Ricardo PLC

Ricardo PLC
Typ Aktiebolag
LSE : RCDO
ÄR I GB0007370074Edit this on Wikidata
Industri Fordon , ren energi , försvar , järnväg, marin
Grundad 1915 (som Engine Patents Ltd.)
Huvudkontor Shoreham-by-Sea , England
Nyckelpersoner
 Graham Ritchie (VD)
Inkomst Decrease pund (2019/2020)
Antal anställda
 3 000 (2020)
Hemsida ricardo .com

Ricardo PLC är ett brittiskt börsnoterat företag uppkallat efter dess grundare, Sir Harry Ricardo , som ursprungligen bildades och registrerades som Engine Patents Ltd. 1915. Ricardo är ett globalt ingenjörs-, miljö- och strategisk konsultföretag, verksamt inom en rad marknadssektorer. Sedan 1919 har huvudkontoret legat i Shoreham-by-Sea , West Sussex. Ricardo utvecklar motorer, transmissioner, fordonssystem, intelligenta transportsystem (ITS) och hybrid- och elsystem förutom att tillhandahålla miljö- och strategiska konsulttjänster.

Introduktion

Ricardos verksamhet täcker en rad marknadssektorer, inklusive personbilar, kommersiella fordon, järnväg, försvar, motorsport, motorcykel, terräng, marin, ren energi och kraftproduktion och myndigheter. Dess kundlista inkluderar tillverkare av originalutrustning för transport, leverantörskedjeorganisationer, energibolag, finansinstitut och statliga myndigheter.

Förutom Shoreham Storbritanniens huvudkontor finns det tekniska centra i Royal Leamington Spa , Cambridge , Chicago , Detroit , Aachen , Schwäbisch Gmünd (Tyskland), Prag , Coriano (Rimini, Italien) och regionala kontor i Shanghai, Yokohama , Seoul , New Delhi och Moskva.

Historisk översikt

Harry (senare Sir Harry) Ricardo föddes i London 1885 och utbildades vid Rugby och Cambridge där han studerade vid Trinity College . De första bilarna med förbränningsmotor tillverkades av Daimler och Benz under hans födelseår och i sin barndom var han uppenbarligen starkt influerad av dessa nya transportformer. Han var känd för sin forskning om problemet med knackning av motorer; resultaten av hans arbete med bränsle och minskad bränsleförbrukning hjälpte Alcock och Brown att korsa Atlanten för första gången med flygplan. Under åren var han ansvarig för betydande utvecklingar inom konstruktionen av kolvmotorer för ett antal tillämpningar och derivat av hans ursprungliga konstruktioner är fortfarande i produktion.

Han valdes till Fellow of the Royal Society (FRAeS) 1929 och adlades 1948 som ett erkännande för sina tjänster till förbränningsmotorindustrin. Han dog 1974 vid 89 års ålder.

Från sina tidigaste dagar hade Harry Ricardo en fascination för motorer. Han hade designat och byggt många små motorer i sin ungdom, inklusive, vid 17 års ålder, en motor för att pumpa vatten i familjens hem i Sussex. 1906 lämnade han in sitt första patent för motorkonstruktion medan han fortfarande studerade vid Cambridge. 1908 började "The Two-Stroke Engine Company" tillverka och sälja en bil – Dolphin – utrustad med samma nya motor som han hade designat och patenterat tidigare som student vid Cambridge. Detta hittade också sin väg in i många av de Shoreham-byggda fiskebåtarna tills nästan varje fiskare hade en Dolphin-motor i sin båt; de var lämpade för långvarig drift med låg hastighet och visade sig vara extremt tillförlitliga.

1915 bildade Harry Ricardo Engine Patents Ltd, företaget som idag är känt som Ricardo plc. I år kontaktades han av Royal Naval Air Service ( RNAS) för att hjälpa till med utformningen av en anordning för att manövrera stridsvagnar till position ombord på järnvägsvagnar. Faktum är att han upptäckte många problem med själva tankmotorn som han kunde hjälpa till med. Till exempel hade den befintliga motorn, en Daimler 105 hk hylsa-ventil bensinmotor, ett dåligt smörjsystem och många fel uppstod som ett resultat. Dess rent fram- och återgående hylsor tillförde en stor mängd olja till avgasporten och tankens placering avslöjades av den blå röken. Harry designade en ny 4-takts crosshead-motor som producerar 150 hk utan synlig rök.

Cirka 8000 motorer tillverkades för att driva tankarna. Många fler av dessa motorer hittade applikationer som driver generatorer i verkstäder, sjukhus och läger. Framgången med denna satsning gav 30 000 pund i royalties och ledde till att Harry Ricardo kunde köpa marken och starta företaget på sin nuvarande plats 1919.

Teknologier som format företagets första 100 år

Här är ett urval av Ricardo-inspirerade utvecklingar som markerar framsteg inom land-, sjö- och luftmiljöer. (Ref 4 täcker alla dessa mer i detalj)

1906: Dolphin-bilen

Startade under Harry Ricardos studenttid i Cambridge , Dolphin-projektet för en rad personbilar var tekniskt intressant, men slutade i kommersiell kollaps. Ricardo själv var inte involverad i att äga eller driva företaget, men dess misslyckande styrde den unge ingenjören bort från tillverkning och mot forskning och utveckling. Ricardo, medan han fortfarande var på Cambridge, hade patenterat en innovativ tvåtaktslayout med delad cykel, där den första cylindern pumpade den komprimerade bränsle-luftblandningen in i den andra, där förbränningen ägde rum. Förbränningskammaren var också avancerad, vilket möjliggjorde en viss grad av laddningsskiktning. Hans kusin, Ralph, som hade idén att starta motorbilsfabriken Dolphin i Shoreham, och var huvudpartnern, centrerade bilens framdrivningssystem på Harrys motor, eftersom alternativen för förbränningsmotorer i början av 1900-talet var mycket begränsade.

