Самый маленький бензиновый двигатель: Самые маленькие автомобильные двигатели (9 фото) – Самый маленький двигатель внутреннего сгорания в мире

Содержание

Самые маленькие автомобильные двигатели (9 фото)

Самые маленькие автомобильные двигатели (9 фото)

Современная тенденция к оптимизации размеров в сфере машиностроения обусловлена многими факторами. Применительно к двигателям стоит отметить и ужесточение экологических норм с новыми требованиями к мощности и расходу топлива, и целесообразность элементарной конструкционной оптимизации.

Самые маленькие автомобильные двигатели (9 фото)

Однако и на протяжении всего XX века инженеры автомобильной индустрии предлагали достаточно компактные ДВС, выдерживая оптимальное соотношение размеров машины и мощности силовой установки.

Самые маленькие автомобильные двигатели (9 фото)

Ниже представлены наиболее интересные представители сегмента автомобилей с мини-двигателями из тех, которые когда-либо существовали.

Peel P50

Peel P50

Начать следует с того, что модель установила рекорд Гиннеса в качестве самого маленького автомобиля. Хотя относительно ее принадлежности к классу легковых автомашин не все однозначно: аппарат нередко позиционируют как мини-коляску с силовой тягой. В 1960-х годах это средство передвижения было разработано для одиночных пригородных поездок с возможностью максимально удобного обращения с техникой – достаточно упомянуть, что в конструкции предусмотрена специальная рукоятка, с помощью которой машину мощно перемещать вручную.

Что же касается движка, то его представляет мотоциклетный двухтактный агрегат с одним цилиндром на 49 см3. К слову, совокупная масса P50 составляет около 60 кг, что при мощности чуть более 4 л.с. позволяет ему развивать до 61 км/ч. Разработка также могла бы и в наши дни заинтересовать экономных автолюбителей расходом топлива на уровне 3 л/100 км, но в рамках этой концепции компания Peel недавно предложила электрифицированную версию модели четырехтактного двигателя.

Messerschmitt KR175

Messerschmitt KR175

В небольшой период в 1950-х годах компания Messerschmitt по стороннему предложению переквалифицировалась на производство автомобилей, первым из которых стал мини-мотороллер KR175 с двигателем, объем которого составлял 175 см3, а мощность — 9 л.с. При массе в 200 кг автомобиль развивал скорость на уровне 80 км/ч, предлагая для управления четыре ступени переключения передач, задний ход и тормоз. Но главная особенность этого «мотороллера» заключалась в необычной и даже экстравагантной дизайнерской форме. Источником вдохновения для конструкционной платформы данного автомобиля считается именно мотороллер, но переделанный в модификацию с кабиной. Так или иначе, именно такой дизайн обеспечил KR175 уникальную аэродинамическую схему, с которой не могли сравниться аналогичные модели тех лет.

Berkeley SE322

Berkeley SE322

Также разработка 1950-х годов, которая уже больше напоминает традиционный легковой автомобиль, хоть и в двухместном исполнении. В движение машина приводится двухцилиндровой силовой установкой фирмы Anzani объемом 322 см3. Примечательно, что и целевое назначение данного мотора относится к мотоциклетной технике, но это не помешало создателям изначально проектировать SE322 как спортивную машину. Купе весом около 400 кг осуществляло разгон до пиковой скорости порядка 95 км/ч почти за 40 сек, что нельзя назвать впечатляющим результатом даже по меркам тех лет. Но скромная динамика вкупе с другими достоинствами модели все же себя оправдывала. Миниатюрный спорткар выглядел привлекательнее конкурентов за счет низкого ценника и общей совокупности технико-эргономических свойств.

Subaru 360

Очередная версия предельно оптимизированного спорткара с задней конфигурацией размещения компактного двухтактного двигателя на 356 см3. В данном случае модель вмещает уже четыре человека, располагая массой в 550 кг и мощностью 25 л.с. При сносных технико-конструкционных качествах автомобиль развивал скромную скорость на уровне 80 км/ч, но это не помешало японскому производителю выпускать машину весьма продолжительное время — с 1958 до 1971 года.

Citroen 2CV

Citroen 2CV

Тоже интересный вариант малолитражки уже от французских конструкторов, задумавших серийный выпуск автомобиля еще в конце 1930-х годов. В базовой версии машина располагала двухцилиндровым двигателем на 375 см3 с мощностным потенциалом в 9 л.с. Скоростной режим на максимуме у 2CV составлял лишь 60 км/час, при том, что масса конструкции достигала 560 кг, а в салоне помещалось четыре человека. Но ограниченная скорость вовсе не мешала автомобилю быть маневренным, легким в управлении и нетребовательным в техобслуживании. До войны модель была достаточно облегченной – в ней присутствовала лишь одна фара, съемный верх, сиденья в виде шезлонгов и подвеска упрощенной конструкции. Эти характеристики способствовали и понижению ценника, благодаря которому 2CV успешно конкурировал с легендарным «Жуком».

