Роторно-лопастной двигатель. Начало.

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
По поводу лабиринтных уплотнений.
Они для РЛД невозможны в принципе.
Так как у есть участки, где лопасти замирают.
А чтобы обеспечить компрессию нормальную лабиринту нужно движение. Нет движения - нет уплотнения.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Тут на ум пришел материал "ситалл" - дешевое кристаллическое стекло (pyrokeram).
Зачем ситал? Тем более у нас этим словом почти любую керамику обозвать можно.

Для поршней и головок цилиндров уже давно и успешно применяется нитрид кремния. (правда пока только в экспериментальных двигателях). Делается из песка и воздуха. Еще из этой керамики делают сменные наконечники резцов для обработки прочных сталей. Технология настолько проста, что пока только ленивые не делают поршни из нитрида кремния. Правда пока дороговато, потому что в штучных экземплярах.

Кстати, на профильном форуме ё-мобиля:
http://forum.mobilyo.ru/viewtopic.php?f=37&t=389&start=190
Тоже предлагают оба шатуна на один коленвал завести, чтобы избавиться от прегруженной гремящей шестерни. Так что не только у дураков мысли сходятся.  :-[ И еще там намекают, что на "боевом" моторе так и сделано, а мультипликация с гремящими шестернями - для дезинформации конкурентов. Так что на текущий момент никаких проблем с синхронизатором нет. Намекают, что в настоящий момент двигатель все же работает на стенде и нарабатывает ресурс. А все причастные воды в рот набрали потому что сами ждут результатов ресурсных испытаний.
Хм, не дадите точной информации по предложенному синхронизатору без шестерни?
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Ладно, о ё-моторе.
Если он пойдет в серию в виде РЛД, то
он будет совсем другим, не таким как нам его показали на презентации.
Во-первых. Они ошиблись с мощностью. Он сильно мощнее, чем ребята хотели. Значит двигатель будет компактнее.
Во-вторых. Если они будут применять ЭЦ зацепление, то пропорции рабочая камера/синхронизатор не изменятся.

Сейчас, я уверен, у них трудности с уплотнениями. =) Этому способствовала форма тора - зуб даю.
Ну и все.
Двигатель еще на испытаниях, которые все же скоро закончатся. И если решит примут ставить РЛД, то его практически весь переделают и переработает. Это будет РЛД, но совсем другой.
В ё-мобиле работают все же адекватные люди. Они пробуют, делают выводы.
Нужно понять, что ни один гений, ни один форум не даст полной картины, пока механизм не появится в железе.
Ёшники это понимают.

По поводу моего синхронизатора. Я изрядно проболел и не мог заниматься проектом в железе. Но сегодня имею следующее: все специалисты сошлись в одном мнении: предложенный мною механизм работоспособен.
На днях буду подавать документы на Патент, как заявка поступит, раскрою карты.

О, кто-то где-то писал, о том, что на самом деле в ё-моторе нет шестерней, я трогал руками образец на выставе. Там они есть. Так вот, а коль там нет шестерней, то, что там есть?
Ответ мне нужен не из серии "гладиолус", а там гладиолус, связанный с тюльпаном, который жестко закреплен на камне.
Я думаю все поняли, что если выражаться, то выражаться нужно конкретно. С данными объективными.

Двигатель в железе начну делать с лета. Сейчас меня опять ждет больница. Плюс бизнес начал сдавать позиции, надо его за уши вытянуть, чтобы время на все было.

Ах, и да! Теперь весь флуд не по теме будет тереться.
Хорош, блин, вы бы еще обсуждали, как бабу в постель лучше уложить.
О и еще! Любая фамильярность после моего сообщения будет так же тереться.
Относимся друг к другу с уважением, если у кого-то с этим проблемы, то пусть попробует через зубы делать так. Все сообщения с грубостью по отношению к участникам будут тереться. Начиная с этого сообщения. Хватит! А то я с вами тоже ругаться начал. Меня так мои сотрудники из себя не выводят, чем некоторые тут на форуме... :craZy

И еще одно: категорически и полностью будут тереться сообщения с текстом "это не будет работать". Если вы так считаете, то объясняйте почему так. Если хоть кто-то напишет "синхронизация, охлаждение, уплотнения", то билет на ветку данного форума ему заказан. Ибо это говорит о том, что у человека после прочтения более 20 страниц форума, мозга так и не появилось, значит и не появится вообще.
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
есть участки, где лопасти замирают
Придется мне еще почитать о лабиринтных уплотнениях...

