18新利最新登入对置活塞反对汽缸(OPOC)引擎如何工作

很有可能,你汽车的发动机有四个或六个气缸。(如果你有超过六缸然后你开车一个真正的肌肉车,可能还没有货比三家很会使内燃机过时的东西。)发动机汽缸正是这听起来像是——引擎的圆柱孔,你可以将一个可移动的管,称为活塞。活塞,当结合汽油、空气和火花塞提供了动力,使你的车去放大。这是应急的版本的故事,无论如何。

汽车的内燃机的汽缸上限,使气体在该地区举行的活塞和汽缸顶部的不能逃脱。18新利最新登入然而,也有两个阀门或各缸的顶部,可以开启和关闭的一种机械。这些设计,分别允许空气和汽油进入汽缸(进气阀)和释放废气从气缸(排气阀)发动机的燃烧过程完成后。这些阀门打开和关闭的方式仔细定时与活塞的运动,因此排气前公布一个新的供应新鲜空气在流动。

活塞的运动,驱动汽车。活塞在汽缸上下滑动整齐,因为这是他们用来做什么。大多数汽车使用四冲程或奥托循环发动机,有四个阶段活塞的运动。首先,称为进气行程,进气阀打开,活塞向下移动。创建的真空活塞吸空气以及少量的汽油缸的上部。一旦混合了可用空间留下的降序活塞,进气门关闭,活塞在压缩行程,再次上升挤压燃料混合物成紧质量挤满了如此多的潜在能量,把它视作一个爆炸性的。(幸运的是有很少的汽油混合,所以我们不说话热核武器质量爆炸而更像樱桃炸弹。)然后是这个过程的一部分,真正踢了引擎:燃烧冲程,火花塞闪光和势能像点燃爆竹在一个铁罐,推动活塞回落。最后,在排气冲程,排气阀打开,和增加活塞缸的顶部,将无用的,瓦斯爆炸残留物的可燃材料。当排气阀关闭,流程重新开始。

当活塞上升和下降,曲轴,长,旋转杆,将活塞的上下运动转化为圆周运动,使得汽车的齿轮和车轮旋转。在大多数标准引擎安排(有很多),缸都是成对的,这样一个活塞的向下运动,在一次中风造成的上行冲程,循环,理论上可以永远继续下去…或至少直到汽油耗尽。这并不是永久的运动,但如果你认为你可能会问如何活塞的运动开始的。18新利最新登入答案是四冲程循环通常始于一个短脉冲曲轴的转动能量从一个电动马达,但是早期的汽车运行起来,因为有些幸运的司机不得不手动曲柄旋转,是的,曲轴。(现在你知道为什么他们称呼它。)你不高兴你不开车回去呢?

这个四冲程循环是在19世纪发明的——事实上,变化它回到蒸汽机——和有很多的变化。看看我们能想出一个使用一半的圆筒而得到的能量一样多。

在内燃机我们到目前为止,与每个汽缸活塞并行操作,对齐到下一个,在每一个单独的活塞。但是如果我们可以坚持两个活塞在汽缸和协调他们的行动,他们面对彼此,因此术语“反对缸”——但不要碰撞?每个汽缸只会占用半缸的长度,这样只会将一半的距离标准发动机气缸,从而节省燃油但仍然提供相同的对曲轴旋转的影响。和曲轴可以通过气缸的中心,垂直于圆柱体的长轴,这样两个活塞可以旋转的曲轴相反的方向移动。他们可以池废气废物在缸的中心,这样的缸就不必被限制了防止有毒废气逃离之前他们需要。

不会很酷吗?你打赌!

这就是所谓的对置活塞,反对缸(OPOC)引擎。OPOC引擎由Ecomotors的国防高级研究计划局(DARPA,是的这意味着早期应用程序可能是军事),两个在单缸活塞有效交错,与每一个分成两部分和移动内部创建压缩冲程彼此相反的方向,以便对方结束每个活塞关闭在一起的一部分和压缩它们之间的燃料空气混合物而反对的其他正在承认空气进气冲程创建的差距。自这两个中风是同步,整个行动的活塞队只需要两个来回运动,从而使这一个二冲程发动机而不是传统的四冲程发动机。因为这两个活塞在气缸执行两个活塞的工作在两个普通的气缸,他们只做正常的工作在一个汽缸但应用两个汽缸曲轴运动的价值。这让OPOC发动机高功率密度——也就是说,高比率的引擎本身的质量。

这是真正让Ecomotor OPOC引擎脱颖而出:模块化。您可以使用一个,两个,甚至三个连接在一起的设备布置可伸缩的、从单缸引擎(在正常引擎方面真的是一个两缸发动机)到三缸(相当于一个六冲程发动机)。继续把圆柱体在一起让你的引擎更大、更强大。和一个OPOC引擎是机械简单得多比标准的内燃机。在标准的安排,需要复杂、时间精确的联系,以确保在需要时进气和排气阀门打开。这意味着发动机有一个令人难以置信的小数量的移动部件。例如,在传统的内燃缸,一个复杂的机制是必要的,进气阀和排气阀,这样他们只在需要时打开,不要同时打开。但在OPOC引擎,这些“阀门”只是洞的圆柱,发现的覆盖和滑动的活塞,从而消除需要一个复杂的机制,让他们开启和关闭。Ecomotors估计,在其发动机运动部件的数量已经减少了从385年到62年,这意味着有一个少的很多地方需要维修,可以变坏。

其结果是,OPOC引擎更简单,因此不太可能崩溃。他们也更有效率,损失更少的能量同时操作,因为他们两个活塞的工作只有一个——能产生更多的电量比标准的内燃机的只有一部分气体。这是未来的引擎吗?可能。至少直到核燃料细胞。