Ricardo plc - Ricardo plc

Ricardo plc
Тип Публичная компания с ограниченной ответственностью
LSERCDO
В GB0007370074
Промышленность Автомобиль , Чистая энергия , Оборона , Железная дорога, Морской
Основан 1915 (как Engine Patents Ltd.)
Штаб-квартира Шорхэм-бай-Си , Англия
Действующие лица
Грэм Ричи (генеральный директор)
Доход Снижаться 352,0 миллиона фунтов стерлингов (2019/2020)
Количество работников
3000 (2020)
Веб-сайт Рикардо .com

Ricardo plc - это британская публичная компания, названная в честь ее основателя сэра Гарри Рикардо , которая первоначально была зарегистрирована и зарегистрирована как Engine Patents Ltd. в 1915 году. Ricardo - глобальная консалтинговая компания по инженерным, экологическим и стратегическим вопросам, работающая в различных секторах рынка. С 1919 года штаб-квартира находится в Шорхэм-бай-Си , Западный Суссекс. Рикардо разрабатывает двигатели, трансмиссии, автомобильные системы, интеллектуальные транспортные системы (ИТС), гибридные и электрические системы в дополнение к оказанию консультационных услуг по экологическим и стратегическим вопросам.

Вступление

Деятельность Ricardo охватывает целый ряд секторов рынка, включая легковые автомобили, грузовые автомобили, железные дороги, оборону, автоспорт, мотоциклы, внедорожники, морские суда, экологически чистую энергию, производство электроэнергии и правительство. В список ее клиентов входят производители оригинального транспортного оборудования, организации цепочек поставок, энергетические компании, финансовые учреждения и государственные учреждения.

Помимо штаб-квартиры Shoreham UK, есть технические центры в Royal Leamington Spa , Кембридже , Чикаго , Детройте , Аахене , Швебиш-Гмюнд (Германия), Праге , Кориано (Римини, Италия) и региональные офисы в Шанхае, Иокогаме , Сеуле , Нью-Йорке. Дели и Москва.

Исторический обзор

Гарри (позже сэр Гарри) Рикардо родился в Лондоне в 1885 году и получил образование в регби и Кембридже, где он учился в Тринити-колледже . Первые автомобили с двигателем внутреннего сгорания были изготовлены Daimler и Benz в год его рождения, и в детстве он явно находился под сильным влиянием этих новых видов транспорта. Он был известен своими исследованиями проблемы детонации в двигателях; Результаты его работы над топливом и сокращением расхода топлива помогли Олкоку и Брауну впервые пересечь Атлантику на самолете. На протяжении многих лет он отвечал за значительные разработки в конструкции поршневых двигателей для ряда применений, и производные от его оригинальных разработок все еще находятся в производстве.

Он был избран членом Королевского общества (FRAeS) в 1929 году, а в 1948 году был посвящен в рыцари в знак признания его заслуг перед промышленностью двигателей внутреннего сгорания. Он умер в 1974 году в возрасте 89 лет.

С самых ранних дней Гарри Рикардо увлекался двигателями. В юности он спроектировал и построил множество небольших двигателей, в том числе в возрасте 17 лет двигатель для перекачивания воды в семейный дом в Сассексе. В 1906 году он подал свой первый патент на конструкцию двигателя, еще будучи студентом Кембриджа. В 1908 году компания «Двухтактный двигатель» начала производить и продавать автомобиль «Дельфин», оснащенный тем же новым двигателем, который он разработал и запатентовал ранее, будучи студентом Кембриджа. Это также нашло свое отражение во многих рыбацких лодках, построенных в Шорхэме, до тех пор, пока почти у каждого рыбака не было двигателя Dolphin в его лодке; они были пригодны для длительной работы на низкой скорости и оказались чрезвычайно надежными.

В 1915 году Гарри Рикардо основал компанию Engine Patents Ltd, которая сегодня известна как Ricardo plc. В этом году с ним связались Королевские военно-морские воздушные службы (RNAS) с просьбой помочь с разработкой устройства для маневрирования боевых танков на борту железнодорожных вагонов. Фактически, он обнаружил множество проблем с самим двигателем танка, с которыми смог помочь. Например, существующий двигатель, бензиновый двигатель Daimler 105 л.с. с золотниковым клапаном, имел плохую систему смазки, и в результате происходило множество отказов. Его чисто возвратно-поступательные гильзы подавали большое количество масла в выхлопное отверстие, а местоположение бака было видно по пелене голубого дыма. Гарри разработал новый 4-тактный двигатель с крейцкопфом мощностью 150 л.с. без видимого дыма.

Для танков было выпущено около 8000 двигателей. Многие из этих двигателей нашли применение в генераторах в мастерских, больницах и лагерях. Успех этого предприятия принес 30 000 фунтов стерлингов в виде гонорара и привел к тому, что Гарри Рикардо смог купить землю и основать компанию на ее нынешнем месте в 1919 году.

Технологии, которые сформировали первые 100 лет существования компании

Вот подборка разработок, вдохновленных Рикардо, знаменующих достижения в области наземной, морской и воздушной среды. (Ссылка 4 охватывает все это более подробно)

1906: Автомобиль "Дельфин"

Проект Dolphin для ряда легковых автомобилей, начатый еще в студенческие годы Гарри Рикардо в Кембридже , был интересен с технической точки зрения, но закончился коммерческим крахом. Сам Рикардо не имел отношения к владению или управлению компанией, но его неудача отвлекла молодого инженера от производства и направила его на исследования и разработки. Рикардо, еще работая в Кембридже, запатентовал инновационную двухтактную схему с разделенным циклом , в которой первый цилиндр перекачивает сжатую топливно-воздушную смесь во второй, где происходит сгорание. Камера сгорания также была усовершенствована, что позволило получить определенную степень расслоения заряда. Его двоюродный брат Ральф, у которого была идея запустить автомобильный завод Dolphin в Шорхэме, и который был основным партнером, сконцентрировал силовую установку автомобиля на двигателе Гарри, поскольку варианты двигателей внутреннего сгорания в начале 1900-х были очень ограничены.

