Роторные двигатели - идеи и критика.

Стриж

Мы будем строить автолеты!
Откуда
г. Тюмень
Сравнительный лобовой габарит РПД и РД «П»  при одинаковом рабочем объеме 2л (без навесного оборудования). Поддон для масла увеличивает высоту РПД примерно на 30%, - до 430мм. РД «П» не имеет поддона, т.к. смазывается масляным туманом, а ротор охлаждается свежим зарядом. Осевой габарит (длина) 2-секционного РПД  ККМ-512 равен 440мм, РД «П» – 356мм.
На схеме заштрихованы силовые контуры, дающие жесткость и формоустойчивость эпитрохоидной поверхности. Видно, что РД «П» имеет более компактный и жесткий контур, - значит меньшую массу.
 

Вложения

  • 51,8 КБ Просмотры: 113

Colibri thalassinu

Докопаться до истины - это как выиграть войну!:)
Мне так "видится" или это на самом деле, что сходство практически один к одному?

V/S

Для пояснения

Кто и что знает об этом?
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Параметр С - один из главнейших, определяющих остальные параметры РД
Вы абсолютно правы. Но конструкция подобных РД не позволяет выбирать его произвольно. Если мы решаем задачу повышения СС, приходится увеличивать параметр "С". Естественно растут габариты, как и у ПД они растут при повышении СС. Но другого способа геометрия нам не предоставляет. Насколько я ее понимаю. Поэтому я и написал, что не имеет особого смысла обсуждать параметр "С", он фактически определяется нашими требованиями. Если хотим высокую СС, придется иметь большой "лапоть". Это нормально и недостатком не является.
Можно конечно идти по пути разделения РД на 2 секции, как по ссылке
Интереснейший материал, на который сослался один из моих коллег, когда я с ним заговорил... о двигателе Кушуля...
http://www.studiplom.ru/Technology/Poslo_zarad.html
. Первая секция нагнтательная, вторая рабочая, тогда у каждой секции "С" будет более низким. Но думаю суммарный объем в этом случае будет намного больше, чем у РД с одной секцией и большим "С".
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
идти по пути разделения РД на 2 секции
Сам сказал, а сам подумал, что вообще говоря на этом принципе можно очень интересный двиг забацать! Поставить не 2, а 3 секции друг ко дружке,
1- компрессорная,
2- рабочая,
3 - расширительная.
Впуски-выпуски по торцам, совмещаются идеально, нагрузки на апексы падают многократно, режим и эффективность просто сказка... отбалансировать можно в ноль без противовесов. Просто идеальный двигатель какой-то  :eek:
Вал вот только сложноват...
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Вы схему рабочую предложите
Лучше всего конечно рисунком, но этим талантом не владею, поэтому словами.

Вот тут почти эта же самая идея, со ссылки TsAI.
Чтотобы понять мою идею поясню что изменено относительно этого рисунка. В основе взят РД Грея с внешней огибающей как на ролике Школьника вместо Ванкеля.

На 1 вал надеты 3 почти одинаковые секции.
Средняя - рабочая, в ней реализован 4-тактный дизельный цикл и СС порядка 10-11. Она почти совпадает со школьником, только СС пониже. За 2 оборота вала делает 3 полных цикла со сдвигом фаз 120 градусов, т.е 3 рабочих хода. (если я правильно посчитал обороты на ролике ;))
Первая - нагнетательная. Применен модифицированный относительно школьника ротор с удвоенным количеством  систем газовых каналов. Работает как компрессор. За 2 оборота вала делает 6 циклов сжатия. Поскольку у нее циклов сжатия 6, а циклов всаса у рабочей секции 3, то конечная степень сжатия у этой секции 2.
Третья секция - расширительная. Такая же как и компрессорная, только ротор перевернут (для поглощения работы при расширении газа). Делает 6 циклов расширения за 2 оборота вала, поэтому степень расширения 2 (аналогично компрессорной).
Таким образом СС в камере сгорания будет 20-22. Очень неплохо для дизеля. И общая нагрузка на узлы агрегата вполне щадящая.
Готов пояснять.
Удобно, что окна впуска-выпуска расположены на торцах, поэтому окно выпуска предыдущей секции является одновременно и окном впуска дла следующей. Торцовые крышки между секциями становятся в этом случае просто пластинами с газоперепускными окнами. На одной конечно надо разместить еще зубчатый венец. Можно на первой и третьей секциях уплотнения ротора делать попроще, поскольку они некритичны. В то же время нагрузки на узлы рабочей секции снижаются, поскольку СС относительно невелика.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
это решается технологически и технически
Одной из проблем такого дизеля, как я уже отмечал является сложность сборки трех роторов и двух крышек на валу. При этом эксцентрики вала будут расположены намного ближе друг к другу, чем у ванкеля, поскольку крышки тонкие. Изготовить такой вал не особо сложная проблема, а сборка озадачивает. Первое, что приходит в голову - конечно составной вал. Но может есть другие способы?
Можно конечно тупо повернуть все эксцентрики в одну сторону, тогда все без проблем соберется, но потребуются приличные противовесы для балансировки.
 

