Sem virabrequim, sem biela? A Toyota detonou a nova revolução no motor!
Você sabia que o seu motor turboalimentado de injeção direta com distribuição variável da válvula está desatualizado! E não há virabrequins e bielas que possam ser operados diretamente pelo movimento recíproco do pistão!
O FreePiston EngineLinearGenerator (doravante referido como FPEG), um gerador linear com motor a pistão livre que a Toyota está desenvolvendo, deve fazer tudo isso acontecer. Pense nisso como um motor de pistão livre + um gerador linear. É o motor ou o gerador?
Simplificando, o motor FPEG é como um gerador a gasolina. Atualmente, a versão de teste da Toyota usa um projeto de cilindro único, que tem uma câmara de combustão e um pistão maiores do que um motor de combustível convencional. O pistão move-se para frente e para trás sob a força motriz gerada pela detonação de combustível, mas desta vez sua tarefa não é a saída para a roda. Potência, mas geração de energia.
A Toyota desenvolveu a FPEG para projetar um pequeno dispositivo para o veículo elétrico de longo alcance. Em comparação com os motores e geradores usados nos atuais veículos elétricos de longo alcance, o FPEG reduzirá bastante o tamanho e o peso do motor.
Motor FPEG, cancelar o mecanismo de manivela para tornar o movimento do pistão mais livre
Na verdade, o FPEG não é uma tecnologia nova, porque já em 1959, o primeiro FPEG do mundo obteve a certificação de patente, e o FPEG é baseado na base do FPE (FreePistonEngine).
Então, qual é o mecanismo FPEG? Como o nome indica, podemos saber que o pistão desse motor tem um grau maior de liberdade, mas como ele permite que o pistão se mova livremente? A razão é cancelar o virabrequim e a estrutura da biela e, em vez de molas de ar (AirSpring), o movimento do pistão é controlado pelo gás na câmara de combustão e pelo controle da mola de ar (AirSpring), o projetista pode determinar a pressão e volume do ar, de modo que o projeto geral tende a ser liberalizado. Simplificando, quando o pistão corre para o ponto morto inferior, ele encontrará o bloqueio da mola de ar e o rebote, e o pistão se moverá para o ponto morto superior. Quando atinge o ponto morto superior, o impulso de gás gerado pela explosão de combustão do combustível será gerado. Corra para o fundo dos mortos e comece de novo.
A maior diferença entre um veículo elétrico de longo alcance e um veículo elétrico híbrido é que o motor a gasolina só carrega a bateria e não participa diretamente da condução do veículo. O primeiro veículo elétrico de longo alcance do mundo, o Chevrolet Volt (VOLT), só foi adaptado ao tradicional motor a gasolina de 1.4 litros.
Toyota dá eficiência térmica super alta FPEG
A tecnologia FPEG da Toyota é uma unidade de geração de energia baseada na operação do FPE. Sob o tradicional sistema óleo-elétrico, o gerador é separado do corpo do motor, e o gerador é conectado ao virabrequim do motor e usa sua energia giro-cinética para gerar eletricidade. No entanto, o FPEG da Toyota é diferente. Como o FPEG não tem virabrequim, o corpo do pistão se torna um gerador. E como não há mecanismo para o virabrequim, o volume do corpo do motor é reduzido e a construção é relativamente simples.
O método de geração de energia Toyota FPEG é operado por um ímã permanente (PermanentMagnet) montado no pistão e um gerador de bobina (Coil) fora do ímã. No lado oposto da câmara de combustão, a fábrica original preenche um espaço confinado com ar para torná-lo uma mola de ar. Este dispositivo pode substituir o projeto do virabrequim, permitindo que o pistão se recupere e se mova para trás quando atingir o ponto morto inferior. Os ímãs são operados repetidamente no grupo de bobinas e interagem entre si e a eletricidade é gerada.
O princípio de funcionamento do FPEG é o mesmo do motor a dois tempos. Quando o pistão desce, o trabalho é concluído e o gás de escape é usado para expulsar o gás de exaustão. Quando o pistão está subindo, o ar fresco é sugado na parte inferior do pistão, e o curso de compressão é completado, e o ponto morto superior é atingido. Complete o trabalho de injeção e ignição.
Toyota disse que o motor FPEG pode atingir 42% de eficiência térmica em uso contínuo. No mundo de hoje, apenas os melhores, mais complicados e mais caros motores a gasolina podem atingir esse efeito percentual e devem estar sob certas condições. O que é mais notável é que o motor FPEG tem apenas 60 cm de comprimento e 20 cm de diâmetro. Tal tamanho FPEG motor pode produzir 13 cavalos de potência de saída, por isso não tem as condições para montar um grande veículo grande, mas é o suficiente para dirigir um carro elétrico em miniatura. E o motor FPEG também pode trabalhar com outros sistemas, como sistemas de recuperação de energia cinética, para obter melhores resultados.
Não só gasolina, quase qualquer combustível pode conduzir a FPEG
A Toyota disse que a programação de produção real da FPEG ainda não foi determinada, mas também indica que como a FPEG não tem virabrequim e é controlada por molas pneumáticas, a taxa de compressão do motor de combustão interna pode ser livremente controlada pelo volume do ar. Primavera, o que significa FPEG. Além de usar gasolina como combustível, o combustível hidrogênio também é uma opção viável. Depois que a FPEG entrar oficialmente no mercado automotivo no futuro, o desenvolvimento de modelos híbridos terá mais possibilidades, e isso é, sem dúvida, um grande lucro para os consumidores.
