5.其它装置--尤尔特的“涡流”送气系统

本帖最后由 能量海 于 2017-8-11 16:29 编辑



第十章:汽车系统

5. 其它装置

泰德•尤尔特的“涡流”送气系统

    泰德•尤尔特(Ted Ewert)开发并测试过一个非常有效和简单的装置,可以改善某些交通工具的运行。这种装置用于四缸汽车最好,由于车辆的脉冲进气口用较少的气缸,增强了有益的作用。

    这是一个无声、简单和便宜的装置,加强了进入发动机的气流。这对发动机的性能会有一个引人注目的效果。例如,泰德有一个旧的“大产310”汽车,已经闲置不用多年。汽油在六个月左右失去了它的轻质馏分,使得它极不易挥发和更难燃烧。泰德的“大产”在油箱里的汽油是五年之久的,而汽车以其普通的气口将不会在那个燃料上运行。然而,当泰德把他的一个涡轮机放上去后,它立即启动,并用旧燃料良好运行。那特殊的涡流涡轮机被起了个绰号为“呼吸机”。“大产”有一个化油器,它显示这台涡轮机与化油器配合得很好。

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    这个简单的装置是一小段PVC管做的涡流管,已开槽和成型。它安装在空气过滤器和节气门体、或化油器之间,并且使得进入的空气以相对高的速率旋转,形成涡流。角速度在强旋涡的形成中是至关重要的,而从空气过滤器进入呼吸机的空气,与涡轮机槽成垂直角度到达,从而立即在管内给出一个强大的旋转。

    泰德说:“大多数人认为旋转气团没有特别不寻常的属性。这是不正确的。旋转气团有着某些非常独特和有用的性质。标准的空气动力学和线性牛顿物理学无法解释气流高速旋转的性质。事实上,相比于管内空气的静态流,涡流的行为方式几乎是完全相反的。

    所有旋转物体,不管它们是固体、液体或是气体,都包含了两种相反的力:离心力和向心力。离心力是一种离开中心轴而展开的力,而向心力是向中心拉动的收缩力。这一对力是理解涡流的关键。 “现代”物理学已经确定离心力是不存在的,而现在提到它是作为一个“虚假”的或“幻像”'的力。这说明了学术界已经变得如何地脱离现实世界以及为什么它一直停滞不前了。

    这两个力的结合,共同作用于涡流,创造了一些独特的条件。其中一个状况是一种层状结构。同轴叠层组成整个旋涡,产生无数个实际上相互独立的空气旋转层。这些层分隔成极低、几乎为零、摩擦区,这使得它们以不同的速率旋转。

    由于涡流旋转越快,两个相反的力会变得越强。这进一步叠压这个涡流以及压紧每个层。低摩擦区使得压缩的中央气团为其轴流无障碍通过管子。这是与直接的、非相干气团的流动条件是相反的,由于涡流与通过管子的速度成正比,它会趋于加大摩擦力和阻力。

    旋转速率确定空气压缩的程度和质量的线性流速。涡流旋转越快,我们想要的——它所给我们的就越多,这就是产生一个密集的、压缩的和快速移动的流。这就是为什么我们从风箱里取出气流,并利用其速度和方向(90°)去初始化在我们管里的旋转。这是迄今为止获得的空气快速旋转的最简单和最有效的方式。涡流的属性的增加是与角速度一致的。当旋转慢下来时,只是在顶部摇晃并降落,所以一个涡流不会展现出任何强烈的属性,直到旋转真正地快起来。

    正如你可能知道的,给发动机供气的一个重要部分是在短爆中提供大量空气的能力。这个涡轮产生了一个旋转的气团,由于其几乎无摩擦的层状复合物和通过压缩累积的压力,它是唯一能够提供这种空气的。旋涡提供压缩的、稠密的空气给汽缸,由于其存储的惯性能量、以及其在它的传动轴的方向顺畅移动的能力,它显然需要少得多的能量来汲取。

    发动机循环周期间,当不需要空气时,涡流继续旋转,并累积补充的压力。这个旋转气团的作用就像一个飞轮,并存储能量投入到下一个进给冲程中使用。静态气流没有这样存储的能量,而必须通过发动机进给冲程每次所需空气加速,由此浪费能量。这个飞轮的性质是理解涡流为什么工作以及它的作用的关键。除非涡流是脉冲的或调制的,否则没有多余的能量可以被开发。

    在多缸车中,气流变得如此稳定,以至只用涡轮没有产生影响,因为进入发动机的气流中没有脉冲。涡轮机内的快速旋转的空气起着一个飞轮的作用。当它通过进给冲程上的气缸脉冲时,力施加到涡流,而空气被卷入管中并进入气缸。一旦进气阀关闭,脉冲结束,空气停止其线性运动,但会增加其角自旋速度。这就是产生额外能量之处。而在进气阀关闭,涡流继续吸入更多的空气进入管道,这里它被加速和压缩,直到进气阀再次打开。

