ТЕХНИКАНОВИНКИ, ИССЛЕДОВАНИЯ, ИЗОБРЕТЕНИЯСравнение по мощности явно в пользу нового мотора.Так выглядит мотор с вращающимся цилиндром в разрезе.КРУТИТСЯ, ВЕРТИТСЯ…Что вы слышали о тайваньском моторостроении? Уверен, немного. Между тем местная фирма RCV Engines объявила об успехе своего проекта, ради которого, собственно, и была основана в 1997 году: ею создан ДВС с… вращающимся цилиндром. Кстати, RCV так и расшифровывается: Rotating Cylinder Valve. Кулачковый вал и клапаны новому мотору не нужны. Вместо этого при работе двигателя вращается его цилиндр, связанный с коленчатым валом через зубчатую или ременную пеВсе четыре такта соответствуют традиционному циклу, но впуском и выпуском командует сам цилиндр. Технологически наиболее сложная деталь – уплотнение отверстия в цилиндре.редачу. По аналогии с кулачковым валом, цилиндр делает один оборот за два оборота вала двигателя. В верхней части цилиндра на его боковой стенке сделано отверстие, которое на такте впуска совмещается с впускным трубопроводом, на такте выпуска – с выпускным. Как вы думаете, что было самым сложным? Закрутить цилиндр? А вот и нет: главная проблема крылась в уплотнении такого импровизированного клапана. Но что это мы все о проблемах? Поговорим о том, ради чего затеяна столь масштабная разработка. Как выяснилось, мотор с вращающимся цилиндром объединяет достоинства обычных двигателей с двух- и четырехклапанной головкой. Смесь в нем интенсивно закручивается и сгорание получается более полным. В итоге даже без наддува получена удельная мощность 100 л.с./л! Как утверждают разработчики, экологи тоже довольны: эмиссия углеводородов и CO2 заметно снизилась. Увидим ли мы такие двигатели на автомобилях? Для начала моторчики рабочим объемом 125 и 250 смз пройдут обкатку на скутерах, газонокосилках, снегоуборщиках и… беспилотных самолетах-разведчиках. Последние появились в этом странном наборе не случайно: до сих пор фирма специализировалась на двигателях объемом от 9 до 20 смз для авиамоделистов. Принципиально сделать мотор RCV многоцилиндровым, как утверждают изобретатели, не проблема. Но появится такой, конечно, не завтра…270 За рулем 04/2006 МАТЕРИАЛЫ РУБРИКИ ПОДГОТОВИЛ АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВВИХРИ ПРОХЛАДНЫЕДо сих пор все автомобильные кондиционеры работали на одном и том же принципе: компрессор сжимал хладагент, переводя его в жидкое состояние. Затем эта жидкость испарялась, забирая тепло из обдувающего испаритель воздуха. Разница была лишь в химическом составе хладагента: когда-то применяли фреон, потом перешли на более экологичный хладон R-134, сейчас планируют сжижать-испарять углекислый газ CO2. Но нельзя ли обойтись без подобных процессов? Известны попытки использования эффекта Пельтье – так работают автомобильные холодильники. Увы, КПД этих устройств настолько низок, что для эффективного охлаждения салона потребуется отобрать у двигателя слишком много киловатт. Решение, найденное и запатентованное московским ООО «Инвент-Эко», поражает неожиданностью и простотой. Вместо хладагента – обычный воздух. Но его не сжижают, а просто… закручивают вихрем в простейшей трубке. Оказывается, в таком торнадо однородный по температуре воздух расслаивается: вдоль оси вихря собирается горячий, а на периферии трубы – холодный. Остается лишь вывести нужный поток наружу и использовать для охлаждения (или отопления). Все вроде бы хорошо, но где взять исходный сжатый воздух для работы вихревой трубки? Для этого хватит пары процентов того потока, который создает штатный турбокомпрессор, работающий за счет дарового потока выхлопных газов. (Это, правда, ограничивает область применения нового кондиционера, хотя на большинстве дизельных моторов, в том числе легковых, как раз и применяется наддув.) Стендовые испытания показали: при разности давления на входе и выходе из трубки 2 атм воздух с температурой 25°С разделяется на потоки с температурами +38 и -2°С. Холодную струю из соображений эколо-Сердце новинки – лежащая на переднем плане шайба со спиральной канавкой. Именно она закручивает вихрь. Изобретение удостоено медали на выставке «Высокие технологии XXI века».гии направляют в теплообменник, где он отбирает тепло у чистого забортного воздуха. В итоге кондиционер легко обеспечивает понижение температуры в салоне на 10°С – отличный показатель. При этом используются серийные радиаторы-теплообменники, нужно лишь выточить немудреную трубку из алюминиевого сплава.