Smart Fortwo

Smart Fortwo

Уже современный представитель широкого семейства компактных сити-каров с трехцилиндровым двигателем, размещенным на задней оси. Причем на сегодняшний день серия Fortwo формируется сразу несколькими версиями с разными силовыми установками мощностью от 40 до 50 л.с. в среднем. Объем движка остается одинаковым – 599 см3. Если проводить аналогию с вышеупомянутыми компакт-карами из XX века, то очевидно будет преимущество в динамике. Максимальная скорость Fortwo составляет уже 135 км/ч, а разгон до 100 км/ч происходит за 18 сек. Однако увеличился и объем потребляемого топлива, который достигает 4,5 л на 100 км.

Tata Nano

Несколько иной подход к разработке ультра-компактных сити-каров предложили специалисты индийской компании Tata, максимально оптимизировавшие конструкцию автомобиля. На той же задней оси они разместили двухцилиндровый движок объемом 624 см3, мощность которого составляет 37 л.с. Это обеспечило сравнительно достойную динамику с максимальной скоростью на уровне 90 км/ч, но не позволило сохранить низкий расход топлива, который составил порядка 5 л на 100 км. Изюминка модели заключалась в крайне низком ценнике ($ 2500), что было достигнуто за счет исключения шумоизоляции, ремней безопасности, усилителя тормоза, системы отопления, наружных зеркал и т.д.

Tata Nano

Концепция маленьких двигателей продолжает оставаться жизнеспособной в отдельных нишах автомобилестроения. Новый виток популярности данного направления связывают с распространением электрических силовых установок. Пока еще компоновка аккумуляторов и ДВС не позволяет рассчитывать на скромные размеры, но в будущем при полном переходе на электрическую тягу можно будет ожидать революционных изменений в размерном форм-факторе автомобильных движков.

Самый маленький двигатель внутреннего сгорания в мире

Самый маленький двигатель в мире

http://youtu.be/P_51Rj7SO7M
Испанский инженер по имени Патело собрал 12-цилиндровый V-образный двигатель, который, как он считает, является самым маленьким подобным двигателем в мире

Имея под рукой небольшое количество алюминия, бронзы и нержавеющей стали, он провел более 1200 часов времени, проектируя, вычерчивая, сверля и обрабатывая миниатюрные детали.
Поршни цилиндров двигателя имеют диаметр 11.3 мм, а рабочий объем двигателя составляет около 12 кубических сантиметров. Весь двигатель состоит из 261 детали, каждую из которых Пэтело создал своими собственными руками. Все детали соединены в единую конструкцию с помощью 222 винтов, которые являются единственными покупными изделиями.
К сожалению, этот двигатель не является полноценным двигателем внутреннего сгорания, он приводится в действие сжатым воздухом, которые подается по трубкам под давлением 0.1 атмосферы. Но он все равно работает и это можно увидеть на видео.
Пэтело создал этот двигатель, не преследуя никаких коммерческих целей. Создание этого двигателя он посвятил своим четырем внукам и использует его в образовательных целях.
А вот действительно самый маленький двигатель в мире придумали еще в 2009 году.

Алекс Зеттл (Alex Zettl) и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) построили самый маленький в мире двигатель, поперечник которого составляет всего 200 нанометров — в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса.

Двигатель эксплуатирует тот факт, что на масштабах в нанометры силы поверхностного натяжения играют большую роль, чем в «обычном» мире.
Полное название устройства — «Наноэлектромеханический осциллятор релаксации, приводимый силами поверхностного натяжения» (surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator).
Он состоит из двух мельчайших жидких капель металла индия, лежащих рядом друг с другом на подложке, составленной из углеродных нанотрубок.
Одна из капель меньше другой. Когда через подложку пропускают слабый постоянный ток (десятки микроампер при напряжении 1,3-1,5 вольта), он провоцирует убегание атомов из большой капли в меньшую.
Так как диаметр меньшей капли при этом растёт быстрее, чем уменьшается диаметр большой капли, наступает момент, когда меньшая капля соприкасается с большей, хотя по-прежнему уступает ей в размере.
В это мгновение силы поверхностного натяжения заставляют убежавшие атомы быстро вернуться к большей капле через точку контакта, и так восстанавливается первоначальное положение. Цикл начинается заново. Меняя напряжение можно регулировать частоту колебаний в системе.
Этот двигатель при соответствующих изменениях можно было бы применять в нанороботах для движения и привода исполнительных механизмов, в микроэлектромеханических схемах, микроскопических датчиках и так далее.
К сожалению, принцип, положенный в основу установки, работает только при таком масштабе. Ведь у этого нанодвигателя необычайно высокое отношение мощности к размерам.
Если бы его можно было бы увеличить до размеров автомобильного двигателя, то мощность осциллятора оказалась бы в сто миллионов раз больше.

А вот самый маленький звездообразный двигатель от нашего первого героя репортажа.
http://youtu.be/ITUZeNcxy3k
Теперь опять переключаемся в микромир.

