A duplicação (do dobrador francês para o dobro) no sistema é um tipo de redundância com redundância mínima.
O artigo, a
evolução do desenvolvimento de motores de automóveis desde o início dos anos 90, despertou interesse e uma forte discussão sobre as transformações na indústria de motores. Este artigo será sua continuação sem prazo, mas com uma condição geral - todos os exemplos apresentados aumentaram a confiabilidade e várias outras características do motor de combustão interna para melhor.
2 motores de combustão interna em um carro (tração nas quatro rodas sem transmissão complexa)
Geralmente, os engenheiros têm uma escolha difícil - qual unidade escolher? A tração nas quatro rodas certamente será a solução ideal, mas, além de problemas com a distribuição de peso ao longo dos eixos, surgem dificuldades adicionais devido à transmissão. Uma solução simples para o problema é a decisão de instalar dois motores em um carro.
A primeira produção de carros com dois motores apareceu no ano de 1935.
A empresa alemã Vidal & Sohn Tempo-Werk GmbH, tentando ganhar uma ordem militar, ofereceu um carro simples e tecnológico chamado Tempo 1200G.
O número 1200 exibia o volume total de dois motores a dois tempos e potência de até 36 hp. Das soluções originais, além dos motores, vale destacar duas rodas sobressalentes localizadas nas laterais entre os eixos dianteiro e traseiro. Esta solução permitiu que o carro se movesse na estrada sem o risco de danificar o fundo.
A produção serial do modelo 1200G continuou até o 43º ano, mas mesmo após a produção continuou para as necessidades de outros países (Áustria, Turquia, Finlândia, Romênia, Bulgária, Dinamarca).
O próximo motor de dois motores é o Citroen Sahara.
Este carro criado com base no lendário carro pequeno Citroen 2CV foi o resultado da luta por contratos de petróleo na África. Uma solução simples com dois motores foi apreciada pelos clientes e, como resultado, de 1960 a 1966, foram construídos 692 Citroen Sahara. O aumento de potência e a escolha entre três tipos de unidades na máquina foram muito apreciados e ... agora o preço dessas raridades é um dos mais altos entre 2CV (de US $ 100.000).
Além desses dois carros de produção, havia outros carros bimotores.
Mini Cooper Twini.
VW Golf II Pikes Peak
VW Scirocco 280/4
MTM TT Bimoto
Mercedes-Benz A38 AMG
Instável no teste de alce MB A-Class foi um problema para a imagem da marca.
O fato é que o carro teve muita “vela” em relação à massa, devido às peculiaridades da instalação do motor. A AMG descobriu como resolver esse problema ... instalando um segundo mecanismo por trás!
O A38 instalou dois motores do A190 com uma capacidade total de 254 litros. s e um momento de 360 Nm. Com a ajuda de uma usina desse tipo, o A38 começou a ganhar 100 km / h em apenas 5,7 s, e a velocidade máxima atingiu 230 km / h. Além disso, os especialistas da AMG reduziram a folga em 10 mm.
Curiosamente, o motor traseiro é iniciado separadamente da frente usando um interruptor especial integrado à unidade de controle do vidro elétrico.
2 turbinas para motores de combustão interna (apenas algumas décadas e já uma solução padrão)
Duas turbinas em um carro não são mais surpreendentes (alguns já possuem mais), mas ainda do ponto de vista da confiabilidade, essa é uma das soluções mais aceitáveis. Análogos para resolver o problema de inércia da turbina, como a turbina de bicos variáveis e as turbinas elétricas, ainda não são uma solução tão simples e nem sempre são necessárias.
As vantagens de duas turbinas na forma de reduzir o tempo de atraso do turbo, aumentar a potência e a economia ao longo de uma ampla gama de rotações do motor são bem desenvolvidas em ICEs com objetivos e volumes completamente diferentes.
Inicialmente, o Twin Turbo ("turbinas gêmeas") era chamado de tecnologia na qual os gases de escape eram divididos em dois fluxos iguais e distribuídos em duas pequenas turbinas idênticas. Isso possibilitou obter um melhor tempo de resposta e, às vezes, simplificar o design do motor, usando turbocompressores baratos, o que é muito importante para motores em forma de V com coletores de escape "inativos". Agora a tecnologia é um pouco mais complicada e as duas turbinas são agora de tamanhos diferentes para garantir tração estável sem um “furo turbo”.
