να χάνουν αεροστεγανότητα μέσω των τμημάτων συμπίεσης. Ετσι ώστε χρησιμοποιεί πολύ καλά την ενέργεια.

Ανταλλακτικά κινητήρα INN

Ωστόσο, ο κινητήρας INNEngine έχει πολύ ιδιαίτερη αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί ιδιόκτητα εξαρτήματα από δίχρονους και τετράχρονους κινητήρες. Παρακάτω παρουσιάζουμε τα κύρια μέρη του για να κατανοήσετε καλύτερα πώς λειτουργεί:

• οριζόντιο κυλινδρικό μπλοκ που στεγάζει τους θαλάμους καύσης διατεταγμένους σε τετράγωνο
• έμβολα με δακτυλίους συμπίεσης και λίπανσης όπως σε τετράχρονο κινητήρα.
• οπαδούς: είναι οι τροχοί εκπαίδευσης που στηρίζονται στις πλάκες έκκεντρου για να μετατρέψουν τη γραμμική κίνηση σε κυκλική
• πλάκες έκκεντρου: δίσκοι με βουνά και κοιλάδες που δέχονται την κίνηση των εμβόλων για να περιστρέφονται
• έμμεση ένεση. Αν και στο μέλλον θέλουν να λειτουργεί με άμεση έγχυση.
• σύστημα ψύξης: η ψύξη περιβάλλει ολόκληρο το τετράγωνο. Μπαίνει στο κάτω μέρος και βγαίνει από πάνω. Οι υπεύθυνοι για τον κινητήρα INNEngine υποστηρίζουν ότι επιτυγχάνουν ένα άλμα θερμοκρασίας μεταξύ 1 και 2 μοιρών μεταξύ της εισόδου και της εξόδου. Επειδή τείνει να παράγεται περισσότερη θερμότητα κοντά στην εξάτμιση από την εισαγωγή, οι ρυθμοί ροής δεν είναι οι ίδιοι και στα δύο άκρα του κινητήρα.
• σύστημα λίπανσης: Το σύστημα λίπανσης είναι πολύ ξεχωριστό από το σύστημα ψύξης. Το μπλοκ είναι κύλινδρος, άρα δεν υπάρχει κυλινδροκεφαλή ή φλάντζα κεφαλής, άρα δεν μπορεί να υπάρξει επικοινωνία λαδιού και αντιψυκτικού από τον κινητήρα.
• turbo: Αν και αυτή τη στιγμή λειτουργούν με πολύ χαμηλό επίπεδο συμπίεσης: 1,15 ή 1,2 bar.

σχετικό άρθρο:

συστήματα έγχυσης

Εφαρμογές που θα έχει το INNEngine

Αν και θεωρητικά θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για σχεδόν οποιαδήποτε λειτουργία, το INNEngine στοχεύει κυρίως σε δύο εφαρμογές: αφενός, αναπτύσσεται μια έκδοση 500 cc που θα λειτουργεί ως γεννήτρια για την επέκταση της αυτονομίας των ηλεκτρικών ή υβριδικών αυτοκινήτων. Από την άλλη μια μικρότερη έκδοση 125 κ.εκ μοντέλα αεροπλάνων ή καρτ.

Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, η χρήση του ως γεννήτρια συστήματος Range Extender είναι αυτή στην οποία εμπλέκεται περισσότερο η εταιρεία INNEngine SL. Για το οποίο δεν θα έπρεπε να δουλέψει σε επίπεδα τόσο απαιτητικά όσο σε έναν κινητήρα που κινεί το αυτοκίνητο. Αυτή τη στιγμή τους ζητούν 40 ίππους στις 2.500 σ.α.λ.

Σήμερα, εντός της κλίμακας Επίπεδα Ετοιμότητας Τεχνολογίας (TRLS) ή Επίπεδα Τεχνολογικής Ωριμότητας, είναι μεταξύ των επιπέδων 4 και 5. Δηλαδή πρόκειται να περάσουν σε δοκιμές εκτός εργαστηρίου.

Το μέλλον του κινητήρα INNEngine

Σύμφωνα με τον Juan Garrido Requena, τον κύριο υπεύθυνο για τον σχεδιασμό του κινητήρα, εργάζονται επίσης για την εφαρμογή του εξωτερική καύση για να συμπληρώσει τον κινητήρα INNE Engine (εσωτερική καύση). Αν και θα λειτουργούσε με οποιοδήποτε τύπου προωθητικού.

Μηχανή εξωτερικής καύσης είναι αυτή που μετατρέπει τη θερμική ενέργεια, που λαμβάνεται από εξωτερική καύση σε αυτήν, σε μηχανική. Για παράδειγμα, μια ατμομηχανή. Με αυτόν τον τρόπο, η θερμότητα του κινητήρα INN θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή περισσότερης ενέργειας, αντί απλώς να διαχέεται όπως γινόταν παραδοσιακά.

Όπως το περιέγραψε ο Garrido σε συνέντευξή του στο κανάλι του Juan Francisco Calero στο YouTube: με αυτό θα πετύχαιναν «κάθε κινητήρας να έχει τη δική του μικρή μονάδα συνδυασμένου κύκλου θερμικής ενέργειας». Επομένως, η χρήση ενέργειας θα ήταν πολύ μεγαλύτερη από αυτή που έχει επιτευχθεί μέχρι σήμερα.