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Toyota entwickelt einen "Freikolben" -Motor ohne Kurbelwelle und elektrische Leistung

Toyota entwickelt einen


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Es gibt eine Vielzahl von Verbrennungsmotoren, aber die meisten lenken nicht zu weit vom herkömmlichen Setup ab. Die Verbrennung eines Kraftstoffs in einer Kammer erzeugt Kraft, indem die Hochtemperatur- und Hochdruckgase im Inneren expandiert werden, und diese Kraft wird direkt auf eine Komponente des Motors übertragen. Die Ausgabe ist typischerweise eine Form der Drehung, sei es Turbinenschaufeln oder die Kolben und Kurbelwelle eines Automobils.

[Bildquelle: Toyota, Maine]

Jetzt hat Toyota ein intuitives neues Setup entwickelt, das überhaupt keine Kurbelwelle hat und dreiphasigen Strom erzeugt. Sie haben es synchronisiert Freier Kolbenmotor-Lineargenerator (FPEG)Das "freie" bezieht sich auf das Fehlen einer an den Kolben angebrachten Kurbelwelle. Beim Krafthub des Zyklus treibt die in der Kammer erzeugte Kraft die Kolben an, um Permanentmagnete durch eine Spule um die Zylinderkammer zu drücken, die durch elektromagnetische Induktion Elektrizität erzeugt.

Die Idee ist die Kombination von zwei bekannten Prozessen, Verbrennungsmotoren und elektromagnetischer Induktion, aber warum die Aufregung einer so einfachen Idee? Nun, die Leute bei Toyota behaupten, es habe einen thermischen Wirkungsgrad von 42%Eine anständige Verbesserung unter Berücksichtigung des maximalen thermischen Wirkungsgrads moderner Automobilverbrennungsmotoren ist eine Runde 25-30%.

Der Motor kann über einen Dieselzyklus funkenfrei angetrieben oder mit Standardbenzin betrieben werden. Das Video zeigt einen Zweitaktzyklus, der seine Chancen auf den Einsatz in Automobilen beeinträchtigen kann, da Zweitaktmotoren für ihre erhöhten Emissionen bekannt sind. Toyota hat jedoch behauptet, dass ein Doppeleinheitsdesign mit einem 20 kW Der Ausgang sollte in der Lage sein, eine leichte Limousine zum Fahren anzutreiben 120 km / h.

Sie fragen sich vielleicht, wie der Kolben in seine Position zurückkehrt, wenn keine rotierende Kurbelwelle vorhanden ist. Die Antwort ist einfach: Eine am Ende der Kammer platzierte Gasfeder liefert die Kraft, um die Gase erneut zu komprimieren. Eine einzelne Einheit würde einige schwerwiegende Vibrationsprobleme haben, und so bedeutet eine Doppeleinheitskonstruktion, dass sich die beiden Kolben gegenseitig aufheben und für Gleichgewicht sorgen können. Es ist auch erwähnenswert, dass aufgrund des Fehlens einer Kurbelwelle keine komplexen rotierenden Waagen erforderlich sind.

Sie haben sogar eine produziert 2 Fuß lang Prototyp, 8 Zoll im Durchmesser, das kann produzieren 15 PS. Das Design ist theoretisch auf etwas skalierbar, das eine größere Leistung erzeugen kann, aber wir sind noch weit von dieser Zeit entfernt, aber wir sind gespannt, wohin Toyota damit geht.


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