Были построены как двух-, так и четырехцилиндровые версии, а также большой автомобиль, соответствующий более мощному двигателю. Восемь больших автомобилей были построены, в основном, для членов семьи, но только один прототип меньшей машины. Он использовался Гарри Рикардо в качестве личного транспорта в течение следующих десяти лет. Намерение всегда заключалось в том, чтобы предложить двигатель другим производителям автомобилей, но, хотя автомобильный бизнес испытывал трудности, успех пришел из неожиданной стороны. Рыбаки в гавани Шорхэма были настолько впечатлены прототипом лодки, оснащенной устройством, что все они быстро применили этот двигатель на своих лодках. Особенно понравилась плавная и стабильная низкая скорость холостого хода , идеально подходящая для прибрежной рыбалки.

Хотя компания Two-Stroke Car Company закрылась в 1909 году, конструкция двигателя сохранилась в виде 700-кубового двигателя мощностью 12 л.с., установленного на легком автомобиле Lloyd Vox, 100 из которых были проданы в преддверии Первой мировой войны .

1915: Танковый двигатель Mark V

Предыстория разработки Гарри Рикардо нового двигателя для танка Mk V хорошо известна. Высшие военные чиновники давно разделились во мнениях относительно достоинств этих так называемых сухопутных кораблей, которые изначально были предназначены для обеспечения возможности наступления в условиях пулеметного огня с позиций противника. В конце концов, Адмиралтейство , при сильной поддержке Уинстона Черчилля , должно было обосновать необходимость танков, и к 1915 году было дано добро на ограниченную программу разработки, хотя и с низким приоритетом в использовании дефицитных материалов. такие ресурсы, как алюминий и высококачественное топливо. Ранние танки страдали от множества проблем, от неуверенности в тактике боя и связи до ненадежности, сложного маневрирования и склонности к густому дыму при ускорении. Элемент внезапности был принесен в жертву, и танки нуждались в значительном улучшении, чтобы влиять на ход войны. Через его контакты в правительственных кругах Гарри Рикардо было поручено разработать полностью новый двигатель для 28-тонных машин и создать сеть заводов для производства таких агрегатов в больших количествах.

Было построено и использовалось более 8000 единиц оборудования во всем: от цистерн и транспортных средств до железнодорожных двигателей, лодок и стационарного оборудования.

1919: Бурная голова

Двигатели с боковым расположением клапанов, появившиеся сразу после Первой мировой войны, были неэффективными, а внутренние ограничения геометрии их камер сгорания не позволяли им достичь достаточно высоких степеней сжатия, чтобы развивать разумную выходную мощность. Только более сложные и гораздо менее надежные двигатели с верхним расположением клапанов могли управлять приличными показателями мощности; это обычно ограничивалось спортивными и дорогими роскошными автомобилями.

Вклад Гарри Рикардо состоял в том, чтобы понять процесс сгорания и разработать головку блока цилиндров, которая сохранила простоту и низкую стоимость компоновки боковых клапанов, но переосмыслила форму камеры сгорания, чтобы обеспечить как большее сжатие, необходимое для мощности, так и улучшенное смешение газов, которое, как он понимал, было необходимо для стабильного горения и предотвращения разрушительной детонации . Этого он добился с помощью асимметричного профиля камеры сгорания, который использовал эффект сжатия, чтобы вызвать турбулентность в газах над поднимающимся поршнем, сжимая их в камеру с одной стороны, где они воспламенялись свечой зажигания.

Быстро запатентованная конструкция была простой и очень эффективной, давая недорогим двигателям с боковым клапаном производительность гораздо более дорогих агрегатов с верхним расположением клапанов того времени. Эта разработка сразу же стала популярной у самых разных производителей автомобилей, от Vauxhall и Triumph до Harley-Davidson , Hillman-Humber, Ford, Austin и многих других. Вскоре его можно было найти почти на каждом производимом двигателе с боковыми клапанами, и, по цене около 37 пенсов за двигатель, Рикардо заработал значительные гонорары, пока улучшенное качество топлива не позволило в 1950-х годах занять верхние клапаны.

1931: Дизель с косвенным впрыском - камера Кометы

Несмотря на то, что это было вдохновлено, головка блока цилиндров Comet для дизельного двигателя, которая обеспечивала Рикардо большую часть его доходов от роялти с 1930-х годов до почти начала века, не была единичным, изолированным изобретением. В соответствии с изобретательским складом ума Гарри Рикардо, концепция Comet постоянно развивалась и совершенствовалась вплоть до 1990-х годов, идя в ногу с требованиями рынка и законодательства и адаптируясь к новым категориям автомобилей. Неизбежно, по крайней мере, один из многих одноцилиндровых испытательных двигателей в лабораториях Шорхэма будет оценивать новый вариант по принципу кометы.

За оригинальной Comet Mk1, впервые появившейся в двигателе AEC для лондонских автобусных парков в начале 1930-х годов, последовали улучшенные версии, обеспечивающие большую экономичность, лучший холодный запуск - некоторое время слабое место двигателей Comet - и большую мощность. К 1936 году 18 британских компаний и 14 иностранных фирм получили лицензии на технологию: среди этих организаций были такие известные торговые марки, как Citroën, Berliet , MAN, Armstrong Siddeley и de Havilland Aircraft . Fiat поспешил подписаться, после того как его технический директор провел демонстрацию со стороны AEC и лондонского автобусного оператора.

Развитие шло быстрыми темпами, и этот принцип распространился на другие сектора, такие как сельское хозяйство, где дизельный двигатель Standard-Triumph 23 оказался большим успехом в тракторах Massey Ferguson . Дизели Comet также использовались в следующих поколениях Land Rover и на большом количестве Peugeot, включая широко продаваемый 403 . К 1960-м годам Fiat был крупнейшим лицензиатом. Япония и Индия также были плодородной почвой, и к тому времени, когда в 1970-х годах истекали сроки действия патентов на Comet, почти все дизельные автомобили, представленные на рынке, использовали эту систему. Одно свежее приложение даже появилось сразу после тысячелетия.

