Доказываем, что больше — не значит лучше, в обзоре 7 самых маленьких настоящих двигателей

Двигатели бывают разные. Некоторые из них имеют размер пятиэтажного дома, в то время как для того, чтобы увидеть другие, придется поискать…

Двигатели бывают разные. Некоторые из них имеют размер пятиэтажного дома, в то время как для того, чтобы увидеть другие, придется поискать микроскоп. Недавно мы представили вам список самых крупных двигателей в мире, теперь пришло время броситься в другую крайность.

DKW 49cc

Несмотря на то, что этот одноцилиндровый двигатель от DKW покажется гигантским, в сравнении с другими участникам этого хит-парада, 49сс всё-таки является особенным, поскольку он используется в автомобилестроении. А точнее, в автомобиле Peel P50. Самый маленький в мире двигатель, используемый в производстве серийных автомобилей, имеет лишь 4 л.с. Да и этого, в общем-то, достаточно, ведь автомобиль весит всего 56 кг.

Smalltoe motorcycle – этаноловый двигатель

К сожалению, данных об объеме двигателя у нас не имеется, но есть данные о мощности: 0.3 л.с. Этот двигатель используется в самом маленьком в мире мотоцикле Smalltoe, колёсная база которого составляет лишь 80мм. Этот мощнейший движок разгоняет мотоцикл до невероятной скорости в 2км/ч. И да, на нем можно ездить. Посмотрите видео.

Самый маленький V12 в мире

Мануэль Хермо Баррьеро, механик ВМФ Испании в отставке, занимается постройкой маленьких, рабочих двигателей. Неплохое занятие для пенсионера, не так ли? Этот двигатель V12 признан самым маленьким в мире. Его постройка заняла у Мануэля 1220 часов кропотливой работы.

Самый маленький W32 в мире

Если вас шокировал предыдущий двигатель, то приготовьтесь увидеть еще одно творение господина Баррьеро – самый маленький W32 в мире. Работа над двигателем заняла 2520 часов, и в процессе постройки было использовано 850 различных деталей. Как и V12, этот двигатель идеально сбалансирован, и в доказательство этого факта инженер предлагает посмотреть видеозапись.

Nanobee

Рональд Валентин занимается постройкой маленьких двигателей для своих моделей самолётов уже 30 лет. Самый маленький из них – Nanobee – существует пока лишь в форме прототипа. Объем двигателя составляет 0.006мл. Самым удивительным фактом является то, что этот двигатель реально работает! Он признан самым маленьким в мире дизельным двигателем.

Самый маленький паровой двигатель в мире

На изображении вы видите полностью рабочий паровой двигатель, вот только размеры его не совсем привычны. Индийскому инженеру Икбалу Ахмеду удалось создать функционирующий паровой двигатель, который имеет высоту 6.8мм, длину 16.24мм и весит 1.72гр.

Микроскопический двигатель внутреннего сгорания

Что, вы все еще не удивлены? Ну, хорошо. Взгляните на этот двигатель. Кстати, чтобы на него взглянуть, потребуется микроскоп, поскольку его диагональ составляет лишь 0.0001мм. Двигатель состоит из резервуара с водой, через который проходит два электрода. Ток подается на электроды, благодаря чему кислород и водород распадаются. В результате образуются нанопузыри газа, увеличивается объем и вырабатывается энергия. Ох уж эта наука!

Подпишись на наш Telegram-канал

Самый маленький дизельный двигатель | АВТОСТУК.РУ

23.12.2020 Сергей Автомеханик Двигатели Оставить комментарий

Сейчас, в погоне за миниатюрностью и компактностью, разработаны и продолжают разрабатывать самые маленькие дизельные двигатели, не уступающие большим по КПД. Вскоре, дизельные агрегаты могут довести до микроскопических масштабов. На сегодня, разработаны и используются моторы, с объемом около 0,2 литра и мощностью 3,2 лошадей.

Где применяются

Где используются такие малыши? Разумеется, они не потянут автомобиль. Их область применения в некрупной мототехнике (легких мопедах) и небольших механизмах косилок или моторных пил, насосов и компрессоров. Бак такого моторчика вмещает 2-2,5 литра дизтоплива.

