Uwezekano wa kupata nishati bila malipo kwa wanasayansi wengi duniani ni mojawapo ya kikwazo. Hadi sasa, uzalishaji wa nishati hiyo unafanywa kwa gharama ya nishati mbadala. Nishati asilia inabadilishwa na vyanzo mbadala vya nishati kuwa joto na umeme unaofahamika kwa watu. Wakati huo huo, vyanzo vile vina drawback kuu - utegemezi wa hali ya hewa. Mapungufu kama haya yananyimwa injini zisizo na mafuta, ambayo ni injini ya Moskvin.
Injini ya Moskvin
Injini ya Moskvin isiyo na mafuta ni kifaa cha kimakenika ambacho hubadilisha nishati ya nguvu ya nje ya kihafidhina kuwa nishati ya kinetiki ambayo huzungusha shimoni inayofanya kazi, bila kutumia umeme au aina yoyote ya mafuta. Vifaa hivyo kwa kweli ni mashine za mwendo za kudumu zinazofanya kazi kwa muda usiojulikana mradi tu nguvu inatumika kwa levers, na sehemu hazichakai katika mchakato wa kubadilisha nishati ya bure. Wakati wa uendeshaji wa injini isiyo na mafuta, nishati ya bure hutolewa, ambayo matumizi yake ni halali wakati wa kushikamana na jenereta.
Injini mpya zisizo na mafuta zina uwezo wa kubadilika naanatoa rafiki kwa mazingira kwa taratibu na vifaa mbalimbali vinavyofanya kazi bila uchafu unaodhuru katika mazingira na angahewa.
Uvumbuzi wa injini isiyo na mafuta nchini Uchina uliwasukuma wanasayansi wenye kutilia shaka kufanya uchunguzi kuhusu sifa zake. Licha ya ukweli kwamba uvumbuzi wengi wa hati miliki sawa ni shaka kutokana na ukweli kwamba utendaji wao haujajaribiwa kwa sababu fulani, mfano wa injini isiyo na mafuta unafanya kazi kikamilifu. Mfano wa kifaa uliwezesha kupata nishati bila malipo.
Fuelless Magnet Engine
Uendeshaji wa makampuni mbalimbali ya biashara na vifaa, pamoja na maisha ya kila siku ya mtu wa kisasa, inategemea upatikanaji wa nishati ya umeme. Teknolojia za ubunifu hufanya iwezekanavyo kuacha kabisa matumizi ya nishati hiyo na kuondokana na kumfunga mahali fulani. Mojawapo ya teknolojia hizi iliwezesha kuunda injini ya sumaku ya kudumu isiyo na mafuta.
Kanuni ya utendakazi wa jenereta ya nguvu ya sumaku
Mashine zinazosonga daima zimegawanywa katika aina mbili: mpangilio wa kwanza na wa pili. Aina ya kwanza inahusu vifaa vinavyoweza kuzalisha nishati kutoka kwa mkondo wa hewa. Motors za utaratibu wa pili zinahitaji nishati ya asili kufanya kazi - maji, jua au upepo - ambayo inabadilishwa kuwa sasa ya umeme. Licha ya sheria zilizopo za fizikia, wanasayansi wameweza kuunda injini ya kudumu isiyo na mafuta nchini China, ambayo hufanya kazi kutokana na nishati inayozalishwa na uga wa sumaku.
Aina za injini za sumaku
Kwa sasa, kuna aina kadhaa za mota za sumaku, ambazo kila moja inahitaji uga wa sumaku kufanya kazi. Tofauti pekee kati yao ni kubuni na kanuni ya uendeshaji. Motors kwenye sumaku haziwezi kuwepo milele, kwa kuwa sumaku zozote hupoteza sifa zake baada ya miaka mia kadhaa.
Muundo rahisi zaidi ni injini ya Lorenz, ambayo inaweza kuunganishwa nyumbani. Ina mali ya kupambana na mvuto. Kubuni ya injini inategemea disks mbili na malipo tofauti, ambayo yanaunganishwa kupitia chanzo cha nguvu. Weka kwenye skrini ya hemispherical, ambayo huanza kuzunguka. Superconductor kama hiyo hukuruhusu kuunda uga wa sumaku kwa urahisi na haraka.
Muundo changamano zaidi ni injini ya sumaku ya Searl.
Mota ya sumaku Asynchronous
Mundaji wa injini ya sumaku isiyolingana alikuwa Tesla. Kazi yake inategemea shamba la magnetic inayozunguka, ambayo inakuwezesha kubadilisha mtiririko wa nishati unaotokana na mkondo wa umeme. Sahani ya chuma ya maboksi imeunganishwa kwa urefu wa juu. Sahani kama hiyo huzikwa kwenye safu ya mchanga kwa kina kirefu. Waya hupitishwa kupitia capacitor, ambayo kwa upande mmoja hupitia sahani, na kwa upande mwingine, imeshikamana na msingi wake na kushikamana na capacitor kwa upande mwingine. Katika muundo huu, capacitor hufanya kazi kama hifadhi ambamo chaji hasi za nishati hujilimbikiza.