Både två- och fyrcylindriga versioner byggdes, tillsammans med en stor bil för att passa den större motorn. Åtta av de stora bilarna byggdes, främst för familjemedlemmar, men bara en enda prototyp av den mindre maskinen. Detta användes av Harry Ricardo för sin personliga transport under de kommande tio åren. Avsikten hade alltid varit att erbjuda motorn till andra fordonsbyggare, men även om bilbranschen kämpade, kom ett mått av framgång från ett oväntat håll. Fiskarna vid Shorehams hamn var så imponerade av en prototypbåt utrustad med enheten att de alla snabbt antog denna motor i sina båtar. Särskilt uppskattat var enhetens jämna och stadiga låga tomgångsvarvtal , vilket var perfekt för deras kustfiskebehov.

Även om Two-Stroke Car Company stängde 1909, levde motordesignen vidare som en 700 cc, 12 hk enhet som drev Lloyd Vox lätta bil, varav 100 såldes i upptakten till första världskriget .

1915: Mark V Tank Engine

Bakgrunden till Harry Ricardos utveckling av en ny motor till Mk V-tanken är välkänd. Högsta militära tjänstemän hade länge varit delade angående fördelarna med dessa så kallade landfartyg, som ursprungligen var designade för att tillåta framryckning inför maskingeväreldning från fiendens linjer. Det föll i slutändan på amiralitetet , med starkt stöd av Winston Churchill , att argumentera för stridsvagnar, och 1915 hade klartecken getts för ett begränsat utvecklingsprogram – om än med låg prioritet i användningen av knappa resurser som aluminium och högkvalitativt bränsle. De tidiga stridsvagnarna led av många problem, från osäkerhet om slagfältets taktik och kommunikation, till opålitlighet, knepig manövrering och tendensen att avge tjock rök under acceleration. Överraskningsmomentet hade offrats, och stridsvagnarna behövde avsevärt förbättras om de skulle påverka krigets gång. Genom sina kontakter i regeringskretsar fick Harry Ricardo förtroendet med designen av en helt ny motor för 28-tonsmaskinerna och skapandet av ett nätverk av fabriker för att bygga enheterna i stort antal.

Mer än 8000 enheter byggdes och sågservice i allt från tankar och transporter till järnvägsmotorer, båtar och stationära applikationer.

1919: Turbulent huvud

Sidoventilsmotorerna från eran omedelbart efter WW1 var ineffektiva, och de inneboende begränsningarna i deras förbränningskammargeometrier hindrade dem från att uppnå tillräckligt höga kompressionsförhållanden för att utveckla rimliga uteffekter. Endast de mer komplexa och mycket mindre pålitliga ventilmotorerna kunde klara av respektabla effektsiffror; dessa var i allmänhet begränsade till sportbilar och dyra lyxbilar.

Harry Ricardos bidrag var att förstå förbränningsprocessen och utveckla ett cylinderhuvud som bibehöll enkelheten och den låga kostnaden för sidoventilens layout, men som omarbetade formen på förbränningskammaren för att ge både den större kompressionen som krävs för kraft, och den förbättrade gasblandning som han insåg var avgörande för stabil förbränning och undvikande av skadlig detonation . Detta uppnådde han med en asymmetrisk profil till förbränningskammaren som använde en squish-effekt för att inducera turbulens i gaserna ovanför den stigande kolven, och komprimerade dem in i kammaren åt ena sidan, där de antändes av tändstiftet.

Den snabbt patenterade designen var enkel och mycket effektiv, vilket gav lågkostnadsmotorer med sidoventiler samma prestanda som den tidens mycket dyrare OHV-enheter. Utvecklingen blev omedelbart populär bland ett brett utbud av fordonstillverkare, från Vauxhall och Triumph till Harley-Davidson , Hillman-Humber, Ford, Austin och många andra. Snart återfanns den på nästan alla sidoventilsmotorer i produktion och, med en kostnad på cirka 37 pence per motor, tjänade Ricardo avsevärda royalties tills förbättrad bränslekvalitet så småningom tillät överliggande ventiler att ta över på 1950-talet.

1931: Indirekt insprutning av diesel – kometkammaren

Inspirerad hur det än var var Comet dieselcylinderhuvudet, som försåg Ricardo med mycket av sina royaltyintäkter från 1930-talet fram till nästan sekelskiftet, inte en enda, isolerad uppfinning. Som det anstår Harry Ricardos ständigt uppfinningsrika sinnesstämning var Comet ett koncept som utvecklades och förbättrades kontinuerligt ända fram till 1990-talet, i takt med marknadens och lagstiftningens krav och anpassade sig till nya fordonskategorier. Utan undantag skulle åtminstone en av de många encylindriga testmotorerna i Shoreham-laboratorierna utvärdera en ny variant på Comet-principen.

Den ursprungliga Comet Mk1, som först dök upp i AEC:s motor för Londons bussflottor i början av 1930-talet, följdes av förbättrade versioner som gav mer ekonomi, bättre kallstart – ett tag en svag punkt för Comet-motorer – och mer kraft. År 1936 hade 18 brittiska företag och 14 utländska företag tagit upp licenser för tekniken: bland dessa organisationer fanns välkända varumärken som Citroën, Berliet , MAN, Armstrong Siddeley och de Havilland Aircraft . Fiat var snabb med att anmäla sig, efter att dess tekniska chef fått en demonstration av AEC och Londons bussoperatör.

Utvecklingen fortskred snabbt, med principen spridning till andra sektorer som jordbruk, där Standard-Triumph 23-dieseln visade sig vara en stor framgång i Massey Ferguson- traktorer. Comet-dieslar drev också flera generationer av Land Rovers och ett stort antal Peugeots, inklusive den storsäljande 403: an . På 1960-talet var Fiat den största licensinnehavaren. Japan och Indien var också fruktbar mark, och när Comet-patenten började löpa ut på 1970-talet använde nästan alla dieselbilar på marknaden systemet. En ny ansökan dök till och med upp strax efter millenniet.

