Вы не найдете эти двигатели, которые достигают самых высоких оборотов в любой точке дороги

С момента развития двигателя внутреннего сгорания человечество давно стремилось к общей цели, чтобы заставить их работать как можно быстрее. И будь то инженерные удивители бензина, такие как двигатели Formula 1 или ультра-тонкие упражнения с крошечными электродвигательными двигателями в их ядрах, мы стали довольно опытными в том, чтобы сделать именно это. Давайте рассмотрим некоторые из самых быстрых двигателей и двигателей в мире по сколько революций в минуту (обороты) они могут повернуть; И нет, ни один из этих двигателей не встречается в дорожных автомобилях или даже на мотоциклах. Мы говорим о заказах быстрее.

Но прежде чем мы попадем в список, давайте установим критерии. Самое главное, что все они должны быть полными двигателями, а не такими компонентами, как нагнетатели или турбины. Будут рассмотрены только двигатели, предназначенные для выполнения работы, в отличие от тех, которые построены исключительно ради работы очень быстро. Далее, будет рассмотрен самый высокий пример каждого основного типа двигателя, в противном случае этот список будет не чем иным, как электродвигателями. К сожалению, ни один из этих двигателей не является одним из самых высоких двигателей, используемых в производственных автомобилях, но мы исключили модернизированные версии существующих двигателей. Это все стоковые силовые установки с практически без модификации. Наконец, будут рассмотрены как производственные двигатели, так и прототипы, но только если прототипы предназначены для использования в государственном секторе. Это исключает бесчисленные одноразовые двигатели, которые люди создали как личный проект; Хотя они абсолютно крутые, есть слишком много примеров, чтобы прочесать.

Давайте начнем с общего: поршневой двигатель.

Самые быстрые автомобили Формулы 1 когда-либо использовали широкий спектр двигателей, в том числе 1000-сильный гибридный V6 с турбонаддувом, который в настоящее время участвует в F1. С 2006 по 2013 год автомобили F1 участвовали в гонках с естественными 2,4-литровыми двигателями V8. Мощность, которую производит двигатель, является крутящим моментом, умноженной на обороты, а затем разделена на константу 5252. Если вы не можете увеличить общее смещение двигателя для производства большего крутящего момента, лучший вариант — это сделать его быстрее. Что касается того, для которого 2,4-литровый двигатель F1 был самым быстрым, этот заголовок принадлежит Cosworth CA2006, который работал на ошеломляющих 20 000 об / мин. Подумайте обо всех движущихся частях внутри поршневых двигателей. Эти компоненты имеют массу и импульс и должны выдерживать 20 000 циклов каждую минуту. Нормальный автомобильный двигатель, работающий на этой скорости, просто разорвался бы на куски.

Косворт построил двигатель из квадрата, то есть один с коротким ходом и широким отверстием. Это позволило им сохранить предел размера двигателя, при этом выровняя больше оборотов (и мощности) от своего двигателя. Несмотря на то, что в 2006 году две команды, работающие на мощности (Уильямс и Стр), имели самый быстрый двигатель в загоне, две команды, работающие на дистанции Косворта. Его товарищ по команде Нико Росберг был 17 -м, а Стр Витонио Люцци и Скотт Спид были 19 -м и 20 -м.

Если вы подумали, что 26b, способствующие более 9 000 об / мин, в Mazda 787B, получившем Lemans, была быстрой, аэрокосмический аэрокосмический H2 Starfire делает его похожим на дизельный локомотив. Это совершенно другой рот вращения от двигателя Wankel, и использует систему из двух взаимосвязанных колес для производства мощности вместо вращающихся треугольников. Он основан на своем предшественнике, Omega One и использует два колеса с соответствующей долей и вырез. Доля заставляет воздух воздух в вырез, а сжатый воздух смешивается с топливом для сгорания.

Astron Aerospace запатентовал двигатель в 2020 году и надеется дополнительно разработать Starfire для использования с альтернативными топливами, такими как водород, сочетая выбросы с нулевым углеродом с ошеломляющим соотношением мощности/веса-он весит менее 100 фунтов и может производить более 400 лошадиных сил. Он способен безопасно работать на уровне 25 000 об / мин, потому что он не подвергается стрессу к импульсу поршневого поршня, вращающегося коленчатого вала или эксцентричных лопат системы Wankel.

Существуют также другие вращающиеся двигатели, которые производят более высокие оценки оборотов, хотя они не имеют права на этот список, потому что они просто демонстрационные модели или создания инструментов. Возьмем, к примеру, мини-вращающийся двигатель Toyan RS-S100, который достигает 30 000 об / мин.