1934: Citroen Rosalie - первый в мире серийный легковой дизельный автомобиль

Андре Ситроен был пионером во многих других областях, чем просто передний привод, оптимизация и унитарная конструкция, которыми он наиболее известен сегодня. В конце 1920-х он быстро оценил потенциал дизельного двигателя для легковых автомобилей и, проследив за работой Рикардо с AEC над лондонскими автобусами, оснащенными инновационной головкой блока цилиндров Comet, в 1933 году посетил Рикардо в Шорхэме, чтобы обсудить возможные варианты. совместная работа над 1,7-литровым агрегатом, подходящим для модели среднего размера. Благодаря тому, что инженеры Citroën работали вместе со специалистами Ricardo в Shoreham, прогресс был быстрым, и вскоре прототипы начали работать, что, как сообщается, к «полному удовлетворению» M. Citroën.

Модель была омологирована под названием Rosalie в конце 1934 года, а предварительная серия из 50 или 75 единиц была передана в аренду водителям такси для оценки в процессе эксплуатации. Когда они были проданы, Rosalie стала первым серийным легковым автомобилем с дизельным двигателем, поступившим на коммерческий рынок, опередив Mercedes 260D почти на год, хотя историки продолжают оспаривать реальные цифры.

Карьера Розали была бы более блестящей, если бы не смерть Андре Ситроена в 1935 году, последующие финансовые затруднения его компании и немецкая оккупация Франции: в итоге было построено несколько сотен двигателей, а также гораздо большее количество двигателей. фургоны и другие коммерческие автомобили. Как легкий и высокоэффективный семейный автомобиль, Rosalie заслужила высокую оценку французской прессы и стала образцом для моделей, на которые сегодня приходится более половины всех продаж в Европе.

1936: Летающие брызги

В связи с быстрым развитием бензиновых авиадвигателей во время Первой мировой войны и в 1920-х годах многие инженеры, в том числе некоторые военные, начали исследовать принцип дизельного топлива в надежде, что можно будет найти аналогичный или даже больший потенциал. По приказу Министерства авиации Рикардо работал над различными двигателями для самолетов и дирижаблей, и в 1929 году он получил запрос на сотрудничество с Rolls-Royce над преобразованием Kestrel V12 , в то время стандартного двигателя для истребителей. самолет, к работе на дизеле.

Чтобы облегчить изменение, Рикардо также удалил четыре верхних клапана Kestrel на цилиндр и заменил их системой с одним клапаном втулки, что повлекло за собой очень значительную модернизацию. Первые результаты были очень обнадеживающими, с большей мощностью и меньшим удельным расходом топлива, чем у бензиновой версии. Это привлекло внимание капитана Джорджа Эйстона , одного из трех гонщиков, которые установили последовательно более высокие рекорды скорости на суше и на воде в различных машинах. Эйстон был обладателем рекорда скорости дизельного двигателя в специально подготовленном седане, также с двигателем Ricardo (автобусный двигатель AEC с системой сгорания Comet), а его рекордсмен более позднего 1934 года был оснащен бензиновой версией Kestrel: Логика подсказывала, что дизельная пустельга RR / D в одной машине будет хорошей комбинацией.

И это подтвердилось: Flying Spray установил мировой рекорд скорости дизельного двигателя в Бонневилле в мае 1936 года со скоростью 159 миль в час (256 км / ч) - рекорд, который держался до 1950 года.

1936: Rolls-Royce Crecy

Сэр Генри Ройс, соучредитель Rolls-Royce , жил недалеко от Гарри Рикардо на побережье Сассекса, и еще в 1931 году они обсуждали возможность создания нового авиационного двигателя большой мощности для использования в самолетах-перехватчиках. Это требование привело бы к созданию некоторых из самых сложных поршневых двигателей, когда-либо разработанных. Рикардо работал над экспериментальным двухтактным дизельным одноцилиндровым двигателем E.65. Двигатель Rolls-Royce будет представлять собой модель V12 с непосредственным впрыском, стратифицированным наддувом, золотниковым клапаном с прямоточной продувкой и нагнетателем высокого давления. Управление полностью осуществлялось с помощью дозатора топлива, без использования обычного дросселя. Позже топливо было заменено на бензин, в результате чего Crecy получил уникальное сочетание характеристик бензинового двигателя.

Гарри Рикардо видел в двухтактном авиационном двигателе логический мост между обычными поршневыми двигателями и будущим поколением газотурбинных двигателей; он смог указать на примерно 50-процентное преимущество в мощности и 15-процентном расходе топлива по сравнению с вездесущим Rolls-Royce Merlin . Однако разработка мощных Rolls-Royce Griffon и Napier Sabre (также конструкция с клапаном-втулкой), с одной стороны, и реактивных двигателей Rolls-Royce Welland и de Havilland Goblin, с другой, означала, что необходимость во временном ограничении отпала. поршневой двигатель, и в декабре 1944 года проект был закрыт, к большому сожалению Рикардо. Некоторые ноу-хау позже будут использованы в других программах.

1938: гоночный двигатель Alfa Romeo V16

В крайне националистической довоенной атмосфере, царившей в Италии, Alfa Corse под руководством Энцо Феррари была вынуждена участвовать в соревнованиях, и ее глава отдела исследований и разработок, уроженец Испании, Вифредо Рикарт обратился к Гарри Рикардо за техническим советом. 3-литровый двигатель V16 с наддувом Tipo 162 , появившийся в результате этого сотрудничества, никогда не был предназначен для участия в гонках, не говоря уже о том, чтобы подвергаться гневным испытаниям, однако он остается одним из самых передовых двигателей для соревнований того времени и оказал влияние на конструкцию многих последующих двигателей. гоночные двигатели, в том числе послевоенные 158 и 159 Alfa и сверхсложный V16 BRM .

Вместе Рикарт и Рикардо создали широкоугольный V16 с углом между берегами 135 градусов; Это должен был быть высокоскоростной агрегат с квадратным отверстием и ходом поршня - необычная особенность в то время. Двухступенчатый наддув позволил повысить мощность первых испытательных двигателей до 490 л.с. при 7800 об / мин, с ожиданием достижения 560 л.с. при увеличении частоты вращения двигателя до 8200 об / мин. Это были самые высокие показатели удельной мощности из когда-либо достигнутых - за исключением только что выпущенного Mercedes-Benz 1,5-литрового двигателя V8.

