المحرك ذو الشوطين الجذاب بشكل متزايد مع المكابس المتقابلة

في يومي 13 و 14 فبراير ، عقد مؤتمر دولي حول المحركات ثنائية الشوط في مباني IFPEN. إذا لم تستخدم صناعة السيارات المحركات ثنائية الشوط لعدة عقود ، فإن الهندسة المعمارية في المكابس المعاكسة تعطيها الاهتمام ، خاصة لأنها تقبل بسهولة الاشتعال الذاتي المتحكم فيه.

تذكر أن هذا النوع من المحرك يحتوي على مكبسين يواجهان بعضهما البعض في حركة معاكسة في نفس الأسطوانة لإنشاء غرفة احتراق مركزي ويقوم باشتعال في نهاية التوسع: مكبس واحد يفتح عادم والآخر في لدخول الهواء.

زعيم هذا التجديد هو بلا شك شركة Achates Power في كاليفورنيا التي قدمت مجموعة واسعة من المشاريع على مستويات مختلفة من النضج. محركها المرجعي هو محرك ذو 2.7 لتر 3 أسطوانات / 6 مكابس "OPGCI. كل صف يتكون من 3 مكابس يعمل على مجموعة العمود المرفقي ، يتم توصيل أعمدة العمود المرفقي 2 بينهما بواسطة التروس.

يطور المحرك 200 كيلووات (272 حصان) عند 3600 دورة في الدقيقة و 650 نيوتن متر من 1600 إلى 2100 دورة في الدقيقة. يضمن الشاحن التوربيني وضاغط الإزاحة الموجبة الملء وإمدادات الوقود بواسطة حاقنين لكل أسطوانة. بمساعدة نسبة حجمية تبلغ 18.5: 1 ، يتم الحصول على الاشتعال بالضغط ويبدأ عن طريق الحقن الثانوي وفقًا لعملية GDCI التي طورتها دلفي.

دراسات أخرى لمحركات المكبس المتقابلين:

تقوم Achates Power بتطوير مشروع أصلي أكثر مع نيسان وجامعة ميشيغان: أسطوانة مفردة بسعة 0.9 لتر مع مكبسين متقابلين. الهدف من برنامج ARPA-E هذا هو توفير تقنية هجينة عالية الأداء وبأسعار معقولة. فضول الدراسة هو أن العمودين المرفوعين غير متصلين ومزامنين ميكانيكيًا ولكن كهربائيًا يحتاج الى 2 مولدات محرك. هذه السلسلة hybride GMP ستكون مركبة في السيارات الحضرية اليابانية الصغيرة.

تختبر Achates Power أيضًا محركًا بسعة 10.7 لترًا بثلاث أسطوانات / 6 مكابس ، مما يوفر 335 كيلووات (456 حصانًا) على شاحنة Peterbilt.

من ناحية أخرى ، عرضت جامعة البوليتكنيك في فالنسيا (إسبانيا) وشركة INNEngine المبتدئة محركًا محوريًا بمكابس متقابلة بدون عمود المرفق. مخصصة لتطبيقات الطاقة المنخفضة (30 كيلو واط) مثل موسع النطاق ، يستخدم هذا 500 سم³ لوحين من الكامات يتم تدويرهما بواسطة 8 مكابس من 4 أسطوانات. يحدد مدير المشروع ما يلي: "يتم توصيل لوحتي الكامة هاتين بعمودين نصف محوريين يمكن تعويضهما قليلاً عن طريق اقتران حلزوني محكم ، مما يوفر نسبة حجمية متغيرة وتحول طور التوزيع.

تم بالفعل الحصول على استهلاك محدد قدره 204 جم / كيلوواط ساعة (عائد 42 ٪) والهدف هو الانخفاض إلى 195 جرام / كيلوواط ساعة (44 ٪). هذا المفهوم المثير للاهتمام محدود بالتأكيد في إزاحة الوحدة بسبب الضغط العالي للبكرات على الكامات. كما يتم دراسة اشتعال ما قبل الغرفة.

كما تم عرض العديد من الدراسات الأخرى حول اشتعال الانضغاط (CAI). وذكّر بيير ديريت ، المسؤول عن هذا الحدث ومدير برنامج الرصد العالمي والتنقل المستدام في مدرسة IFP: "ولد احتراق CAI في محرك ثنائي الشوط. "أنهى بشكل خاص عرضه مع نتيجة الدراسة هذه:" الجمع بين CAI والحقن المباشر في محرك ثنائي الشوط يمكن أن يمثل حلاً مثيرًا للاهتمام لزيادة تقليل الانبعاثات تحت الحمل الجزئي دون معالجة لاحقة معقدة للتطبيقات التي تكون فيها الكثافة مطلوب طاقة عالية وكفاءة عالية وانبعاثات منخفضة للغاية.

لا تزال المحركات التقليدية ثنائية الشوط بها العديد من التطبيقات ، مستفيدة من كثافة الطاقة العالية وتكلفة الإنتاج المنخفضة. وهي تستخدم بشكل أساسي في الطيران الخفيف للغاية ، مركبات ذات العجلتين والقوارب من الصغيرة إلى الكبيرة.