Yasal Uyarı: Bu makale mühendislik konuşmaları içermektedir
Şu anda arabanızdaki motor işinde berbat.
Önerilen Videolar
Motorunuzun yapması gereken tek şey var: benzini yakarak mekanik enerjiye dönüştürmek. Çalışırken bunu saniyede birkaç kez yapıyor ve bunu çok zayıf yapıyor. Yanan gaz ısı yaratır. Hızlı bir patlama şeklindeki bu ısı, arabanızın tekerleklerine güç veren şeydir (birkaç parça ve aradaki basamaklarla birlikte). Bu nedenle motorunuzun bu ısıyı (patlamayı) mümkün olduğu kadar yakalaması gerekir. Ancak arabanızdaki motor muhtemelen ürettiği ısının yalnızca %20-30'unu yakalar. Uzun süre okula gidiyorsanız bu sayıya “ısıl verim” adı veriliyor ve 1975 yılında Amerikan ordusu "Adyabatik motor" kullanarak %48'e varan termal verimliliğe sahip bir kamyonu test etti. Bu çılgın sese sahip motor aynı zamanda verimliliği artırırken daha fazla beygir gücü vaat ediyordu. Peki bu motor nereden geliyor ve neden bugün onu kullanmıyoruz?
Adyabatik kavramı otomotiv mühendisliği kadar eskidir (BTW "aid-ee-a-bad-ik" olarak telaffuz edilir) ve basitçe ısının girip çıkamadığı bir sistem anlamına gelir. Isı içeride hapsolmuşsa adyabatiktir. Peki, tipik motor bölmesinin yaklaşık üçte biri ısıyı radyatörler ve soğutma sıvısı akışları yoluyla boşaltmaya ayrılmışken neden ısıyı motorun içinde hapsetmeye çalışasınız ki? Teorik olarak benzininizi buharlaştırmak için ısı istiyorsunuz. Bildiğiniz gibi, sıvı benzin aslında o kadar da iyi yanmıyor; aslında yanan, gaz havuzunun üstündeki buhardır.
Bu nedenle, ne Gerçekten Benzin buharı istiyorum. Sıvı gazın taşınması, depolanması, pompalanması ve arabalarda kullanılması bizim için daha kolay oluyor. Şu anda sıvı gazı son derece ince spreyler halinde yanma odasına püskürtmek için enjektörler kullanıyoruz; teori, sprey ne kadar ince olursa buharlaşmanın da o kadar hızlı olacağı yönündedir. Sıvıları buharlaştırmanın bir başka harika yolu da sıcaklıklarını arttırmaktır. Bu nedenle, ısı hapsedilmiş bir sistem, yakıt buharı oluşturma ve yakma konusunda çok daha iyi olacaktır. Isıyı motorun içinde hapsetmeyle ilgili sorunlar, motoru biten herkes için çok açık olacaktır. soğutma sıvısı - modern motorlar yaklaşık 250 derecenin üzerinde çalışmayı (önemli ölçüde) durdurma eğilimindedir Fahrenhayt.
Adyabatik motorların savunucuları, termal verimliliğin %50'ye yaklaşabileceğini ve yakıt verimliliğinin 50 mpg'yi aşabileceğini iddia ediyor
Motorların patlaması riskinden daha ağır basan potansiyel kazanç, artan termal verimlilik, galon başına çok daha iyi kilometre ve beygir gücünde sağlıklı bir artıştır. Bunların hepsi kulağa biraz mucize hap gibi geliyorsa, o konuya geleceğiz. Ne olursa olsun, adyabatik motorların savunucuları termal verimliliğin %50 veya daha fazlasına yaklaşabileceğini iddia ediyor. yakıt verimliliği 50 mpg'yi aşabilir ve 1980'lerin küçük bir 4 silindirli motoru 250 bg üretebilir - hepsi aynı anda zaman.
Adyabatik bir araba motoru fikri en azından 1950'lerden beri ortalıkta dolaşıyor ve en yüksek sesle Henry "Smokey" Yunick ve Ralph Johnson adlı birkaç yarış tutkunu tarafından öne sürülüyor. Çünkü teknoloji hem yakıt verimliliğini artırdığını hem de beygir gücünü artırdığını iddia ediyor ve bunu yaparken de motorun yaptığının tam tersini yapıyor. Tasarımcılar ısıyı gidermek için onlarca yıl harcadılar, adyabatik motorlar her zaman biraz inanılmaz göründü ve gerçek olamayacak kadar iyi.
