שם הסרטון: Breaking theקבוע-Compromise Paradigm

מנוע ההבעירה הפנימי היה עמוד השדרה של תחבורה אישית במשך יותר ממאה שנים, אך עקרונות תרמודינמיקה היסודיים שלה ממשיכים להתפתח.מחזור אוטו נשאר המודל הדומיננטי של מנועי בנזין מכווצים, והמהנדסים הבינו כבר זמן רב כי הגדלת היחס באופן ישיר משפר את יעילות הדחיסה התרמית, אך הם תמיד היו מוגבלים על ידי מציאות מכנית של גיאומטריה קבועה: יותר מדי מזיונות הרסניים, מה שגורם למקרינים שמרניים, תוך כדי שיפור יעיל ביותר של יעילות של מערכת הפעלה גמישה (V) של יעילותורציונלית של מערכת הפעלה אוטומטית (Ricicicicicicial) של מערכת הפעלה מחדש של כוח-Ricicicicicial של מערכת הפעלה) של אנרגיה (Vagation) של כוח-Ricial של אנרגיה) של אנרגיה, תוך כדי דחיסה, תוך כדי דחיסה) של כוח-Ricial של מערכת הפעלה מחדש של אנרגיה (Ricial של אנרגיה, אשר מאפשרת טיפולית של מערכת הפעלה מחדש של אנרגיה, אשר מאפשרת טיפולית של מערכת הפעלה מחדש של גלוקוז-Ricial של אנרגיה, אשר הייתה תמיד הייתה מאפשרת טיפולית של גלוקוז-RDC מופעלת של גלוקוז-RDC מופעלת כוח-Ricial של מערכת הפעלה מחדש של אנרגיה

Thermodynamic Foundations of the אוטו-מחזור

לפני הערכת כל יעילות-encing חדשנות, זה שימושי כדי לשחזר את המחזור זה נועד לשפר. .המחזור האידיאלי מחזור מודלים של מנוע ניצוץ 4-הצית הניצוץ באמצעות שני תהליכים איזוטרופיים ושני שלבים קבועים של חימום בינוני חום-יתר. במהלך הדחיסה, הפיאטן נע ממרכז מת בתחתית למרכז מת למעלה, צמצום נפח cylinder וחום ולחץ כמעט.

היעילות התרמית של מחזור אידיאלי זה, ⁇ , ניתנת על ידי הביטוי הידוע ⁇ = 1 - (1 / rcioFLT:0 ⁇ -1ph 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ הוא היחס של חום ספציפי של מערכת ההפעלה דחיסה, אבל נוסחאות טהורות יותר מאשר מעבדים מגנטיים מצטברים, אבל עלייה חדה יותר של 10:1 000 דחיסה של צריכת חום גבוהה יותר, אבל ירידה של 10 אחוזים סגסוגת גבוהה יותר, 000 סגסוגת ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ דחיסה ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Knock: The Practical Ceiling on Compression Ratio

אם יחסי דחיסה גבוהים כל כך יתרון, מדוע התעשייה לא רק לאמץ r= 15:1 או יותר עשורים לפני? התשובה טמונה בפקעת מנוע, הידוע גם כדה-טון.כפי שהפיסטון מחסס את תערובת האוויר של הדלק, הטמפרטורה של גזי הקצה ועלייה בלחץ.תחת תנאים מסוימים, חלקים של תערובת התערובת הבלתי-מעורבת, לפני חזית ההבה המפיץ, יצירת לחץ חד-מחץ, אפילו יותר מאשר "ד" מכווץ," (ה" (התקפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפט, אפילו יותר).