Хотя было изготовлено достаточно компонентов для шести экземпляров этого двигателя, вступление Италии в войну положило конец всем дальнейшим разработкам. Тем не менее, у этого замечательного двигателя есть одно важное наследие: компания Ricart спроектировала дорожное купе Tipo 163 с центрально установленным двигателем без наддува. Можно утверждать, что это будет образцом для суперкаров со средним расположением двигателя, которые сегодня доминируют на рынке высокопроизводительных автомобилей.

1941: Баростат

Хотя Гарри Рикардо был глубоко привержен философии сложных бензиновых поршневых двигателей для британских истребителей времен Второй мировой войны, он в равной степени осознавал потенциал газотурбинного двигателя и уже помог Фрэнку Уиттлу с конструкцией камеры сгорания и горелки. своего прототипа реактивного двигателя. Мастерские Рикардо изготовили более 90 форсунок-форсунок, используемых в двигателе, который уже проходил испытания. Другой проблемой, касающейся Уиттла, был вопрос о подаче топлива к реактивному двигателю и о том, как можно стабилизировать давление в системе при наборе высоты и изменении атмосферного давления окружающей среды . Решение еще не было найдено, поэтому Рикардо попросили помочь. Он предложил устройство, предохранительный клапан, впоследствии названный «Баростат», который автоматически снижал давление в топливных магистралях по мере набора высоты самолетом. Это избавило пилота от необходимости постоянно регулировать настройки дроссельной заслонки и предотвратило риск превышения скорости двигателя .

Экспериментальный Gloster E.28 / 39 , построенный для испытания двигателя Уиттла, совершил первый полет в Великобритании с реактивным двигателем в мае 1941 года, а последующие разработки привели в конечном итоге к Gloster Meteor , двухреактивному истребителю, который поступил на вооружение Королевских ВВС в 1944 году. При разработке двигателя Уиттла Гарри Рикардо заявил, что откажется от лицензионных отчислений на устройства, связанные с реактивным двигателем. Сам Уиттл яростно защищал свою конструкцию, и оба были недовольны, когда компания General Electric в США, которой было разрешено копировать двигатель, сама запатентовала устройство и Рикардо Баростат.

1951: Упал локомотив

Детище подполковника LFR Fell, который убедил своего друга Гарри Рикардо заняться его разработкой, локомотив 4-8-4 Fell имел одну из самых сложных трансмиссий, когда-либо существовавших в железнодорожной отрасли.

Намерение Фелла состояло в том, чтобы избежать потерь при преобразовании энергии, возникающих в дизель-электрических локомотивах, которые затем поступали в эксплуатацию. С этой целью он разработал полностью механическую систему трансмиссии, которая обеспечивала необходимую переменную передачу и которая, как утверждалось, была легче стандартной. Было указано не менее четырех 500-сильных дизельных двигателей V12 Paxman-Ricardo, а также пара дополнительных морских дизелей AEC-Ricardo, работа которых заключалась в питании нагнетателей, питающих четыре основных двигателя. Две большие группы радиаторов и вентиляторы обеспечивали охлаждение всех шести двигателей, а сдвоенные кабины и дублированные органы управления позволяли локомотиву работать в любом направлении.

Четыре основных двигателя были гидравлически связаны с центральной коробкой передач с тремя дифференциалами. Система позволяла водителю задействовать любое количество главных двигателей в зависимости от нагрузки и требуемой скорости. Продуманная конструкция заключалась в том, что давление наддува, создаваемое двумя вспомогательными двигателями, постепенно падало по мере увеличения скорости основных двигателей, обеспечивая тем самым постоянную мощность в лошадиных силах во всем диапазоне оборотов. Локомотив поступил на пробную службу на линии Лондон - Дерби в 1951 году, но стал жертвой рационализации в рамках недавно национализированной железнодорожной сети. Тем не менее, интерес Рикардо к железнодорожному транспорту продолжался, и в последующие годы компания консультировала по многим программам железнодорожного транспорта и подвижного состава.

1959: Фотография горения

Знаменитая яркая лекция Гарри Рикардо 1931 года в Королевском обществе искусств, в которой он пригласил своих слушателей «сопровождать меня в цилиндре дизельного двигателя», страстно описал процесс сгорания дизельного топлива в мельчайших подробностях. Тем не менее, несмотря на всю драматичность, это в значительной степени результат его блестящего воображения и умозаключений, поскольку в то время никто не мог заглянуть внутрь рабочего цилиндра, будь то бензин или дизель.

Ранние тесты с пучками шерсти, стробоскопами и крошечными окошечками дали некоторые признаки внутренних явлений, но только в 1959 году, благодаря статье в New Scientist , инженеры Рикардо Хемпсон и Скотт смогли проиллюстрировать свои аргументы с помощью последовательности цветов. фотографии фактического возгорания. Снято с использованием серии зеркал и камеры Fastax, работающей со скоростью 16 000 кадров в секунду, это был первый из серии важных шагов в улучшении понимания процесса сгорания и образования загрязняющих веществ внутри цилиндра. Важно отметить, что инженеры больше не были слепыми, когда дело доходило до изображения событий горения, помогая конструкции камеры сгорания перейти от искусства к науке.

«Прозрачные» механизмы разного описания и возрастающей сложности позже эволюционировали, и их можно было использовать для оценки различных явлений, таких как завихрение, падение и сжатие , а также для изучения распространения пламени в мельчайших деталях. Однако самый большой шаг из всех произошел с развитием цифрового моделирования двигателя и газовых потоков в нем. Теперь чрезвычайно сложные модели CFD ( вычислительная гидродинамика ) и визуализация служат руководством для современных разработчиков двигателей, и любая конфигурация двигателя может быть смоделирована, а его производительность спрогнозирована с высокой степенью уверенности в ее точности. , и без необходимости создавать какое-либо оборудование.

1966: Дженсен Ф.Ф.

Тракторный магнат Гарри Фергюсон давно был убежден, что полный привод обеспечит важные преимущества безопасности как на дороге, так и на бездорожье. Не сумев убедить британских автопроизводителей принять его систему, он и основная группа инженеров разработали автомобиль Формулы 1, чтобы доказать это.