Araba ve Sürücü BS olarak adlandırıldı Smokey ve Ralph'i kendi gözleriyle görmek için Florida'ya gittiklerinde anlatıyorlar. Sıcak Rodder arka bahçedeki iki tamirciyi destekledi. Bazıları bu teknolojinin otomotiv endüstrisinde devrim yaratabileceğine inanırken, diğerleri buna yılan yağı adını vererek onlarca yıl boyunca bu böyle devam etti. Görünüşe göre hiç kimse sistemi sıkı ve bilimsel bir teste tabi tutmaya istekli değildi. ABD Ordusu olaya karışana kadar kimse yoktu.
1975 yılında ABD Ordusu'nun Tank Otomotiv Komutanlığı bölümü, Cummins ile ortaklık yaparak adyabatik teknolojiyi değerlendirmek için bir test aracı tasarladı. Tuhaf bir şekilde, bu motorları araştırmanın ana itici gücü verimlilik, güç ya da galon başına mil değildi. Görünüşe göre Ordu araçlarındaki arızaların yüzde 60'ı soğutma sistemi sorunlarından kaynaklanıyordu. Soğutma sistemini ortadan kaldırın ve arızaları ortadan kaldırın, ya da öyle düşünüldü.
Bu teoriyi test etmek için Ordu çocukları 5 tonluk bir kargo taşıyıcısını özel motorla donattılar ve ayrıca 338 poundluk soğutma bileşenlerini de attılar. Cummins mühendisleri motoru seramik-metalik bileşenlerden ürettiler; kafa, pistonlar, 2.000 dereceyi aşan sıcaklıklar için tasarlanmış valfler, silindir gömlekleri ve egzoz portları Fahrenhayt. Ünitenin tamamı, motor bölmesi içindeki yakıt yönlendirmesine ısı gönderen ağır yalıtım ve borularla kaplanmıştı.
Ordu ekibi kamyonu 10.000 mil boyunca test etti ve geleneksel bir Ordu kamyonuna göre yakıt ekonomisinde yüzde 38'lik bir artış kaydetti. Bununla birlikte, geleneksel kamyon yaklaşık 6 MPG alıyor, yani yüzde 38'lik bir artışla bile yalnızca 8,28 MPG'den bahsediyoruz. Ayrıca %48 termal verimlilik kaydettiler ve "...adyabatik motorun dünyadaki en yakıt tasarruflu motor olduğunu" ilan ettiler. Bu büyük bir övgü. Peki ne oldu?
Hiç bir şey. Hiçbir şey olmadı. Bu teknolojiye karşı büyük bir komplo yoktu. Petrol şirketleri suikast ekipleri göndermedi ya da dezenformasyon kampanyaları yaratmadı. Bunun yerine, teknolojinin her zaman başarısız olmasıyla aynı nedenden dolayı teknoloji benimsenmedi: yol bağımlılığı. Otomobil imalatını, hizmetini ve ikincil sanayiyi adyabatik teknolojiye geçirmek, geleneksel bileşenlerden daha fazla verimlilik elde etmekten çok daha büyük bir çaba gerektirecektir. Tüm sektörün seramik bileşenlere göre yeniden düzenlenmesi pragmatik, mali açıdan mantıklı veya müşteri odaklı görülmedi ve bu nedenle hurdaya çıkarıldı. Eğer sektör 1980'lerde kendi yolunda çok fazla sıkışmışsa, bugün kesinlikle daha da sıkışmış durumda.
Aslında adyabatiğin sağladığı ısıl verim rakamları, son gelişmelerle birlikte artık geleneksel motorlarda da yer alıyor. 2014 yılında Toyota, %38 verimliliğe sahip bir test motoru tasarladıklarını yüksek sesle ilan etmişti ve yakın zamanda Otomotiv Mühendisleri Derneği üretilen prototip motorlar %50 termal verimliliğe yaklaşıyor. Artık aile arabalarında 250 beygir ve üzeri 4 silindirli motorları görmek de yaygınlaştı. Geleneksel teknoloji, adyabatik destekçilerinin iddialarını yakaladı, dolayısıyla bu tuhaf ve güzel motorları yakın zamanda deneylerin veya müzelerin dışında görmemiz pek mümkün değil. Bu teknolojiyi daha başlamadan öldüren şey, endüstrideki ivme ve Ar-Ge departmanlarının aldığı önceliklendirme kararlarıydı. Daha az seksi bir hikaye olabilir ama bu onu daha az doğru yapmaz.
Editörlerin Önerileri
- Sürücüsüz Mercedes teknolojisini o kadar gelişmiş bir şekilde test ettik ki, ABD'de buna izin verilmiyor.