A principal vantagem é um aumento de potência com dimensões relativamente pequenas do motor de combustão interna em comparação com a versão atmosférica, no entanto, também tem seus limites, mas em muitos aspectos os problemas estão associados à próxima "duplicação" do número de turbinas para quatro ("quad-turbo" da BMW).
Entrada de 2 modos (entrada de geometria variável). O problema de escolher entre dois "males" está resolvido
Não é de admirar que muitos motoristas comparem o motor com o coração. Os processos dentro do ICE são muito semelhantes ao órgão pulsante, pois também consistem em várias pulsações.
Durante a operação do motor, as pulsações também ocorrem no coletor de admissão devido à natureza cíclica do processo de admissão de ar e às emissões de escape. Com uma certa ressonância do movimento das ondas de ar dentro do coletor, isso pode até ajudar a encher o cilindro, mas o problema é que esse processo funciona apenas em uma determinada faixa de velocidade. Todas as outras pulsações acima ou abaixo desta barra prejudicam o processo de formação de mistura no motor de combustão interna.
Para resolver esse problema, eles às vezes colocam um coletor de admissão “longo” (se você precisar de boa tração em baixas rotações) ou “curto” (para altas rotações). Obviamente, com o tempo, os engenheiros pensaram em "combinar funções" em um dispositivo e criaram um coletor de admissão de geometria variável.
Uma analogia da biologia.
O melhor exemplo é "por que isso é necessário?" está respirando enquanto uma pessoa está correndo. Em cargas leves, preferimos respirar pelo nariz, mas quando não há ar suficiente, “aspiramos” ar pela boca e pelo nariz (em cargas criticamente altas, apenas pela boca).
A entrada de comprimento variável agora é usada em motores a diesel e gasolina. Mesmo
na WHA fez isso . Nos motores infláveis, um coletor de admissão de comprimento variável não é usado, porque a quantidade necessária de ar na câmara de combustão é fornecida por um superalimentador ou turbocompressor mecânico.
2 a 4 válvulas (duplicação)
Pelo número de válvulas por cilindro, poucas pessoas se surpreendem no momento, mas, no entanto, esse indicador despertou interesse entre os motoristas dos anos 90. Como qualquer nova tecnologia da época, ela adquiriu toda uma série de mitos que se tornaram obsoletos em nossos dias (é claro, é difícil imaginar uma duplicação de partes móveis sem acompanhar problemas, mas, de fato, aconteceu dessa maneira).
Um aumento no número de válvulas reduz a massa de cada uma delas, o que significa que as válvulas podem se mover mais rapidamente, criando menos estresse na mola e na sede. Portanto, estranhamente, o mecanismo que parecia à primeira vista mais complexo era geralmente mais confiável do que o mecanismo similar de 2 válvulas.
O tópico de aumentar o número de válvulas também está invariavelmente associado a outro tipo de "bifurcação" - a instalação de duas árvores de cames na cabeça do cilindro do motor.
2 árvores de cames (DOHC)
Os motores com 2 eixos de comando de válvulas receberam a designação DOHC (eixo de comando de cabeça dupla), que literalmente significa "eixo de comando de cabeça dupla". Esse projeto foi amplamente utilizado em grande parte devido a conversões anteriores no motor de combustão interna (um aumento na velocidade que determinou diretamente a introdução de mais válvulas, injeção eletrônica etc.). Para tais condições operacionais, a simplicidade e a confiabilidade da operação desempenharam um papel decisivo. Além disso, o "eixo de comando duplo" tornou possível definir com mais precisão o tempo do tempo, o que aumentou os indicadores de potência devido a uma mistura qualitativamente melhorada da mistura de combustível nos cilindros de ICE.
Portanto, a alteração da cabeça do cilindro com 8 válvulas em 16 agora não apresenta problemas especiais.
