Znanstvenici su istraživali ispravni motor s unutarnjim izgaranjem pomoću neutronskog akceleratora

Znanstvenici iz SAD-a smislili su i, što je najvažnije, primijenili u praksi način proučavanja ispravnog motora s unutarnjim izgaranjem doslovno na atomskoj razini. Da bi to učinili, koristili su snažni izvor neutrona i posebno pripremljeni benzinski motor iz generatora.

Poznati i istodobno nepoznati motor s unutarnjim izgaranjem

ICE (Motori s unutarnjim izgaranjem) mogu se pohvaliti prilično bogatom poviješću, a tijekom njihove gotovo stoljetne povijesti mnogo su se promijenili. No, unatoč akumuliranom iskustvu, razvoj motora u 21. stoljeću inženjeru predstavlja cijelu glavobolju.

Stvar je u tome što su dijelovi motora tijekom rada podvrgnuti svim mogućim vrstama opterećenja (kompresije, napetosti, vibracija itd.). Dakle, temperatura u motoru s unutarnjim izgaranjem može doseći prilično velike vrijednosti od 2200 Celzijevih stupnjeva, a tlak može "skočiti" i do 25 atmosfera brzinom do 500 atmosfera u sekundi.

Možda je teško pronaći pristupačniji primjer za provođenje eksperimenata u znanosti o materijalima, a inženjeri iz Nacionalnog laboratorija Oak Ridge (ORNL) odlučili su ga koristiti.

Inženjeri su razvili metodologiju za proučavanje unutarnjih naprezanja unutarnjih dijelova izravno tijekom rada.

Uostalom, prije toga inženjeri nisu imali priliku analizirati rad jedinice u stvarnom vremenu. U većini slučajeva korištena je metoda bilježenja ključnih očitavanja, a zatim daljnje modeliranje procesa na posebnom računalnom modelu.

Novi eksperiment i njegovi rezultati

Znanstvenici su u svom eksperimentu odlučili upotrijebiti Spatration Neutron Source (SNS), koji je jedan od najmoćnijih u Europi svijet neutronskih izvora, koji omogućuje doslovno osvjetljavanje praktički bilo kojeg materijala bez oštećenja njihova.

A fiksiranjem otklona snopa neutrona izravno unutar objekta koji se proučava, moguće je proučiti strukturu materijala na atomskoj razini.

Za eksperimente je odabran motor iz generatora benzina Honda EU3000, a kako bi se jednim kamenom ubile dvije ptice, odlučeno je provjeriti to nije standardni motor u pogonu, već njegova modernizirana verzija, u kojoj je glava cilindra lijevana od aluminija s dodatkom cerija i magnezija.

Osim toga, kako bi smjestili motor u posebnu komoru, riješili su se svega nepotrebnog, a kako bi se smanjile prirodne vibracije, Bili su kruto učvršćeni na posebnom okviru, a kao opterećenje korišten je električni generator uz pomoć kojeg se glatko mjerilo opterećenje motora.

No budući da su vibracije u potpunosti eliminirane, pokazalo se da je to nemoguće na samom motoru, što je posebno točno akcelerometar, a umjesto fokusiranja neutronske zrake, precizni laserski senzor usmjeravao je "svoj pogled" istiskivanje.

Nakon svih pripremnih mjera, znanstvenici su proučavali kako se motor ponaša u praznom hodu, s opterećenjem od 50%, zatim s 80%, a na kraju su proučavali rad pri 100% opterećenju.

Kao rezultat ovog eksperimenta, znanstvenici su sastavili najdetaljniju mapu unutarnjih vibracija u motoru koji radi.

Znanstvenici su bili zadovoljni rezultatima eksperimenta i planiraju stvoriti novu kameru za proučavanje djela u stvarnom načinu rada. već veći motori, ali to će zahtijevati rješavanje ogromnog broja tehničkih i softverskih rješenja pitanja.

Znanstvenici su rezultate ovog eksperimenta podijelili na stranicama recenziranog časopisa Nacionalne akademije znanosti SAD-a (PNAS).

Ako vam se svidio materijal, ocijenite članak i ne zaboravite se pretplatiti. Hvala na pažnji!