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——它正在电气化。但并不是每一辆车都适合电力推进和重型电池系统。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,尤其是无人机行业,没有任何排放规定。它们都是二冲程发动机,问题是监管将会赶上它们,”Strange Development的首席执行官John Krzeminski说道。“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。

医疗中心启动密歇根机动系统

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。

“密歇根在交通发展方面有着悠久的历史;这就是22年前我来到密歇根的原因。”Krzeminski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。”

密歇根理工学院有三个测试站点隶属于新的密歇根移动资金平台,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资助,用于支持更可持续、公平和多模式的移动成果的创新项目。这些测试站点寻求与MEDC和OFME合作解决的现实挑战往往很复杂,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,”虫说。“当然,在一些移动应用中,电气化效果非常好,并减少了对环境的影响,但并非所有应用都是如此。无人机和在电池耗尽后使用燃烧引擎供电的增程电动汽车只是几个例子。”

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的方法,所以我们仍然需要开发燃烧技术。”虫说。

混合的REVolution引擎不能在常规的测功机(dyno)上测试,后者测量引擎的力、扭矩或功率。相反,该团队不得不使用一辆电动汽车的发动机作为一种发电机,以模拟发电机推动测试引擎通过的引擎循环。该项目团队包括来自APS实验室的研究工程师Joel Duncan, Tucker Alsup和Paul Dice。

测试装置采用电机及其电力电子设备,然后将其连接到电网,从而实现无限供应或吸收直流(DC)电源。这允许可重复和扩展的测试会话。这种设置不仅可以测试和开发发动机技术,还可以模拟一个里程扩展器,帮助电动汽车在耗尽电力后走得更远。

现在,测试平台已经准备就绪,并达到了基准标准,接下来的步骤是让REVolution引擎实现它的速度。

来源:https://www.mtu.edu/

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