А вот быстрота изменения объема/давления - в РЛД остается высокой постоянно - за короткие отрезки времени в утечки уходит малая доля давления...

А как зависит скорость утечек в микро-зазоре от относительной взаимной скорости лопасти и корпуса? (Желательно формулу или эмпирику)
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
[quote author=7F7D6079606C6E7B607D0F0 link=/686#686 date=][quote author=7E595D48505911515D443C0 link=/684#684 date=]Если хоть кто-то напишет "синхронизация, охлаждение, уплотнения", то билет на ветку данного форума ему заказан.  [/quote]
Извините по недомыслию случайно попал на вашу ветку, курите вы свой бамбук сами, я первый  после такого объявления ухожу. [/quote]

Все эти вопросы решаемы. Наиболее сложный - синхронизатор. Да и тот решаемый:
1) Одна разработка у меня
2) Другая у ребят из Харькова
3) У ё-мотористов.

Кто-то решает в своей жизни, а кто-то, как попугай повторяет за другими то, в чем сам не разбирается.


Завтра еду в Роспатент опять. Надо еще до моей больнички решить вопрос с патентом.

Вечером нарисую и покажу вариант уплотнителей.

Виктор, в РЛД меняется скорость движения лопастей, меняется давление в рабочих камерах. Слишком много переменных. Потенциально применений лабиринтного уплотнения позволяет отказаться от смазки и даёт более высокий КПД за счет меньших потерь на трение. На практике величина утечек будет такова, что процент этого повышенного КПД не даст в итоге ничего полезного.
Конечно, без испытаний что-то утверждать неправильно.  В данном случае это мне подсказывает интуиция и здравый смысл. Нужно все проверять эмпирическим путем. Был бы рабочий образец. Собрали бы лопасти с лабиринтом и посмотрели. Пока же для пробного образца все же будет применен способ уплотнения с уплотнителям.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Ладно, поехали по уплотнениям.

Во-первых. Нужно понять, что некоторые аспекту уплотнения РЛД похожи на РПД.
Во-вторых, я сейчас разбираю именно тот случай, когда применяется камера прямоугольного сечения.
Если применять тор, то в качестве уплотнителя будет выступать банальное кольцо.
И именно поэтому я не согласен с конструкцией тора: кольцо под действием центробежной силы будет сильнее прижиматься к верхней стенке, при этом нужно помнить, что лопасти то ускоряются, то замедляются. В общем, это паштет какой-то получается.
Именно поэтому решить вопрос износа уплотнительных элементов проще в цилиндрической камере, т.е. в той, что в сечении даёт прямоугольник.

1) Немного о материалах. Для того, чтобы у нас было Евро 5 для РЛД нужно уплотнять при помощи материалов, которые обеспечивают нормальную работу в условиях сухой смазки. Если плевать на евро, то можно заливать масло в топливо и поставить чугунные уплотнители. Работать будет. Но не может идти и речи о коммерческом успехе данного двигателя.
Что касаемо таких материалов, то и на самом деле множество. Об этом написано овер 9000 научных или около того статей.
Ё-мотористы собираются применять тефлон. Да не простой. В рекламах всяких он наномодифицированный. На деле это флувис. Работает при температуре до 300 градусов. Должно хватить.
Я же хочу применять меднографитовые уплотнители. На это есть 2 причины: проверено: износ напрямую зависит от трущихся поверхностей. Он может быть и десятки тысяч часов - запросто. Второй плюс его в термостойкости. Не помню, сколько там в градусах, да и лень смотреть. Но для двигателя хватит. И последний самый важный плюс - высокая теплопроводность. Выше, чем а у алюминия.
2) Тут общая схема, как можно уплотнить периментр. Схема сделана за 3 мин, поэтому тупа и примитивна. Но нам же нужно понять смысл, а не смотреть на красоту и пропорции, что будут в реальности, верно?