P99 был доведен до одной Формулы 1 победы, в 1961 году, по Стирлинг Мосс, и хотя Фергюсон умер в том же году, принципы были развиты и применены к инновационной роскоши купе - 1966 Jensen FF . Элегантно оформленный GT, оснащенный двигателем Chrysler V8, приводящим в движение все четыре колеса через трехступенчатую автоматическую коробку передач, также включает в себя авиационную систему противоскольжения Dunlop Maxaret, благодаря чему он был объявлен самым безопасным автомобилем в мире.

Несмотря на статус первого полноприводного дорожного автомобиля и первого внедорожника с АБС, высокая цена FF сделала его недоступным для многих покупателей; Это был такой же стильный, но более простой и менее дорогой перехватчик с задним приводом, который захватил воображение публики, и было выпущено всего 320 экземпляров FF.

Компания Фергюсона, к тому времени известная как FF Developments , продолжила предоставлять ценный опыт полноприводных автомобилей раллийным командам в эпоху Группы B и впервые разработала блок вязкостной муфты , который нашел широкое применение в дорожных транспортных средствах, таких как Ford Sierra XR4x4 и Sapphire Cosworth. . Компания была приобретена Рикардо в 1994 году и составляет ядро ​​трансмиссии группы Ricardo в Великобритании.

1968: переработка дизельного топлива

Название этого устройства не указывает на способность повторно использовать дизельное топливо или работать на других формах переработанного топлива. Вместо этого, это было результатом запроса ВМС США в конце 1960-х годов на разработку дизельной силовой установки, способной работать в течение продолжительных периодов времени на глубине океана до 600 футов (180 м). Термин «рециркуляция» в названии относится к способности установки смешивать часть выхлопных газов со свежим кислородом (перевозимым на борту как HTP ) и дизельным топливом, что позволяет работать под водой до 12 часов подряд.

Потребность в Recycle Diesel возникла из-за растущего военного и гражданского интереса к океанографическим исследованиям, которые выявили плохие характеристики подводных лодок, использующих чисто электрические силовые агрегаты со свинцово-кислотными аккумуляторами .

В спецификацию ВМС США для этого устройства входило простое управление и автоматизированное управление одним человеком, а также мощность в 30 л.с. - достаточная для того, чтобы 20-тонная подводная лодка могла развивать скорость 8 узлов. Замкнутый характер работы двигателя требовал точного согласования количества дизельного топлива и кислорода, впрыскиваемого в поток выхлопных газов, которые сами точно регулируются по объему, температуре и содержанию воды. Сжатый воздух использовался для запуска четырехцилиндрового дизельного двигателя Perkins, чтобы избежать риска образования взрывоопасной смеси кислорода, а готовый силовой агрегат имел мощность в три раза больше, чем массу аккумуляторов, и мог питать 10-тонный подводный аппарат в течение 16 часов. на 6 узлах.

Recycle даже появился в британской телевизионной программе Tomorrow's World, но в конечном итоге потерял импульс в вооруженных силах США и был вытеснен новыми разработками.

1970: Шум и вибрация

Рикардо открыл свои первые специализированные предприятия по борьбе с шумом - безэховую камеру и несколько сотрудников - в начале 1970-х годов, когда вскоре должны были быть приняты законы, касающиеся шума проезжающих мимо автомобилей.

Сегодня работа Рикардо в области NVH расширилась до области субъективного шума и качества звука, а также требований соблюдения законодательных ограничений по внешнему шуму.

Эта тенденция сохраняется, и с годами количество испытательных камер и персонала неуклонно растет. Качество звука сильно показал в недавней работе для Jaguar и McLaren - последний показал на телевизионной программе , - а также для BMW на Mini Cooper S .

Также было проведено моделирование шума различных предлагаемых типов двигателей Гран-при, в котором рядная четверка и V6 сравнивались с высокооборотистыми, безнаддувными двигателями V8. Никакого оборудования не было: все было сделано с помощью программного обеспечения WAVE .

1975: Opel 2100D с турбонаддувом

Этот Opel Rekord 1970-х годов был прототипом Ricardo, основанным на стандартном серийном автомобиле, и служил демонстратором технологий. Под капотом находился важный двигатель нового типа - турбодизель, - специалисты Ricardo были уверены, что он обладает значительным потенциалом на будущее.

Объем дизельных автомобилей в обращении в 1970 году был очень низким, возможно, потому, что сами автомобили, как правило, медленно заводились, были шумными, задымленными и с низкой производительностью, они, как правило, ограничивались стоянками такси в Европе, а не привлекали массового покупателя. .

Рикардо стремился к демонстрации турбодизеля, чтобы соответствовать характеристикам бензинового автомобиля с тем же рабочим объемом 2,1 литра; Это было достигнуто за счет увеличения мощности на 40 процентов по сравнению со стандартной моделью. Двойной топливный кризис 1970-х годов подтолкнул европейских автопроизводителей к действиям, и к концу десятилетия у Volkswagen появился дизельный Golf, Mercedes-Benz разработал свой пятицилиндровый турбодизель , а Peugeot первым представил на рынке свой турбодизель 604 .

1981: HRCC VW Jetta

В большей степени рабочий исследовательский автомобиль, чем демонстратор технологий, прототип VW Jetta 1981 года был частью программы HRCC Рикардо по повышению топливной экономичности бензиновых двигателей за счет ряда мер, включая гораздо более высокую степень сжатия и возможность работы на очень бедной топливной смеси. топливовоздушные смеси и толерантность к низкооктановым топливам.

В двигателе HRCC (High Ratio Compact Chamber) Jetta использовались уроки, извлеченные за почти пять лет фундаментальных исследований и испытаний концепций сжигания обедненной смеси на одноцилиндровых испытательных двигателях. В бензиновом варианте он заявил о тепловом КПД примерно на 10 процентов лучше, чем у стандартного двигателя, а также об улучшении фактической экономии на пять процентов. Головка блока цилиндров HRCC имела другую геометрию камеры сгорания и переместила свечу зажигания и клапаны; впускная система тоже была пересмотрена, как и профиль распредвала. В сочетании с поршнями измененной формы он давал степень сжатия 13: 1 - чрезвычайно высокую для того времени - но при этом мог работать на топливе с более низким октановым числом, чем его обычный аналог.

Было заявлено, что Jetta продемонстрировала хорошую управляемость, что часто является недостатком для автомобилей с обедненной смесью, и, хотя ее выбросы углеводородов были выше, чем у автомобиля-донора, она требовала более низких выбросов NOx и CO.

