შიდა წვის ძრავა: მომავალი არსებობს

ცხადია, რომ შიდა წვის ძრავა არასაკმარისად ეკონომიურია; მისი მარგი ქმედების კოეფიციენტი, ფაქტობრივად, დაბალია. ეს უბიძგებს მეცნიერებს ალტერნატივის ძიებისაკენ – კერძოდ, ხელმისაწვდომი ელექტრული ან წყალბადის ტრანსპორტის შექმნისაკენ. მაგრამ ბოლო დროის კვლევა აჩვენებს, რომ შესაძლებელია ეფექტური შიდა წვის ძრავის შექმნა.

რის ხარჯზე შეიძლება ამის განხორციელება და უშლის ხელს მსგავსი ტექნოლოგიის პრაქტიკულად გამოყენებას უკვე დღეს? აღიარებულია, რომ შიდა წვის ძრავა სამეცნიერო-ტექნიკური პროგრესის ერთ-ერთი მამოძრავებელი იყო. საავტომობილო ტრანსპორტი მგზავრებისა და ტვირთის გადაზიდვის უმნიშვნელოვანესი საშუალებაა. დღეს აშშ-ში 1000 ადამიანზე თითქმის 800 ავტომობილი მოდის. პლანეტაზე დღეს მილიარდზე მეტი ავტომობილი არსებობს. ამ ავტომობილების უმრავლესობა ჯერ კიდევ შიდა წვის ძრავით მუშაობს, რომელიც XIX საუკუნეში შეიქმნა. ყოველგვარი ტექნოლოგიური სიახლისა და „ჭკვიანი" ელექტრონიკის მიუხედავად, თანამედროვე ბენზინის ძრავის მარგი ქმედების კოეფიციენტი დაახლოებით 30%-ს შეადგენს, ხოლო ყველაზე ეკონომიური დიზელიანი ძრავის მარგი ქმედების კოეფიციენტი 50%-ს არ აღემატება, ანუ ასეთ ძრავაშიც კი საწვავის თითქმის ნახევარი იფრქვევა ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებათა სახით. ბუნებრივია, რომ შიდა წვის ძრავის ეკონომიურობაზე ლაპარაკიც კი ზედმეტია, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ თანამედროვე ავტომობილი 100 კილომეტრზე 10-20 ლიტრ საწვავს მოიხმარს. ამიტომ ხელმისაწვდომი ელექტრული ან წყალბადის ტრანსპორტის შექმნის მცდელობა გასაკვირი არ არის. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ შიდა წვის ძრავას მოდერნიზაციის პოტენციალი ამოწურული ჯერ არ არის. ელექტრონიკისა და მასალების სფეროში უკანასკნელ მიღწევათა წყალობით ეფექტური შიდა წვის ძრავის შექმნის შესაძლებლობა მართლაც არსებობს.

ეკოძრავა

კომპანია „EcoMotors International"-ის ინჟინერებმა გარდაქმნეს ტრადიციული შიდა წვის ძრავის კონსტრუქცია. მანში შენარჩუნებულია დგუშები, მუხლა ლილვი და მქნევარა, მაგრამ ახალი ძრავა 15-20%-ით უფრო ეფექტურია. გარდა ამისა, მისი წარმოება უფრო ადვილი და იაფია. ამასთანავე, ეს ძრავა მუშაობს სხვადასხვა საწვავით, ბენზინის, დიზელისა და ეთანოლის ჩათვლით.

(ზოგადად „EcoMotors" ძრავა ს აქვს ელეგანტური მარტივი კონსტრუქცია, რომელშიც 50%-ით ნაკლები დეტალია გამოყენებული).

ამის მიღწევა მოხერხდა ძრავის ოპოზიტური კონსტრუქციის გამოყენების მეშვეობით, რომელშიც წვის კამერა შექმნილია ერთმანეთის მიმართულებით მოძრავი ორი დგუწით. ამასთანავე, ძრავა ორკონტაქტურია და 4-დგუშიანი ორი მოდულისაგან შედგება, რომლებიც შეერთებულია ელექტრონიკით მართული სპეციალური ქუროთი. ძრავას მართავს ელექტრონიკა, სწორედ ამის წყალობით მოხერხდა მაღალი მარგი ქმედების კოეფიციენტისა და საწვავის მინიმალური მოხმარების მიღწევა. მაგალითად, საცობში თუ სხვა ისეთ შემთხვევაში, როცა ძრავის სრული სიმძლავრე საჭირო არ არის, ორი მოდულიდან მუშაობს მხოლოდ ერთი, რაც ამცირებს საწვავის მოხმარებასა და ხმაურს. გარდა ამისა, ძრავა აღჭურვილია ელექტრონიკით მართული ტურბოკომპრესორით, რომელიც ახდენს გამონაბოლქვი აირების უტილიზებასა და გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას. ზოგადად EcoMotors ძრავას აქვს ელეგანტური მარტივი კონსტრუქცია, რომელშიც 50%-ით ნაკლები დეტალი არის გამოყენებული. მას არა აქვს ცილინდრების თავის ბლოკი, ის გაკეთებულია ჩვეულებრივი მასალისაგან, ნაკლებია ხმაური და ვიბრაცია. ამასთანავე, ძრავა ძალიან მსუბუქია: წონის ერთ კილოგრამზე სიმძლავრე 1 ცხენის ძალით მეტია (ის დაახლოებით 2-ჯერ უფრო მსუბუქია ამავე სიმძლავრის ტრადიციულ ძრავაზე). უფრო მეტიც, ძალიან მარტივია EcoMotors-ის მასშტაბირება: რამდენიმე მოდულის დამატების შედეგად მცირელიტრაჟიანი მანქანის ძრავა გარდაიქმნება მძლავრი სატვირთო ავტომობილის ძრავად. საცდელი ძრავა EcoMotors EM100 ზომით 57,9х104,9х47 სმ იწონის 134 კგ და მისი სიმძლავრეა 325 ცხენის ძალა, 3500 ბრუნი/წუთში (დიზელის საწვავზე), ხოლო ცილინდრების დიამეტრია 100 მმ. დაგეგმილია, რომ EcoMotors-ძრავიანი ხუთადგილიანი მანქანის მიერ საწვავის მოხმარება ძალიან მცირე იქნება – 3-4 ლიტრი 100 კმ-ზე.