Cadeia de distribuição de 2 linhas
Após a introdução do DOHC, a questão lógica tornou-se - como definir as árvores de cames na cabeça do cilindro? Desde antes, o acionamento era realizado por empurradores (que era o motivo da limitação da velocidade máxima do motor), e agora um método semelhante anula todas as vantagens de dois eixos de comando de válvulas e multiválvulas. A solução foi simples - com cinto ou corrente, e, nesse caso, é a escolha da corrente do ponto de vista da confiabilidade que é a mais ótima.
A unidade mais confiável ainda é considerada uma cadeia de duas linhas. A vida útil da corrente coincide com a vida útil do próprio motor, e as duas fileiras, por razões óbvias, são ainda mais resistentes ao desgaste durante a operação. Com o tempo, a verdade é que a necessidade de alta confiabilidade desapareceu e, no momento, correias dentadas e uma cadeia de linha única menos confiável são uma opção mais popular.
Atualmente, existem exemplos de "ajuste" de equipamentos domésticos na forma de instalação de uma corrente de 2 linhas no Niva.
Volante de 2 massas
A expressão volante de duas massas à primeira vista ainda não se encaixa na definição de duplicação, mas, como uma entrada de comprimento variável, é essencialmente uma combinação de duas contradições.
As abreviaturas DMM (volante de duas massas), ZMS (Zweimassenschwungrad) e DMF (volante de massa dupla) designam o mesmo produto em três idiomas - um volante com dois corpos de aço movendo-se um em relação ao outro em um eixo. Dentro de um dos casos, está o coração do mecanismo - um mecanismo de amortecimento e um rolamento.
A base da idéia de separação em massa é eliminar a ressonância que ocorre em determinadas velocidades do motor e a necessidade de eliminar os amortecedores de vibração de torção para os quais simplesmente não havia espaço. De uma maneira ou de outra, a ressonância ainda se manifesta nos motores com um volante leve e convencional, se não houver amortecedores dessas oscilações. A transferência da função de amortecimento das vibrações torcionais para um volante de duas massas tornou possível eliminar não apenas o perigo de ressonância no motor, mas também eliminou o mesmo problema na transmissão.
A desvantagem dessa combinação em operação foi a necessidade de substituir o DMM junto com o kit de embreagem no final da vida útil, pois a vida útil das duas unidades é aproximadamente a mesma. Como resultado, o aumento da confiabilidade e a capacidade de transferir cargas de pico mais altas do DMM não são tão perceptíveis para o consumidor quanto o próprio fato da necessidade de substituir essa peça tradicionalmente "eterna" no carro.
De fato, o conceito de confiabilidade aqui deve ser considerado não como um fator de aumento no recurso do volante, mas como a influência do uso do DMM na confiabilidade geral do motor e da transmissão.
2 bielas para um pistão redondo são melhores que 2 bielas para um oval como um Honda…
Um design muito estranho, com duas bielas no motor de combustão interna, foi surpreendido duas vezes.
O primeiro, como geralmente é o caso, ficou muito surpreso, mas não "decolou", e o segundo se tornou mais bem-sucedido. Ambas as vezes era um motor de motocicleta!
Em 1977, a Honda decidiu mudar radicalmente sua posição no automobilismo instalando um motor de quatro tempos com 8 válvulas por cilindro e duas bielas em uma motocicleta. Esta decisão foi muito difícil tecnicamente, mas o que você pode fazer para vencer a corrida?
O resultado do teste mostrou que esse design não dava vitória e se quebrava constantemente.
O segundo motor de dois pistões bem-sucedido era um turbodiesel de dois cilindros em uma motocicleta NEANDER 1400 TURBODIESEL.
O número de inovações no motor é enorme, pois ele foi originalmente planejado para performances no MotoGP, mas algo deu errado ... e conseguimos um cruzador a diesel exclusivo. Em termos simplificados, soa assim - em dois cilindros ao longo de um pistão que transmite torque às bielas conectadas a dois virabrequins. Os virabrequins são conectados por engrenagens e giram em direções diferentes. Esse impulso de projeto tornou possível equilibrar as forças laterais que atuam no pistão e instalar os pistões sem “saias”.
