Moteur INN : qu'est-ce que c'est ? Comment ça marche? Avantages, pièces…

INNMoteur C'est un moteur conçu et développé par des Espagnols, qui est appelé à aller encore plus loin dans les capacités obtenues à ce jour avec les moteurs à combustion.

C'est une combinaison de technologies qui lui confèrent avantage des moteurs à deux temps, du quatre fois et même le rendre comparable aux moteurs électriques à certains égards. Par conséquent, il montre un plus grand potentiel que ce à quoi nous sommes habitués en termes de performance, efficacité y les émissions.

Qu'est-ce que le moteur INN ?

Il s'agit d'un moteur à pistons opposés de la société de Grenade INNengine SL. Par conséquent, son fonctionnement est très similaire à celui habituel des moteurs à deux temps, mais sans l'inconvénient typique des émissions excessives. C'est parce qu'il n'a pas besoin de mélanger de l'huile avec du carburant pour se lubrifier. Ce qui a conduit à la quasi disparition des moteurs deux temps avec le durcissement de la réglementation.

De plus, le INNEngine est un moteur sans vilebrequin parce qu'il transforme le mouvement longitudinal de la pistons en circulaire au moyen de plaques de cam et quelques suiveurs. Comme vous le verrez dans la section sur Avantages, cela lui permet d'être beaucoup plus simple et avec une forme cylindrique compacte.

Ce moteur terminer le cycle en une seule fois ou, ce qui revient au même, en seulement 180º de rotation du moteur. Par conséquent, il existe une controverse quant à savoir s'il faut l'appeler deux fois ou directement une. De plus, selon ses créateurs, si un modèle plus grand était construit, le cycle pourrait être complété en 60º de rotation du moteur ou même en seulement 45º. Il s'agirait d'avoir des disques à cames avec plus d'élévations et de vallées, qui réaliseraient peu de révolutions et un couple énorme.

Comment ça marche?

Pour comprendre le fonctionnement de ce moteur, il faut savoir ce que chacun des technologies qui le composent:

pistons opposés

Au lieu d'avoir un seul piston pour chaque chambre de combustion, le moteur INN en a un pour chaque côté de la caméra. De telle sorte que deux pistons sont déplacés avec une seule détonation fait de carburant. Au total, la version actuelle est composée de quatre chambres de combustion disposées horizontalement et de deux pistons chacune, pour un total de huit pistons.

C'est une conception qui il est utilisé dans les machines militaires lourdes depuis de nombreuses décennies. Cependant, malgré sa grande efficacité et ses faibles émissions, il n'a pas été utilisé dans le secteur automobile en raison de sa plus grande taille, ayant deux vilebrequins, deux pistons par cylindre avec leur bielles correspondantes et autres composants en double.

Toutefois, dans l'INNEngine les problèmes d'espace et de coûts sont réduits pour sa conception astucieuse. Au lieu d'avoir les cylindres en ligne, comme ils le sont généralement dans les moteurs à pistons opposés, ce moteur les a placés horizontalement et formant un carré. Ainsi, il peut avoir une forme cylindrique beaucoup plus compacte.

Plaques à cames ou plaques sinusoïdales

Ayant cette forme cylindrique, le passage du mouvement linéaire des pistons au circulaire cela ne peut pas être fait par le vilebrequin typique. Pour cette raison, il a deux plaques de came aux extrémités, qui ne sont rien de plus que des disques avec des élévations et des vallées que les pistons utiliseront pour les forcer à tourner. Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir comment cela fonctionne de manière claire et simple :

Comme vous pouvez le voir, les pistons ils poussent l'assiette par quelques followers quand la pente qui le traverse a déjà tendance à descendre. De plus, chaque plaque présente deux élévations placées diamétralement opposées l'une à l'autre. Ainsi des pistons diamétralement opposés dans le bloc les pousseront en même temps.

Comme il s'agit d'un moteur à pistons opposés, de l'autre côté du moteur, le même processus est effectué sur l'autre disque de came. Par conséquent, chaque fois qu'il y a un pousser, Il est appliqué par quatre pistons en même temps. Deux d'un côté et deux de l'autre. Ce qui, comme vous le verrez dans la section Avantages, lui donne un équilibre parfait. De plus, avec ce système, la pression contre les plaques qui fait tourner le moteur est répartie entre quatre points et friction cela causerait de l'usure est minimisé.

Ceux qui sont en charge de vous les pistons rentrent dans les cylindres sont d'autres plaques de came plus petites. Disques avec des élévations et des vallées opposées, qui font partie de la même pièce que les autres plaques de came.