injini ya Lazarev
Ya pekeekwa sasa inafanya kazi VD2 ni pete yenye nguvu ya kuzunguka - injini iliyoundwa na Lazarev. Uvumbuzi wa mwanasayansi una muundo rahisi, ili iweze kukusanyika nyumbani kwa kutumia njia zilizoboreshwa. Kwa mujibu wa mpango wa injini isiyo na mafuta, chombo kilichotumiwa kuunda kinagawanywa katika sehemu mbili sawa kwa njia ya sehemu maalum - disk ya kauri, ambayo tube imefungwa. Ndani ya chombo lazima iwe na kioevu - petroli au maji ya kawaida. Uendeshaji wa jenereta za umeme za aina hii ni msingi wa mpito wa kioevu hadi eneo la chini la tanki kupitia kizigeu na mtiririko wake wa taratibu kwenda juu. Harakati ya suluhisho hufanyika bila ushawishi wa mazingira. Sharti la muundo ni kwamba gurudumu ndogo inapaswa kuwekwa chini ya kioevu kinachotiririka. Teknolojia hii iliunda msingi wa mfano rahisi zaidi wa motor ya umeme kwenye sumaku. Ubunifu wa injini kama hiyo inamaanisha uwepo wa gurudumu chini ya dropper na sumaku ndogo zilizowekwa kwenye vile vile. Uga wa sumaku hutokea tu ikiwa kioevu kinasukumwa na gurudumu kwa kasi ya juu.
Shkondin Engine
Hatua muhimu katika mageuzi ya teknolojia ilikuwa uundaji wa injini ya mstari na Shkondin. Muundo wake ni gurudumu ndani ya gurudumu, ambayo hutumiwa sana katika sekta ya usafiri. Kanuni ya uendeshaji wa mfumo inategemea kukataa kabisa. Mota kama hiyo ya sumaku ya neodymium inaweza kusakinishwa kwenye gari lolote.
Engine Perendeve
The High Quality Alternative Motor iliundwa na Perendev na kilikuwa kifaa ambacho kilitumia sumaku pekee kuzalisha nishati. Ubunifu wa injini kama hiyo ni pamoja na miduara tuli na yenye nguvu ambayo sumaku zimewekwa. Mduara wa ndani huzunguka mara kwa mara kwa sababu ya nguvu ya bure ya kujizuia. Katika suala hili, injini ya sumaku isiyo na mafuta ya aina hii inachukuliwa kuwa yenye faida zaidi katika uendeshaji.
Kutengeneza injini ya sumaku nyumbani
Jenereta ya sumaku inaweza kuunganishwa nyumbani. Ili kuunda, shafts tatu zilizounganishwa kwa kila mmoja hutumiwa. Shaft iko katikati lazima inageuka kwa wengine wawili perpendicularly. Disk maalum ya lucite yenye kipenyo cha inchi nne imeunganishwa katikati ya shimoni. Disks zinazofanana za kipenyo kidogo zimeunganishwa na shafts nyingine. Sumaku huwekwa juu yao: nane katikati na nne kwa kila upande. Msingi wa muundo unaweza kuwa upau wa alumini, ambao huongeza kasi ya injini.
Faida za injini za sumaku
Faida kuu za miundo kama hii ni pamoja na zifuatazo:
- Uchumi wa mafuta.
- Operesheni inayojitegemea kikamilifu na hakuna haja ya chanzo cha nishati.
- Inaweza kutumika popote.
- Nguvu za juu zaidi.
- Kutumia injini za mvuto hadi kuchakaa huku ukipata kiwango cha juu cha nishati kila wakati.
Kasoro za injini
Licha ya manufaa, jenereta zisizo na mafuta pia zina hasara zake:
- Ukikaa karibu na injini inayoendesha kwa muda mrefu, mtu anaweza kugundua kuzorota kwa ustawi.
- Kwa utendakazi wa miundo mingi, ikijumuisha injini ya Kichina, uundaji wa hali maalum unahitajika.
- Ni vigumu sana kuunganisha injini iliyotengenezwa tayari wakati fulani.
- Gharama kubwa ya injini za Kichina zisizo na mafuta.
Injini ya Alekseenko
Hatimiliki ya injini isiyo na mafuta ya Alekseenko iliyopokelewa mwaka wa 1999 kutoka kwa Shirika la Urusi la Alama za Biashara na Hataza. Injini haihitaji mafuta kuendesha - wala mafuta wala gesi. Uendeshaji wa jenereta unategemea nishati ya mashamba ya magnetic iliyoundwa na sumaku za kudumu. Sumaku ya kawaida ya kilo moja ina uwezo wa kuvutia na kurudisha karibu kilo 50-100 za misa, wakati analogi za oksidi ya bariamu zinaweza kuchukua hatua kwa kilo elfu tano za misa. Mvumbuzi wa sumaku isiyo na mafuta anabainisha kuwa sumaku hizo zenye nguvu hazihitajiki kuunda jenereta. Ya kawaida ni bora - moja kati ya mia moja au moja kwa hamsini. Sumaku za nguvu hii zinatosha kuendesha injini kwa mapinduzi elfu 20 kwa dakika. Nguvu itatolewa na kisambazaji. Sumaku za kudumu ziko juu yake, nishati ambayo huweka injini katika mwendo. Kwa sababu ya uwanja wake wa sumaku, rotor hutolewa kutoka kwa stator na kuanza kusonga, ambayo polepole huharakisha kwa sababu yaathari za uwanja wa sumaku wa stator. Kanuni hii ya operesheni hukuruhusu kukuza nguvu kubwa. Analog ya injini ya Alekseenko inaweza kutumika, kwa mfano, katika mashine ya kuosha, ambapo mzunguko wake utatolewa na sumaku ndogo.