רגישות Knock מושפעת מאוד מיחס דחיסה, דירוג פוליצי דלק, תזמון ניצוץ וטמפרטורה טעינה גלילי. במנוע קבוע-תחרותי, המעצב חייב לבחור יחס שאינו מנוקד בכל תנאי התפעול הריאליסטיים, כולל רחב פתוח ביום חם עם יחס דלק נמוך-קוקאין, כי יחס בטוח הוא כמעט תמיד נמוך יותר ממה שהיה אידיאלי במהלך עומס אור, כולל רחב פתוח בתנאי לחץ נמוך יותר, כאשר לחץ נמוך יותר לחץ על ידי לחץ נמוך יותר של דלק נמוך יותר.

אדריכלות מכנית ל-Compression Ratio

יחס דחיסה משתנה אינו המצאה יחידה אלא משפחה של מנגנונים שמשנים את נפח העקירה או הנקה האפקטיבי של הגליל בזמן שהמנוע פועל.המטרה הפיזית היא פשוטה: לשנות את המרחק בין כתר הפיסטון במרכז המת העליון לבין ראש הגליל, או לשנות את הנפח הסחף ביחס לנפח ההנקה, כך שהיחס יכול להיות מכוונן לרגע על ידי כמה ארכיטקטורות נפרדות הובאו לטיפוס שלו או עם היתרונות שלו, כל אחד מהם, עם כל אחד מהם, עם היתרונות המסחריים שלו.

  • (FLT:0) Multi-link crankמנגנון rankFharLT:1) - בשימוש במנוע VC-Turbo של ניסאן, מערכת זו מעסיקה קישור נמוך יותר ופיר בקרה אקסצנטרי כדי להתאים את המיקום של רמות ה-Fronts העליון של מרכז מת מבלי לשנות את הגיאומטריה של המוט במובן המקובל.
  • (FLT:0) התאספות ראש גלילי 1 (FLT:1 ), סאאב חקר עיצוב בתחילת שנות ה -2000 כי הטיה את ראש גליל כולו ביחס לבלוק, שינוי נפח ההנקה.
  • (FLT:0Variable-אורך המחבר את המוטפלים:1) - מספר ספקים, כולל BorgWarner וטויוטה, פיתחו חיבור מוטות עם מערכות מנעולים הידראוליות או מכניות שמשנות את אורך המוט האפקטיבי.על ידי ארכה או קיצור של המוט, עמדות מרכז המתים העליון של פיסטון, שינוי יחס הדחיסה זה יכול להיות קומפקטי אבל דורש מנעול חזק כדי לעמוד במנגנוני הבעירה.
  • (FLT:0) ספlit-chamber או פיסטומב משני (Piston) 1 - MCE-5 Development הדגים מערכת שבה הילוכים מתקדמים מעבירה את ציר crankshaft, למעשה משנה את יחס הדחיסה. רעיון אחר משתמש בפונקט קטן עוזר ראש גלילי כדי לשנות את נפח ההנקה.
  • (FLT:0) ציר כף היד של כף יד הפרצ'וסטס (FLT:1) - כמה מנועי מחקר השתמשו שיח אקסצנטרי בערכת פרק כף היד של פיסטון, אשר מסתובבת כדי לשנות את המרחק היעיל בין כתר הפיסטון לבין המוט המקשר, שינוי יחס הדחיסה. שיטה זו היא פשוטה יותר מבחינה מכנית אך מוגבלת בטווח של הסתגלות.

כל שיטה מגיעה עם הנתח המסחרי שלה במורכבות, חיכוך, משקל ותגובה בשליטה, אבל המטרה התרמודינמית הבסיסית היא זהה: לספק את יחס הדחיסה הגבוה ביותר כי תנאי התפעול המיידי יכולים לסבול ללא לדפוק.

כיצד VCR משפר את יעילותו של אוטו מחזור: מבט מפורט

חלק-Load מבצע ו-Fellow Losss

נהיגה בעומס האור מהווה את רוב עצום של חיי התפעול של רכב הנוסע.במנוע סטנדרטי קבוע-דוכאי, מחזורי ההנעה המשויכים אוויר הצריכה יוצרים הפסדים משמעותיים, שכן הפיסטון פועל כדי למשוך אוויר מעבר לשומן חמאה סגור חלקית, בנוסף, המנועים הקלושים הנמוכים של מנוע דיזל, גם כן, הם לא משתמשים ביחס ההתרחבות המלא שלה כדי לחלץ אנרגיה.