Если выбирать наиболее мелкий дизель из всех существующих в мире, такой есть в Англии. Для работы применяется не привычная солярка, а смесь водорода с метанолом. Принцип работы сохраняется, смесь возгорается за счет сжатия топлива, как у любого дизеля. Детали тоже как у дизеля, есть и ЦПГ и шатуны и коленвал. Объем цилиндра 1 кубический миллиметр, а габариты агрегата-гнома 5х15х3 миллиметра. Помещается мотор на ногте большого пальца человека.

Коленчатый вал его имеет 50 тысяч оборотов за минуту и способен выдавать 11 ватт мощности, подключенный к специальной установке. Такие моторы вполне применимы для различных целей, в том числе как компактные источники энергии.

Преимущества и недостатки

Разумеется, дизели-малыши имеют свои плюсы и минусы. К плюсам относят:

1. Компактность размеров (самый маленький поместится в спичечный коробок).
2. Высокий КПД.
3. Малые затраты горючего.

Минусы миниатюрных дизелей такие (относятся к самым маленьким из них):

1. Малый ресурс деталей.
2. Сильный нагрев при работе и быстрый перегрев.
3. Высокий коэффициент потерь тепла.

Однако, после доработки и решения имеющихся проблем в их работе дизельные агрегаты малых размеров могут войти в серийный выпуск.

Самый маленький дизель для авто

Наиболее компактный дизель разработан для автомобилей Минским моторным заводом. Имеет всего 3 цилиндра. Начиналась разработка еще в 90-е годы, однако, выпуск состоялся лишь в 2012. Мотор получил маркировку ММЗ-3LD. Сегодня запущен в серию.

Основной проблемой мотора из трех цилиндров, была его высокая вибрация из-за неуравновешенности работы. Проблему решили, создав коленчатый вал, с встроенными компенсаторами дисбаланса. Мотор ММЗ-3LD с мощностью 35 лошадей, объем его 1,6 литра диаметр гильз 87 миллиметров, поршневой ход – 90 миллиметров. Наибольший вращающий момент – 100 Нм, обороты 1700 в минуту.

В моторе применили ТНВД и форсунки от фирмы «Motorpal», это знаменитая чешская кампания. Блок цилиндров имеет «мокрые гильзы» (омываются охлаждающей жидкостью) и весит 220 килограммов. Прошел проверку на тракторах марки «Беларус-320», соответствует экологичности класса S3A. Имеет турбированные (оснащенные турбонаддувом) модификации с мощью 42 и 49 лошадей, а так же газовую модификацию ММЗ-3LDTG, работающую на природном газе.

Способен конкурировать и по мощности и по стоимости с китайскими аналогами (миниатюрными моторами).

Итог

Миниатюрные дизели сейчас во всю применяются в мопедах, дизельных генераторах, компрессорах, насосах мотокосах и мотопилах. Со временем, возможно расширят область применения, и моторчики станут еще меньше. Технологии не стоят на месте, а надежность и высокий КПД дизелей, не зависимо от размера, пророчат им будущее.

Автор публикации

Инженеры создали самый маленький в мире роторный двигатель внутреннего сгорания

Самый маленький в своем роде двигатель, созданный в лаборатории Беркли, когда-нибудь сможет заменить батареи в качестве эффективного источника питания для мобильных устройств, таких как портативные компьютеры.

Этот мини-двигатель размером не больше стопки монет — первый двигатель такого размера, обеспечивающий непрерывную подачу мощности. Сделанный из стали, двигатель также является прототипом для попытки Беркли создать еще меньший двигатель, химически вытравленный из кремния.

Мы находимся на переднем крае исследований того, как генерировать энергию с использованием мельчайших компонентов, сказал Карлос Фернандес-Пелло, профессор машиностроения, который разработал двигатель с помощью Кенджи Мияска из Университета Фукуи в Японии, постдокторант Беркли. исследователь Дэвид Вальтер и аспиранты Кельвин Фу, Аарон Кноблох и Фабиан Мартинес.