Watengenezaji wa jenereta zisizo na mafuta
Vifaa maalum vya injini za magari, vinavyoruhusu magari kusafiri kwenye maji pekee bila kutumia viungio vya hidrokaboni. Leo, magari mengi ya Kirusi yana vifaa vya consoles sawa. Matumizi ya vifaa vile inaruhusu madereva kuokoa petroli na kupunguza kiasi cha uzalishaji wa madhara katika anga. Ili kuunda kiambishi awali, Bakaev alihitaji kugundua aina mpya ya mgawanyiko, ambayo ilitumiwa katika uvumbuzi wake.
Bolotov, mwanasayansi wa karne ya 20, alitengeneza injini ya gari ambayo inahitaji tone moja la mafuta kuendesha. Ubunifu wa injini kama hiyo haimaanishi silinda, crankshaft na sehemu zingine zozote za kusugua - hubadilishwa na diski mbili kwenye fani zilizo na mapungufu madogo kati yao. Mafuta ni hewa ya kawaida, ambayo imegawanywa katika nitrojeni na oksijeni kwa kasi ya juu. Nitrojeni inapoathiriwa na halijoto ya 90oC huchoma katika oksijeni, ambayo huruhusu injini kukuza nguvu farasi 300. Wanasayansi wa Urusi, pamoja na mpango wa injini isiyo na mafuta, wameunda na kupendekeza marekebisho ya injini zingine nyingi, uendeshaji wake ambao unahitaji vyanzo vipya vya nishati - kwa mfano, nishati ya utupu.
Maoni ya wanasayansi: uundaji wa jenereta isiyo na mafuta hauwezekani
Maendeleo mapya ya injini za kibunifu zisizo na mafuta yamepokea majina asilia na kuahidi mustakabali wa kimapinduzi. Waumbaji wa jenereta waliripoti mafanikio ya kwanza katika hatua za mwanzo za kupima. Licha ya hayo, jumuiya ya kisayansi bado ina shaka juu ya wazo la injini zisizo na mafuta, na wanasayansi wengi wanaelezea mashaka yao juu ya hili. Mmoja wa wapinzani na wakosoaji wakuu ni mwanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha California, mwanafizikia na mwanahisabati Phil Plate.
Wanasayansi kutoka kambi pinzani wana maoni kwamba dhana yenyewe ya injini ambayo haihitaji mafuta kufanya kazi ni kinyume na sheria za awali za fizikia. Usawa wa nguvu ndani ya injini lazima udumishwe wakati wote ambao msukumo unaundwa ndani yake, na kwa mujibu wa sheria ya kasi, hii haiwezekani bila matumizi ya mafuta. Phil Plate amebainisha mara kwa mara kwamba ili kuzungumza juu ya kuundwa kwa jenereta hiyo, mtu atalazimika kukataa sheria nzima ya uhifadhi wa kasi, ambayo ni unrealistic kufanya. Kwa ufupi, uundaji wa injini isiyo na mafuta unahitaji mafanikio ya kimapinduzi katika sayansi ya kimsingi, na kiwango cha teknolojia ya kisasa hakiachi nafasi kwa dhana yenyewe ya aina hii ya jenereta kuzingatiwa kwa umakini.
Hali ya jumla kuhusu aina hii ya injini husababisha maoni sawa. Mfano wa kufanya kazi wa jenereta haipo leo, na mahesabu ya kinadharia na sifa za majaribio.vifaa havibeba habari yoyote muhimu. Vipimo vilivyofanywa vilionyesha kuwa msukumo ni kama millinewtons 16. Kwa vipimo vifuatavyo, kiashirio hiki kiliongezeka hadi millinewtons 50.
Roger Shoer wa Uingereza mnamo 2003 aliwasilisha modeli ya majaribio ya injini isiyo na mafuta ya EmDrive, ambayo alitengeneza. Ili kuunda microwaves, jenereta ilihitaji umeme, ambao ulipatikana kwa kutumia nishati ya jua. Maendeleo haya kwa mara nyingine tena yaliibua mazungumzo kuhusu mwendo wa kudumu katika jumuiya ya kisayansi.
Maendeleo ya wanasayansi yalitathminiwa kwa njia tata na NASA. Wataalamu walibainisha upekee, uvumbuzi na uhalisi wa muundo wa injini, lakini wakati huo huo walisema kuwa matokeo muhimu na uendeshaji bora unaweza kupatikana tu ikiwa jenereta itaendeshwa kwa utupu wa quantum.