Knock Mitigation and Advanced Combustion Modes

VCR פותחת גם אסטרטגיות של קיטוב לניהול דפוק. במקום תזמון נוצץ - טכניקה נפוצה השומרת על בטיחות המנוע על העלות של יעילות - מערכת הבקרה יכולה להפחית את יחס הדחיסה במהירות כאשר חיישנים לזהות סטיות מתחוללות.S Spark מראש יכול להיות קרוב יותר להתפרצות דלק מקסימלית של מערכת דלק VCRI, שמירה על דחיסה של מערכת הבקרה, כאשר היא מייצרת את העבודה היעילה ביותר.

תגובה מתמשכת ו Downsizing Synergy

מנוע מודרני מקטין את הפחתת העומסים והחיכוך, אבל זה גם מציג אתגרים עם תגובה מהירה ו transient. A מאוד מגביר את הסיכון קטן לדפוק במהלך עלייה פתאומית כי לחץ גלילי גבוה יותר מגביר את רמת הטמפרטורות של גז משולב.הפתרון המסורתי הוא להפחית את יחס הדחיסה הגיאומטרית, אבל זה מגביר את יעילותו של הרגע האחרון של לחץ לחץ לחץ לחץ לחץ לחץ לחץ קצר יותר.

השפעה אמיתית בעולם: צריכת דלק ופליטות

היתרונות של יעילות ה-VCR מתרגמים ישירות לצריכת דלק נמוכה יותר והורידו פליטות פחמן דו חמצני.ב-US Environmental Protection Agency של הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה 5 מחזור בדיקות כלכלת דלק, ניסאן אלטימה מצוידת במנוע VC-Turbo משיגה דירוגים משולבים על סדר 29 mpg בדלגן דלק בגודל בינוני - ניתן להשוות מערכות היברידיות מעשור קודם לכן באמצעות שידור אוטומטי רגיל ללא מנוע חשמלי, שבו ניתן להשיג יתרון קבוע של 34 מעלות צלזיוס, כאשר ניתן ל-FDFDFDV, עם דגם ריכוזי של טיפול קבוע, עם רמה גבוהה יותר, עם רמה גבוהה יותר, כאשר הוא גבוה יותר, 000, 000 של 3, 000 של טיפול ב-FDFDFDFD.

כאשר נצפה על פני צי, אפילו ירידה של 5 אחוזים בצריכת הדלק מניבה יתרונות מצטברים עצומים.ניתוח של A 2019 על ידי מחלקת האנרגיה של ארה"ב מעריך כי אימוץ נרחב של מערכות VCR יכול להפחית את צריכת הדלק הלאומית על ידי מאות מיליוני גלונים מדי שנה.ההפחתה המזהמים של CO2 תמשיך לנפץ כמה מיליון טון, ובכך מסייע לייעל את רמת גזי החממה החמירה האחרונה בצפון אמריקה, אירופה, אסיה, מעבר לדלקת הדם המועילה במהירות, מאפשרת גם להפחית את עלויות פליטה של פחמן-ה של מנוע פחמן-מחזור החודשית של פחמן-חמצני, תוך פחות מצריכת דלק מופחתת של צריכת דלק מופחתת של צריכת דלק גבוהה יותר ויותר, תוך כדי ירידה של צריכת דלק פחמן-מחזור הדם של צריכת דלק גבוהה יותר ויותר, לאחר מכן, תוך כדי ירידה של 3.