1934: Citroen Rosalie – världens första produktion av dieselpersonbil

André Citroën var en pionjär på många fler sätt än bara framhjulsdriften, effektiviseringen och enhetskonstruktionen han är mest känd för idag. I slutet av 1920-talet hade han varit snabb med att inse potentialen hos dieselmotorn för personbilar och efter att ha följt Ricardos arbete med AEC på Londonbussarna utrustade med det innovativa Comet cylinderhuvudet, besökte han Ricardo i Shoreham 1933 för att diskutera ev. samarbete på en 1,7-liters enhet lämplig för en medelstor modell. Med Citroën-ingenjörer som arbetade tillsammans med Ricardo-specialister på Shoreham, gick framstegen snabbt, och snart körde prototyper på vägen, enligt uppgift till "fullständig belåtenhet" för M. Citroën.

Modellen homologerades under namnet Rosalie i slutet av 1934 och en förproduktion av cirka 50 eller 75 enheter lånades ut till taxichaufförer för utvärdering under drift. När dessa såldes blev Rosalie den första produktionen av dieselpersonbilen någonsin som marknadsfördes kommersiellt, före Mercedes 260D med nästan ett år, även om historiker fortsätter att ifrågasätta de faktiska siffrorna.

Rosalies karriär skulle ha varit mer strålande men för André Citroëns död 1935, de efterföljande ekonomiska svårigheterna för hans företag och den tyska ockupationen av Frankrike: i händelse av att flera hundra byggdes, tillsammans med ett mycket större antal motorer för skåpbilar och andra kommersiella fordon. Som en lätt och mycket effektiv familjebil fick Rosalie stort beröm från fransk press och satte mallen för de modeller som idag står för mer än hälften av all försäljning i Europa. [ citat behövs ]

1936: Flying Spray

Med bensindrivna flygmotorer som utvecklats snabbt under första världskriget och 1920-talet började många ingenjörer – inklusive några inom militären – undersöka dieselprincipen i hopp om att liknande eller ännu större potential kunde hittas. På uppdrag av flygministeriet hade Ricardo arbetat med en mängd olika motorer för både flygplan och luftskepp, och 1929 fick han en förfrågan om att arbeta med Rolls-Royce för att konvertera en Kestrel V12 , på den tiden standardmotorn för jaktplan. flygplan, till dieseldrift.

För att underlätta förändringen tog Ricardo också bort Kestrels fyra överliggande ventiler per cylinder och ersatte dem med ett enkelhylsa ventilsystem, en åtgärd som innebar en mycket betydande omkonstruktion. De första resultaten var mycket uppmuntrande, med mer kraft och lägre specifik bränsleförbrukning än bensinversionen. Detta väckte uppmärksamheten av kapten George Eyston , en av en trio av racerförare som successivt etablerade högre hastighetsrekord på land och vatten i en mängd olika maskiner. Eyston hade haft dieselhastighetsrekordet i en speciellt förberedd sedanbil, också med en Ricardo-motor (en AEC-bussmotor med Comet-förbränningssystem), och hans senare rekord från 1934 hade drivits av bensinversionen av Kestrel: logiken föreslog att RR/D-dieseltornfalken i samma bil skulle vara en bra kombination.

Och så visade det sig, med Flying Spray som tog världsrekordet i dieselhastighet i Bonneville i maj 1936, vid 159 miles per timme (256 km/h) – ett rekord som stod sig ända till 1950.

1936: Rolls-Royce Crecy

Huvudartikel: Rolls-Royce Crecy

Sir Henry Royce, medgrundare av Rolls-Royce , bodde nära Harry Ricardo på Sussex-kusten, och redan 1931 diskuterade de möjligheten av en ny högeffekt-till-vikt flygmotor för användning i interceptorflygplan. Kravet skulle leda till några av de mest utarbetade kolvmotorerna som någonsin konstruerats. Ricardo hade arbetat på en tvåtakts diesel 1-cylindrig experimentell motor, E.65. Rolls-Royce-motorn skulle vara en V12 -modell med direktinsprutning, skiktad laddning, hylsventil med uniflödesrening och högtryckskompressor. Kontrollen skedde helt via bränslemätning, utan konventionell gasreglage. Bränslet byttes senare till bensin, vilket lämnade Crecy med en unik kombination av egenskaper för en bensinmotor.

Harry Ricardo såg tvåtaktsflygmotorn som en logisk brygga mellan konventionella kolvmotorer och den framtida generationen av gasturbinjets; han kunde peka på en uppskattad fördel på 50 procent i kraft och 15 procent i bränsleförbrukning jämfört med den allestädes närvarande Rolls-Royce Merlin . Utvecklingen av de kraftfulla Rolls-Royce Griffon och Napier Sabre (också en hylsa-ventildesign) å ena sidan, och Rolls-Royce Welland och de Havilland Goblin jetmotorerna å andra sidan, innebar att det inte fanns något behov av en tillfällig kolvmotor och i december 1944 lades projektet ner, till Ricardos stor beklagande. En del av kunnandet skulle senare utnyttjas i andra program.

1938: Alfa Romeo V16 racingmotor

I den intensivt nationalistiska förkrigsatmosfär som rådde i Italien, tvingades Alfa Corse , under ledning av Enzo Ferrari , att tävla, och dess spanskfödda chef för FoU, Wifredo Ricart , vände sig till Harry Ricardo för teknisk rådgivning. Den kompressormatade Tipo 162 3-liters V16 :an som kom fram ur detta samarbete var avsedd att aldrig tävla, än mindre testas i ilska, men den står ändå som en av erans mest avancerade tävlingsmotorer och var inflytelserik i designen av många efterföljande racingmotorer, inklusive Alfas efterkrigstidens 158 och 159 och BRM:s egen ultrakomplexa V16.