АНТОНОВ У «ВЕЛИКОЙ СТЕНЫ»Имя болгарского изобретателя Романа Антонова (ЗР, 2002, № 3; 1998, № 1) хорошо знают специалисты по трансмиссиям. Уже много лет он тщится заинтересовать своей идеей массовый автопром, но серийный выпуск этих интересных планетарных коробок передач никак все не наладится. Сейчас, однако, появилась реальная перспектива увидеть плоды одиннадцатилетних разработок. Антонов, возглавляющий ныне фирму своего имени в Великобритании, подписал договор с одним из крупнейших… китайских автопроизводителей – «Грейт Уолл мотор компани», уже известной у нас по пикапам «Дир». Видимо, время банального копирования уходит в прошлое – теперь китайцы хотят удивить мир автоматической шестиступенчатой планетарной коробкой передач конструкции Антонова! Во всяком случае, именно на такой агрегат выдано техническое задание. Не вдаваясь в тонкости устройства, скажем лишь, что крутящий момент в нем передают два параллельно работающих трехступенчатых модуля (см. ЗР, 1998, № 1; 2002, № 3). Это весьма напоминает идеологию коробок с двойным сцеплением DSG, только сами модули здесь с планетарными наборами шестерен, потому вся коробка гораздо более компактна. Переключение от передач происходит путем включения тех или иных фрикционов. А роль сцепления также выполняет один из этих фрикционов, работающий в масле. Как утверждает изобретатель (и в этом он, очевидно, убедил заказчиков), его коробка, кроме размеров, выгодно отличается от традиционных своей себестоимостью и технологичностью. Если на этот раз дело дойдет до серийного выпуска, то от его перспектив захватывает дух: уже сегодня «Грейт Уолл» производит 170 000 автомобилей в год.Опытный образец новой коробки уже воплощен в металле и работает.Схема шестиступенчатого агрегата. Цифрами показаны фрикционы, отвечающие за включение той или иной передачи. За рулем 04/2006 271 ТЕХНИКАНОВИНКИ, ИССЛЕДОВАНИЯ, ИЗОБРЕТЕНИЯМЕНЕДЖЕР ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМЫЭто вовсе не должность в РАО «ЕЭС»! Речь пойдет о бортовой сети автомобиля, в которой число потребителей настолько велико, что даже на машине среднего класса они запросто могут «сожрать» до 1 кВт мощности. А в ближайшее десятилетие электроаппетиты вырастут еще раза в три! Чего доброго, батарея и генератор не выдержат пиковых нагрузок. Тогда придется действовать проверенным методом – принудительно отключить менее важные в данный момент системы. Кто будет расставлять приоритеты? Разумеется, электронный управляющий в соответствии с заложенной в него программой. Но сначала ему нужна полная информация: каково напряжение в бортовой сети, какой силы ток и куда течет, температура батареи… Главные проблемы породило как раз измерение тока. Обычный датчик не мог с нужной точностью измерить и достигающий 1000 А ток стартера, и ток в несколько миллиампер в бортсети автомобиля, который поджидает водителя. Проблему решило появление прецизионных резисторов сопротивлением от 50 до 200 мкОм. (Чтобы оценить ничтожность этой величины, представьте: при работе стартера через такое сопротивление на нем падает лишь 0,1 В!) Сделать, казалось бы, примитивное изделие совсем не просто. На фирме «Изабелленхютте» для этого применяют электронно-лучевые технологии: они позволяют сварить медь выводов с резисторами из манганина (специальный сплав). Вся электроника менеджера прячется в наконечнике «плюсового» провода и содержит как бы электрический «камертон», ножки которого и есть микросопротивления датчика (100 мкОм для батареи и стартера, 200 мкОм – для генератора и бортсети). Измеряя падение напряжения на них, контроллер вычисляет токи батареи, генератора и потребителей. Если ситуация становится критической, он выдает команду на электронный блок управления мощностью и… Сперва замолчит магнитола.Схема бортовой сети современного автомобиля с менеджером мощности: 1 – аккумуляторная батарея; 2 – стартер; 3 – генератор; 4 – менеджер; 5 – потребители; 6 – контроллер двигателя; 7 – предохранители; 8 – двойной резистор – датчик тока.ЧТОБЫ НЕ КРАСНЕЛО В ГЛАЗАХСистемы ночного видения становятся все более распространенными на автомобилях. Спору нет: вместо обычных 60 метров, на которые пробивается ближний свет, они позволяют увидеть препятствие за 150 м, притом хоть в дождь, хоть в туман! Для этого нужно, однако, подсветить дорогу инфракрасным прожектором, в роли которого обычно выступает… дополнительная фара дальнего света с галогенной лампой. Выбор не случаен – нить накаливания излучает в инфракрасной части спектра даже интенсивнее, чем в видимой. Нужно только отсечь последнюю, чтобы не слепить встречных водителей. И вот здесь начинаются проблемы. Можно, конечно, поставить светофильтр, но излучение лампы в диапазоне 750–850 нм настолько интенсивно, что воспринимается глазом как слабый красный свет. Получается эффект, как если бы на машине спереди установили красные «габаритки»! (Надеемся, все уже знают, что такие повсеместно запрещены?) Выручит фильтр с «прямоугольной» характеристикой (см. график). Такое стеклышко создали на фирме «Шотт», использовав интерференцию света. Проходя через множество тончайших слоев таких материалов, как MgF2, NaзAlF6, ZnS, TiO2, Ta2O5, Nb2O5, световые волны разной длины изменяют фазу и на выходе складываются таким образом, что либо гасят, либо усиливают интенсивность. В итоге фильтр пропускает свет строго с длины волны 780 нм. Фара с таким стеклом выглядит выключенной, но только для глаза. Видеокамера видит ее свет лучше белого!На графике наглядно показаны видимые глазом и видеокамерой части спектра, спектр излучения галогенной лампы и полоса пропускания интерференционного фильтра.Так работает система ночного видения. Из дополнительной фары вырывается свет, абсолютно невидимый для глаза. Зато матрица видеокамеры прекрасно его «чувствует».272 За рулем 04/2006