革命:以最清洁和负责任的方式产生动力的新引擎

移动性正在发生变化——它让人兴奋。但并非所有车辆都适合电力推进和重电池系统。这就是旋转排气阀(REV)的革命性之处。

密歇根理工大学的先进动力系统研究中心(APS实验室)正在与Strange Development合作测试REVolution发动机,该发动机使用一个旋转排气阀来清除市场上以前最脏的发动机。

“一些行业,特别是无人机行业,没有任何排放法规。它们都是二冲程发动机,问题是法规会赶上它们。”奇怪发展公司的首席执行官约翰·克泽明斯基说。“电气化对某些应用是很好的,但它不会解决我们所有的问题。”

具体来说,Krzeminski和他的APS实验室合作伙伴Jeremy Worm正在研究无人机——或者更确切地说,无人机(uav)——它们不是你日常的业余爱好者模型。研究人员还在研究用于电动汽车和多功能运动车辆的里程扩展器,比如因纽特猎人可能使用的雪地摩托、农民依赖的全地形车辆(ATV)或密歇根理工学院(Michigan Tech)工程师在苏必利尔湖海洋自主研究基地研究的水上摩托艇。

MEDC为密歇根州移动公司供电

由Strange Development和APS实验室进行的REVolution引擎、产品创新和测试得到了密歇根州经济发展公司(MEDC) PlanetM移动测试基金的支持。

“密歇根州在交通发展方面有着丰富的历史;这就是22年前我来到密歇根州的原因。”克泽明斯基说。“密歇根州创新工程人才的深度是斯坦格开发公司来到这里的原因,MEDC的支持帮助我们将新兴技术,如正在革命引擎平台上开发的解决方案,超越概念,并将这些创新推向市场。”

密歇根理工大学拥有三个与新的密歇根州移动资金平台相关的测试点,该平台最近由未来移动和电气化办公室(OFME)启动,任何人都可以申请获得创新项目的资助,以支持更可持续、公平和多模式的移动成果。这些测试站点与MeDC和OFME合作的现实挑战往往是复杂的,需要研究人员考虑新的方法。

“不幸的是,我们无法让所有东西通电来拯救世界,”沃姆说。“当然,在某些移动应用中,电气化效果非常好,可以减少对环境的影响,但并非所有应用都是如此。无人机和续航里程延长电动汽车在电池耗尽后使用内燃机供电只是几个例子。”

Krzeminski补充说,“这是电气化。主要的交通部门也会继续停电,但这只会让我们更容易受到大停电的影响。真相:我们需要便携式发电。现在我们正在使用一些肮脏的技术来提供这种服务,但我们希望以最清洁和负责任的方式来满足这一需求。”

旋转排气阀清理脏发动机

目标是创造一个高功率,轻量化和清洁的二冲程发动机。要实现内燃机的那种工程优雅水平,就需要根据手头的工作对发动机部件进行裁剪。因此,尽管底层技术可以应用于许多移动应用,从无人机到链锯到全地形车,但挑战在于如何将各个部分适应整个操作。

正如Krzeminski和《Unmanned System Technology》的作者Rory Jackson深入解释的那样,REVolution发动机使用增压器将高压空气直接留在发动机气缸中,然后REV有选择地关闭或打开排气口。简而言之,废气是一种浪费——热量和排放的能量损失了——所以增压器提供了大量的动力,气门阻止了发动机失去更多的能量。目标是达到更高的排放标准,并保持同样的性能。

第一步是创建一个测试床。

APS实验室测试汽车创新

APS实验室以填补内燃机、替代燃料、电力推进、自动驾驶汽车和互联技术之间的差距而闻名。由于汽车工程师擅长他们的工作,许多消费者并没有意识到他们汽车引擎盖下的微妙的变化和技术变化。虽然有些人可能认为在清洁电力和肮脏的集成电路之间是一个零和选择,但在环境影响和实际使用方面还有很多需要考虑的。Worm认为REVolution项目最有前途的地方在于它将燃烧和电气化结合在一起。

“我希望有一个钟摆。我希望作为一个社会,我们看到没有一刀切,所以我们仍然需要开发燃烧技术。”沃姆说。

混合转速发动机不能在常规测功机(dyno)上进行测试,dyno可测量发动机的力、扭矩或功率。取而代之的是,研究小组不得不使用电动汽车的一个马达作为一种动力装置来模拟动力装置推动测试发动机通过的发动机循环。参与该项目的团队包括APS实验室的员工研究工程师Joel Duncan、Tucker Alsup和Paul Dice。

测试装置接收电动机及其电力电子设备,然后将装置连接到电网,从而实现直流电(DC)的无限供应或吸收。允许重复和扩展测试会话。该装置不仅可以测试和开发发动机技术,还可以模拟里程延长器,帮助电动汽车在耗尽动力后走得更远。

既然测试台已经准备好并满足基线标准,接下来的步骤就是让REVolution引擎完成它的测试。

来源:https://www.mtu.edu/

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