Российские ученые создали новый электроракетный двигатель. Создан новый двигатель


Новые технологии в двигателях внутреннего сгорания

Новые технологии направлены на то, чтобы сделать двигатели внутреннего сгорания более эффективными. В предыдущие годы они стали повсеместными, а в будущем станут «умными». К сожалению, пока они не обладают высоким КПД и неэкономичны. Но пользуясь последними достижениями в области материалов и электроники, вполне возможно исправить эти недостатки.

Мазда Skyactiv-G

Автомобильный концерн Мазда часто предлагает интересные инновационные решения. Один из вопросов, которыми он решил заняться ─ экономия топлива. Компания разработала новые двигатели Skyactiv-G. Уже планируются к выпуску малолитражные автомобили Mazda 2, оснащенные ими. Они обладают высочайшей степенью сжатия, за счет чего и повышается топливная экономичность. По версии разработчиков, средний расход бензина будет составлять примерно 3 литра на сотню километров.

Электронный клапан

Данный двухтактный двигатель разработан корпорацией Grail Engine Technologies. Он выполнен из простых деталей, изготовленных методом отливки.

 Преимущества:

  • изготовлен в соответствии с экологическими стандартами;
  • потребляя от трех до четырех литров на «сотню» выдает 200 л.с.;
  • возможна установка на гибридные автомобили.

Лазеры

Новые технологии в двигателях внутреннего сгорания стали возможны с появлением лазеров. Стандартные свечи имеют серьезную проблему. Она заключается в необходимости сильной искры, но в таком случае идет быстрый износ электродов. Решить этот вопрос можно, если применять лазеры для воспламенения топлива. Они имеют преимущество, так как позволяют задавать важные параметры: угол зажигания и мощность.

Учеными разработаны керамические лазеры d 9 мм. Они подойдут для подавляющего большинства моторов.

Pinnacle

Одной из перспективных разработок являются двигатели Pinnacle.В них поршни располагаются противоположно относительно друг друга, находясь в одном цилиндре. Между ними и воспламеняется топливо. Подобное их расположение значительно экономит энергию и увеличивает эффективность двигателя. При этом стоимость силового агрегата достаточно низкая.

Эти двигатели принципиально отличаются от распространенных оппозитных моделей, использующихся повсеместно.

Iris

Это двухтактный двигатель с изменяемой геометрией и площадью поршня. Он легок и компактен, а его КПД составляет 45%.

Изобретатель Iris Тимбер Дик придумал концепцию с шестью поршнями, полезная площадь которых в три раза больше, чем в стандартной паре. Каждый поршень представляет собой стальной, изогнутый лепесток.

Алгоритм работы:

  • поступление воздуха через камеру сгорания;
  • смыкание лепестков к середине камеры и сжимание воздуха;
  • раздвижение поршней и поворот валов;
  • впрыскивание топлива и зажигание;
  • открытие выпускных клапанов.

Разделение радиатором

Особенность инновации в том, что используется разделение мотора радиатором на две части. Впуск и сжатие топлива осуществляется в холодных цилиндрах, а сгорание и выхлоп газов – в горячих. При таком функционировании агрегата получается экономия около 40%. Ученые все еще дорабатывают и совершенствуют данную систему, чтобы добиться еще большей экономии (до 50%).

Scuderi

Это двигатель разделенного цикла Air-Hybrid разработан американской компанией Scuderi Group. Он более экономичен, если сравнивать с обычными аналогами. Сотрудники компании рассчитывают, что их изобретение станет настоящим прорывом. Они уже получили на него патент. Для наиболее рационального использования энергии он разделяет 4 стандартных поршневых цилиндра на рабочие и вспомогательные. Это делается для того, чтобы разумно использовать энергию, которую они будут вырабатывать. Механизм функционирования основан на соединении двух цилиндров при помощи специального канала. Далее происходит впрыскивание сжатого воздуха во второй цилиндр с последующим воспламенением топливовоздушной смеси и выхлопом.

Экомотор

Компания Eco Motors International переработала конструкцию двигателя внутреннего сгорания, применив творческий подход. Он получился двухтактный, с элегантной и простой конструкцией. Пара модулей (по четыре поршня в каждом) соединены муфтой и имеют электронное управление.

Турбокомпресс утилизирует энергию выхлопных газов и участвует в выработке электроэнергии.

Достоинства:

  • легкость;
  • низкий расход топлива;
  • небольшие производственные затраты;
  • масштабируемость (при добавлении нескольких модулей двигатель малолитражного автомобиля превращается в мотор для грузовика).

Работа двигателя возможна на бензине, дизеле, этаноле.