דוגמאות לתעשיות וחלוקת

הדוגמה הבולטת ביותר של ניסאן היא משפחת מנוע VC-Turbo, שהוצגה בשנת 2018 והציעה באלטימה, רוג, ומודלים מסוימים של Infiniti.המנוע משתמש במנגנון רב-קישורי ובפיר בקרה מונע מנוע חשמלי כדי לשנות את יחס הדחיסה בין 8:1 ל-14:1 ברציפות ביקורות מוקדמות ומסמכים טכניים, כולל אחד שהוצג בקונגרס העולמי SAE 2018, אשר מוסיף על חיכוך דומה רק ל- 30 ק"ג'ק: 199'ק ב-01 תכונות דומות של מנוע דומה יותר ל-01:

יצרנים אחרים רדפו את VCR באמצעות שותפויות מחקר וחטיבות הנדסה מתקדמות.טיוטה הגישה סדרה של פטנטים המתארים מודולים הידראוליים הקשורים ל-VCR, במטרה שיטת הפעלה פשוטה וקלה יותר. BorgWarner וספקים אחרים של tier-one פיתחו מודולים של פיסטון משתנה עבור מנועי בקרה מסחריים VCRD, שבו היכולת להתאים את יחס הדחיסה יכול להקל על דרישות קרות ומאפשרים יעילים יותר עבור פלטפורמת ה-F2D2, אשר נבדקו לאחרונה, 000 2, 000 2, 000 2, 000 השני, 000 של מנועים, 000 של מנועים, 000 2C, 000 של מנועים, 000 2C, 000 של מנועים, 000 2, דיווחו על מנת להשיג לאחרונה, 000 1Trlin, 000 1T2, 000 של מנועים, 000 של מנועים מחקר, 000 של מנועים, 000 של מנועים של מנועים של מנועים של מנועים של מנועים, 000 2.

עיצוב רחב יותר מורכבות ועלויות

למרות היתרונות התרמודינמיקה ברורים שלה, VCR מוסיפה מורכבות מכנית ובקרה שלא ניתן להתעלם ממנה.המפרקים הנוספים, הנושאים, ומבצעים דורשים ייצור גבוה, ומאמץ ההלחמה מתרחב באופן משמעותי מכיוון שלמנוע יש עכשיו רמה נוספת של שליטה של חופש.דרסציה חייב לקחת בחשבון את הלבוש המצטבר על מפרקי פירעון מתחת למיליונים של מחזורי VCR מוקדמים מסוף המאה ה-20, אך גם לא מאוזנת יתר על פני רעשים קשים (VCT) יש להרחבים קשים יותר מאשר בעיות נגדיות (V).

מנועי ייצור מודרניים הפחיתו רבות מהבעיות הללו באמצעות סימולציה מתקדמת, מדעי החומרים, ובקרות אלקטרוניות משולבות.מערכת הבקרה של מנוע VCR משתמשת בדרך כלל מעבד ייעודי המנטר את עוצמת הניקוד, צריכת לחץ כפול, טמפרטורה קרירה, וביקוש לנהג בתדירות גבוהה, ואז פקודות את יחסי הדחיסה עם זמן תגובה נמדדת בעשיריות של שילוב, בעוד שמורכב כעת מכדי להבטיח את המגמות של דלק חד-פעמיות סטנדרטיות, אשר נועדו במיוחד, אשר נועדו לכדי למנוע את התזמון משותף עם שעון התזמון של לחץ התזמון התזמון התזמון התזמון התזמון התזמון התזמון המשתנים, עם משך זמן תגובה אחיד, עם שעון משותף עם שעון משותף עם שעון משותף עם קצב התזמון התזמון התזמון התזמון התזמון התזמון התזמון המשתנים, עם קצב המשתנים, עם שעון משותף עם קצב המשתנים, עם קצב התזמון המשתנים, עם קצב המשתנים של המשתנים, עם משך זמן תגובה נמדד במידות המדויק של המשתנים, עם קצב התזמון המשתנים של המשתנים של המשתנים של המשתנים, עם קצב המשתנים, עם קצב זה, עם קצב המשתנים של המשתנים של המשתנים, עם לוחמתנים, עם שעון משותף עם לוח זמנים