Tillsammans lade Ricart och Ricardo ner en vidvinkel V16, med 135 grader mellan bankerna; det skulle vara en högvarvsenhet med fyrkantshål och slaglängd – en ovanlig egenskap på den tiden. Tvåstegs överladdning höjde de tidiga testbäddsmotorerna till 490 hk vid 7800 varv/min, med förväntningen att nå 560 hk med en ökning av motorvarvtalet till 8200 varv/min. Detta var de högsta specifika effektsiffrorna som någonsin uppnåtts – med undantag för Mercedes-Benz nyss släppta 1,5-liters V8.

Även om tillräckligt många komponenter hade tillverkats för sex exempel av denna motor, satte Italiens inträde i kriget stopp för all vidareutveckling. Ändå finns det ett viktigt arv från denna anmärkningsvärda motor: Ricart planerade en väggående coupé, Tipo 163, med hjälp av denna motor centralt monterad i icke-kompressormatad form. Detta, kan man hävda, skulle vara planen för de mellanmotoriserade superbilarna som idag dominerar högpresterande marknaden.

1941: Barostat

Även om Harry Ricardo var djupt engagerad i filosofin om sofistikerade bensindrivna kolvmotorer för Storbritanniens stridsflygplan från andra världskriget, var han lika medveten om potentialen hos gasturbinmotorn och hade redan hjälpt Frank Whittle med förbränningskammaren och brännarens design . av hans prototyp jetmotor. Ricardo-verkstäderna tillverkade de 90-tal brännare-atomizers som användes i motorn, som redan testades. Det andra problemet med Whittle var frågan om bränsletillförseln till jetmotorn och hur trycket i systemet kunde stabiliseras när flygplanet klättrade och det omgivande atmosfärstrycket varierade. Ingen lösning hade ännu hittats, så Ricardo ombads att hjälpa till. Han föreslog en anordning, en avlastningsventil som senare fick namnet 'Barostat', som automatiskt minskade trycket i bränsleledningarna när flygplanet nådde höjd. Detta avlastade piloten från att kontinuerligt behöva justera gasinställningarna och undvek risken för att motorn skulle gå över varvtal .

Den experimentella Gloster E.28/39 , byggd för att testa Whittles motor, gjorde Storbritanniens första jetdrivna flygning i maj 1941, och efterföljande utveckling ledde slutligen till Gloster Meteor , dubbeljetjaktplanet som gick in i RAF-tjänst 1944. Under Utvecklingen av Whittles motor hade Harry Ricardo deklarerat att han skulle avstå från patentersättningar på enheter kopplade till jetmotorn. Whittle själv var starkt beskyddande av sin design, och båda var missnöjda när General Electric Company i USA, som hade fått kopiera motorn, själva patenterade enheten och Ricardo Barostat.

1951: Falllokomotiv

4-8-4 Fell-lokomotivet hade en av de mest komplexa drivlinorna som någonsin setts inom järnvägsindustrin, som skapades av överstelöjtnant LFR Fell, som övertygade sin vän Harry Ricardo om att utveckla dess utveckling.

Fells avsikt hade varit att kringgå de energiomvandlingsförluster som uppstod i de dieselelektriska loken som sedan togs i bruk. För detta ändamål utformade han ett helt mekaniskt kraftöverföringssystem som gav den erforderliga variabla utväxlingen och som påstods vara lättare än ett standardarrangemang. Inte mindre än fyra 500 hk V12 Paxman-Ricardo-dieselmotorer specificerades, tillsammans med ytterligare ett par AEC-Ricardo-marindieslar, vars uppgift var att driva Superchargers som matade de fyra huvudmotorerna. Två stora rader av kylare och fläktar säkerställde kylning för alla sex motorer, och dubbla hytter och duplicerade reglage gjorde det möjligt för loket att fungera i båda riktningarna.

De fyra huvudmotorerna kopplades hydrauliskt till den centrala växellådan med tre differentialer. Systemet gjorde det möjligt för föraren att använda valfritt antal huvudmotorer, beroende på belastningen och den hastighet som krävdes. Det smarta med arrangemanget var det sättet att överladdningstrycket som levererades av de två hjälpmotorerna föll successivt i takt med att varvtalet på huvudmotorerna steg, vilket säkerställde konstanta hästkrafter över hela varvtalsområdet. Loket togs i provtjänst på linjen London till Derby 1951 men föll offer för rationalisering inom det nyligen förstatligade järnvägsnätet. Ändå fortsatte Ricardos intresse för järnvägstransporter och företaget har varit rådgivare i många järnvägs- och rullande materielprogram under åren som har följt.

1959: Förbränningsfotografering

Harry Ricardos berömda livfulla föreläsning 1931 för Royal Society of Arts, där han bjöd in sin publik att "följa med mig in i cylindern på en dieselmotor", beskrev passionerat processen med dieselförbränning, i detalj. Men trots all dess dramatik var det till stor del ett verk av hans briljanta fantasi och slutsats, för vid den tiden hade ingen kunnat se inuti en fungerande cylinder, vare sig bensin eller diesel.

Tidiga tester med ulltossar, stroboskop och små fönster hade gett vissa indikationer på fenomenet inuti, men det var först 1959, med en artikel i New Scientist , som Ricardo-ingenjörerna Hempson och Scott kunde illustrera sitt argument med en färgsekvens. fotografier av faktisk förbränning som äger rum. Taget med hjälp av en serie speglar och en Fastax- kamera som körs med 16 000 bilder per sekund, var detta det första av en rad viktiga steg för att främja förståelsen av förbränningsprocessen och bildandet av föroreningar i cylindern. Avgörande var att ingenjörer inte längre var blinda när det gällde att föreställa förbränningshändelser, vilket hjälpte design av förbränningskammare att gå från konst till vetenskap.