Роторные двигатели

Американские ученые разрабатывают еще одну интересную инновацию автомобильного мотора. Его ресурс будет более высокий, чем у обычных моделей. Механизм действия:

  1. Получение энергии под воздействием взрывных волн.
  2. Вращение ротора, прохождение топлива по каналам.
  3. Образование ударной волны.
  4. Воспламенение и выхлоп отработанных газов.

Ученые в 2018 году продолжают искать новые технологии для производства экономичных и экологичных моделей двигателей внутреннего сгорания. Многие проекты еще находятся на стадии разработок и ждут финансирования.

qwizz.ru

Создан новый двигатель для БелАЗ и система беспилотного вождения - Наш Гомель - новости Гомеля сегодня

Российскими специалистами был создан новый двигатель для карьерных самосвалов БелАЗ и система беспилотного вождения.

Специалисты из российского научно-производственного объединения автоматики создали для карьерных самосвалов «БелАЗ» новый двигатель на газомоторном топливе, мощность которого составила 630 лошадиных сил. А также ими была создана система беспилотного вождения. Новинки продемонстрируют в действии партнёрам из Беларуси в процессе рабочей поездки в нашу страну, которая намечена на август.

Недавно на Международной промышленной выставке ИННОПРОМ-2017 презентовали газомоторный самосвал БЕЛАЗ, грузоподъёмность которого достигла 45-ти тонн. Этот самосвал укомплектован газопоршневым двигателем «Кунгур-550», разработанным уральским предприятием «Технология 1604» на основе дизельного ЯМЗ-240.

Новый двигатель обладает газотурбинным наддувом и способен развивать 550 лошадиных сил. Топливом для него служит сжиженный природный газ – метан. Запас этого топлива размещается на раме с левой стороны в специально предназначенном криобаке. Плюс такого типа двигателя в его экономичности и экологичности, а это весьма актуально для карьерных работ на большой глубине.

На данный момент Уральским дизель-моторным заводом для ОАО “БелАЗ” уже был отгружен первый 12-цилиндровый дизельный двигатель нового поколения ДМ-185. Его смогут применять на большегрузных карьерных самосвалах БелАЗ-7530, грузоподъемность которых составляет 200-240 тонн.

Новый двигатель

Новый дизельный двигатель 12ДМ-185 на сегодняшний день не имеет российских аналогов и способен стать заменой моторов импортного производства для стран Таможенного Союза.

При его проектировании и изготовлении уральские дизелестроители применили новейшие инженерные решения. К примеру, проектировщики внедрили топливную аппаратуру с давлением впрыска 2200 Бар.

Кроме того, двигатель оснастили системой турбонаддува с охладителями наддувочного воздуха и микропроцессорную систему управления впрыском топлива. Помимо всего, новый дизельный двигатель снабдили вспомогательным оборудованием, таким как пневматические компрессоры систем кондиционирования и подачи воздуха и вентилятор системы охлаждения.

Предприятием-производителем полный цикл заводских испытаний был завершен уже в мае 2017 года. Теперь дизельный двигатель испытывается на полигоне в комплектации карьерного самосвала в реальных условиях.

Кирилл Фомин

[customscript]postcode[/customscript]

comments powered by HyperComments

sozh.info

Создан ионный двигатель нового типа

Доктор Патрик Нойман из университета Сиднея в рамках своей докторской диссертации произвел разработку и изготовил экспериментальный ионный двигатель, который, согласно имеющейся информации, выигрывает по эффективности у лучшей разработки специалистов НАСА, у ионного двигателя High Power Electric Propulsion (HiPEP). И высокая эффективность этого нового двигателя позволит в недалеком будущем реализовать концепцию, которая определяется фразой "на Марс и обратно на одной заправке топлива".

Ионные двигатели производят тягу, ускоряя ионы газообразного топлива при помощи электрического или магнитного поля. В отличие от химических реактивных двигателей, которые, сжигая топливо, могут вырабатывать сотни тонн силы тяги, ионные двигатели вырабатывают тягу, силой, эквивалентной массе небольшой монеты. Однако, химические двигатели способны проработать лишь несколько минут, в то время, как ионные двигатели способны работать непрерывно в течение многих тысяч часов. И это означает, что космические корабли с ионными двигателями могут развивать в космосе скорости, недостижимые для ракетных двигателей.

В настоящее время существует несколько типов ионных двигателей. И у каждого из этих типов имеется свой ряд преимуществ и недостатков. Некоторые из них чрезвычайно просты, но обладают низкой эффективностью, другие, наоборот, способны произвести большую тягу, но они весьма тяжелы и имеют сложную конструкцию. И различные группы ученых и инженеров постоянно находятся в поисках оптимальной конструкции ионных двигателей, которые основаны на новых принципах, способных обеспечить им максимальную эффективность.