3) Детали 1 и 2 обращены к верху, т.е. это тоже самое, что радиальный уплотнитель у Ванкеля.
деталь 1 - это уголок
деталь 2 - радиальный уплотнитель.
Зачем нужны уголки? Чтобы компенсировать тепловое расширение деталей и не оставалось никаких зазоров. Можно и без них, но с ними лучше.
Что же отличает этот радиальный уплотнитель, от того, что стоит в Ванкеле?
Секрет один: в ванкеле уплотнитель ходит по дуратской траектории, поэтому у него такая форма, поэтому он весит эти 15 грамм, которые отрывают кусками металл с корпуса. В этом и есть минус Ванкеля: площадь пятна контакта - минимальна и ничего с этим не сделаешь.
Что же в РЛД? Размер лопасти, которая вращается в корпусе - это не холмик от ротора в РПД. Следовательно никто не запрещает сделать радиальный уплотнитель тонким и легким. 5 грамм вместо 15 - пожалуйста. К тому же и для Ванкеля разрабатывались технологии, позволяющие заклинивать радиальный уплотнитель на высокой скорости. Для РЛД эти технологии так же применимы. Но скорее всего проблема износа решится снижением массы, а если не поможет и это, то можно установить клинья.
С позволения рисунок с сайта Игоря Петрович:

4) под цифрой 4 - нижние уголки. Тут ничего интересного.
5) Под цифрой 3 - боковые уплотнители.
Они сильно, сильно шире, чем радиальный уплотнитель. И по мимо функции уплотнения, ввиду того, что они сделаны из теплопроводного материала, они должны отводить тепло. В отличии от радиального уплотнителя на них не действует центробежная сила поэтому, сила, с которой они будут прижиматься к корпусу напрямую зависит от прижимных пружин и давления газа.
Посмотрите на это все сбоку.

Насколько сильно это снизит тепловое напряжение? Я не знаю. Надо считать - что мне лень, или смотреть уже на опытном образце.
Такая схема отвода тепла невозможна для РЛД с торовой камерой.

Старался обо всем кратко, у кого есть фантазия, тот сам додумает. У кого нет... помолимся за его душу...

Конечно! Я тут еще не сказал не слова о уплотнении выходящих валов. Но это смешно! Эту проблему решили уже десятилетия назад.
 

anton19286

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Томск
ось коромысла параллельна оси вращения поршней, само оно находится в теле поршня.
к одному концу цепляется уплотнительное кольцо, к другому груз той же массы. в результате, как бы быстро система не вращалась, кольцо на внешнюю стенку не давит.
можете бежать патентовать.
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Дедушка, который спец по Ванкелям и сделал на пенсии РЛД, с учетом своего "роторного опыта" , - он наделал спец. полосок линейных уплотнителей. Сложновато, конечно, и много их, материал и точность изготовления - дорогие.

Так он тоже говорил, что компенсировал часть центробежной силы на внешних линейных уплотнительных полосках...

На рисунке почти все элементы его уплотнений видно отдельно.
Лопасть повернута к зрителю своей нижней частью - ею она прижмется к втулке-полуоси четырьмя болтами, работающими на срез и растяжение.
Дедушка и там предусмотрел "линеечки". 
Технически "решение в лоб" оказалось реализуемо, и моторчик запустился с первого же нажатия на кнопочку электростарта.

Потом, после некоторой обкатки, дедушка снова разобрал все и посмотрел, есть ли кое-где налет нагарчика от "просвиста" утечек?  Смесь у него была двухтактная, с маслицем.

Такие уплотнения оказались хороши.
Одно только:  именно эти малюсенькие деталюшечки стоили ему половину стоимости мотора. (Он все детали заказывал в Австрии)
Желательно найти решения проще и дешевле!
 

Вложения

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Дедушка не оставил без внимания ни одного уголка периметров, по которым возможны утечки. Он - перфекционист по человеческому типу. Не смог иначе...

