Kontrollerad förbränningsmotor

Revetec X4v2 prototypmotor

Controlled Combustion Engine (CCE) är en term som används av TechViki, ett motordesignföretag, för att identifiera en typ av experimentell förbränningsmotor (ICE) designad av Brad Howell-Smith. Den använder två motroterande kammar istället för en vevaxel . Cylinderpar står emot varandra i en boxerflatmotor eller X -motorarrangemang .

Historia

Idén kom till Howell-Smith, en bilingenjör bosatt i Australien, under REM- sömn 1995. Han designade fem olika motorlayouter med variationer på varje och etablerade Revolution Engine Technologies Pty Ltd 1996 med en budget på 2 000 A$. Den första fungerande prototypen byggdes av svärfar Peter Koch i Howell-Smiths garage. Howell-Smith grundade ett företag vid namn Revetec Limited och startade en forsknings- och utvecklingsplats i Sydney. Prototypen visades upp på Sydney International Motor Show 1996, vilket gav allmänhetens medvetenhet om designen. Arbetet började med en andra prototyp avsedd för användning i generatorer och pumpar, men intresset från bilmarknaden i Mellanöstern flyttade fokus mot fordonstillämpningar.

Motorbeskrivning

Revetec-motordesignen består av två motroterande "trilobate" (treflikade) kammar som är sammankopplade, så båda kammarna bidrar till rörelse framåt. Två lager löper längs profilen på båda kammarna (fyra lager totalt) och förblir i kontakt med kammarna hela tiden. Lagren är monterade på undersidan av de två sammankopplade kolvarna, som bibehåller det önskade spelet under hela slaget.

De två kammarna roterar och höjer kolven med en saxliknande verkan mot lagren. Väl vid toppen av slaget avfyras luft-bränsleblandningen. Detta är kraftslaget under vilket den maximala mekaniska fördelen uppnås efter att kolven har rört sig cirka 5 % av sin rörelse från övre dödpunkten (ca 10° ATDC), vilket bättre utnyttjar de höga cylindertrycken vid denna punkt i cykel. I jämförelse når en konventionell motor sin maximala mekaniska fördel efter att kolven har flyttat ungefär 40 % av sin rörelse från TDC (ca 60° ATDC). En bieffekt av detta är att en CCE kan gå på tomgång vid mycket lägre varvtal .

Eftersom kolvaggregatet endast rör sig i en dimension (till skillnad från fallet i en motor med vevstakar ) minimeras kontakten med cylinderväggen, vilket minskar slitage och smörjningskrav. Kammarna skapar mindre kolvstötar , vilket gör att keramiska komponenter kan användas. Motorn kan köras i båda riktningarna om symmetriska lober används.

Det effektiva vevavståndet bestäms av längden från lagerkontaktpunkten till mitten av den utgående axeln (inte slaget).

De dubbla lagren kommer i kontakt med de två kammarna på motsatta sidan vilket tar bort sidokrafterna. Kolvenheten utsätts inte för någon sidokraft som minskar slitage och smörjkrav vid cylinderkontakten. En modul, som består av minst fem rörliga komponenter, ger sex kraftslag per varv. Att öka antalet lober på varje kam till fem ger tio kraftslag utan att antalet komponenter ökar.

Påstådda fördelar

Följande fördelar hävdas för CCE-motorn på.

• Förutspådd förhållande mellan produktionseffekt och vikt är 0,40 hk/lb, baserat på 2007 års test av X4v2-motorn. Som jämförelse är en Continental 100 hk (75 kW) motor 0,465 hk/lb, klädd
• Effektivitet - de senaste testerna gav goda resultat, för en bensinmotor, vid mager drift.
• Färre rörliga och totala komponenter. Som ett resultat av färre komponenter, lättare att tillverka än konventionella motorer.
• Identisk cylinderhuvudenhet ("top end") som konventionella motorer. Den mesta befintliga toppteknologin kan antingen anpassas eller utnyttjas.
• Flexibel design - kan vara fyrtakts, tvåtakts , bensin, diesel eller gas, naturlig eller forcerad aspiration.
• Eliminerade oregelbundet fram- och återgående komponenter som vevstakar . Ingen andra ordningsbalansering krävs.
• Utgående axel kan köras i båda riktningarna om flerlobskamkar med symmetriska lober används.
• CCE kan konstrueras för att arbeta med kraftigt reducerade driftshastigheter samtidigt som den levererar högt vridmoment.
• Avsevärd minskning av slaglängden minskar värmeförlusten genom cylinderväggen.
• Förlängd kolvuppehåll är möjligt eftersom motorkonstruktionen tillåter ett lägre kompressionsförhållande än normalt , vilket minskar effektförlusten från kompressionscykeln [ .
• Kan elda på en magrare blandning än konventionella motorer.
• Maximal mekanisk fördel kan appliceras på utgående axel vid endast 20 graders ATDC med användning av högt cylindertryck tidigt i slaget, jämfört med cirka 60 grader ATDC för konventionella motorer.
• Lägre utsläpp kan uppnås tack vare ökad kontroll över förbränningen.
• Lågt tomgångsvarvtal på grund av ökad mekanisk effektivitet vid toppen av slaget.
• Lite eller ingen hålkontakt/kolvsidotryck, vilket minskar slitaget på cylinderhålet.
• Kan ha annan porttid vid kompressionstakt än kraftslag, vilket ger bättre kontroll.
• Lägre tyngdpunkt på boxerdesignen.
• På grund av kontrollerade kolvaccelerationshastigheter minskar CCE motorns vibrationer.
• En ihålig utgående axel kan användas för specialtillämpningar, såsom peristaltiska pumpar.

Nackdelar

Följande har ännu inte verifierats oberoende.

• Vibration
• Tillförlitlighet, speciellt när man kör magert som krävs för god ekonomi.
• Utsläpp

Patent

US patent 5 992 356 "Motorkolvförbränningsmotor"; 30 november 1999; Howell-Smith; Bradley David (Worongary, AU).

Revetec har en patentansökan på patentsamarbetet (PCT) för "X"-designen som lämnades in sent 2006.

Prestanda

En dynograf över Revetec 1,38-litersmotorn visas på deras utvecklingssida, visar en platt vridmomentkurva.

Testresultat (11 november 2007) på X4v2-motorn som visar vridmoment- och effektkurvor och bränsleinsprutningskartan.

I april 2008 slutförde Revetec sin första oberoende certifierade testrapport utförd av Orbital Australia, och uppnådde en repeterbar BSFC- siffra på 212g/kW-h (38,6 % effektivitet).

externa länkar

• Revetec hemsida
• Kammar ersätter vev i ny motordesign från Automotive Design & Production.