Taux de compression et synchronisation variables

Le moteur INN a répartition variable pour réguler le moment où l'air est autorisé à entrer dans les chambres de combustion et pendant combien de temps il est maintenu ouvert. Ainsi, il peut s'adapter aux besoins inhérents à chaque régime de vitesse et de charge.

Su le taux de compression est également variable, pour obtenir une efficacité maximale à la fois à haute et à basse charge. C'est-à-dire, quand beaucoup d'air et de mélange de carburant sont mis dans les chambres de combustion et quand peu y sont mis.

Pour comprendre cela, il faut savoir que le taux de compression optimal est élevé lorsque vous mettez un peu de mélange dans la chambre de combustion et faible lorsque vous en mettez beaucoup. Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir en quoi consiste cette technologie, même si c'est dans un moteur à quatre temps conventionnel :

En dehors de cela, sa distribution fonctionne généralement comme suit : toujours ouvrir l'échappement avant l'admission pour qu'une fuite spontanée se produise. L'échappement se ferme avant l'admission, contrairement aux moteurs traditionnels, pour éviter les pertes par la lumière d'échappement et profiter de l'inertie du flux gazeux.

orifices d'admission et d'échappement

Étant un moteur à pistons opposés, l'admission et l'échappement ne sont pas effectués par les soupapes, les arbres à cames qui les ouvrent et d'autres synchronisations. Il fonctionne comme un moteur à deux temps en ce sens que ce sont les pistons qui recouvrent et découvrent les orifices où le mélange air-carburant entre (admission) et les gaz sortent (échappement).

Là où ça ne marche pas comme un moteur à deux temps concernant la lubrification, qui ne nécessite pas de mélange avec le carburant avec l'augmentation conséquente des émissions. Dans cette section tourne comme un moteur à quatre temps, donc les pistons ont anneaux de lubrification et de compression.

Comme décrit par les responsables d'INNEngine SL, les anneaux de compression dépassent les orifices d'admission et d'échappement, mais les anneaux d'huile ne le font jamais. De plus, les têtes de piston ne frottent pas contre les parois des cylindres, mais les corps oui, qui sont ceux qui sont spécialement lubrifiés.

Avantages du moteur INN

Compact et léger, combien pèse-t-il ?

En utilisant des plaques de came et des suiveurs, les vilebrequins, les bielles et les autres composants nécessaires pour les faire tourner sont éliminés. De cette façon, le moteur est beaucoup plus petit et léger qu'un quatre temps. Cela contribue également au fait que les paires de pistons sont placées en position carrée et horizontale, donnant au bloc une forme cylindrique très compacte.

La prochaine version de ce moteur ne pèsera que 35 kg même s'il conservera la cylindrée de 500 cmXNUMX. Ce qui est un poids extrêmement faible par rapport aux moteurs actuels.

Simple

Étant un moteur à pistons opposés, n'a pas de soupapes, d'arbres à cames et d'éléments de synchronisation nécessaire pour eux. Cela est dû au fait que l'admission et l'échappement s'effectuent par leurs orifices correspondants, qui sont couverts ou découverts par les pistons eux-mêmes (comme dans un moteur à deux temps conventionnel).

faibles émissions

Comme nous l'avons mentionné précédemment, il fonctionne comme un moteur à deux temps en termes d'utilisation des ports, mais sa lubrification est comme celle de l'un des quatre fois (moins d'émissions). C'est-à-dire qu'il a des segments de lubrification égaux à ceux de ce dernier type de moteur. De plus, le fait qu'il soit à pistons opposés, permet une très bonne combustion grâce au efectos tourbillon y Culbuter. C'est-à-dire que le mélange se déplace sous la forme d'un tourbillon à l'intérieur du cylindre. Par conséquent, il est très bon choix pour prolongateur d'autonomie pour les voitures électriques.

Comme vous pouvez le voir sur l'image suivante, le moteur INNMoteur pourrait également être utilisé à l'avenir avec Gaz de pétrole liquéfié (LPG) ou LPG en anglais. Un carburant qui réduirait encore son niveau d'émissions.

Haute performance, quelle puissance a-t-il ?

Selon ses concepteurs, l'INNEngine peut donner Deux fois la poussée d'un deux temps et quatre fois celle d'un quatre temps. Début 2020, ils atteignaient déjà 155 Nm avec un moteur de 500 cm800 à partir de XNUMX tr/min. A quoi il contribue grandement que pour chaque tour du moteur deux cycles complets aient déjà été accomplis.