В настоящее время двигатель может производить до 2,5 Вт электроэнергии, что достаточно для питания велосипедной фары. Но Фернандес-Пелло и его команда наращивают мощность двигателя до 30 Вт, что достаточно для питания слабой лампочки, но достаточно для питания электронных устройств.

Как и двигатель вашего автомобиля, мини-двигатель производит движение за счет контролируемого сгорания, которое происходит, когда топливо, такое как бензин, смешивается с кислородом и искрой в камере. Высвобождаемая энергия приводит в движение ротор, который можно присоединить к системе передач, чтобы заставить автомобильные колеса вращаться или приводить в движение другие механизмы.

Мини-двигатель предназначен для работы на жидких углеводородных топливах, таких как бутан или пропан, химические родственники бензина. Одна жидкая унция топлива будет поддерживать работу двигателя в течение двух часов. После оптимизации крошечный двигатель сможет работать в 10 раз дольше, чем обычная литий-ионная батарея. Двигатель и топливо вместе весят лишь часть веса стандартной батареи, используемой в цифровой камере.

Названный роторным двигателем или двигателем Ванкеля в честь его изобретателя, эта конструкция не использовалась так широко, как поршневой двигатель, используемый в большинстве современных автомобилей, хотя он появился в некоторых моделях Mazda RX-7 и снова появляется в концепт-кары завтрашнего дня.

Команда Беркли надеется, что когда-нибудь мини-двигатель можно будет использовать для питания электронных устройств, таких как компьютеры или роботы. Фернандес-Пелло считает это первым шагом в разработке двигателей гораздо меньшего размера, изготовленных с использованием микроэлектромеханической (МЭМС) технологии. Конструкция мини-двигателя идеальна для миниатюризации из-за своей простоты, а компоненты относительно легко изготовить с использованием технологии травления кремния.

Такой миниатюрный двигатель размером с булавочную головку будет сделан из деталей, вытравленных из кремния в процессе, аналогичном тому, который используется для изготовления компьютерных микропроцессоров. В этом процессе свет используется для выжигания областей кремния до тех пор, пока не останется только желаемая форма. Исследователи представляют себе микродвигатель, способный производить энергию для сотовых телефонов и других небольших электронных устройств. Этот действительно крошечный двигатель будет иметь пропорции, аналогичные пропорциям стального мини-двигателя, но будет потреблять около одной тысячной унции топлива за два часа работы.

Самый маленький в мире четырехтактный двигатель V8 с наддувом уже в производстве

Автомобильная промышленность

Посмотреть 19 изображений

Посмотреть галерею — 19картинки

Гигантские модели автомобилей (и самолетов) с небольшими бензиновыми двигателями уже несколько лет пользуются популярностью у взрослых гонщиков. Модели самого большого масштаба, доступные в обычных магазинах радиоуправляемых хобби, имеют масштаб в одну пятую или одну шестую, но серьезные гонщики выбирают масштаб в четверть. Теперь Conley Precision Engines выпускает самый маленький (четверть масштаба) бензиновый двигатель V8 с наддувом в коммерческом производстве.

Автомобиль с бензиновым двигателем в четверть масштаба имеет длину около 1,2 м (4 фута), весит около 50 кг (110 фунтов) и может развивать скорость более 160 км/ч (100 миль/ч). Двигатели для таких больших моделей обычно представляют собой двухтактные двигатели, мало чем отличающиеся от двигателей, которые приводят в действие травосборники и воздуходувки, обычно начиная с рабочего объема около 33 куб. См (2,0 куб. Дюйма), обеспечивая от 3 до 4 л.с. при 6-8000 об / мин.

Даже большие двигатели для четвертьмасштабных моделей просты и относительно недороги. Например, бензиновый двигатель рабочим объемом 160 куб. см (10 куб. дюймов) мощностью 17 л. с. при 9000 об/мин при весе всего 4 кг (8,8 фунта) можно приобрести примерно за 1000 долларов США. (я же говорил относительно недорого). Этой мощности достаточно для любого четвертьколесного транспортного средства, которое может понадобиться для участия в гонках.

