Động cơ đốt trong trong tương lai

Động cơ đốt trong tương lai
Mới đây, nhà vật lý Nikolay và con trai Alexander Shkolnik cùng với các ngiên cứu
sinh tại Học viện Công nghệ Massachusetts đã phát minh ra một loại động cơ với kết
cấu hoàn toàn mới lạ khác xa những động cơ đốt trong truyền thống, với kích thước hết
sức nhỏ gọn, không cần sử dụng thanh truyền nhưng lại giúp giảm khoảng 50% lượng
nhiên liệu tiêu thụ và giảm lượng rất lớn khí xả…Đây có thể coi là một bước tiến kỳ
diệu trong công nghệ thiết kế động cơ đốt trong.

Thiết kế mới này có tên gọi là động cơ LiquidPiston, được thiết kế dựa trên nguyên lý
của chu trình nhiệt động học HEHC (High-Efficiency Hybrid Cycle), với các phần tử
của động cơ Otto, Diesel, Atkinson và Rankin cycles (động cơ chu trình Rankin).


Chu trình HEHC có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, trên động cơ
Liquidpiston đang nghiên cứu và phát triển sử dụng các động cơ nén roto độc lập với
hai buồng đốt riêng biệt và máy dãn nở roto tách riêng. Trong chu trình HEHC, không
khí (không có nhiên liệu) được nén tới tỉ số nén rất cao ( lớn hơn 18) ở trong xilanh máy
nén của động cơ rồi được đưa trực tiếp vào trong buồng đốt, sau đó nhiên liệu được
phun vào trong buồng đốt và tự bốc cháy (sự cháy sẽ xuất hiện trong điều kiện đẳng tích
thực sự và tiếp tục cháy đến khi tất cả nhiên liệu trong buồng đốt được đốt cháy hoàn
toàn). Các sản phẩm cháy sẽ giãn nở và đi vào trong khoang giãn nở, nó có thể tích lớn
hơn so với thể tích nạp. Một lượng nhỏ nước (thiết bị này có thể tùy chọn) có thể được
sử dụng giúp cải thiện đáng kể khả năng làm mát, bôi trơn, và bao kín buồng đốt và
piston.

Những ưu điểm của động cơ LiquidPiston so với động cơ đốt trong thông thường:
- Tăng tính kinh tế nhiên liệu khoảng 50%.
- Giảm 50% kích thước và khối lượng.
- Giảm 85% giá thành của các chi tiết, các chi tiết nhỏ hơn và cứng vững hơn.
- Giảm 70% hàm lượng Oxitnitơ (NOx) trong khí xả.
- Giảm 50% hàm lượng CO2 thải ra môi trường.

- Ma sát giữa các chi tiết rất nhỏ giúp năng cao đáng kể tuổi thọ động cơ.
- Giảm chi phí bảo dưỡng vì không phải thay dầu, buji
- Động cơ rất êm dịu, tiếng ồn nhỏ vì áp suất khí xả thấp và không có các xupap.
Với động cơ mới này, những nhà nghiên cứu hy vọng sẽ đưa sản phẩm ra thị trường trong khoảng 18
đến 24 tháng nữa và hy vọng sẽ bán được 250 tỷ sản phẩm để thay thế cho các động cơ đốt trong đang
sử dụng hiện nay.