В 2011 году ученые Штутгартского университета вместе с исследователями Института интеллектуальных систем Макса Планка испытали самый маленький паровой двигатель в мире. И хотя его пока нельзя использовать, эксперимент доказал, что подобное устройство, в принципе, может работать.
Физики не были уверены, что созданный ими двигатель Стирлинга придет в движение, поскольку из-за микроскопических размеров этому могли помешать различные процессы, не оказывающие влияния в макромире. В изобретенном 200 лет назад Робертом Стирлингом двигателе наполненный газом цилиндр периодически нагревается и охлаждается, в результате чего газ расширяется и сжимается. Благодаря этому поршень выполняет движение.

Ученым удалось уменьшить размер поршня и цилиндра до нескольких микрометров (тысячных миллиметра), а затем собрать все детали. Посему газ был заменен плавающим в воде пластиковым шариком размером 0,003 миллиметра. Благодаря тому, что эта коллоидная частица в 10 тысяч раз больше атома, за ее участием в броуновском движении можно было наблюдать в микроскоп.
Поршень заменили сфокусированным лазерным лучом переменной интенсивности. Это дало возможность ограничивать движение шарика в большей или меньшей степени – аналогично с расширением и сжатием газа в обычном двигателе. Необходимым условием было изменение температуры: для этого использовался другой лазер, который включался и моментально отключался, поскольку из-за маленького количества вода быстро нагревалась и охлаждалась.
Работа двигателя была нестабильной из-за того, что молекулы воды пребывают в постоянном движении и все время сталкиваются с микрочастицей. При этом масштабы обмена пластикового шарика энергией с окружающими молекулами были приблизительно сравнимы с количеством энергии, получаемой от луча. В макромире, например, энергия сталкивающихся частиц настолько мала, что совсем не влияет на работу двигателя. Тем не менее, эксперимент оказался успешным.

Доказываем, что больше — не значит лучше, в обзоре 7 самых маленьких настоящих двигателей


Двигатели бывают разные. Некоторые из них имеют размер пятиэтажного дома, в то время как для того, чтобы увидеть другие, придется поискать микроскоп. Недавно мы представили вам список самых крупных двигателей в мире, теперь пришло время броситься в другую крайность.
DKW 49cc

Несмотря на то, что этот одноцилиндровый двигатель от DKW покажется гигантским, в сравнении с другими участникам этого хит-парада, 49сс всё-таки является особенным, поскольку он используется в автомобилестроении. А точнее, в автомобиле Peel P50. Самый маленький в мире двигатель, используемый в производстве серийных автомобилей, имеет лишь 4 л.с. Да и этого, в общем-то, достаточно, ведь автомобиль весит всего 56 кг.
Smalltoe motorcycle – этаноловый двигатель

К сожалению, данных об объеме двигателя у нас не имеется, но есть данные о мощности: 0.3 л.с. Этот двигатель используется в самом маленьком в мире мотоцикле Smalltoe, колёсная база которого составляет лишь 80мм. Этот мощнейший движок разгоняет мотоцикл до невероятной скорости в 2км/ч. И да, на нем можно ездить. Посмотрите видео.

Самый маленький V12 в мире

Мануэль Хермо Баррьеро, механик ВМФ Испании в отставке, занимается постройкой маленьких, рабочих двигателей. Неплохое занятие для пенсионера, не так ли? Этот двигатель V12 признан самым маленьким в мире. Его постройка заняла у Мануэля 1220 часов кропотливой работы.
Самый маленький W32 в мире

Если вас шокировал предыдущий двигатель, то приготовьтесь увидеть еще одно творение господина Баррьеро – самый маленький W32 в мире. Работа над двигателем заняла 2520 часов, и в процессе постройки было использовано 850 различных деталей. Как и V12, этот двигатель идеально сбалансирован, и в доказательство этого факта инженер предлагает посмотреть видеозапись.
Nanobee

Рональд Валентин занимается постройкой маленьких двигателей для своих моделей самолётов уже 30 лет. Самый маленький из них – Nanobee – существует пока лишь в форме прототипа. Объем двигателя составляет 0.006мл. Самым удивительным фактом является то, что этот двигатель реально работает! Он признан самым маленьким в мире дизельным двигателем.

Самый маленький паровой двигатель в мире

На изображении вы видите полностью рабочий паровой двигатель, вот только размеры его не совсем привычны. Индийскому инженеру Икбалу Ахмеду удалось создать функционирующий паровой двигатель, который имеет высоту 6.8мм, длину 16.24мм и весит 1.72гр.
Микроскопический двигатель внутреннего сгорания

Что, вы все еще не удивлены? Ну, хорошо. Взгляните на этот двигатель. Кстати, чтобы на него взглянуть, потребуется микроскоп, поскольку его диагональ составляет лишь 0.0001мм. Двигатель состоит из резервуара с водой, через который проходит два электрода. Ток подается на электроды, благодаря чему кислород и водород распадаются. В результате образуются нанопузыри газа, увеличивается объем и вырабатывается энергия. Ох уж эта наука!

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

По этой причине конструкторы и инженеры постоянно ищут решения, чтобы повысить КПД силового агрегата без увеличения его объема. Для этих целей на автомобилях сегодня активно используется установка турбонаддува, в конструкции моторов применяется система изменения фаз газораспределения, увеличивается степень сжатия и т.д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.

  • Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.

Аналоги покрупнее можно обычно встретить на бензопилах, газонокосилках, моторных лодках и другой различной технике. При этом тенденции к созданию микромоторов на бензине не наблюдается. Дело в том, что общий принцип работы в основе имеет возвратно-поступательное движение поршня, а сам агрегат сильно теряет в плане производительности при значительном уменьшении рабочего объема.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

  • Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Если затрагивать самый маленький дизельный двигатель, такой мотор создали в Англии (Кембридж). Единственное, для его работы используется не привычное для обывателя дизтопливо, а специальная смесь метанола и водорода. Эта смесь способна эффективно самовоспламеняться под давлением. Общий же принцип похож на обычный дизель, то есть при сжатии поршнем горючее воспламеняется, передавая полезную энергию через поршень и шатун на коленвал.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

  • Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дизельный оппозитный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях такого типа ДВС, а также о его преимуществах и недостатках.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

Другими словами, самый маленький дизельный двигатель вполне может выступать источником энергии и использоваться в различных целях. Если в ближайшем будущем инженеры и конструкторы решат ряд имеющихся сегодня проблем (потери тепла по причине малой толщины стенок камер сгорания микродвигателя, сниженный ресурс небольших деталей в условиях высокого нагрева и т.д.), тогда дизельные сверхмалого размера вполне могут стать серийными.Рекомендуем также прочитать статью о том, какие бывают двигатели внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о типах ДВС, а также об их особенностях и отличиях.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Доказываем, что больше - не значит лучше, в обзоре 7 самых маленьких настоящих двигателей


Двигатели бывают разные. Некоторые из них имеют размер пятиэтажного дома, в то время как для того, чтобы увидеть другие, придется поискать микроскоп. Недавно мы представили вам список самых крупных двигателей в мире, теперь пришло время броситься в другую крайность.

DKW 49cc

Несмотря на то, что этот одноцилиндровый двигатель от DKW покажется гигантским, в сравнении с другими участникам этого хит-парада, 49сс всё-таки является особенным, поскольку он используется в автомобилестроении. А точнее, в автомобиле Peel P50. Самый маленький в мире двигатель, используемый в производстве серийных автомобилей, имеет лишь 4 л.с. Да и этого, в общем-то, достаточно, ведь автомобиль весит всего 56 кг.

Smalltoe motorcycle – этаноловый двигатель

К сожалению, данных об объеме двигателя у нас не имеется, но есть данные о мощности: 0.3 л.с. Этот двигатель используется в самом маленьком в мире мотоцикле Smalltoe, колёсная база которого составляет лишь 80мм. Этот мощнейший движок разгоняет мотоцикл до невероятной скорости в 2км/ч. И да, на нем можно ездить. Посмотрите видео.


Самый маленький V12 в мире


Мануэль Хермо Баррьеро, механик ВМФ Испании в отставке, занимается постройкой маленьких, рабочих двигателей. Неплохое занятие для пенсионера, не так ли? Этот двигатель V12 признан самым маленьким в мире. Его постройка заняла у Мануэля 1220 часов кропотливой работы.

Самый маленький W32 в мире


Если вас шокировал предыдущий двигатель, то приготовьтесь увидеть еще одно творение господина Баррьеро – самый маленький W32 в мире. Работа над двигателем заняла 2520 часов, и в процессе постройки было использовано 850 различных деталей. Как и V12, этот двигатель идеально сбалансирован, и в доказательство этого факта инженер предлагает посмотреть видеозапись.

Nanobee


Рональд Валентин занимается постройкой маленьких двигателей для своих моделей самолётов уже 30 лет. Самый маленький из них – Nanobee – существует пока лишь в форме прототипа. Объем двигателя составляет 0.006мл. Самым удивительным фактом является то, что этот двигатель реально работает! Он признан самым маленьким в мире дизельным двигателем.


Самый маленький паровой двигатель в мире

На изображении вы видите полностью рабочий паровой двигатель, вот только размеры его не совсем привычны. Индийскому инженеру Икбалу Ахмеду удалось создать функционирующий паровой двигатель, который имеет высоту 6.8мм, длину 16.24мм и весит 1.72гр.

Микроскопический двигатель внутреннего сгорания

Что, вы все еще не удивлены? Ну, хорошо. Взгляните на этот двигатель. Кстати, чтобы на него взглянуть, потребуется микроскоп, поскольку его диагональ составляет лишь 0.0001мм. Двигатель состоит из резервуара с водой, через который проходит два электрода. Ток подается на электроды, благодаря чему кислород и водород распадаются. В результате образуются нанопузыри газа, увеличивается объем и вырабатывается энергия. Ох уж эта наука!

Самый маленький дизельный двигатель: назначение и перспективы

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов  по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Читайте в этой статье

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу  потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.

  • Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.