Самыми эффективными в нынешнее время являются электростатические или электромагнитные ионные двигатели, которые используют инертные газы, к примеру, ксенон, в качестве топлива. Ионизация этого газа осуществляется за счет электронной бомбардировки или радиочастотного возбуждения, ионизированный газ, плазма, ускоряется при помощи электростатической сетки или магнитного поля. Из этого типа двигателей максимальную эффективность демонстрируют двигатели на эффекте Холла, в которых используется осевое электрическое поле и радиальное магнитное поле. Магнитное поле удерживает инжектируемые свободные электроны, которые сталкиваются с атомами газа и ионизируют их. Сила магнитного поля подобрана таким образом, что оно может удерживать электроны, а ионы газа свободно проходят через него и попадают в область ускорения.

В нынешнее время рекордсменом по эффективности среди всех ионных двигателей является двигатель HiPEP НАСА. В нем используется полый катод, работающий в камере типа электронного циклотрона, что обеспечивает его мощность в 40 кВт при скорости вылетающего из сопла потока газа в 90 тысяч метров в секунду. Новый двигатель Ноймана является двигателем с импульсным катодом. Процессы, работающие в этом двигателе достаточно сложны, но конструкция такого двигателя максимально проста. Первый подобный двигатель был установлен на неудавшемся советском Зонде-2, который был запущен в 1964 году. В недрах этого двигателя производился нагрев пластмассовой "таблетки", которая вскипала, выделяя ионизированный газ. Однако, к конструкции тех времен было множество недочетов, что привело к низкой эффективности такого двигателя, большая часть выделяющегося газа не ионизировалась и попросту мешала разгону плазменного потока.

Двигатель Ноймана также работает на схожем принципе. Только внутри него высоковольтный электрический разряд пропускается через "топливную таблетку", выступающую в качестве катода, испаряя с ее поверхности некоторое количество материала. Этот газообразный материал ионизируется, ускоряется и фокусируется при помощи магнитного поля, направляясь в выходное сопло двигателя.

Этот двигатель имеет преимущества перед двигателями на эффекте Холла. Во-первых, такой двигатель намного проще, и во-вторых, он сможет работать непрерывно гораздо дольше. В качестве топлива двигатель Ноймана может использовать "таблетки" из магния, титана, ванадия, молибдена и даже из углерода. Во время испытаний экспериментального двигателя было выяснено, что он уступает некоторым ионным двигателям по количеству вырабатываемой тяги. Двигатели на эффекте Холла способны вырабатывать 30-40 мкН/Вт, в то время, как двигатель Ноймана вырабатывает 20 мкН/Вт, однако, с точки зрения вырабатываемого импульса силы, этот двигатель более эффективен.

В качестве мерила количества импульса берется время, которое требуется двигателю на выброс топлива, эквивалентного по массе импульсу. В случае системы HiPEP это время равно 9 600 (+/-200) секунд, а двигатель Ноймана делает это за 14 690 (+/-2000) секунд в зависимости от вида используемого топлива.

Доктору Нойману потребуется еще некоторое время на преодоление различных проблем технического плана, что должно привести к увеличению тяги его двигателя и к еще большему упрощению конструкции. И после этого новый двигатель можно будет рассматривать в качестве средства достижения любой точки Солнечной системы с отправной точкой в районе низкой околоземной орбиты.

tech.indexdirectory.net

Российские ученые создали новый электроракетный двигатель

Группа российских ученых разработала новый электродвигатель, который будет применяться в космической сфере. Об этом заявил начальник отдела электрофизики российского Центра им. Келдыша Александр Ловцов.

По словам разработчика, данная разработка не имеет аналогов в России. Специалист отметил, что перспективные космические аппараты будут снабжаться как раз таким силовым агрегатом.

На сегодняшний день речь идет о создании двигателя КМ-75 мощностью 800 ватт. Разработка полностью квалифицирована и будет отвечать всем заявленным требованиям. Подготовительная работа по его созданию уже прошла, поэтому сейчас начнется этап производства.

Российский Центр им. Келдыша уже изготовлял крайне перспективные и надежные образцы силовых установок. К примеру, предыдущая модель КМ-60 напряжением 500 ватт используется на российском военном спутнике, который курсирует по орбите Земли уже на протяжении трех лет.

Ловцов сообщил, что разработки Центра интересны не только российским компаниям, но и зарубежным покупателям. Так, один из двигателей компании был благополучно установлен на космический аппарат Индии GSAT-9.

Не так давно данный аппарат был запущен в космос, российская разработка проявила себя с наилучшей стороны, отметили индийские представители. Не исключено, что новый электродвигатель будет поставляться в страны Латинской Америки, которые уже на стадии проектирования проявляли к нему большой интерес.

Наша страна находится на пути серьезного технологического развития. Появляется все больше образцов техники, которые не имеют мировых аналогов.

Источник - rusplt.ru .

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

cosmos.mirtesen.ru