"Transparenta" motorer med olika beskrivningar och ökande komplexitet utvecklades senare och kunde användas för att utvärdera olika fenomen som swirl, tumbling och squish , och för att studera lågans utbredning i minsta detalj. Ändå kom det största steget av alla med utvecklingen av digital modellering av motorn och gasflödena i den. Nu vägleder oerhört sofistikerade CFD ( Computational Fluid Dynamics )-simuleringar och visualiseringar dagens motordesigners, och vilken motorkonfiguration som helst kan simuleras och dess prestanda förutsägas, med en hög grad av tillförlitlighet för dess noggrannhet, och utan att behöva bygga någon som helst hårdvara .

1966: Jensen FF

Traktormagnaten Harry Ferguson hade länge varit övertygad om att fyrhjulsdrift skulle ge viktiga säkerhetsfördelar på vägen, såväl som i tuffa. Efter att ha misslyckats med att övertala brittiska biltillverkare att anta hans system, utvecklade han och en kärngrupp av ingenjörer en Formel 1-bil för att bevisa poängen.

P99 kördes till en enda Formel 1-vinst, 1961, av Stirling Moss, och även om Ferguson dog samma år, utvecklades principerna ytterligare och tillämpades på en innovativ lyxcoupé – 1966 Jensen FF . Drivs av en Chrysler V8-motor som driver alla fyra hjulen genom en treväxlad automatisk växellåda, den elegant utformade GT-modellen inkorporerade också det flygplansbaserade antisladdbromssystemet Dunlop Maxaret , vilket ledde till att den utsågs till världens säkraste bil.

Trots sin status som den första fyrhjulsdrivna landsvägsbilen någonsin och den första med ABS, höll FF:s höga pris den utom räckhåll för många köpare; det var den lika stiliga men enklare och billigare bakdrivna Interceptorn som stal allmänhetens fantasi, och endast 320 exemplar av FF tillverkades.

Fergusons företag, då känt som FF Developments , fortsatte med att tillhandahålla värdefull 4WD-expertis till rallyteam under Grupp B-eran, och banade väg för den viskösa kopplingsenheten , som fann utbredd användning i vägfordon som Ford Sierra XR4x4 och Sapphire Cosworth . Företaget förvärvades av Ricardo 1994 och utgör kärnan i Ricardo-gruppens drivlinaverksamhet i Storbritannien.

1968: Återvinn diesel

Titeln på den här enheten pekar inte på en kapacitet att återanvända dieselbränsle eller att köra på andra former av återvunnet bränsle. Istället var det resultatet av en begäran från den amerikanska flottan i slutet av 1960-talet om att utveckla en dieselkraftenhet som kan köras under långa perioder på havsdjup på upp till 600 fot (180 m). "Recycle" i dess titel hänvisar till enhetens förmåga att blanda en del av dess avgaser med färskt syre (som transporteras ombord som HTP) och dieselbränsle för att möjliggöra undervattensdrift i upp till 12 timmar i sträck.

Kravet på återvinningsdieseln uppstod eftersom det växande militära och civila intresset för oceanografisk forskning hade belyst den dåliga prestandan hos ubåtar som använder rena elektriska kraftenheter med bly-syrabatterier .

US Navy-specifikationen för enheten inkluderade enkla kontroller och automatiserad drift av en person, tillsammans med en effekt på 30 hk – tillräckligt för att ge en 20-tons ubåt en hastighet på 8 knop. Motorns drift med slutna kretslopp krävde exakt matchning av mängderna dieselbränsle och syre som sprutades in i flödet av avgaser, som i sig var noggrant kontrollerade för volym, temperatur och vatteninnehåll. Tryckluft användes för att starta Perkins fyrcylindrig diesel för att undvika risken för en explosiv blandning av syre, och det färdiga kraftpaketet hade tre gånger kraften till massan av batterier och kunde driva en 10-tons dränkbar under 16 timmar vid 6 knop.

Recycle dök till och med upp i det brittiska tv-programmet Tomorrow's World men det tappade så småningom fart inom den amerikanska militären och blev omkörd av nyare utveckling.

1970: Buller & vibrationer

Ricardo öppnade sina första dedikerade bullerkontrollanläggningar – en ekofri cell och en handfull personal – i början av 1970-talet när lagstiftningen om förbigående buller snart skulle införas.

Idag har Ricardos NVH- arbete expanderat till områden med subjektivt buller och ljudkvalitet samt att behöva uppfylla lagstiftande yttre bullergränser.

Den trenden har fortsatt och genom åren har antalet testceller och personal stadigt ökat. Ljudkvaliteten har varit starkt i de senaste arbetena för Jaguar och McLaren – den senare med i ett tv-program – såväl som för BMW på Mini Cooper S .

Bullersimuleringar av olika föreslagna grand prix-motortyper har också gjorts, där man jämför en radfyra och en V6 med högvarviga, naturligt sugande V8:or. Ingen hårdvara byggdes: allt gjordes med WAVE -programvara.

1975: Turboladdad Opel 2100D

Denna Opel Rekord från 1970-talet var en Ricardo-prototyp baserad på ett standardfordon och fungerade som en teknikdemonstrator. Under motorhuven fanns en viktig ny typ av motor – en turbodiesel – som Ricardo-specialister var övertygade om hade betydande potential för framtiden.

Volymen av dieselbilar i omlopp 1970 var mycket låg, kanske för att fordonen i allmänhet var långsamma att starta, bullriga, rökiga och med tröga prestanda tenderade de att vara begränsade till Europas taxistationer, snarare än att tilltala den vanliga köparen .

Ricardos mål med turbodieseldemonstratorn var att matcha prestandan hos bensinbilen med samma slagvolym på 2,1 liter; detta uppnåddes, med en ökning av kraften med 40 procent jämfört med standardmodellen. De dubbla bränslekriserna på 1970-talet fick Europas biltillverkare till handling, och i slutet av decenniet hade Volkswagen en diesel-Golf, Mercedes-Benz hade utvecklat sin femcylindriga turbodiesel och Peugeot var först på marknaden med sin 604 -turbodiesel.

