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!
Удивительно, но в автопромышленности есть , 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 , 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 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
Представленный нами здесь , 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
Прошло уже несколько лет после того, как компания Форд представила свой первый . 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
Этот 1,2 литровый мотор мощностью в 78 л.с. устанавливается на автомобиль , 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
Этот четырехцилиндровый 1,4-литровый силовой агрегат используется на многих моделях марки Фиат, включая и . 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
Компания General Motors вывела на рынок свой новый 1,4-литровый турбированный двигатель с четырьмя цилиндрами. Например, этот мотор также устанавливается и на новую . 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
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 с мощность мотора в 98 л.с. (128 Нм).
Четырехцилиндровый двигатель Volkswagen 1.4L турбо
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 . 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
Этот мотор попал в 2015 году в Топ-10 самых лучших двигателей мира, по версии WardsAuto. Этот 1,5- литровый двигатель создан по технологии TwinPower Turbo, которая используется 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
Наконец-то компания Хонда представила свой турбированный 1,5-литровый двигатель, который в дальнейшем будет устанавливаться на новую . 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
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 . 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.
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
Двигатель - это сердце любой машины, будь то автомобиль, самолёт или ракета, летящая в космос. Соответственно, для каждого типа техники понятие «большой двигатель» будет отличаться. В этой подборке мы расскажем и покажем как выглядят самые большие двигатели у всего, что только способно двигаться. Поехали.
Если говорить о серийных моделях, то здесь безусловный лидер - Triumph Rocket III от британской компании Triumph Motorcycles. В движение этого монстра приводит 3-цилиндровый 140-сильный двигатель объёмом 2,3 литра.
Если же брать в расчёт кастомы и мотоциклы, собранные в единственном экземпляре, то первенство принадлежит американскому Dodge Tomahawk. Этот мотоцикл был создан в 2003 году. Инженеры решили не мудрствуя лукаво поставить на байк оригинальный 10-цилиндровый движок от Dodge Viper мощностью 500 лошадиных сил и объёмом 8,3 литра. Томогавк по совместительству является ещё и самым быстрым мотоциклом, его максимальная скорость составляет 468 км/ч.
Автомобили
Самый большой двигатель из тех, которые когда-либо устанавливали на легковые автомобили, имел объём 28,2 л. Его поставили в 1911 году на автомобиль Fiat Blitzen Benz, который был специально построен для автогонок. Интересно, что при таком гигантском объёме двигатель выдавал всего 300 лошадиных сил, что по современным меркам не так уж и много, особенно для гоночного авто.
В современных серийных автомобилях самой большой двигатель у Dodge SRT Viper. У него под капотом находится зверский агрегат мощностью 650 лошадиных сил и объёмом 8,4 литра. Этот движок позволяет Вайперу с места разогнаться до 100 км/ч всего за 3 секунды, а впоследствии набрать максималку 330 км/ч.
Поезда
В этом классе просто вне конкуренции были локомотивы серии GTEL, созданные для американской сети Union Pacific. Эти монстры выпускались с 1952 по 1969 года и успели пережить несколько «ревизий». Так, в последней из них, мощность гозотурбинных двигателей была увеличена до рекордных 10 000 лошадиных сил. О масштабах этого силового агрегата можно судить лишь по тому факту, что топливный бак локомотива был объёмом 9500 литров.
Самолёты
С 1949 по 1959 годы у американской авиации находился на вооружении тяжёлый межконтинентальный бомбардировщик Convair B-36. Обычно на них ставили 6 поршневых двигателей с толкающими винтами. Но для парочки экземпляров было разработано нечто особенное. Это были 36-цилиндровые поршневые двигатели объёмом 127 литров. Каждый из них весил по 2700 кг и выдавал 5000 лошадиных сил.
Ракеты
Современные реактивные двигатели не поражают объёмами или размерами, но могут очень удивить выдаваемой мощностью. Самый крупный ракетный двигатель из всех, что были запущены в эксплуатацию, не считая прототипов и экспериментальных образцов, был тот, что запускал ракеты миссий «Аполлон». Этот двигатель 5,5 метров в высоту и развивает сумасшедшую мощность 190 000 000 лошадиных сил. Для сравнения: этот двигатель производит там много энергии, что её хватило бы на то, чтобы освещать весь Нью-Йорк в речение 75 минут.
Промышленные турбины
На одной из атомных электростанций во Франции находится этот монстр, способный производить 1750 Мегаватт энергии. Это самый крупный турбогенератор из всех когда-либо построенных. Это понятно хотя бы потому факту, что одни только роторные диски внутри него весят 120 тонн. Этот двигатель преобразует влажный пар от атомного реактора в электроэнергию. Если мерить привычными нам лошадиными силами, то его мощность равняется 2 300 000 л.с.
Ветряной ротор
Ещё один способ получать электрическую энергию - из ветра. Однако, по сравнению с атомом он не такой уж эффективный. Но об этом позже, а пока, для того, чтобы вы понимали масштаб, взгляните на Boeing A380, это действительно очень большой самолёт.
А вот он же в сравнении с тем самым ветрогенератором. Его мощность 8 000 лошадиных сил, а диаметр лопастей 154 метра. Они делают 12 оборотов в минуту и вырабатывают 6500 кВт энергии. В десятки раз меньше, чем атомная турбина.
Корабли
Пожалуй, самые интересные, а заодно и самые большие в физическом плане двигатели, у морских судов. Вот, например, двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом RT-flex96C. Его размеры действительно впечатляют: 26,5 метров в высоту и 13,5 в длину. Выдаёт этот здоровяк без малого 108 тысяч лошадиных сил.
Ставится этот двигатель вот на такой огромный контейнеровоз Emma Maersk. Расход топлива у двигателя составляет 6,3 тонны мазута в час.
В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о . При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на . 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 . 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 силового агрегата без увеличения его объема. Для этих целей на автомобилях сегодня активно используется установка , в конструкции моторов применяется , увеличивается 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 .
- 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.
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 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
Дизельный оппозитный двигатель Субару (Subaru Boxer Diesel). Устройство и особенности оппозитного мотора, преимущества и недостатки указанного типа ДВС.