    无法获取动力,直到脉冲停止。在稳流里,这从来不会发生。力,必须交替地施加和松弛。为了帮助这个设想具像化,连接一个卷簧到一个轴上。当一个尖锐的脉冲施加到轴,卷簧展开。只有当脉冲停止,弹簧开始收缩,使功率被转换成移动。这也适用于一个飞轮。您还可以借助卷簧看到,为了最高效率,脉冲必须定时到与弹簧的共振频率一致。定时不好的杂乱脉冲或脉冲,几乎不会有正确定时的脉冲所产生的效应。

    气动涡轮无需那样多地依靠共振那样去依靠大量的、间隔好的脉冲。这是因为脉冲的功率相比于空气的惯性来说是巨大。共振对任何有相当质量的物质——固体或液体——来说非常重要的。在多缸发动机的情况下,气缸的数量越多,脉冲变得越不清晰。六缸车勉强能看到涡轮机的任何增益,而八缸则几乎没有。用这种类型的发动机,涡流需要调制,以获得能量。

    这种增强可以通过操控进气管的形状来实现。圆管不会有任何增益,但如果管子是“蛋形”的,它会产生一个向心/离心交替的脉冲,赋予额外的能量给涡流。正如地球从它的椭圆形轨道汲取能量,因而以同样的方式,随着通过一个椭圆形或蛋形管造成的每一次旋转,涡流获得能量。

    沿着我的管子的内部的顶部,我放了一片较小直径的管子。添加的这个小小物件,使的汽车里的装置的性能得到了明显的提高。管道中的弧线也会起着一个椭圆的作用,因为旋转被压缩在弧线的内面上,并绕着外面扩张。涡轮机另一个有趣的事情是当引擎发热时,它的运行会好得多。我注意到我的摩托车,一旦发动机变热,功率就大大增加。这是因为热量为涡流增加了能量,就像飓风穿越暖水。通过进气管添加的热增加了速度和对涡流的压缩——当它们旋转着等待进气阀打开时”。

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    通过在一件PVC管道里成角度地开槽而产生涡流,如下所示:

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    进入的空气穿过平行于管子轴线而开出的六个锥形槽的每一个槽。这使得空气在管内有一个初始的自旋,而发动机的脉动进气,与PVC三通管的椭圆形结合,加速了空气成为一个非同小可的涡流,改善了发动机的进气,提高其效能并给出更大的发动机功率。

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    泰德通过给这里所示的标准三通管加一个PVC管的额外裁切部分而做成那个最终三通管的蛋形部分:

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    泰德放在他的摩托车上的涡轮工作得非常出色。扭矩曲线的延伸远低于其过去的效能区域。这有可能大体上丰富了燃料/空气的比率,而且仍然维持着与以前相同的每哩加仑的效果。当移去涡轮,每哩加仑和发动机性能都会下滑。涡轮给发动机增加了更多的空气。在性能的提高上要充分利用可能性,混合物应该加以丰富。

    泰德还放了一个在他的1995年的丰田花冠车里,这辆车有着1800毫升的4缸发动机和一个5速变速箱,他在开阔的道路上能开到每加仑40哩,而在城镇周围低至30哩。起初,这些数字在开阔的道路上是34,在城镇周围是27。性能的提高是非常显著的。另一个美妙的特点是在负载下没有爆震和敲缸声。性能在高海拔的山里也得到明显的改善。

    泰德仅用了数月测试和评估了他的汽车和摩托车上的设备。这个设备的一个问题是它不能直接通过一个汽化器运行,因为它可以用燃料喷射系统。一个化油器与一个文丘里管一起运行。文丘里管在关于浮筒压力方面,在节气门内发展出一个低压区。涡流无视文丘里管,并建立它自己的压力梯度,拧紧燃料计。泰德通过恰好在进入汽化器之前漫射涡流,而在一定程度上解决了这个问题。压力和速度都在汽化器之前累积起来,然后通过漫射器送出。 

    一直在对这个装置做大量的研究。并且一直对此有许多改进和有益的修改。泰德说,他没有接触过任何发动机试验设施,而这让他很难准确评估任何他有可能做出的设计变型的结果。泰德是希望有人用他的设计,并进一步改善。在这个小小的塑料管件上有着巨大的潜力。

    泰德已经安装了他的不同的风格的涡轮机到丰田车上,如下所示。涡轮部分标有“PMT”,代表“'Poor Man’s Turbo”(穷人的涡轮),但显然,你不需要是穷人,就能从像这样的没有移动件的涡轮系统中受益:

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