Brez ročične gredi, brez povezovalnega droga? Toyota je sprožila novo revolucijo v motorju!
Ali ste vedeli, da je vaš turbinski polnilnik s spremenljivim časom delovanja ventila zastarel! In ni ročičnih gredi in povezovalnih palic, ki jih lahko neposredno upravlja bat!
FreePiston EngineLinearGenerator (v nadaljnjem besedilu FPEG), linearni generator z prostim batnim motorjem, ki ga razvija Toyota, naj bi to naredil vse. Pomislite na to kot na prosti batni motor + linearni generator. Je motor ali generator?
Preprosto povedano, motor FPEG je kot bencinski generator. Trenutno Toyotina preizkusna različica uporablja enovaljni dizajn, ki ima večjo zgorevalno komoro in bat kot običajni motor za gorivo. Bat se premika naprej in nazaj pod gonilno silo, ki jo povzroča detonacija goriva, vendar tokrat njegova naloga ni izstop na kolo. Moč, vendar proizvodnja energije.
Toyota je razvila FPEG za oblikovanje majhne naprave za električno vozilo z daljšim dosegom. V primerjavi z motorji in generatorji, ki se uporabljajo v sedanjih električnih vozilih s podaljšanim dometom, bo FPEG močno zmanjšal velikost in težo motorja.
FPEG motor, prekličite ročični mehanizem, da bo gibanje bata bolj prosto
Dejstvo je, da FPEG ni nova tehnologija, saj je že leta 1959 prvi svetovni FPEG pridobil certifikat patenta, FPEG pa temelji na FPE (FreePistonEngine).
Torej, kaj je motor FPEG? Kot že ime pove, lahko vemo, da ima bat tega motorja višjo stopnjo svobode, toda kako lahko bat prosto giblje? Razlog je preklicati ročično gred in konstrukcijsko palico, in namesto zračnih vzmeti (AirSpring), je gibanje bata nadzorovano s plinom v zgorevalni komori in zračno vzmetjo (AirSpring), oblikovalec lahko določi tlak in tako, da se celotna zasnova liberalizira. Preprosto povedano, ko bo bat tekel do spodnje mrtve točke, bo naletel na blokado zračne vzmeti in odboja, bat pa se bo premaknil v zgornjo mrtvo točko. Ko doseže zgornjo mrtvo točko, se ustvari potisni plin, ki ga povzroči eksplozija goriva. Teči do dna mrtvih in začeti znova.
Največja razlika med električnim vozilom s podaljšanim dosegom in hibridnim električnim vozilom je, da bencinski motor polni baterijo in ne sodeluje neposredno pri vožnji vozila. Prvi električni avtomobil s podaljšanim dometom na svetu, Chevrolet Volt (VOLT), je bil opremljen le s tradicionalnim 1,4-litrskim bencinskim motorjem.
Toyota nudi FPEG super visoko toplotno učinkovitost
Toyotina FPEG tehnologija je proizvodna enota, ki temelji na delovanju FPE. V skladu s tradicionalnim naftno-električnim sistemom je generator ločen od ohišja motorja, generator pa je priključen na motorno gred in uporablja svojo energijo za proizvodnjo električne energije. Vendar pa je Toyotin FPEG drugačen. Ker FPEG nima ročične gredi, postane telo bata generator. Ker ni motorne naprave za ročično gred, se tako zmanjša prostornina ohišja motorja, konstrukcija pa je sorazmerno preprosta.
Način proizvodnje električne energije Toyota FPEG se upravlja s trajnim magnetom (PermanentMagnet), ki je nameščen na batu in generatorju tuljave (Coil) zunaj magneta. Na nasprotni strani zgorevalne komore originalna tovarna napolni zaprti prostor z zrakom, da postane zračna vzmet. Ta naprava lahko zamenja zasnovo ročične gredi, tako da se bat lahko odbije in se premakne nazaj, ko doseže spodnjo mrtvo točko. Magneti se večkrat upravljajo v skupini tuljav in medsebojno delujejo, pri čemer nastaja električna energija.
Način delovanja FPEG je enak kot pri dvotaktnem motorju. Ko se bat spusti, se delo zaključi in izpušni plini se uporabljajo za iztiskanje izpušnih plinov. Ko se bat dvigne, se svež zrak sesuje v spodnjem delu bata in konča se kompresijski takt, doseže pa se zgornja mrtva točka. Dopolnite injekcijo in vžig.
Toyota je dejala, da lahko motor FPEG pri neprekinjeni uporabi doseže 42% toplotne učinkovitosti. V današnjem svetu lahko samo najboljši, najbolj zapleteni in najdražji bencinski motorji dosežejo ta odstotek in morajo biti pod določenimi pogoji. Še bolj pomembno je, da je FPEG motor le 60 cm dolg in 20 cm premer. Tak velik FPEG motor lahko proizvede 13 konjskih moči, tako da nima pogojev za sestavljanje velikega velikega vozila, vendar je dovolj, da vozi miniaturni električni avtomobil. Motor FPEG lahko deluje tudi z drugimi sistemi, kot so sistemi za pridobivanje kinetične energije, da bi dosegli boljše rezultate.
Ne samo bencin, skoraj vsako gorivo lahko vozi FPEG
Toyota je dejala, da dejanski načrt proizvodnje FPEG še ni določen, vendar pa tudi kaže, da ker FPEG nima ročične gredi in ga upravljajo zračne vzmeti, se lahko kompresijsko razmerje motorja z notranjim zgorevanjem prosto nadzoruje z obsegom zraka pomlad, kar pomeni FPEG. Poleg uporabe bencina kot pogonskega goriva je vodikovo gorivo tudi izvedljiva možnost. Ko bo FPEG v prihodnje uradno vstopil na avtomobilski trg, bo razvoj hibridnih modelov imel več možnosti, kar je nedvomno velik dobiček za potrošnike.