А если допустить компромисс?
Мелкие участочки и уголочки суммарного периметра утечек НЕ уплотнять?
Допустим, возьмем стандартное кольцо, отломим от него "лишнее", а один из концов глухо заделаем во втулке, несущей лопасть...
Тогда центробежные силы будут преодолевать силу упругости кольца (так надо заклинить конец)...
Уплотнение по "полукругу" лопасти, около "лба" лопасти, - уплотнится одним-единственным "полукольцом".

Другой конец полукольца, - свободный, - в худшем случае откроет "замок" в щели на высоту зазора...
Но ДОЛЯ этой "точечной" неплотности - "наплевательски мала"!

Надеюсь на рисунке будет нетрудно представить сказанное?
Изображен только правый лоб лопасти (полузаготовка), слева будет симметричный левый "лоб"...
 

Вложения

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
можете бежать патентовать
У Ванкеля с сотрудниками (одним из них и был вышеупомянутый дедушка) - было десятки лет борьбы за рациональное уплотнение роторного (не бывалого до того) типа "поршней".

И патентов они "наклепали" многие сотни - много вариаций.
Посмотрите на треугольный ротор Мазды с его уплотнениями - и можете увидеть те самые лучшие и практичные решения, - в том числе, вероятно, и компенсирующих центробежные нагрузки на апексы...  Лопасти в этом смысле похожи на "треугольники" Ванкеля :)
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Что касается "моторчика Дедушки", то он не стремился сделать его "рекордным" и не стремился вообще произвести на кого-либо какое-то впечатление.
Он, скорее, замкнутый в себе.

Долго выспрашивал меня, зачем я интересуюсь его моторчиком.
Ясно, у меня нет замашек бизнесменов, - я объяснил, что симпатизирую таким моторчикам, поскольку впервые познакомился с их схемой в 15 лет и "влюбился".

Тогда и он рассказал, что в своей юности, будучи проездом в Голландии, мельком в одном из музеев увидел макет, в котором "ветряные мельницы" играли в "кошки-мышки": поддаются и снова удаляются :)

Контакт установился, и он предоставил мне скан-копии некоторых его фото - с деталями моторчика.

Жизнь и у него была длинная, но посчастливилось работать в КБ непосредственно с инженером Ванкелем. За те годы им был собран ценный опыт проектирования с "роторниками".

Свой моторчик он спроектировал сам. Правда, чертить в компе он не умел, поэтому поручал молодому немцу перечерчивать с ручных эскизов. Это стоило ему тоже немало денег...

Но "охота - пуще неволи"!  По чертежам СAD/CAM данные были непосредственно переданы мастерам по станкам с компьютерным управлением CNC - в Австрии.

Дедушка не экономил на мечте своей юности! Само изготовление, за исключением уплотнений, - стоило много меньше, чем исполнение чертежей и уплотнителей.
А заплатил он, как он сказал, около 4000 немецких марок.
Длилось его удовольствие от творчества около одного года.
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Дедушка применил синхронизатор по схеме Кауэртца, модифицировав его симметричным распределением нагрузок:

Каждое из двух водил, соединявшееся с втулкой-полуосью, он сделал двуплечим.
Отсюда и 4 одинаковых шатунчиков, - соединявших двуплечие водила с эксцентриками, выполненными заодно с 4-мя сателлитными шестеренками.

Шестеренки он закрепил в 4-х подшипниках скольжения, помещенных между двумя параллельными дисками, собранными в пространственную "коробку".

На рисунке видно эту коробку. (Эксцентрики с нижней стороны)

Виктор (ingener) уверен, что зубчатое зацепление ВСЕ ЖЕ можно сделать живучим (у него есть понятие, КАК).
Так же считают, видимо, томские инженеры, сделавшие Прохорову, зубчатый синхронизатор с новейшим зацеплением...
 

Вложения

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Многие относятся скептически к такому синхронизатору: прежде всего лоббисты-поршневики.

Они завышают планку требований до заоблачных высот, - непременно требуя от РЛД лучшего ресурса, чем от поршневиков, выбрасываемых от износа после рекордных однодневных гонок :)

Когда это будет выполнено в опытном образце, например из ситалла - они же заявят, что это не в счет, - надо, чтобы это же было сделано в серии...
Лукавство лоббистов-поршневиков и прочих... основывается на том, что гигантов-моторостроения, производящих серии поршневиков, НЕВОЗМОЖНО свалить начинающим фирмам.
Так было во все времена...