Эта программа привлекла внимание Агентства по охране окружающей среды США, которое заказало исследование версии двигателя HRCC, работающей на метаноле, и снова пришло к выводу, что в этой конструкции есть потенциал.

1982: Chevrolet Diesel

После шока, вызванного двойным топливным кризисом 1970-х годов, производители США приняли меры, чтобы утолить топливную жажду своих больших и тяжелых автомобилей. Некоторые поспешили импортировать модели меньшего размера, другие понизили стоимость больших бензиновых двигателей V8, которые долгое время доминировали на рынке. Однако некоторые из этих шагов имели неприятные последствия: многие из наспех созданных дизелей оказались непростыми в управлении, ненадежными или даже саморазрушающимися, что сделало дизель плохой репутацией на рынке США, на то, чтобы избавиться от него десятилетиями.

Тем не менее, даже после того, как эта первоначальная истерия по поводу топлива утихла и рынок вернулся к нормальному состоянию, GM осознала, что правильно поставленная дизельная энергия вскоре станет важной частью продуктового предложения любого крупного производителя, особенно когда речь идет о пикапах и других автомобилях. машины двойного назначения. Соответственно, GM поручила Рикардо в США помочь с новым дизельным двигателем, а для модели 1982 года Chevrolet представил новый 6,2-литровый V8 мощностью более 130 л.с.

Рикардо адаптировал существующий полностью железный бензиновый двигатель V8, в котором использовались знаменитые головки цилиндров Comet и непрямой впрыск с использованием механических форсунок и роторного насоса; Благодаря идентичным опорам двигателя и расположению болтов на кожухе двигателя, что и у бензиновой версии, дизель был заменен напрямую и легко интегрировался в производственную линию.

Доказательством эффективности конструкции стало 20/24 миль на галлон EPA по городу / шоссе, а надежность устройства была очевидна, когда она была выбрана для привода Hummer H1 . Двигатель оставался в производстве до 2000 года, когда его заменила серия Duramax .

1986: самолет "Вояджер"

Самолет Voyager отправился летать нон-стоп права по всему миру без дозаправки. Рикардо был одной из компаний, помогавших проектировщику и пилоту Ричарду Рутану в пятилетнем проекте по изменению конфигурации сдвоенных двигателей Teledyne Continental для достижения максимальной эффективности. Установленные в передней и задней части центрального фюзеляжа, на котором размещались два экипажа, двигатели выполняли разные функции: один должен был работать с перерывами на полном газу для наилучшего удельного расхода топлива во время набора высоты, а другой работал постоянно в крейсерском режиме. По словам представителей "Вояджера", ключом к экономичности в полете было поддержание работы двигателей как можно более обедненной.

Самолет из композитной конструкции с сухой массой всего 1250 кг, перевозящим более 3100 кг топлива, был оптимизирован для обеспечения максимальной подъемной силы и минимального сопротивления; с максимальной скоростью менее 200 км / ч он был уязвим для встречного ветра и турбулентности, часто вынуждая экипаж менять высоту в поисках более спокойных условий. Тем не менее, расчеты оказались точными, даже если показания расхода топлива в полете вводили в заблуждение: 23 декабря 1986 года, через девять дней после взлета, «Вояджер» снова приземлился на авиабазе Эдвардс в Калифорнии, пролетев более 40 000 км на высоте до 20 000 футов. (6000 м). В его баках оставалось всего 56 литров топлива.

1996 год: Ferrari 456

Ferrari поручила компании FFD-Ricardo в США разработать автоматическую версию четырехместного купе 456GT , сохраняющую знаменитый опыт вождения V12, но предлагающую простоту использования. Рикардо сконфигурировал четырехступенчатую трансмиссию с гидротрансформатором с нуля, используя покупные внутренние компоненты и новую компоновку, продиктованную архитектурой задней коробки передач Ferrari с шестиступенчатой ​​механической коробкой передач. Карданный вал от переднего V12 приводил в движение гидротрансформатор, установленный перед линией заднего моста, в то время как коробка передач располагалась позади и подавала свой выходной сигнал вперед на дифференциал.

В 1996 году, когда он был запущен в продажу, автомат 456, получивший обозначение GTA, вызвал сильную похвалу в самых неожиданных кругах - в журналах энтузиастов. «Одна из лучших автоматических настроек на любом быстром GT», - сказал Car Magazine, упиваясь трансмиссией, которая позволяла двигателю разогнаться до 7000 об / мин перед переключением на следующее передаточное число.

2006: JCB Dieselmax

Рикардо ранее помогал JCB в разработке дизельных двигателей нового поколения 444 для линейки строительных машин. Позже JCB и Рикардо решили сделать ставку на мировой рекорд наземной скорости для дизельных двигателей, используя двигатели JCB, разработанные Рикардо.

Моделирование Рикардо показало, что для достижения цели в 350 миль / ч (563 км / ч) требуется мощность в 1500 л.с., и, зная каждый компонент двигателя, специалисты по характеристикам дизельного двигателя Рикардо выяснили, что с двойным расположением двигателя эта цель может быть в пределах досягаемости.

Было непросто повысить мощность каждого двигателя со 125 л.с. до шестикратного увеличения мощности: положенный на бок и оснащенный сухими отстойниками, каждый четырехцилиндровый 5-литровый двигатель работал с наддувом 6 бар, с промежуточным охлаждением и впрыском воды; скоро они дали 600 л.с. Требовался ряд изготовленных на заказ компонентов, в том числе цельный коленчатый вал, топливные форсунки и поршни для соревнований, а также модифицированные профили кулачков.

Командир крыла Энди Грин, пилотируя автомобиль JCB Dieselmax LSR на соляных равнинах Бонневилля в штате Юта, в августе 2006 года, успешно достиг нового рекорда скорости дизельного топлива в 350,092 миль в час (563,418 км / ч).

2008: Foxhound и военные автомобили

Foxhound, разработанный Рикардо под названием Ocelot , представляет собой радикальное воплощение формулы патрульной машины со светозащитой. Изменение военных требований, таких как миротворческие обязанности и патрулирование в потенциально враждебных районах, обнажило ограничения существующих конструкций, основанных на платформах 4x4 средней грузоподъемности; в частности, требовалась улучшенная защита от придорожных бомб и СВУ .

