Революционная перестройка двигателя 1930-х годов
Поршневой двигатель «Юмо» (Jumo) был сконструирован немецкой авиационной фирмой «Юнкерс» в 1930-е годы, и свое время был, пожалуй, самым эффективным двигателем. Сейчас компания Achates Power (Сан-Диего, Калифорния) взялась за модернизацию его конструкции, повышая его КПД и добиваясь его совместимости с современными нормами выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сообщает издание MIT Technology Review.
Результаты испытаний небольшого, одноцилиндрового двигателя настолько впечатлили специалистов армии США, что та выдала фирме Achates (и ее партнеру, AVL Powertrain Engineering) 4,9 миллионов долларов на разработку полноценного многоцилиндрового опытного двигателя, которому потом найдется самое широкое применение (в том числе в танках).
Армия США выбрала Achates потому, что двигатель способен достичь большей компактности и энергоэффективности, чем большинство современных устройств, а также способен работать на самых разных видах топлива, в том числе на дизельном топливе и авиакеросине. Фирма утверждает, что их конструкция может улучшить топливную экономичность дизельного двигателя на 20%. Она пригодна и для использования в гражданских целях.
Дизельные двигатели и так более энергоемки, и в итоге получится двигатель, на 50% более экономичный, чем стандартные двигатели на бензине, утверждает президент фирмы Дэвид Джонсон (David Johnson). Стоить же их двигатель будет на 10% меньше, чем обычные дизели.
Преимущество конструкции «Юмо» заключается прежде всего в необычной расстановке поршней. В стандартном двигателе внутреннего сгорания поршень двигается внутри цилиндра, при этом значительная часть энергии, образующейся при сгорании топлива, тратится на нагревание головки цилиндра (а не на приведение поршня в движение). Конструкторы «Юнкерса» поместили в один цилиндр два поршня, и вообще ликвидировали головку цилиндра. Топливо и воздух сжимается между двумя цилиндрами; при сгорании топлива они отталкиваются в разные стороны.
Чтобы уменьшить выхлопы и снизить топливные затраты, фирма Achates внесла десятки изменений в первоначальную конструкцию (в частности, изменила размер камеры сгорания и улучшила систему впрыска топлива). Однако пока многообещающие данные о высокой топливной экономичности – результат экстраполяции экспериментальных данных на многоцилиндровую модель (которую еще не построили). Двигатель также надо будет испытать в реальных условиях езды, на разных скоростях. Однако Джонсон уверен, что различия между одно- и многоцилиндровым двигателям хорошо известны, и вполне подвластны компьютерному моделированию.
Артём Космарский nauka21vek.ru