1981: HRCC VW Jetta

VW Jetta -prototypen från 1981 var mer ett fungerande forskningsfordon än en teknikdemonstrator och ingick i Ricardos HRCC-program för att förbättra bränsleekonomin för bensinmotorer genom ett antal åtgärder, inklusive ett mycket högre kompressionsförhållande, förmågan att köras på mycket magert luft-bränsleblandningar och toleransen för lågoktaniga bränslen.

HRCC (High Ratio Compact Chamber) Jetta-motorn drog nytta av lärdomarna från nästan fem års grundläggande forskning och testning av lean burn-koncept på encylindriga testmotorer. I sin bensinform hävdade den en termisk verkningsgrad som var cirka 10 procent bättre än standardmotorn, tillsammans med en förbättring av den faktiska ekonomin på fem procent. HRCC-cylinderhuvudet hade en annan förbränningskammargeometri och omplacerade tändstift och ventiler; inloppssystemet reviderades också, liksom kamaxelprofilen. I kombination med omformade kolvar producerade den ett kompressionsförhållande på 13:1 – extremt högt för tiden – men kunde köras på lägre oktanigt bränsle än sin konventionella motsvarighet.

Jetta sägs ha visat god körbarhet, ofta en nackdel med magra fordon, och även om dess kolväteutsläpp var högre än donatorbilens, hävdade den lägre NOx- och CO-utsläpp.

Detta program uppmärksammades av US EPA, som beställde en studie av en metanoldriven version av HRCC-motorn, och drog återigen slutsatsen att det fanns potential i designen.

1982: Chevrolet Diesel

Efter chocken av 1970-talets dubbla bränslekriser vidtog amerikanska tillverkare åtgärder för att hejda bränsletörsten från sina stora och tunga fordon. Vissa skyndade sig att importera mindre modeller, andra för att sänka betyget på de stora bensin-V8:orna som länge dominerat marknaden. Men några av rörelserna slog tillbaka: många av de hastigt skapade dieslarna visade sig vara svåra att köra, opålitliga eller till och med självdestruktiva, vilket gav diesel ett dåligt rykte på den amerikanska marknaden som det tog decennier att skaka av sig.

Ändå, även efter att den inledande bränslehysterin hade lagt sig och marknaden återgått till det normala, insåg GM att korrekt levererad dieselkraft snart skulle bli en viktig del av produktutbudet för alla större tillverkare, särskilt när det gällde pickup-bilar och andra fordon med dubbla ändamål. Följaktligen gav GM Ricardo i uppdrag i USA för att hjälpa till med en nystart på diesel, och för 1982 års modell Chevrolet med en ny 6,2-liters V8 med uppemot 130 hk.

Ricardos anpassning av den befintliga bensin-V8:an av helt järn innehöll företagets berömda Comet cylinderhuvuden och indirekt insprutning med hjälp av mekaniska injektorer och en roterande pump; med identiska motorfästen och bultmönster för klockhus som bensinversionen var dieseln ett rakt byte och enkelt integrerat i produktionslinjen.

Bevis på effektiviteten i designen kom med en 20/24 mpg EPA stad/motorvägsklassning, och enhetens soliditet var tydlig när den valdes för att driva Hummer H1 . Motorn var kvar i produktion fram till 2000, då den ersattes av Duramax -serien.

1986: Voyager-flygplan

Voyager -flygplanet gav sig ut för att flyga non-stop runt jorden utan att tanka. Ricardo var ett av företagen som hjälpte designern och piloten Richard Rutan i det femåriga projektet, med att omkonfigurera de dubbla Teledyne Continental- motorerna för maximal effektivitet. Motorerna, monterade fram och bak på den centrala flygkroppen som bär de två besättningarna, hade olika roller: den ena skulle köras intermittent med full gas för bästa specifika bränsleförbrukning under stigning, medan den andra skulle köras kontinuerligt för kryssning. Nyckeln till ekonomin ombord, sa Voyager-tjänstemän, var att hålla motorerna igång så magra som möjligt.

Med en torrvikt på bara 1250 kg, men med över 3100 kg bränsle, var det sammansatta byggflygplanet optimerat för maximal lyftkraft och minimalt motstånd; med en maximal flyghastighet på mindre än 200 km/h var den känslig för motvind och turbulens, vilket ofta tvingade besättningen att ändra höjd i jakten på lugnare förhållanden. Ändå visade sig beräkningarna vara korrekta, även om bränsleflödesavläsningarna under flygning var missvisande: den 23 december 1986, nio dagar efter start, landade Voyager igen vid Edwards AFB i Kalifornien, efter att ha flugit mer än 40 000 km på höjder upp till 20 000 fot (6000 m). I dess tankar fanns det bara 56 liter bränsle.

1996: Ferrari 456

Ferrari gav FFD-Ricardo i USA i uppdrag att utveckla en automatisk version av 456GT fyrsitsiga coupé, som bevarar V12:ans berömda körupplevelse men erbjuder enkel användning. Ricardo konfigurerade en fyrväxlad vridmomentomvandlare från grunden, med inköpta interna komponenter och med en ny layout dikterad av den sexväxlade manuella Ferraris bakre växellådans växellåda. Propelleraxeln från den frontmonterade V12:an drev momentomvandlaren som var monterad framför bakaxellinjen, medan växellådan var placerad bakom och matade sin uteffekt framåt till differentialen.

Märkt GTA när den lanserades 1996, väckte den automatiska 456 kraftfulla beröm från ett oväntat håll – entusiaster tidningar. "En av de bästa automatiska inställningarna på alla snabba GT", sa Car Magazine och njöt av en växellåda som lät motorn varva till 7000 varv/min innan den växlade till nästa utväxling.

2006: JCB Dieselmax

Ricardo hade tidigare hjälpt JCB med designen av den nya 444-generationen av dieselmotorer för dess utbud av entreprenadmaskiner. Senare bestämde sig JCB och Ricardo för att lägga ett bud på världsrekordet för diesellandhastighet med de Ricardo-designade JCB-motorerna.