Среди требований военной спецификации был максимальный вес 7,5 тонны (для обеспечения воздушной перевозки вертолетом Chinook ) и ширина не более 2,1 м. Архитектура, разработанная Рикардо и его партнером Force Protection Europe, радикальна: корпус имеет V-образную форму для отражения взрывов бомб, все силовые агрегаты и механические компоненты размещены внутри, а сменные задние «гондолы» позволяют ему выполнять свои обязанности как бортовой пикап, скорая помощь или разведывательный автомобиль. Шестицилиндровый двигатель объемом 3,2 литра приводит в движение все четыре колеса, и даже если снесет все колесо и угол подвески, автомобиль сможет продолжить движение.

Простота доступа для обслуживания или ремонта механических элементов является первоочередной задачей: внутри корпуса двигатель, трансмиссия, выхлоп и воздухозаборник смонтированы на одной раме, что позволяет снимать весь узел и заменять его другим. менее чем за час.

Рикардо произвел значительную партию фоксхаундов для министерства обороны Великобритании, и опыт, накопленный в рамках этой программы, был использован в последующих проектах для военной техники.

2009: McLaren M838T

В 2009 году McLaren выбрала Рикардо в качестве партнера по разработке и производству нового двигателя для дорожных автомобилей. Рикардо - через FFD - ранее поддерживал McLaren, поставляя серийную трансмиссию для оригинального дорожного автомобиля McLaren F1.

Технические требования были непростыми: двигатель должен был быть самым мощным, чистым и эффективным в своем классе. Между началом проектирования и пилотным производством оставалось всего 18 месяцев. С развертыванием программных средств мирового класса вскоре была определена базовая конфигурация двигателя - 3,8-литровый твин-турбо V8, а использование конструктивных элементов техники сборки помогло избежать сложных этапов процесса сборки.

В общей сложности более 400 сотрудников Ricardo внесли свой вклад в проект, двигатель и современное производственное предприятие в штаб-квартире Ricardo в Шорхэме были завершены к сроку, установленному на январь 2011 года, а к концу года - 1500 двигателей. был доставлен. В соответствии со спецификацией, эти двигатели действительно сочетали выдающуюся мощность - 600 л.с. - при выбросе CO2 всего 279 г / км . Впоследствии мощность была увеличена сначала до 625 л.с., а затем до 650, и с тех пор McLaren увеличила свой контракт до 5000 двигателей в год.

2011: сотрудничество Рикардо с Jaguar Land Rover

На протяжении всего своего существования Рикардо поддерживал консалтинговые соглашения с крупными автопроизводителями, производителями двигателей и государственными организациями того времени. Эти соглашения по-прежнему имеют большое значение для руководства компаний, нуждающегося в консультациях и технических советах.

В ноябре 2011 года было объявлено об особых рабочих отношениях с Jaguar Land Rover, которые касаются разработки продуктов, направленных на обеспечение максимальной эффективности. Обе компании заявили, что это соглашение позволит в кратчайшие сроки вывести на рынок выбранные программы. Двумя примерами ключевых программ с активной поддержкой Ricardo являются четырехцилиндровые бензиновые версии роскошных автомобилей Jaguar XJ и XF для китайского рынка и полноприводные производные этих же моделей, нацеленные на покупателей в штатах Северной Америки. . Рикардо смог поддержать Jaguar Land Rover в период исключительно быстрого расширения и разработки моделей.

Другие примеры поддержки Рикардо для Jaguar Land Rover включают версию с механической коробкой передач нового спортивного купе и кабриолета Jaguar F-Type, а также их полноприводные версии. Выгоды взаимны: Jaguar Land Rover смог вывести на рынок больше продуктов в более короткие сроки и в соответствии с мировыми стандартами, а сотрудничество привело к обмену опытом в ключевых областях проектирования и управления программами.

2011: накопитель энергии TorqStor Маховик

Сохранение энергии в быстро вращающемся маховике естественно привлекает инженеров, обещая максимальную эффективность, поскольку не требуется расточительного преобразования энергии - система полностью механическая. В 2011 году Рикардо объявил о важном прорыве в своем новаторском проекте высокоскоростного маховика Kinergy (предшественник TorqStor), представив магнитную муфту и систему зубчатой ​​передачи, позволяющую передавать энергию на маховик и от него непосредственно через защитную стенку, удерживающую маховик. в своем вакууме. Это дает гораздо лучшую эффективность, чем использование механического вала, вращающегося со скоростью маховика, которая может достигать 60 000 об / мин, а также может обеспечить понижение до гораздо более низких скоростей, чтобы сделать эту энергию более доступной.

Концепция Kinergy мощностью 960 кДж была особенностью проекта механического гибрида Flybus, возглавляемого Torotrak и включающего Optare и Allison Transmission. Демонстрируя эффективность систем с маховиком для энергосбережения, когда рабочие циклы являются регулярными и повторяющимися, Рикардо также продемонстрировал систему на экскаваторе HFX в 2013 году; По оценкам компании, экономия топлива составит 10 процентов, а при использовании колесных погрузчиков возможно больше.

Дальнейшие применения были изучены в различных областях, включая дизельные поезда. Ricardo, Artemis Intelligent Power и Bombardier совместно работают над исследовательским проектом DDflyTrain, чтобы использовать систему маховика TorqStor нового поколения для обеспечения рекуперативного торможения, ранее доступного только на электропоездах, в дизель-гидравлических агрегатах. Признавая потенциал TorqStor в области простого и экономичного энергосбережения за счет гибридизации, система была выбрана Всемирным конгрессом SAE для получения награды Tech Award 2014. Исследовательский проект под руководством Рикардо совместно с Министерством транспорта Великобритании выявил варианты модернизации технологий для дизельного парка железнодорожной сети, и компания работает с Bombardier и Artemis над интеграцией накопителя энергии маховика Ricardo TorqStor для рекуперации энергии торможения в дизельном подвижном составе. .