საყოველთაო ეკონომია

კომპანია „Achates Power"-ამ მიზნად დაისახა შიდა წვის ძრავის შემუშავება საწვავის მოხმარებით 3-4,5 ლიტრი 100 კმ-ზე „Ford Fiesta"-ს ზომის ავტომობილისათვის. ჯერ-ჯერობით ექსპერიმენტულ ავტომობილს გაცილებით უფრო „კარგი მადა" აქვს, თუმცა მისი შემქმნელები იმედოვნებენ, რომ ხარჯის შემცირება მოხერხდება. ნათელია, რომ საწვავის ეკონომია ძრავის მრავალჯერადი გაძვირების ხარჯზე მაინცდამაინც სახარბიელო არ არის.

(„Achates Power" ძრავის კონსტრუქცია მაქსიმალურად მარტივია)

„Achates Power" ძრავის კონსტრუქცია მაქსიმალურად მარტივია. ესაა ორკონტაქტიანი ოპოზიტური დიზელიანი ძრავა, რომელშიც წვის კამერას ქმნის ორი ერთმანეთის მიმართულებით მოძრავი დგუში, რის გამოც საჭირო არ არის ცილინდრების ბლოკის თავი და რთული აირგამანაწილებელი მექანიზმი. ძრავის დეტალების უმეტესობა მზადდება საკმაოდ მარტივი საწარმოო პროცესით და ძვირად ღირებულ მასალას არ მოითხოვს. ზოგადად ჩვეულებრივ ძრავასთან შედარებით მას გაცილებით ნაკლები დეტალი და ლითონი აქვს. უფრო მეტიც, ამ ძრავას აქვს მოდულური კონსტრუქცია, დიდი კუთრი სიმძლავრე (წონის შეფარდება სიმძლავრესთან). გარდა ამისა, დგუშის ზედა ნაწილის განსაკუთრებული ფორმის წყალობით იქმნება განსაკუთრებული ფორმის გრიგალური ნაკადი, რომელიც უზრუნველყოფს საწვავისა და ჰაერის ნაერთის კარგ შერევას, ეფექტურ თბოარინებასა და წვის დროის შემცირებას. ამის შედეგად ძრავა არა მარტო შეესაბამება აშშ-ს არმიის სამხედრო სპეციფიკაციას, არამედ მისი მახასიათებლები უკეთესია, ვიდრე იმ ძრავისა, რომელიც დღეს გამოიყენება სამხედრო ტექნიკისათვის.

მარტივი ხერხი

ამერიკულმა კომპანიამ – „Transonic Combustion" გადაწყვიტა საწვავის ეკონომიის მიღწევა არა ახალი ძრავის შექმნის გზით, არამედ შემშხაპუნებლის ახალი სისტემის მეშვეობით. მაღალტექნოლოგიური შემშხაპუნებლის ახალი სისტემა – „TSCiTM" ძრავის რადიკალურ გარდაქმნას არ მოითხოვს. ესაა, ფაქტობრივად, ინჟექტორების ნაკრები და სპეციალური საწვავის ტუმბო.

(წვის პროცესში „TSCiTM" -ში გამოყენებულია ბენზინის უშუალო შეშხაპუნება ზეკრიტიკული სითხის სახით და ანთების სპეციალური სისტემა)

წვის პროცესში „TSCiTM" -ში გამოყენებულია ბენზინის უშუალო შეშხაპუნება ზეკრიტიკული სითხის სახით და ანთების სპეციალური სისტემა. ზეკრიტიკული სითხე არის ნივთიერების მდგომარეობა გარკვეული ტემპერატურისა და წნევის პირობებში, როცა ის არც მყარი სხეულია, არც სითხე და არც აირი. ასეთ მდგომარეობაში ნივთიერებას საინტერესო თვისებები აქვს – მაგალითად, მას ზედაპირული დაჭიმვა არა აქვს, საფაზო გადასვლის პერიოდში ის მცირე ზომის დისპერსიულ ნაწილაკებს ქმნის. გარდა ამისა, ზეკრიტიკულ სითხეს მასის სწრაფი გადატანის უნარი აქვს. ყველა ეს თვისება ძალიან სასარგებლოა შიდა წვის ძრავისათვის. კერძოდ, ზეკრიტიკული საშვავი სწრაფად ირევა, მსხვილი წვეთები არა აქვს, სწრაფად იწვება ოპტიმალური თბოგამოყოფითა და ციკლის მაღალი ეფექტურობით.