Аналоги покрупнее можно обычно встретить на бензопилах, газонокосилках, моторных лодках и другой различной технике. При этом тенденции к созданию микромоторов на бензине не наблюдается. Дело в том, что общий принцип работы в основе имеет возвратно-поступательное движение поршня, а сам агрегат сильно теряет в плане производительности при значительном уменьшении рабочего объема.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

  • Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Если затрагивать самый маленький дизельный двигатель, такой  мотор создали в Англии (Кембридж). Единственное, для его работы используется не привычное для обывателя  дизтопливо, а специальная смесь метанола и водорода. Эта смесь способна эффективно самовоспламеняться под давлением. Общий же принцип похож на обычный дизель, то есть при сжатии поршнем горючее воспламеняется, передавая полезную энергию через поршень и шатун на коленвал.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

  • Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину  меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

Другими словами, самый маленький дизельный двигатель вполне может выступать источником энергии и использоваться в различных целях. Если в ближайшем будущем инженеры и конструкторы решат ряд имеющихся сегодня проблем (потери тепла по причине малой толщины стенок камер сгорания микродвигателя, сниженный ресурс небольших деталей в условиях высокого нагрева и т.д.), тогда дизельные сверхмалого размера вполне могут стать серийными.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД  вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии  окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Читайте также

Самые маленькие экономичные двигатели - ЗА БАРАНКОЙ

Топ 10 двигателей с небольшим объемом.

 

Удивительно, но в автопромышленности есть двигатели, устанавливаемые на обычные серийные автомобили, объем которых может составлять менее 1 литра бутылки Кока-Колы. Если вы думаете что подобные моторы сегодня редкость, то вы будете удивлены, что на самом деле в наши дни двигатели с небольшим объемом довольно широко используются многими автомобильными компаниями.

С постоянным ужесточением экологических норм, для того чтобы уменьшить выбросы в атмосферу парниковых газов, большинство автопроизводителей вынуждены уменьшать количество цилиндров и объем двигателей, сохраняя определенный уровень адекватной мощности. Так что те, кто вам говорит, что уменьшение объема обязательно приводит к потере мощности, ошибаются. Вот Топ-10 моторов с маленьким объемом, которые доказывают, что тренд на уменьшение цилиндров не идет во вред автомобилям.

 

Турбированный трехцилиндровый двигатель Smart 0.9L

 

Smart Fortwo является одним из самых маленьких автомобилей, доступных на сегодняшний день на авторынке. Размер машины составляет: Длина 2,69, Ширина 1,56 метра. Соответственно для такого размера автомобиля, нет необходимости устанавливать мощный большой двигатель. Под капотом микроавтомобиля расположился турбированный бензиновый двигатель 0,9 литра мощностью 84 л.с. (макс. крутящий момент 120 Нм). Этого достаточно чтобы с 0-100 км/ч разогнаться за 10,7 секунд. Smart Fortwo конечно проиграет на дороге любые гонки, но преимущество машины в экономии топлива, которое составляет в смешанном цикле всего 4,9л/100км. 

 

Трехцилиндровый двигатель Ford 1.0L EcoBoost

 

Прошло уже несколько лет, как компания Форд представила свой первый турбированный трехцилиндровый двигатель. Уже сегодня этот силовой агрегат можно встретить на многих автомобилях Американской марки. Мощность мотора составляет 100 л.с. (в зависимости от модели машины). Крутящий момент турбодвигателя составляет 170 Нм. Благодаря небольшому объему трехцилиндрового двигателя и системы Старт-стоп, двигатель в смешанном цикле потребляет всего 4,6 литра. 

 

Трехцилиндровый двигатель Mitsubishi 1.2L

 

Этот 1,2 литровый мотор мощностью 78 л.с. устанавливается на Mitsubishi Mirage. Это позволяет машине расходовать в смешанном режиме 5,2л/100км.

Этот расход топлива сравним с некоторыми гибридными автомобилями. Мощность машины составляет менее 100 л.с. а максимальный крутящий момент составляет 100 Нм.

 

Четырехцилиндровый двигатель Fiat Chrysler 1.4L Turbo MultiAir

 

Этот четырехцилиндровый 1,4-литровый силовой агрегат используется на многих моделях Фиат, включая модель "500". Турбомотор имеет мощность 135 л.с. Размеры этого мотора позволили инженерам установить его в компактный Фиат 500. Также благодаря техническим характеристикам двигатель делает небольшой автомобиль достаточно высокопроизводительным. Расход топлива в смешанном цикле также вполне адекватный - 7,8л/100км.

 

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Turbo Ecotec 

Компания General Motors вывела на рынок новый 1,4-литровый турбированный двигатель с четырьмя цилиндрами. Например, этот мотор устанавливается на новую модель 2016 года Chevrolet Cruze. Мощность двигателя составляет 153 л.с. Средний расход топлива заявленный производителем составляет 6,7л/100 км, что для такого автомобиля согласитесь потрясающе. 

 

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Ecotec без турбины

 

Для тех, кто не любит турбированные моторы компания GM также создала четырехцилиндровый двигатель (без турбины) объем 1,4 литра и мощностью 98 л.с. Например этот силовой агрегат устанавливается в Chevrolet Spark. Мощность машины с этим мотором составляет 98 л.с. (128 Нм).