2015: Железнодорожная и морская инженерия

Другие проекты Рикардо в железнодорожной отрасли включали оценку целесообразности использования сжиженного природного газа вместо дизельного топлива для Канадской национальной железной дороги , проектирование и разработку критически важных для безопасности электронных систем управления и сотрудничество с Scomi Rail из Малайзии по разработке технологии монорельсовых трансмиссий. Важный шаг был сделан в первом квартале 2015 года с приобретением Lloyd's Register Rail и образованием отдельного бизнес-подразделения Ricardo Rail.

В морской области опыт Ricardo был применен ко всему: от небольших подвесных моторов и кормовых приводов до больших 16-цилиндровых дизелей мощностью 8 МВт; Новые концепции двигателей обещают уровни эффективности, близкие к 60 процентам, а компьютерное моделирование полных судовых силовых установок позволяет рассчитать вероятные преимущества конкурирующих технологий хранения энергии и дать прогнозы окупаемости инвестиций. Одна программа выявила и устранила проблемы с вибрацией палубы, влияющие на 55-футовый роскошный моторный круизер.

Макси-скутер BMW C600

Рикардо, успешно сотрудничавший с BMW при разработке модернизированного спортивного мотоцикла K1200 с четырьмя цилиндрами в 2008 году и роскошного турера K1600 с шестью цилиндрами в 2011 году, был выбран в качестве партнера по разработке нового макси-скутера.

Частью задания Рикардо было посещение большого количества внешних поставщиков проекта, чтобы убедиться, что производство соответствует высоким стандартам BMW. На более техническом уровне для параллельного сдвоенного двигателя был выбран угол поворота коленвала 270 градусов , чтобы придать ему более мощную выхлопную ноту, напоминающую V-образный двухцилиндровый двигатель с углом наклона 90 градусов. Скутер прошел через шлюзы своих ранних проектов, основанных исключительно на результатах анализа и моделирования.

Чистая энергия

Основные программы в энергетическом секторе, которые Рикардо предпринял в последние годы, включают инженерно-аналитическую поддержку для морской ветряной турбины Samsung Heavy Industries мощностью 7 МВт, разработку более надежного солнечного коллектора и двигателя-генератора по сниженным ценам, а также тестирование технологий трансмиссии для крупный производитель ветроэнергетического оборудования.

Кроме того, широкое распространение получило крупное исследование Национальной сети Великобритании по балансировке сети посредством зарядки парка электромобилей, и в конце 2014 года Рикардо приобрел PPA Energy, чтобы значительно расширить свои возможности в этом секторе.

Таксибот

С бумом авиаперевозок в начале этого века резко выросли выбросы авиации, причем не только в атмосферу. Увеличение движения самолетов привело к еще большему скачку выбросов на уровне земли, поскольку самолеты маневрируют и рулят своим ходом перед ожиданием своего места для взлета.

Обнаружение того, что средний пассажирский реактивный самолет потребляет более 477 литров топлива во время руления, побудило компанию Israel Aerospace Industries (IAI) исследовать трактор для наземного обслуживания, способный буксировать самолет к месту взлета, где затем будут запускаться основные двигатели. Это позволит не только сэкономить топливо, выбросы и уровень шума на уровне земли, но также снизит количество работающих двигателей на уровне земли, когда попадание мусора является серьезным риском.

У IAI была концепция полуавтоматического буксира - Taxibot - который зажимал носовое колесо самолета и управлялся дистанционно пилотом, как если бы он или она рулили самолетом обычным способом. Рикардо усовершенствовал концепцию, добавив третью ось и улучшенную систему управления; ключевым шагом было использование тормозов самолета для снижения скорости.

Рикардо построил буксир и испытательный прицеп, который имитировал нагрузку самолета Боинг 747 , а позже списанный 747/200 был использован для дальнейшего улучшения ощущений системы, по опыту пилота. С тех пор IAI работает с Airbus в Тулузе, а совсем недавно Taxibot проходил оценку в аэропорту Франкфурта и был сертифицирован Boeing для 737.

Некоторые дополнительные известные проекты

  • Трехточечная навеска с датчиком тяги, используемая на тракторах . Инновация Рикардо заключалась в том, чтобы автоматизировать его так, чтобы он работал только во время движения автомобиля.
  • Исследования двигателя Стирлинга с точки зрения топливной экономичности - по заказу Министерства энергетики США в 1978 году.
  • Системы прямого впрыска топлива для авиационных и автомобильных двигателей.
  • Примерно в 1990 году Рикардо приступил к разработке автоматической трансмиссии с промежуточным валом как части интегрированной системы управления силовой передачей.
  • Коробки передач для автоспорта, в частности, коробка передач Audi R8, используемая в 24 часах Ле-Мана.
  • Улучшение двигателей мотоциклов серии BMW K1200 , которые впоследствии были установлены на модели BMW Motorrad K1300S, K1300GT и K1300R .
  • Выполнение полного проекта шестицилиндрового двигателя для BMW Motorrad BMW K1600GT и K1600GTL , а также разработка и производство его трансмиссии по контракту с BMW.
  • Разработка среднеразмерных скутеров BMW C400 X и C400 GT . Новый одноцилиндровый силовой агрегат ICE с рабочим объемом 350 куб. См и полной компоновкой автомобиля, включая интеграцию, проверку и промышленное внедрение.
  • Двигатель, способный переключаться между двухтактным и четырехтактным циклами , стал результатом сотрудничества между Ricardo, Denso , Jaguar Land-Rover и Центром автомобильной инженерии Брайтонского университета. Утверждается, что двигатель увеличивает экономию топлива до 25%.
  • Компания сотрудничала с Xtrac , оказывая помощь в производстве некоторых деталей для коробки передач 1044, поставленной в 2010 году трем командам Формулы-1: Lotus , Virgin и HRT . Эта коробка передач была соединена с двигателем Cosworth CA2010.
  • Рикардо провел расследование по имени SAIC в уплотнительную прокладку головки блока вопросов K серии Rover и устранить проблемы с двигателем. Улучшения включали переработанную головку и корпус, а также изменение производственного процесса и качества материала. Никаких проблем с прокладкой головки не зафиксировано, и благодаря Рикардо SAIC Kavachi считается окончательной версией Rover K Series.
  • Трансмиссии производства Ricardo используются в Jaguar XJ220 , Ford GT , Aston Martin Valkyrie и Hennessey Venom GT со скоростью 270 миль в час .

использованная литература

внешние ссылки