עלות הייצור נותרה hurdle. Industry מעריכה כי מנגנון VCR מוסיף כ-200 דולר ל- 400 דולר לשטר של חומרים בהשוואה ליחידה מדכאת קבועה. יצרני רכב צריכים לשקול את העלות נגד חיסכון הדלק הצפויה על פני תקופת בעלות טיפוסית.כפי שתקני כלכלת הדלק וחשמל מתחרות בעיקר על תקציבי מחקר, הערך של VCR הופך להיות חזק ביותר עבור כלי רכב שקשה מאוד לבחור בהם באופן כלכלי, כמו אנליסט של עד 22,000 דולר, כלומר, בעיקר, כלומר, לעומת זאת, כלומר, רק טיפול במכוניות מהירות גבוהה יותר, לעומת זאת, רק אנליסטים, לעומת זאת, רק אנליסטים, לעומת זאת, רק אנליסטים, לעומת זאת, רק אנליסטים, ללא טיפול ב-ידי צריכת דלק, כולל צריכת דלק, רק כדי להגדיל את צריכת דלק, רק אנליסטים, רק אנליסטים, רק אנליסטים, רק אנליסטים, ללא טיפול ב-ידי צריכת דלק, 000 $, כולל הקלה גבוהה יותר, ללא טיפול ב-ידי צריכת דלק, בעיקר, ללא טיפול ב-ידי צריכת דלק, 000 $, 000 $, 000 $, 000 $, ללא טיפול, ללא טיפול, 000, 000 $, 000 $, 000, 000 $, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

במבט קדימה, VCR אינה רק מעשה סולו; היא כוללת זוגות עם טכנולוגיות יעילות אחרות.בתצורה של תצורה קלה-היברידית, המנוע החשמלי יכול לגשר על פערים להורדת פערים במהלך שינויים ביחס, חלקה את המעבר ומאפשרת למנוע לבלות יותר זמן במקרים של יעילות גבוהה ביותר שלה, אשר דווח על טיפול בדלקת דלק היברידית של 30TP, VCR יכול להתאים את מנוע הדלק עבור לוח הזמנים התפעולי מופחת אך קריטי, תוך התמקדות במהירות גבוהה יותר של צריכת דלק בלחץ גבוה יותר ב-4% בתנאי צריכת דלק בלחץ אוטומטי של צריכת דלק בלחץ אוטומטי של 30 אחוזים במנועי דלק בלחץ אווירי לחץ אווירי לחץ אווירי לחץ אווירי, כאשר דיווחו על פני 30 אחוזים ב-דלקת דלק בלחץ אוטומטי.

יחס דחיסה משתנה גם מבטיח להתאים דלקים סינתטיים ומיזוג גז טבעי עשיר מימן. כי תגובת דלק ודפק התנגדות משתנה, יחס דחיסה מותאם מאפשר למפעיל צי לקבל מנות דלק שונות ללא הגבלת יתר של מימן מחדש את המנוע.תכונה גמישה דלק זו יכולה להיות חשובה כמו מעברי אנרגיה עבור דלקים נוזלי פחמן נמוך, אשר חייב להיות משותף עם תשתית מימן גבוהה, אשר מציעה מגבלות גבוהות של טיפול תרופתית של תרופות נגד פחמן גבוה.

מסקנה

מחזור אוטו, מחוספס ארוך על ידי פשרה קבועה בין הימנעות מנוקבת ויעילות תרמית, מגיע לרמה חדשה כאשר יחס הדחיסה הופך לקלט דינמי יותר מאשר פרמטר עיצוב סטטי.יחס דחיסה משתנה מגדיר מחדש את המרחב המסחרי, ומאפשר למנוע לניתוק בעדינות במהירויות מהירות ולאחר מכן לשחרר מומנט חזק יותר עבור האצה - כל זאת ללא גרימת נזק הרסני של מעבדה למציאות המוניטריבית, יש סיכוי גבוה יותר כמו מנועים של מנועים חשמליים.