 

Четырехцилиндровый двигатель Volkswagen 1.4L турбо

 

В конце прошлого года компания Volkswagen представила 1,4-литровый турбо двигатель с четырьмя цилиндрами. Кодовое обозначение мотора EA211. Этот мотор специально создан для модели VW Jetta. Мощность двигателя составляет 150 л.с., а максимальный крутящий момент составляет 240 Нм. В смешанном режиме автомобиль с этим силовым агрегатом потребляет всего 6 литров на 100 километров пути.

 

Трехцилиндровый турбо двигатель MINI 1.5L 

 

Этот мотор попал в 2015 году в Топ-10 самых лучших двигателей мира по версии WardsAuto. 1,5 литровый двигатель Mini основан на технологии TwinPower Turbo, которую компания БМВ применяет на своих моторах. Мощность трехцилиндрового мотора Mini составляет 136 л.с. (максимальный крутящий момент 220 Нм). Расход топлива в комбинированном режиме составляет 5,3л/100км.

 

Четырехцилиндровый турбо двигатель Honda 1.5L

 

Наконец компания Хонда представила турбированный 1,5 литровый двигатель, который будет устанавливаться на новую модель 2016 Honda Civic. Есть много шансов что этот силовой агрегат станет на мировом рынке самым популярным. Турбированный двигатель Хонда имеет мощность 174 л.с. (максимальный крутящий момент 220 Нм). В смешанном цикле с вариатором расход топлива составляет 6,7 литров на 100 км. С механической коробкой передач расход топлива будет существенно ниже.

 

Четырехцилиндровый двигатель Toyota 1.5L 

 

Этот 1,5-литровый четырехцилиндровый мотор, в отличие от двигателя Хонда, не оснащен турбиной. Мощность двигателя составляет 106 л.с., а максимальный крутящий момент всего 139 Нм. Но этого достаточно, так как силовой агрегат преимущественно устанавливается на Toyota Yaris. Расход топлива 7,1 литр/100км.

Кстати двигатели Хонда и Тойота очень похожи по конструкции. Единственное значительное отличие это наличие турбокомпрессора в моторе Хонда. Сравнивая мощность двух Японских двигателей, вы можете увидеть существенную пользу, которую дает турбина на машине. 

 


Источник

Самые маленькие экономичные двигатели

Топ 10 двигателей с небольшим объемом.

Самые маленькие экономичные двигатели 

Удивительно, но в автопромышленности есть определенные двигатели, которые устанавливаются на обычные автомобили серийного производства, объем которых может составлять менее 1 литра бутылки Кока-Колы. Если вы сейчас подумаете, что подобные моторы в наше время редкость, то будете удивлены,  на самом деле двигатели с небольшим объемом сегодня широко используются многими автомобильными компаниями производителями. С постоянным ужесточением в мире экологических норм, чтоб уменьшить выбросы в атмосферу парниковых газов большинство автопроизводителей вынуждены уменьшать объем двигателей и количество цилиндров в автомобиле, но при этом пытаются сохранить определенный уровень адекватной мощности авто. Таким образом, если кто-то вам говорит, что уменьшение объема двигателя обязательно приводит к потере его мощности, то они ошибаются. Предлагаем вам ознакомиться с Топ-10 моторов у которых по современным меркам довольно малый объем двигателя, но они как раз и доказывают и опровергают те неподтвержденные слухи, что тренд на уменьшение цилиндров в двигателе идет  автомобилю во вред.

 

Турбированный трехцилиндровый двигатель Smart 0.9L

Самые маленькие экономичные двигатели 

Представленный нами здесь Smart Fortwo является одним из самых маленьких автомобилей, который доступен на сегодняшний день для покупки на авторынке. Параметры этой машины таковы: Длина- 2,69 м, Ширина- 1,56 метра. Соответственно получается, что на такую мини-автомашину нет ни какой необходимости устанавливать большой и мощный мотор. Под капотом микроавтомобиля расположился турбированный бензиновый двигатель объемом 0,9 литра и мощностью в 84 л.с. (максимальный крутящий момент 120 Нм). Этого вполне достаточно, чтобы с 0 до 100 км/час автомобиль мог разогнаться за 10,7 секунд. Понятно всем, что автомобиль Smart Fortwo проиграет на автодороге любые гонки, но главное его преимущество в экономии топлива, в смешанном цикле автомобиль потребляет всего 4,9 л на 100 км пути. 

 

Трехцилиндровый двигатель Ford 1.0L EcoBoost

Самые маленькие экономичные двигатели 

Прошло уже несколько лет после того, как компания Форд представила свой первый турбированный трехцилиндровый двигатель. Уже сегодня в наше время этот силовой агрегат можно увидеть на многих автомобилях Американской марки. Мощность такого мотора составляет 100 л.с. (в зависимости от модели машины), крутящий момент его турбодвигателя равен 170 Нм. Благодаря своему небольшому объему трехцилиндрового двигателя а также системы Старт-стоп, двигатель авто в смешанном цикле потребляет всего 4,6 литра на 100 км. 