ელექტრონული სარქველი

კომპანიამ – „Grail Engine Technologies" შეიმუშავა უნიკალური ორკონტაქტიანი ძრავა ძალიან კარგი მახასიათებლებით. 100 კმ-ზე 3-4 ლიტრი საწვავის მოხმარების პირობებში მისი სიმძლავრე 200 ცხენის ძალას აღწევს. 100 ცხენის ძალის სიმძლავრის ძრავა 20 კგ ნაკლებს იწონის, ხოლო 5 ცხენის ძალის სიმძლავრის ძრავა – მხოლოდ 11 კგ! ამასთანავე, ჩვეულებრივი ორკონტაქტიანი ძრავისაგან განსხვავებით, „Grail Engine Technologies" არ აბინძურებს საწვავს კარტერის ზეთით, ანუ ყველაზე მკაცრ ეკოლოგიურ სტანდარტებს შეესაბამება.

თავად ძრავა მარტივი ნაწილებისაგან შედგება, რომლებიც, ძირითადად, ჩამოსხმის წესით მზადდება. კარგი მახასიათებლები განპირობებულია „Grail Engine"-ის მუშაობის სქემით. დგუშის ზევით მოძრაობისას იქმნება ჰაერის უარყოფითი წნევა და სპეციალური ნახშირ-პლასტიკური სარქველის მეშვეობით ჰაერი აღწევს წვის კამერაში. დგუშის მოძრაობის გარკვეულ წერტილში იწყება საწვავის მიწოდება, შემდეგ კი ზედა „მკვდარ" წერტილში სამი ჩვეულებრივი ელეტრო სანთლის მეშვეობით ხდება საწვავ-ჰაერის ნარევის ანთება; დგუშის სარქველი იხურება. ახლა დგუში მოძრაობს ქვედა მიმართულებით, ცილინდრი ამონაბოლქვი აირებით ივსება. ქვედა „მკვდარი" წერტილის მიღწევის შემდეგ დგუში ისევ ზევით ადის, ჰაერის ნაკადი ახდენს წვის კამერის ვენტილაციას და გამოდევნის ამონაბოლქვ აირებს; მუშაობის ციკლი მეორდება.

(კარგი მახასიათებლები განპირობებულია „Grail Engine"-ის მუშაობის სქემით).

კომპაქტური და მძლავრი „Grail Engine" იდეალურია ჰიბრიდული ავტომობილისათვის, რომელშიც ბენზინის ძრავა ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს, ხოლო ელექტროძრავა ბორბლებს ატრიალებს. ასეთ მანქანაში „Grail Engine" ოპტიმალური რეჟიმით იმუშავებს, სიმძლავრის მკვეთრი მერყეობის გარეშე, რაც არსებითად გაზრდის ხანგამძლეობას, შეამცირებს ხმაურსა და საწვავის ხარჯს. ამასთანავე, მოდულური კონსტრუქციის წყალობით საერთო მუხლა ლილვს შეიძლება მიუერთდეს ორი და მეტი ერთცილინდრიანი „Grail Engine", რაც იძლევა სხვადასხვა სიმძლავრის მწკვრივული ძრავის შექმნის საშუალებას. ავტომობილის ახალი მოდელები ყოველწლიურად გამოდის, მაგრამ რაღაც მიზეზების გამო ისინი ზემოაღწერილი ეკონომიური და მარტივი ძრავით აღჭურვილი არ არის. არადა ახალი კონსტრუქციის ძრავით დაინტერესებულია ყველა, ბილ გეიტსიდან დაწყებული პენტაგონამდე. მაგრამ ავტომობილის მწარმოებლები თავის მანქანებზე სიახლის გამოყენებას არ ჩქარობენ. როგორც ჩანს, ეს განპირობებულია იმით, რომ მსხვილი ავტოკონცერნები ძრავას თავად აწარმოებენ, ამიტომ მოგების განაწილება გარე მწარმოებ¬ლებთან არ სურთ. მაგრამ მკაცრი ეკოლოგიური სტანდარტები და ელექტროავტომობილი ნებისმიერ შემთხვევაში აიძულებს ავტომობილის მწარმოებლებს დანერგონ ახალი ტექნოლოგია, რომელიც გაცილებით უფრო მნიშვნელოვანია კაცობრიობის ჯანმრთელობისა და პლანეტის კეთილდღეობისათვის, ვიდრე მულტიმედიური სისტემები და დიზაინერული სიახლე.

Please Share it! :)