Mesin pembakaran internal aksial

Axial ICE Duke Engine

Kami terbiasa dengan desain klasik mesin pembakaran internal, yang, sebenarnya, telah ada selama seabad. Pembakaran cepat campuran yang mudah terbakar di dalam silinder menyebabkan peningkatan tekanan yang mendorong piston. Itu, pada gilirannya, memutar poros melalui batang penghubung dan engkol.


ICE Klasik

Jika kita ingin membuat mesin lebih bertenaga, pertama-tama kita perlu meningkatkan volume ruang bakar. Dengan meningkatkan diameter, kami menambah bobot piston, yang berdampak negatif pada hasilnya. Dengan menambah panjang, kami memperpanjang batang penghubung, dan meningkatkan seluruh mesin secara keseluruhan. Atau Anda dapat menambahkan silinder - yang, tentu saja, juga meningkatkan kapasitas mesin yang dihasilkan.



Insinyur ICE untuk pesawat pertama menghadapi masalah seperti itu. Mereka akhirnya sampai pada desain mesin "berbentuk bintang" yang indah, di mana piston dan silinder disusun dalam lingkaran relatif terhadap poros melalui sudut yang sama. Sistem seperti itu didinginkan dengan baik oleh aliran udara, tetapi sangat dimensional. Karena itu, pencarian solusi terus dilakukan.

Pada tahun 1911, Macomber Rotary Engine Company dari Los Angeles memperkenalkan  ICE aksial (aksial) pertama . Mereka juga disebut "laras", mesin dengan mesin cuci yang berayun (atau miring). Skema asli memungkinkan Anda menempatkan piston dan silinder di sekitar poros utama dan sejajar dengannya. Rotasi poros terjadi karena mesin cuci ayun, di mana batang piston ditekan bergantian.

Mesin Macomber memiliki 7 silinder. Pabrikan mengklaim bahwa mesin itu dapat beroperasi pada kecepatan 150 hingga 1500 rpm. Pada saat yang sama, pada 1000 rpm, dia memberikan 50 hp. Terbuat dari bahan yang tersedia pada saat itu, beratnya 100 kg dan memiliki dimensi 710 × 480 mm. Mesin semacam itu dipasang di pesawat penerbang perintis Charles Francis Walsh "Walsh Silver Dart". Insinyur Soviet



tidak berdiri di pinggir  . Pada 1916, mesin desain A. A. Mikulin dan B. S. Stechkin muncul, dan pada 1924, mesin Starostin. Mungkin, hanya penggemar sejarah penerbangan yang tahu tentang mesin ini. Diketahui bahwa pengujian terperinci yang dilakukan pada tahun 1924 menunjukkan peningkatan kehilangan gesekan dan beban besar pada elemen individual dari mesin tersebut.


Mesin Starostin dari Museum Penerbangan Monino Seorang

insinyur, penemu, perancang, dan pengusaha brilian dan sedikit gila John Zachariah Delorean memimpikan membangun kerajaan mobil baru terlepas dari yang sudah ada dan membuat "mobil impian" yang benar-benar unik. Kita semua tahu DMC-12, yang hanya disebut DeLorean. Dia tidak hanya menjadi bintang layar dalam film "Back to the Future", tetapi juga dibedakan oleh solusi unik dalam segala hal - dari tubuh aluminium pada bingkai Plexiglass hingga pintu "sayap burung camar". Sayangnya, di tengah krisis ekonomi, produksi mesin belum membuahkan hasil. Dan kemudian Delorean menggugat untuk waktu yang lama dalam kasus narkoba palsu.

Tetapi hanya sedikit orang yang tahu bahwa Delorean ingin melengkapi penampilan unik dari mesin dengan mesin yang unik - di antara gambar yang ditemukan setelah kematiannya, ada juga gambar ICE aksial. Dilihat oleh surat-suratnya, ia menyusun mesin seperti itu pada tahun 1954, dan secara serius mulai bekerja pada pengembangan pada tahun 1979. Ada tiga piston di mesin Delorean, dan mereka terletak di segitiga sama sisi di sekitar poros. Tetapi setiap piston memiliki dua sisi - masing-masing ujung piston harus bekerja dalam silindernya sendiri.