 

Трехцилиндровый двигатель Mitsubishi 1.2L

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот 1,2 литровый мотор мощностью в 78 л.с. устанавливается на автомобиль Mitsubishi Mirage, что позволяет ей расходовать в смешанном режиме около 5,2 литров на 100 км пути.

Такой расход топлива можно сравнивать с расходом горючего определенными гибридными автомобилями. Мощность у машины - менее 100 л.с., а максимальный крутящий момент составляет 100 Нм.

 

Четырехцилиндровый двигатель Fiat Chrysler 1.4L Turbo MultiAir

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот четырехцилиндровый 1,4-литровый силовой агрегат используется на многих моделях марки Фиат, включая и модель "500". Турбомотор имеет мощность 135 л.с. Размеры этого двигателя позволили инженерам компании установить его в компактный авто Фиат 500. Также, благодаря своим техническим характеристикам данный двигатель делает этот небольшой автомобиль достаточно высокопроизводительным. Расход топлива в смешанном цикле тоже вполне адекватный - 7,8 литров на 100 км.

 

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Turbo Ecotec 

Самые маленькие экономичные двигатели

Компания General Motors вывела на рынок свой новый 1,4-литровый турбированный двигатель с четырьмя цилиндрами. Например, этот мотор также устанавливается и на новую модель 2016 года Chevrolet Cruze. Мощность этого двигателя составляет 153 л.с. Средний расход топлива заявленный производителем составляет 6,7 литров на 100 км, что делает такой автомобиль согласитесь с нами, просто потрясающим. 

 

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Ecotec без турбины

Самые маленькие экономичные двигатели 

Для тех, кто не очень любит турбированные моторы компания GM создала аналогичный четырехцилиндровый двигатель, но уже без турбины, объем которого соответственно равен 1,4 литра, а мощность составляет 98 л.с. Например, данный силовой агрегат устанавливается на автомобиль Chevrolet Spark с мощность мотора в 98 л.с. (128 Нм).

 

Четырехцилиндровый двигатель Volkswagen 1.4L турбо

Самые маленькие экономичные двигатели 

В конце прошлого года компания Volkswagen представила на обозрение свой 1,4-литровый турбо двигатель с четырьмя цилиндрами. Кодовое обозначение мотора- EA211. Этот двигатель был специально создан для модели авто VW Jetta. Его мощность составляет 150 л.с., а максимальный крутящий момент равен 240 Нм. В смешанном режиме автомобиль с таким силовым агрегатом потребляет всего 6 литров на 100 километров пути.

 

Трехцилиндровый турбо двигатель MINI 1.5L 

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот мотор попал в 2015 году в Топ-10 самых лучших двигателей мира, по версии WardsAuto. Этот 1,5- литровый двигатель Mini создан по технологии TwinPower Turbo, которая используется компанией БМВ при созданиина своих моторов. Мощность такого трехцилиндрового мотора Mini составляет 136 л.с., а максимальный крутящий момент равен 220 Нм. Расход топлива в комбинированном режиме составляет 5,3 литров на 100 км пути.

 

Четырехцилиндровый турбо двигатель Honda 1.5L

Самые маленькие экономичные двигатели 

Наконец-то компания Хонда представила свой турбированный 1,5-литровый двигатель, который в дальнейшем будет устанавливаться на новую модель 2016 Honda Civic. Есть много шансов, что этот силовой агрегат станет на мировом рынке самым популярным из всех представленных двигателей. Турбированный двигатель авто Хонда имеет мощность 174 л.с., его максимальный крутящий момент составляет 220 Нм. В смешанном цикле с вариатором расход топлива у мотора составляет 6,7 литров на 100 км. С механической коробкой передач этот расход топлива существенно будет ниже.

 

Четырехцилиндровый двигатель Toyota 1.5L 

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот 1,5-литровый четырехцилиндровый мотор в отличие от двигателя на авто Хонда, не оснащен турбиной. Мощность этого двигателя составляет 106 л.с., а максимальный крутящий момент составляет всего 139 Нм. Но этого вполне достаточно и хватает, так как этот силовой агрегат преимущественно устанавливается на автомобиль Toyota Yaris. Расход топлива- 7,1 литров на 100 км.

Кстате, двигатели автомобилей Хонда и Тойота очень похожи друг с другом по своей конструкции. Единственное и значительное отличие у машин между собой, это наличие в моторе Хонда турбокомпрессора. При сравнивании мощности двух Японских двигателей можно заметить и отметить пользу турбины, которая автомобилю Хонда дает существенное преимущество.  

Самый маленький двигатель в мире: freedom — LiveJournal


http://youtu.be/P_51Rj7SO7M

Испанский инженер по имени Патело собрал 12-цилиндровый V-образный двигатель, который, как он считает, является самым маленьким подобным двигателем в мире
Имея под рукой небольшое количество алюминия, бронзы и нержавеющей стали, он провел более 1200 часов времени, проектируя, вычерчивая, сверля и обрабатывая миниатюрные детали.