Ricardo-simuleringar pekade på ett effektbehov på 1500 hk för att nå målet på 350 mph (563 km/h), och med en detaljerad kunskap om motorns varje komponent kom Ricardos dieselprestandaspecialister fram att målet med ett dubbelt motorarrangemang kunde vara inom räckhåll.

Det var en stor order att öka varje motor från 125 hk till sex gånger den effekt: lagd på sidorna och försedd med torrsumpar, körde varje fyrcylindrig, 5 liters motor med 6 bars förstärkning, med mellankylning och vatteninsprutning; snart gav de 600 hk. Ett antal skräddarsydda komponenter krävdes, inklusive en solid vevaxel, bränsleinsprutare och kolvar för konkurrens samt modifierade kamprofiler.

Wing Commander Andy Green, som piloterade JCB Dieselmax LSR-bilen vid Bonneville Salt Flats i Utah, i augusti 2006, uppnådde framgångsrikt ett nytt dieselhastighetsrekord på 350,092 miles per timme (563,418 km/h).

2008: Foxhound & militärfordon

Utvecklad av Ricardo under namnet Ocelot , den brittiska arméns Foxhound är en radikal version av formeln för ett ljusskyddat patrullfordon. Förändrade militära krav såsom fredsbevarande uppgifter och patrullering i potentiellt fientliga områden avslöjade begränsningarna hos befintliga konstruktioner baserade på medelstora 4x4-plattformar; i synnerhet behövdes förbättrat skydd mot vägbomber och IED .

Bland kraven i den militära specifikationen var en maxvikt på 7,5 ton (för att möjliggöra luftlyft med en Chinook- helikopter) och en bredd på högst 2,1 m. Arkitekturen som utvecklats av Ricardo och dess partner Force Protection Europe är radikal: skrovet är V-format för att avleda bombsprängningar, alla drivlinor och mekaniska komponenter är inrymda inuti, och utbytbara bakre "pods" gör det möjligt för den att fungera som en flak pick-up, ambulans eller spaningsfordon. Den 3,2 liters sexcylindriga motorn driver alla fyra hjulen, och även om ett helt hjul- och fjädringshörn blåser av kan fordonet fortsätta.

Enkel åtkomst för underhåll eller reparation av de mekaniska elementen har hög prioritet: inom skrovet är motor, transmission, avgas och luftintag monterade på en enda ram, vilket gör att enheten kan tas bort som en helhet och ersättas av en annan på mindre än en timme.

Ricardo har tillverkat ett stort parti Foxhounds för det brittiska försvarsministeriet och erfarenheterna från programmet har återgått till efterföljande projekt för militära fordon.

2009: McLaren M838T

2009 valde McLaren Ricardo som utvecklings- och tillverkningspartner för en ny motor för vägbilar. Ricardo – genom FFD – hade tidigare stöttat McLaren genom att leverera produktionstransmissionen för den ursprungliga McLaren F1-bilen.

De tekniska kraven var utmanande: motorn måste vara den kraftfullaste, renaste och mest effektiva i sin klass. Bara 18 månader var tillgängliga mellan designstart och pilotproduktion. Med användningen av mjukvaruverktyg i världsklass etablerades snart den grundläggande konfigurationen av motorn - en 3,8 liters dubbelturbo V8 - och användningen av design för monteringstekniker hjälpte till att undvika knepiga steg i monteringsprocessen.

Med totalt över 400 Ricardo-anställda som bidragit till projektet, var både motorn och den toppmoderna tillverkningsanläggningen vid Ricardo HQ i Shoreham färdiga vid deadline i januari 2011, och i slutet av året 1500 motorer hade levererats. I enlighet med specifikationen kombinerade dessa motorer en anmärkningsvärd effekt – 600 hk – i förhållande till deras CO2-utsläpp på bara 279 g/km . Effekten har därefter höjts först till 625 hk och sedan till 650, och McLaren har sedan dess utökat sitt kontrakt till 5000 motorer per år.

2011: Ricardo samarbete med Jaguar Land Rover

Så länge det har funnits har Ricardo upprätthållit konsultavtal med dagens stora biltillverkare, motorbyggare och statliga organisationer. Dessa avtal fortsätter att visa sig vara av stort värde för företagsledningar som kräver konsultation och teknisk rådgivning.

Den speciella samarbetsrelationen med Jaguar Land Rover tillkännagavs i november 2011 och relaterar till produktutveckling inriktad på att leverera det bästa värdet. Detta avtal, meddelade de två företagen, skulle göra det möjligt för utvalda program att levereras till marknaden så snabbt som möjligt. Två exempel på nyckelprogram med aktivt Ricardo-stöd är de fyrcylindriga bensinversionerna av Jaguar XJ och XF lyxbilar för den kinesiska marknaden, och fyrhjulsdrivna derivat av samma modeller, riktade till köpare i de nordamerikanska snöbältesstaterna . Ricardo har kunnat stödja Jaguar Land Rover i en period av exceptionellt snabb expansion och modellutveckling.

Ytterligare exempel på Ricardo-stöd för Jaguar Land Rover inkluderar versionen med manuell växellåda av nya Jaguar F-Type sportcoupé och cabriolet, och deras fyrhjulsdrivna utgåvor. Fördelarna är ömsesidiga: Jaguar Land Rover har kunnat föra ut fler produkter på marknaden på kortare tid och till en standard i världsklass, och samarbetet har lett till delad expertis inom viktiga teknik- och programledningsdomäner.

2011: TorqStor Svänghjulsenergilagring

Lagring av energi i ett snabbt snurrande svänghjul har en naturlig tilltalande för ingenjörer, och lovar maximal effektivitet eftersom det inte krävs några slösaktiga energiomvandlingar – systemet är helt mekaniskt. 2011 tillkännagav Ricardo ett viktigt genombrott i sitt banbrytande Kinergy (föregångaren till TorqStor) höghastighetssvänghjulsprojekt, och introducerade ett magnetiskt kopplings- och växlingssystem för att tillåta energi att överföras till och från svänghjulet direkt genom inneslutningsväggen som håller svänghjulet i sitt vakuum. Detta ger mycket bättre effektivitet än att använda en mekanisk axel som snurrar med svänghjulshastighet, som kan vara upp till 60 000 varv/min, och kan även ge en nedtrappning till mycket lägre hastigheter för att göra den energin mer tillgänglig.