Как мы упоминали, когда у вас нет поршней или компонентов странной формы, движущиеся вверх и вниз или вокруг двигателя, практическое ограничение скорости резко увеличивается. Это связано с тем, что вы эффективно ограничены только центробежными силами, передаваемыми рассматриваемому материалу, что увеличивает дальше, вы получаете от центра вращения. Более крупные газовые турбины, как и те, в приложениях морских и энергетических поколений, обычно вращаются на уровне около 3000-4000 об / мин для максимальной эффективности. Меньшие газовые турбины, найденные в полноразмерных турбовинтовых самолетах, работают около 39 000 об / мин для вашей типичной силовой установки, примерно в десять раз быстрее.

Тем не менее, небольшие варианты, используемые в модельном сообществе, достигают гораздо более высоких скоростей. Самая быстрая среди них-самая маленькая турбина немецкой компании Jetcat, P-62 RX. После запуска в первом квартале 2026 года этот невероятный маленький турбинный двигатель работает от керосина и небольших батарей и является уменьшенной версией двигателей, используемых на настоящих самолетах. Таким образом, эти вещи могут достичь некоторых действительно глазных скоростей, с P-62 RX, превышающим графики на ошеломляющих 185 000 об / мин. Это число затмевает почти все остальное, используемое в модельных транспортных средствах; Обычные силовые установки масштабировались до этого размера всего около 19 000 об / мин в аналогичных высокоскоростных приложениях.

Откровенно говоря, откровенно сложно точно определить, что для электродвигателей электродвигателя, технически, эти вещи на самом деле не имеют ограничений скорости. Двигатели постоянного тока работают, отправляя ток через катушку для создания магнитного поля, которое вращается по центру вала. Теоретически их максимальная скорость регулируется тем, как быстро могут быть отправлены импульсы, и целостность выходного вала, и они требуют, чтобы инверторы сохраняли крышку на вращение. Таким образом, меньшие двигатели постоянного тока достигают некоторых ошеломляющих скоростей и часто используются в задачах, требующих чрезвычайной точности. Например, высокоскоростные зубные упражнения работают на несколько сотен тысяч оборотов в минуту, хотя они используют сжатый воздух. Некоторые любители произвели еще большее количество, в том числе один Diy-Er, который получил свой мотор, чтобы вращаться со скоростью 3,8 миллиона оборотов в минуту.

С точки зрения фактических производственных двигателей, у нас есть швейцарская компания Celerotron. В 2008 году команда инженеров в Цюрихе, Швейцария, создала первый прототип оборотов на один миллион RPM для производственного двигателя. Далее они установили Celerotron и построили серию сердечно-высоких электродвигателей CM Series. CM-2-500 производит 100 Вт мощности от пары полюсов, работающей на 500 000 об / мин, хотя Celerotron и их дочерняя компания MacCon рекламируют максимум 1 миллион об / мин. Это делает его самым быстрым автономным производственным электродвигателем, доступным для покупки. Вместе с двигателем компания также предлагает конвертер CC-75 500, также оцененный до 1 миллиона об / мин, а также различные компрессоры и другие продукты, предназначенные для сверхскоростной работы.

Самым быстрым искусственным объектом на записи является крошечный кремниевый шарик, спроектированный учеными Пердью, который вращается на смешном 300 миллиардах оборотов в минуту. Да, это 300 миллиардов с «B», но это не двигатель. Самое быстрое устройство, генерирующее мощность, называется зондом вращения магического угла (MAS) и названо в честь «магического угла» 54,74, который обеспечивает ядерный магнитный резонанс. Этот двигатель представляет вершину этой технологии, не говоря уже о том, чтобы вращение очень быстро. Он используется для изучения состава материалов на атомном уровне путем манипулирования магнитными полями для выравнивания атомов. Коммерческие варианты этого двигателя вращаются около 170 кГц (10,2 миллиона об / мин), причем последние экспериментальные применения достигают 200 кГц (12 миллионов об / мин).

Ученые размещают образец материала, который они хотят проанализировать в трубку, и используют мощные магниты, чтобы вращать его на высоких скоростях. Поскольку большинство элементов в периодической таблице имеют по крайней мере один магнитный изотоп, эти элементы будут группироваться вместе во внешнем магнитном поле. Эта реакция может быть измерена, показывая именно то, что атомы содержатся в изучаемых элементах. Это имеет многочисленные применения в медицине и других технических областях: они используются для исследования материалов для хранения энергии, технологии аккумуляторов и радиоактивных частиц, хотя это может пройти некоторое время, прежде чем вы сможете с помощью Toyota на 12 миллионов об / мин.