Jak działają silniki quasiturbine

Projekt silnika zbiega się z trzech czynników: obawy o to, jak emisje samochodowe wpłyną na środowisko; rosnące ceny gazu i potrzeba oszczędzania zasobów paliw kopalnych; oraz świadomość, że samochód napędzany wodorem - czy to napędzany wodorowym ogniwem paliwowym, czy wodorem wewnętrznego spalania - nie spełni swoich obietnic w najbliższej przyszłości. W rezultacie wielu inżynierów bardziej interesuje się ulepszeniem silnika spalinowego.

Zdjęcie dzięki uprzejmości Quasiturbine.com Silnik quasiturbine. Zobacz więcej zdjęć silników.

Takim ulepszeniem jest opatentowany w 1996 roku silnik Quasiturbine. W tym artykule przedstawimy silnik Quasiturbine i odpowiemy na następujące pytania:

• Skąd pomysł na silnik?
• Jakie są części silnika Quasiturbine?
• Jak działa silnik Quasiturbine?
• Jak wypada na tle innych silników spalinowych?

Zacznijmy od przyjrzenia się podstawom silnika.

Aby zobaczyć, jak działa silnik Quasiturbine, musisz zrozumieć podstawowe informacje o silniku.

-Podstawowa zasada działania każdego silnika spalinowego jest prosta: jeśli umieścisz niewielką ilość powietrza i wysokoenergetycznego paliwa (np. Benzyny) w małej, zamkniętej przestrzeni i ją zapalisz, gaz szybko się rozszerza, uwalniając niesamowitą ilość energii..

Ostatecznym celem silnika jest przekształcenie energii tego rozprężającego się gazu w ruch obrotowy (wirujący). W przypadku silników samochodowych szczególnym celem jest obracanie wał napędowy szybko. Wał napędowy jest połączony z różnymi elementami, które przenoszą ruch obrotowy na koła samochodu.

Aby w ten sposób wykorzystać energię rozprężającego się gazu, silnik musi przejść przez szereg zdarzeń, które powodują wiele niewielkich eksplozji gazu. W tym cykl spalania, silnik musi:

• Wpuść mieszankę paliwa i powietrza do komory
• Spręż paliwo i powietrze
• Podpal paliwo, aby wywołać eksplozję
• Opublikować wydechowy (pomyśl o tym jako o produkcie ubocznym wybuchu)

Następnie cykl zaczyna się od nowa.

Sposób działania silników wyjaśnia szczegółowo, jak to działa w konwencjonalnym silniku tłokowym. Zasadniczo cykl spalania popycha tłok w górę iw dół, który obraca wał napędowy za pomocą wału korbowego.

Podczas gdy silnik tłokowy jest najczęściej spotykanym typem w samochodach, silnik quasiturbine działa bardziej jak silnik rotacyjny. Zamiast używać tłoka, jak w typowym silniku samochodowym, silnik rotacyjny wykorzystuje trójkątny wirnik aby osiągnąć cykl spalania. Ciśnienie spalania jest zawarte w komorze utworzonej przez część obudowy z jednej strony i powierzchnię czołową trójkątnego wirnika z drugiej strony.

Droga wirnika utrzymuje każdy z trzech wierzchołków wirnika w kontakcie z obudową, tworząc trzy oddzielne objętości gazu. Gdy wirnik porusza się po komorze, każda z trzech objętości gazu naprzemiennie rozszerza się i kurczy. To właśnie to rozszerzanie się i kurczenie wciąga powietrze i paliwo do silnika, kompresuje je, wytwarza użyteczną moc, gdy gazy rozszerzają się, a następnie wydalają spaliny. (Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Jak działają silniki obrotowe).

W kilku następnych sekcjach zobaczymy, w jaki sposób quasiturbine jeszcze bardziej rozszerza ideę silnika obrotowego.