Kinergy-konceptet, märkt till 960 kJ, var en del av Flybus mekaniska hybridprojekt ledd av Torotrak och inklusive Optare och Allison Transmission. För att demonstrera effektiviteten hos svänghjulssystem för energibesparing där arbetscyklerna är regelbundna och upprepade, visade Ricardo också systemet i HFX-grävmaskinen 2013; företaget uppskattade en bränslebesparing på 10 procent, med mer möjligt i en hjullastarapplikation.

Ytterligare tillämpningar har utforskats inom en mängd olika områden, inklusive dieseltåg. Ricardo, Artemis Intelligent Power och Bombardier samarbetar i forskningsprojektet DDflyTrain för att använda nästa generations TorqStor svänghjulssystem för att föra regenerativ bromsning, som tidigare bara fanns på elektriska tåg, till dieselhydrauliska enheter. Som ett erkännande av TorqStors potential för enkel och kostnadseffektiv energibesparing genom hybridisering, valdes systemet av SAE World Congress för dess 2014 Tech Award. Ett Ricardo-ledt forskningsprojekt i samarbete med det brittiska transportdepartementet lyfte fram teknikuppgraderingsalternativ för järnvägsnätets dieselflotta, och företaget samarbetar med Bombardier och Artemis för att integrera Ricardo TorqStor svänghjulsenergilagring för att möjliggöra återvinning av bromsenergi i rullande dieselmateriel .

2015: Järnvägs- och marinteknik

Andra Ricardos järnvägsindustriprojekt har inkluderat en bedömning av lönsamheten av att använda flytande naturgas istället för dieselbränsle för Canadian National Railway , design och utveckling av säkerhetskritiska elektroniska styrsystem och samarbete med Scomi Rail i Malaysia om utveckling av monorail-teknik för drivlinor. Ett stort steg kom under första kvartalet 2015 med förvärvet av Lloyd's Register Rail och bildandet av en separat affärsenhet för Ricardo Rail.

Inom det marina området har Ricardos expertis tillämpats på allt från små utombordsmotorer och akterdrev, till stora 8 MW 16-cylindriga dieslar; nya motorkoncept lovar effektivitetsnivåer nära 60 procent, och datormodellering av kompletta fartygsframdrivningssystem kan beräkna de sannolika fördelarna med konkurrerande energilagringstekniker och ge förutsägelser om avkastning på investeringar. Ett program identifierade och åtgärdade däcksvibrationsproblemen som påverkade en 55-fots lyxmotorkryssare.

BMW C600 maxi skoter

Ricardo, som framgångsrikt samarbetat med BMW i utvecklingen av den uppgraderade fyrcylindriga K1200 sportcykeln 2008 och den sexcylindriga K1600 lyxtourern 2011, valdes som utvecklingspartner för den nya maxiscootern.

En del av Ricardos uppdrag var att besöka det stora antalet externa leverantörer till projektet för att säkerställa att tillverkningen var upp till BMW:s höga standarder. På en mer teknisk nivå valdes en 270-graders vevvinkel för den parallella tvillingmotorn för att ge den en mer potent avgaston, som påminner om en 90-graders V-twin. Scootern gick igenom sina tidiga projektportar baserat enbart på analys- och simuleringsresultat.

Ren energi

Stora energisektorprogram som Ricardo har genomfört de senaste åren inkluderar ingenjörs- och analysstöd för en Samsung Heavy Industries 7 MW havsvindturbin, utvecklingen av en kostnadseffektiv och mer robust solfångare och motorgenerator samt benchmarking av drivlinateknik för en stor tillverkare av vindkraftsutrustning.

Dessutom fick en stor studie för UK National Grid om nätbalansering genom laddning av elfordonsflottor omfattande täckning, och i slutet av 2014 förvärvade Ricardo PPA Energy för att avsevärt uppgradera sin kapacitet inom hela sektorn.

Taxibot

Med uppsvinget för flygresor i början av detta århundrade kom en brant ökning av flygets utsläpp – och inte bara i luften. Ökningen av flygplansrörelser har inneburit ett ännu brantare hopp i utsläpp på marknivå när plan manövrerar och taxir av egen kraft innan de väntar på sin startplats.

Upptäckten att det genomsnittliga jetflygplanet för passagerarflyg förbrukar över 477 liter bränsle under taxning ledde till att Israeli Aerospace Industries (IAI) undersökte en markhanteringstraktor som kan bogsera flygplanet till dess startposition, där huvudmotorerna sedan skulle startas. Detta skulle inte bara spara bränsle, utsläpp och marknivåbuller, utan skulle också minska mängden marknära motorer igång, där skräpintag är en stor risk.

IAI hade ett koncept för en semi-robot bogserbåt – Taxibot – som klämde runt flygplanets noshjul och fjärrstyrdes av piloten, precis som om han eller hon taxade planet på vanligt sätt. Ricardo förfinade konceptet och lade till en tredje axel och ett förbättrat kontrollsystem; ett viktigt steg var att använda flygplanets bromsar för att sakta ner.

Ricardo byggde bogserbåtsenheten och en testtrailer som replikerade lasten från ett Boeing 747- flygplan, och senare användes en pensionerad 747/200 för att ytterligare förfina känslan i systemet, vilket piloten upplevde. IAI har sedan dess arbetat med Airbus i Toulouse och på senare tid har Taxibot varit under utvärdering på Frankfurts flygplats och har certifierats av Boeing för 737.

Några ytterligare anmärkningsvärda projekt

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ricardo_PLC&oldid=1139891149 "