Menggambar dari buku catatan Delorean

Untuk beberapa alasan, kelahiran mesin tidak terjadi - mungkin karena pengembangan mobil dari awal ternyata menjadi perusahaan yang agak rumit. DMC-12 dilengkapi dengan mesin V6 2,8 liter yang dikembangkan bersama oleh Peugeot, Renault dan Volvo dengan kapasitas 130 liter. dengan. Seorang pembaca yang ingin tahu dapat mempelajari pindaian gambar dan catatan Delorean di halaman ini .


Versi eksotis dari mesin aksial adalah "mesin Permintaan"

Namun, mesin seperti itu tidak banyak digunakan - dalam penerbangan besar, transisi ke mesin turbojet secara bertahap terjadi, dan di mobil sampai hari ini skema digunakan di mana poros tegak lurus terhadap silinder. Hanya menarik mengapa skema seperti itu tidak berakar pada sepeda motor, di mana kekompakan akan berguna. Tampaknya, mereka tidak dapat menawarkan manfaat yang signifikan dibandingkan dengan desain yang biasa. Sekarang mesin ini ada, tetapi dipasang terutama di torpedo - karena seberapa baik mereka masuk ke dalam silinder.



Opsi yang disebut " Modul Energi Silindris " dengan piston dua sisi. Batang tegak lurus pada piston menggambarkan suatu sinusoid yang bergerak di sepanjang permukaan bergelombang

Fitur pembeda utama dari mesin pembakaran internal aksial adalah kekompakan. Selain itu, kemampuannya untuk mengubah tingkat kompresi (volume ruang bakar) hanya dengan mengubah sudut kemiringan mesin cuci. Mesin cuci itu berayun pada poros berkat bantalan bulat.

Namun, perusahaan Selandia Baru Duke Engines pada 2013 memperkenalkan versi modern dari mesin aksial. Ada lima silinder di unit mereka, tetapi hanya tiga nozel untuk injeksi bahan bakar dan - bukan katup tunggal. Fitur lain yang menarik dari mesin adalah kenyataan bahwa poros dan mesin cuci berputar ke arah yang berlawanan.



Tidak hanya mesin cuci dan poros diputar di dalam mesin, tetapi juga satu set silinder dengan piston. Berkat ini, adalah mungkin untuk menyingkirkan sistem katup - silinder yang bergerak pada saat pengapian hanya melewati lubang di mana bahan bakar disuntikkan dan di mana busi berada. Pada tahap pembuangan, silinder melewati outlet gas.



Berkat sistem seperti itu, jumlah lilin dan nozel yang dibutuhkan kurang dari jumlah silinder. Dan satu revolusi menyumbang total pukulan piston sebanyak mesin 6 silinder desain konvensional. Pada saat yang sama, berat motor aksial adalah 30% lebih sedikit.

Selain itu, insinyur dari Duke Engines berpendapat bahwa rasio kompresi mesin mereka lebih unggul daripada analog konvensional dan 15: 1 untuk bensin 91 (untuk ICE otomotif standar, indikator ini biasanya 11: 1). Semua indikator ini dapat menyebabkan penurunan konsumsi bahan bakar, dan, sebagai akibatnya, berkurangnya efek berbahaya pada lingkungan (baik, atau peningkatan tenaga mesin, tergantung pada tujuan Anda).



Sekarang perusahaan membawa mesin untuk penggunaan komersial. Di zaman kita teknologi teruji, diversifikasi, skala ekonomi, dll. sulit membayangkan bagaimana Anda dapat secara serius mempengaruhi industri. Di Duke Engines, tampaknya, mereka juga mewakili hal ini, karena itu mereka bermaksud menawarkan mesin mereka untuk kapal motor, generator dan pesawat kecil.


Peragaan getaran kecil dari mesin Duke