TsAI

Я люблю строить самолеты!
Вал вот только сложноват...
[
...сложность сборки трех роторов и двух крышек на валу. 
Уж куда проще...
Ну уж "раз пошла такая пьянка" - можно и дальше усложнить, хотя бы для того, чтобы кпд предлагаемого агрегата был чуть ближе к современным его значениям для дизелей. (см. далее рис.)
1. в канал 2 устанавливаем интеркулер,
2. дизельный РП в секции высокого давления осуществляем при "алфа" 2-2,5 и более,
3. в соединительный канал 6 - топливную форсунку, для доиспользования кислорода, содержащегося в ОГ секции высокого давления (по аналогии с промперегревом в цикле ранкина),
 


ОГ секции низкого давления 7 через канал 9 направляем на  тяговую (т.е. соединенную с общим валом) турбину...
Вот как то так. Массогабариты и стоимость получаются, по видимому, как у СУ "Титаника", но зато мощность в одном агрегате и кпд... на недосягаемых высотах...
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Средняя - рабочая, в ней реализован 4-тактный дизельный цикл и СС порядка 10-11.
Интересно, а меня всю жизнь учили, что "дизельный цикл" начинается со степени сжатия 13. ;D
В условиях этого двигателя (РПД) степень сжатия должна быть еще  выше - уж больно эти условия плохи!
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Интересно, а меня всю жизнь учили, что "дизельный цикл" начинается со степени сжатия 13.
В условиях этого двигателя (РПД) степень сжатия должна быть еще  выше - уж больно эти условия плохи!
CC 10-11 это относительно давления на всасе рабочей секции. Относительно атмосферы будет 20-22, поскольку первой стоит компрессорная секция
. Там же написано, читайте внимательнее.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
1. в канал 2 устанавливаем интеркулер
Поскольку каналы всаса и выпуска в теле ротора первой компрессорной секции расположены вплотную друг к другу, то как раз получается некое подобие интеркулера.
Над остальными надо думать, но в принципе все реализуемо. Нужно только увязать все в пространстве.
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Интересно, а меня всю жизнь учили, что "дизельный цикл" начинается со степени сжатия 13.

А при наддуве? 
то конечная степень сжатия у этой секции 2.
В сумме набирается с трудом (если 10, то не набирается). Все равно возможны пропуски вспышек, так как это дизельный способ работы и свечи, которой все равно, здесь нет. :)
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Ну уж "раз пошла такая пьянка" -
Александр Иванович, в этой книге, что у Вас, есть такой двигатель - Энидайн.
Вот он как раз должен вызвать интерес и восторг экспатов... ;D
К сожалению у меня этой книжки уже нет... :'(
 

martensito

Я люблю строить
Откуда
Харьков
Чтотобы понять мою идею поясню что изменено относительно этого рисунка. В основе взят РД Грея с внешней огибающей как на ролике Школьника вместо Ванкеля.
нагрузка может и меньше но будет всё равно как в анекдоте
"Продам авто NSU и 16 роторов к нему" ;D
только разбирать сложнее
Я выше выкладывал картинку 3х секционного двс и чё не пошел ведь хотя у 2х гранного ротора теор СС до 140 повыше Вашей будеть
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Вверх