O principal problema dos motores - fricção e perdas de desgaste, neste caso, foi resolvido pelo método de balanceamento, que permitiu alcançar 12 mil rotações no projeto experimental para o MotoGP (na gasolina). Portanto, 4 - 4. 5 mil rotações para um motor diesel não têm um impacto negativo no motor.
2 pistões por cilindro, ou "oposto", pelo contrário
Um motor com movimento de contra-pistão ou um motor com pistões de contra-movimento (MAP), ao contrário do seu
moderno protótipo de marketing , não apenas existia, mas ainda estava operando com êxito.
Os motores desse esquema são usados em locomotivas a diesel, tanques, aeronaves e construção naval.
O primeiro MAP foi construído em 1900 por Gobron-Brillié, e já em 1903 um carro com este motor alcançava uma velocidade de 160 quilômetros por hora! Além disso, uma construção francesa levemente refeita já foi usada na aviação pela Junkers.
A versão diesel do MAP foi construída na Rússia pelo engenheiro R.A. Korevo, e patenteado em 1907 na França.
Uma filosofia semelhante à variante RAP também foi colocada nas motocicletas.
2 bicos por cilindro. Por que complicar isso?
Tradicionalmente, quando se fala em número de cilindros no motor, acredita-se que o número de bicos seja igual a esse número. Por que instalar mais?
Obviamente, a complicação do excesso de injeção afeta muito a confiabilidade, quando se trata da injeção de óxido nitroso, gás ou mesmo ar. No entanto, nem tudo é tão simples, e o aumento no número de válvulas por cilindro, como se vê, tem seu próprio efeito negativo ...
Nos motores de combustão interna com o sistema de Injetor Duplo, não um bico por cilindro, mas dois para cada válvula. Por esse motivo, o diâmetro das gotículas de combustível que entram no cilindro é reduzido em 60%, de modo que a gasolina queima de maneira suave e estável, especialmente em combinação com um sistema automático de controle de tempo das válvulas, explicam os especialistas da Nissan. Economia de combustível de 4% em comparação com os motores de injeção direta.
A nova tecnologia é econômica de todos os pontos de vista: é mais barata na produção (não é necessária bomba de alta pressão), pesa menos, tem um design simples e permite reduzir as emissões de dióxido de carbono na atmosfera. Conforme observado pela Nissan, esse sistema é perfeito para motores pequenos, nos quais a injeção direta é muito cara e tecnicamente difícil de instalar.
Os concorrentes da Nissan na terra do sol nascente também criaram sua própria versão de "2 bicos por cilindro", mas com um design mais complexo.
Assim, a Lexus no motor de série começou a instalar o sistema D-4S - Injeção Direta a 4 tempos a gasolina Versão Superior, que combina as vantagens da injeção direta e convencional.
A injeção híbrida devido a vários algoritmos de injeção funciona usando os dois injetores para injeção ou apenas um (a uma velocidade acima da carga média). Assim, o recurso de bocais de injeção direta é economizado e até a economia de combustível é alcançada - respeito ao meio ambiente.
2 velas por cilindro. Tecnologia do céu para a terra
Quando dizem 2 velas por cilindro, significam Twin Spark da Alfa Romeo.
Pela primeira vez, “2 velas” apareceram nos motores de corrida pós-guerra da Alfa Romeo como uma adaptação da tecnologia da aviação para motores automotivos. A solução, além das vantagens óbvias, causou um problema inesperado nos primeiros anos de uso. O problema é que o aumento de potência devido a uma melhor combustão aumentou a dinâmica do carro, o que criou problemas para o manuseio. Como resultado, os italianos em meados dos anos 30, devido ao refinamento do motor, foram forçados a fazer pesquisas sérias no campo de refinamento do chassi.
No momento, a Alfa Romeo é a única empresa que fornece todos os seus motores com essa tecnologia.
PS - Existem muito mais exemplos de duplicação em um carro. Isso é especialmente evidente nos componentes eletrônicos do carro e, já com o advento das tecnologias não tripuladas, esses exemplos se tornarão ainda maiores. Listei apenas os mais básicos que influenciaram o desenvolvimento da construção de motores da mesma maneira que a introdução da duplicação de processadores no crescimento do poder computacional dos computadores.