Гэри Конли держит серийную модель своего нового двигателя V8 с наддувом (Фото: Conley Precision Engines)

Почему же тогда гоночное сообщество с треском реагирует на Conley Stinger 609, новый четвертьмасштабный V8 с наддувом, 100 куб. См (6,09куб. дюймов) рабочим объемом и выходной мощностью 9,5 лошадиных сил при 10 000 об/мин — особенно при прейскурантной цене более 7000 долларов США? Проще говоря, другие двигатели выглядят или звучат неправильно.

Если вы собираетесь тратить значительную часть своего годового оклада на модель автомобиля в масштабе, то вполне разумно ожидать, что у вас будет настоящая масштабная модель. Например, Dodge Charger Daytona 1969 года, один из типичных маслкаров Детройта, имел длину 5,75 м (18,9 фута), вес около 1690 кг (3730 фунтов) и имел 7,0-литровый (426 куб. из 425 л.с. Увеличение до одной четверти размера даст модель длиной 1,44 м (4,7 фута) и весом около 26 кг (57 фунтов). Масштабированный двигатель будет иметь рабочий объем 109куб.см (6,6 куб. дюймов) с мощностью 6,6 лошадиных сил.

В некоторой степени изменения, необходимые для того, чтобы масштабная модель выглядела и функционировала должным образом, могут быть выполнены путем изменения материалов, из которых построена модель. Например, при строгом масштабировании нагрузка на шины на дорожном покрытии для масштабной модели значительно меньше, чем для оригинального автомобиля. Это приводит к ухудшению управляемости и производительности, поскольку мощность двигателя приводит к тому, что шины вырываются, тратя мощность и теряя сцепление с дорогой на поворотах. Можно сохранить производительность и внешний вид модели, например, заменив шины резиной, которая либо имеет пропорционально большую площадь контакта (более податливый материал), либо более липкую резину, либо и то, и другое. Такие замены могут позволить масштабной модели работать должным образом, сохраняя ее внешний вид в масштабе.

Модель родстера 1923 года, оснащенного двигателем Conley Stinger 609 V8, в четверть масштаба (Фото: Conley Precision Engines)

Но масштабная модель автомобиля с электроприводом — это не просто модель с правильным внешним видом или даже если она выполнена в правильном масштабе. Большое удовольствие от гонок доставляет звук машины, особенно двигателя. Ничто другое в мире не звучит так, как если бы большой блок V8 переворачивался, а затем поднимался вверх по кривой мощности. Грохот на низких скоростях гипнотичен, а особый визг на высоких оборотах значительно добавляет азарта гонке. Короче говоря, серьезные гонщики четвертьмасштаба хотят, чтобы их модели звучали правильно, и это в значительной степени стимулирует спрос на Conley 609.. Звучит как настоящий — только на две октавы выше по высоте.

Внутренние детали двигателя Conley Stinger 609 V8 (Фото: Conley Precision Engines)

Конечно, движок масштабной модели также сталкивается с трудностями, связанными с простым масштабированием. Особая проблема возникает со смазкой – очень трудно адекватно смазать стенки цилиндра и поршня, чтобы выдержать работу при 10 000 об/мин. В конечном итоге эта проблема была решена с помощью инженеров-технологов из Sunnen Products Co., лидера в области точного хонингования, которые работали с Конли над изготовлением гильз цилиндров двигателя. Оказалось необходимым глубоко отшлифовать заштрихованный рисунок на гильзах цилиндров, а затем произвести плоское хонингование гильз, чтобы удалить любые выступы и кромки, выступающие из первого набора рисунков. В этом случае гильзы цилиндров имели достаточную избыточную емкость масла, чтобы приспосабливаться к движениям поршня, и были достаточно гладкими, чтобы значительно уменьшить влияние этих движений за счет сохранения более узких допусков между поршнями и гильзами цилиндров. Серийные модели могут работать в течение длительного времени на высоких оборотах без чрезмерного нагрева или износа.

Модель Conley Stinger 609 V-8 оснащена электростартером и центробежным сцеплением в стандартной комплектации и доступна с нагнетателем или без него.