INNEngine SL n'est pas encore au stade de développement approprié pour donner des chiffres définitifs sur la puissance, la consommation ou les émissions. Cependant, ils ont prévu qu'avec la cylindrée de 0.5 litre, ils pourraient atteindre un performances similaires à celles d'un moteur de 2.0 litres.

très bon équilibre

En raison de son fonctionnement et de sa configuration, leurs masses sont toujours équilibrées. Il n'a donc pas de vibrations et son bruit est minime. Ce qui permettra un très grand confort pour l'utilisateur, qu'il soit utilisé comme moteur principal ou comme générateur d'un système Range Extender (Range Extender). La régularité de sa poussée est similaire à celle d'un moteur V8.

Efficace

Selon ses créateurs, INNEngine pourra atteindre des niveaux d'efficacité très élevés, précisément par la combinaison de technologies qui rassemble. Notamment du fait de l'architecture à pistons opposés, du rapport de compression et de distribution variable et de son faible poids.

De plus, comme les phases de compression et de détente se déroulent en deux fois moins de temps, cela présente l'avantage que les gaz ont moins de temps pour chauffer les parois du cylindre et perdre l'étanchéité à travers les segments de compression. Pour ce que utilise très bien l'énergie.

Pièces de moteur DCI

Le moteur INNEngine a une architecture très particulière, bien que utilise des pièces exclusives de moteurs à deux temps et à quatre temps. Nous vous présentons ci-dessous ses principales parties afin que vous compreniez mieux son fonctionnement :

• bloc cylindrique horizontal qui abrite les chambres de combustion disposées en carré
• pistons avec bagues de compression et de lubrification comme dans un moteur à quatre temps.
• adeptes: ce sont les roues stabilisatrices qui s'appuient contre les plateaux à cames pour transformer le mouvement linéaire en mouvement circulaire
• plaques de came: disques avec des montagnes et des vallées qui reçoivent le mouvement des pistons pour tourner
• injection indirecte. Bien qu'à l'avenir, ils souhaitent que cela fonctionne par injection directe.
• système de refrigération: la réfrigération entoure tout le bloc. Il entre par le bas et sort par le haut. Les responsables du moteur INNEngine soutiennent qu'ils réalisent un saut de température compris entre 1 et 2 degrés entre l'entrée et la sortie. Étant donné que plus de chaleur a tendance à être générée près de l'échappement que de l'admission, les débits ne sont pas les mêmes aux deux extrémités du moteur.
• Système de lubrification: Le système de lubrification est très séparé du système de refroidissement. Le bloc est un cylindre, il n'y a donc pas culasse ou joint de culasse, il ne peut donc y avoir communication entre l'huile et l'antigel par le moteur.
• turbo: Bien qu'ils fonctionnent actuellement avec un niveau de compression très faible : 1,15 ou 1,2 bar.

Applications que INNEngine aura

Bien qu'en théorie, il puisse être utilisé pour presque toutes les fonctions, l'INNEngine est principalement destiné à deux applications : d'une part, une version 500 cc est en cours de développement qui fonctionnera comme groupe électrogène pour prolonger l'autonomie des voitures électriques ou hybrides. De l'autre une version plus petite de 125 cc pour modèles réduits d'avions ou de karts.

Selon ses créateurs, son utilisation en tant que générateur d'un système Range Extender est celle dans laquelle la société INNEngine SL s'implique de plus en plus. Pour lequel il n'aurait pas à travailler à des niveaux aussi exigeants que dans un moteur qui déplace la voiture. Actuellement, on leur demande 40 ch à 2.500 XNUMX tr/min.

Aujourd'hui, dans l'échelle des niveaux de maturité technologique (TRLS) ou Niveaux de maturité technologique, se situent entre les niveaux 4 et 5. C'est-à-dire qu'ils sont sur le point de passer à des tests hors laboratoire.

L'avenir du moteur INNEngine

Selon Juan Garrido Requena, le principal responsable de la conception du moteur, ils travaillent également sur l'application de la combustion externe pour compléter votre moteur INNEngine (combustion interne). Bien que cela fonctionnerait avec n'importe quel type de propulseur.

Un moteur à combustion externe est celui qui convertit l'énergie thermique, obtenue lors d'une combustion externe, en énergie mécanique. Par exemple, une machine à vapeur. De cette façon, la chaleur du moteur INN pourrait être utilisée pour générer plus d'énergie, au lieu de simplement la dissiper comme cela se faisait traditionnellement.

Comme Garrido l'a décrit dans une interview sur la chaîne YouTube de Juan Francisco Calero : avec cela, ils obtiendraient "que chaque moteur ait sa propre petite centrale thermique à cycle combiné". Par conséquent, l'utilisation de l'énergie serait bien supérieure à celle obtenue à ce jour.