Hvordan quasiturbine motorer fungerer

Motordesign er sammenfallende av tre faktorer: bekymring for hvordan bilutslipp vil påvirke miljøet; stigende gasspriser og behovet for å spare fossile brenselressurser; og erkjennelsen av at den hydrogendrevne bilen - det være seg drevet av en hydrogenbrenselcelle eller med hydrogenforbrenning - ikke vil gjøre sitt løfte i løpet av en nær fremtid. Som et resultat gir mange ingeniører større interesse for å forbedre forbrenningsmotoren.

Foto med tillatelse fra Quasiturbine.com Quasiturbine motor. Se flere bilder av motorer.

Quasiturbine-motoren, patentert i 1996, er bare en slik forbedring. I denne artikkelen introduserer vi Quasiturbine-motoren og svarer på følgende spørsmål:

• Hvor kom ideen til motoren fra?
• Hva er delene av Quasiturbine-motoren?
• Hvordan fungerer Quasiturbine-motoren?
• Hvordan kan det sammenlignes i ytelse med andre forbrenningsmotorer?

La oss komme i gang med å se på noen grunnleggende motorer.

For å se hvordan en Quasiturbine-motor fungerer, må du forstå noen grunnleggende om motorer.

-Det grunnleggende prinsippet bak enhver forbrenningsmotor er enkelt: Hvis du legger en liten mengde luft og høyt energi (som bensin) i et lite lukket rom og tenner den, utvider gassen seg raskt, og frigjør utrolig mye energi.

Det endelige målet med en motor er å konvertere energien fra denne ekspanderende gassen til en roterende (spinnende) bevegelse. Når det gjelder bilmotorer er det spesifikke målet å rotere en Drivaksel raskt. Drivakselen er koblet til forskjellige komponenter som fører den roterende bevegelsen til bilens hjul.

For å utnytte energien til å utvide gass på denne måten, må en motor sykle gjennom et sett med hendelser som forårsaker mange ørsmå gasseksplosjoner. I dette forbrenningssyklus, motoren må:

• La en blanding av drivstoff og luft komme inn i et kammer
• Komprimere drivstoff og luft
• Tenn drivstoffet for å skape en eksplosjon
• Slipp eksos (tenk på det som biproduktet fra eksplosjonen)

Så starter syklusen på nytt.

Hvordan Engines Work forklarer i detalj hvordan dette fungerer i konvensjonell stempelmotor. I hovedsak skyver forbrenningssyklusen et stempel opp og ned, som roterer drivakselen ved hjelp av en veivaksel.

Mens stempelmotoren er den vanligste typen som finnes i biler, fungerer Quasiturbine-motoren mer som en roterende motor. I stedet for å bruke stempel som en vanlig bilmotor, bruker en roterende motor en trekantet rotor for å oppnå forbrenningssyklus. Forbrenningstrykket er inneholdt i et kammer dannet av en del av huset på den ene siden og flaten til den trekantede rotoren på den andre siden.

Rotorens vei holder hver av de tre rotortoppene i kontakt med huset, og skaper tre separate volum med gass. Når rotoren beveger seg rundt kammeret, utvides og samles hvert av de tre gassvolumene. Det er denne utvidelsen og sammentrekningen som trekker luft og drivstoff inn i motoren, komprimerer den, lager nyttig kraft når gassene utvider seg og deretter driver ut eksosen. (Se Hvordan roterende motorer fungerer for mer informasjon).

I løpet av de neste seksjonene får vi se hvordan Quasiturbine tar ideen om en roterende motor enda lenger.