Поршни цилиндров двигателя имеют диаметр 11.3 мм, а рабочий объем двигателя составляет около 12 кубических сантиметров. Весь двигатель состоит из 261 детали, каждую из которых Пэтело создал своими собственными руками. Все детали соединены в единую конструкцию с помощью 222 винтов, которые являются единственными покупными изделиями.

К сожалению, этот двигатель не является полноценным двигателем внутреннего сгорания, он приводится в действие сжатым воздухом, которые подается по трубкам под давлением 0.1 атмосферы. Но он все равно работает и это можно увидеть на видео.

Пэтело создал этот двигатель, не преследуя никаких коммерческих целей. Создание этого двигателя он посвятил своим четырем внукам и использует его в образовательных целях.

А вот действительно самый маленький двигатель в мире придумали еще в 2009 году.


Алекс Зеттл (Alex Zettl) и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) построили самый маленький в мире двигатель, поперечник которого составляет всего 200 нанометров — в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса.

Двигатель эксплуатирует тот факт, что на масштабах в нанометры силы поверхностного натяжения играют большую роль, чем в «обычном» мире.

Полное название устройства — «Наноэлектромеханический осциллятор релаксации, приводимый силами поверхностного натяжения» (surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator).

Он состоит из двух мельчайших жидких капель металла индия, лежащих рядом друг с другом на подложке, составленной из углеродных нанотрубок.

Одна из капель меньше другой. Когда через подложку пропускают слабый постоянный ток (десятки микроампер при напряжении 1,3-1,5 вольта), он провоцирует убегание атомов из большой капли в меньшую.

Так как диаметр меньшей капли при этом растёт быстрее, чем уменьшается диаметр большой капли, наступает момент, когда меньшая капля соприкасается с большей, хотя по-прежнему уступает ей в размере.

В это мгновение силы поверхностного натяжения заставляют убежавшие атомы быстро вернуться к большей капле через точку контакта, и так восстанавливается первоначальное положение. Цикл начинается заново. Меняя напряжение можно регулировать частоту колебаний в системе.

Этот двигатель при соответствующих изменениях можно было бы применять в нанороботах для движения и привода исполнительных механизмов, в микроэлектромеханических схемах, микроскопических датчиках и так далее.

К сожалению, принцип, положенный в основу установки, работает только при таком масштабе. Ведь у этого нанодвигателя необычайно высокое отношение мощности к размерам.

Если бы его можно было бы увеличить до размеров автомобильного двигателя, то мощность осциллятора оказалась бы в сто миллионов раз больше.

А вот самый маленький звездообразный двигатель от нашего первого героя репортажа.


http://youtu.be/ITUZeNcxy3k

Теперь опять переключаемся в микромир.

В 2011 году ученые Штутгартского университета вместе с исследователями Института интеллектуальных систем Макса Планка испытали самый маленький паровой двигатель в мире. И хотя его пока нельзя использовать, эксперимент доказал, что подобное устройство, в принципе, может работать.

Физики не были уверены, что созданный ими двигатель Стирлинга придет в движение, поскольку из-за микроскопических размеров этому могли помешать различные процессы, не оказывающие влияния в макромире. В изобретенном 200 лет назад Робертом Стирлингом двигателе наполненный газом цилиндр периодически нагревается и охлаждается, в результате чего газ расширяется и сжимается. Благодаря этому поршень выполняет движение.

Ученым удалось уменьшить размер поршня и цилиндра до нескольких микрометров (тысячных миллиметра), а затем собрать все детали. Посему газ был заменен плавающим в воде пластиковым шариком размером 0,003 миллиметра. Благодаря тому, что эта коллоидная частица в 10 тысяч раз больше атома, за ее участием в броуновском движении можно было наблюдать в микроскоп.

Поршень заменили сфокусированным лазерным лучом переменной интенсивности. Это дало возможность ограничивать движение шарика в большей или меньшей степени – аналогично с расширением и сжатием газа в обычном двигателе. Необходимым условием было изменение температуры: для этого использовался другой лазер, который включался и моментально отключался, поскольку из-за маленького количества вода быстро нагревалась и охлаждалась.

Работа двигателя была нестабильной из-за того, что молекулы воды пребывают в постоянном движении и все время сталкиваются с микрочастицей. При этом масштабы обмена пластикового шарика энергией с окружающими молекулами были приблизительно сравнимы с количеством энергии, получаемой от луча. В макромире, например, энергия сталкивающихся частиц настолько мала, что совсем не влияет на работу двигателя. Тем не менее, эксперимент оказался успешным.

[источники]источники
http://iscience.ru/2011/12/12/sozdan-samyj-malenkij-parovoj-dvigatel-v-mire/
http://www.dailytechinfo.org/np/3103-mashiny-monstry-samyy-malenkiy-v-mire-dvigatel-v12.html
http://www.membrana.ru/particle/8449
--

Я - masterok прощаюсь с вами на сегодня и до новых встреч на страницах Первого Коллективного Блога

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о