Itu selalu menyenangkan ketika beberapa teknologi yang kurang dikenal yang telah ada selama satu abad atau lebih namun tidak pernah benar-benar membuatnya menjadi topikal lagi. Begitu pula dengan mesin piston bebas, mesin piston pembakaran internal dengan piston yang tidak terpasang pada poros engkol – atau apa pun, dalam hal ini.
Mesin piston bebas memiliki potensi besar untuk digunakan sebagai generator untuk mobil listrik yang diperpanjang jangkauannya atau bahkan menggerakkan hibrida seri penuh menggantikan mesin berbasis poros engkol yang lebih konvensional. Keuntungannya adalah sederhana, dengan sedikit bagian yang bergerak; cahaya; seimbang secara inheren; efisien; dan – ini yang terpenting – cocok untuk dijalankan dengan bahan bakar bebas karbon yang berkelanjutan, seperti bioetanol.
Mesin piston bebas tipikal terdiri dari dua piston dalam satu silinder, disegel di kedua ujungnya, yang bersatu di tengah. Bayangkan Anda bertepuk tangan, hanya saja piston tidak benar-benar bersentuhan tetapi memeras udara dengan erat di antara keduanya. Anda mungkin dapat melihat ke mana arahnya: jika bahan bakar dimasukkan ke dalam wilayah udara tersebut dan campurannya dinyalakan, piston akan didorong terpisah dengan kecepatan balistik.
Kantong udara yang mereka kompres di setiap ujung silinder bertindak sebagai pegas pneumatik, mem-ping piston kembali ke tengah agar seluruh proses terulang. Bahan bakar, udara, dan knalpot dapat diatur baik dengan katup, seperti pada mesin empat tak, atau port di silinder, seperti pada mesin dua tak.
Karena ruang bakar terbentuk di antara dua piston yang bergerak daripada piston dan kepala silinder tetap, rasio kompresi secara teoritis dapat bervariasi tanpa memerlukan bagian mekanis tambahan. Jika bahan bakar diatur waktunya untuk menyala saat piston saling berdekatan, rasionya lebih tinggi. Jika bahan bakar dinyalakan saat jaraknya lebih jauh sehingga jarak antar bahan bakar lebih besar, rasionya lebih rendah.
Mesin piston bebas kurang dari ideal untuk penggerak mekanis langsung, tetapi telah digunakan sebagai kompresor udara dan knalpot untuk menggerakkan turbin. Saat ini, potensi mereka sebagai generator untuk EV yang diperluas dan seri-hybrid menjadi sorotan. Dengan magnet permanen yang tertanam di piston dan silinder yang dibungkus dengan kumparan kawat, mereka menjadi ‘mesin listrik linier’, menghasilkan listrik saat piston bergerak di sepanjang silinder. Fisika identik dengan generator motor EV konvensional tetapi tidak terbungkus dan bekerja secara linier.
Hal yang rumit – dan penghalang untuk digunakan secara luas – adalah mengetahui dengan tepat di mana piston berada dalam perjalanannya, yang dapat dengan mudah diukur dari sudut poros engkol di mesin biasa.
Perusahaan Inggris Libertine telah memecahkannya dengan ‘mesin listrik linier dan platform teknologi kontrol’. Hal ini dapat meningkatkan rasio sebentar selama start-up, sehingga masalah misfiring cold-start biasa dengan bioetanol dapat dihindari. Pengujian dengan mesin dua langkah Intelligent Opposed Free Piston dari Libertine yang dimodifikasi untuk menggunakan bioetanol ‘basah’ (90% bioetanol, 10% air) telah berhasil diuji di Mahle.
Mesin Libertine dipandang sebagai cara untuk menyalakan powertrains listrik tugas berat untuk truk atau kendaraan besar lainnya dengan bahan bakar bebas fosil tanpa memerlukan baterai yang besar. Tetapi sama-sama, versi yang lebih kecil dari generator linier piston bebas yang ramping dapat masuk dengan rapi ke dalam mobil hibrida seri.
Masalah alkohol mesin
Diposting oleh : Slot Online