Печальное свидетельство тому, необычный трехцилиндровый дизелек Elko гениального инженера Elsbett'a, с рекордным (25 лет назад) прямым впрыском грубого распыления любого топлива:  АЗЛК с таким моторчиком на "Москвиче 2141" пал, как и президент Бразилии, одобрявший внедрение Еlko у себя в стране, - в экономической борьбе миллиардеры-монополисты имеют свои "изящные ходы".

Мне видится выход в том, чтобы ДЕЛАТь САМИМ, что нравится, или покупать у МАЛЕНьких новаторских фирм:  НЕ ПОКУПАТь у миллиардеров, скупающих редчайшие патенты на корню, чтобы спрятать их надолго  "под сукно".

К сожалению, иллюзию патентообладания - якобы "патента на будущие большие деньги", - изобретатели раскусывают слишком поздно, - только после значительных затрат на многочисленное патентование, - без окупания вообще.

"На фиг" нужен "мировой уровень", когда летать не на чем?

Исключительно в российской печати очень употребительно слово "мировой". Читаю на других языках - там вместо этого просто приводят перечень зарубежных заказчиков/потребителей/покупателей:  - часто поименно, без патетики.

Задумываюсь, - не от чувства ли собственной неполноценности, "петушки кукарекают" об очередном "мировом восходе" Солнца?  Или провокаторы-поршневики требуют такого возвещения?  Простим им, - их не учили на примерах РЛД, - преподавателями у них были не роторники, а "поршневики"! :)
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
@ anton19286

Антон, я же говорю: технологий компенсаций в РПД придумано масса, все они применимы и для РЛД.
Клинья я привел в качестве примера.
И, если быть корректным, то при тех размерах уплотнителя применять противовес не очень целесообразно. Клинья куда проще.
Запатентовано давно)
Я где-то даже статью видел, где все варианты компенсации центробежной силы для радиальных уплотнителей РПД. =)
Сотни таких вариантов.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
@ Bиктор

Виктор. Уплотнить то нужно периметр только. А не все уголки.
Вот у меня пример уплотнения только периметра.
Да, не совсем мало деталей, но  и не совсем много.
Все реально. Плюс есть возможность часть тепла от ротора отводить.
К тому же у дедушки очевидный косяк вот в чем: не нужно делать радиальные уплотнители такой толщины. Это явное наследие Ванкеля, ибо там радиальный уплотнитель движется по нереальной траектории и истачивается со всех сторон.

Касаемо зубчатого зацепления в качестве силовой схемы. Тот тут ответ один: да! Работать будет. В случае с ё они даже просчитали при каких габаритах, это если еще учесть новый тип зацепления.

Синхронизатор можно сделать компактнее. Если не использовать зубчатое зацепление в качестве силовой схемы.
Но опять же: даже на зубчатом зацеплении двигатели заводятся и работают.

Сегодня полдня проторчал в Роспатенте. Перерыл там кучу образцов. Самые необычные распечатал: у них нельзя отправить себе на почту материалы патентов... ну и пофик. Сейчас нет фотоаппарата под рукой. Так бы показал, каких чудищ народ там напридумывал.
88 патентов на тему РЛД только по России.
К сожалению, большинство из них повторяют друг друга: эллипсовидные зубчатые колеса, механизм Кауэрца или кулачковый или с карданной петлей. - это основа основ.
Много бреда с гидравликой или электроприводом. Такое даже не читал.
Нашел, кстати и патент Игоря Петровича.

На след неделе хочу уже подать заявку. Если повезет, конечно.
Как подам, так раскрою тайну)
Механизм есть уже рабочий, давно. Я не понимаю, почему никто даже о нем не подумал....

Кстати, патент я буду получать сам. Не хочу никого нанимать. Надо самому познать систему. Сегодня я заплатит 560 руб за то, чтобы распечатать листы 5 патентов, которые мне наиболее понравились) К тому же там есть картинки, которые я выложу на сайте этом позже людям на радость.
 
Вверх