Роторные двигатели - идеи и критика.

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
повышением энтальпии материала
Как только вижу подобные тексты, так сразу понимаю: " люди хотят что-то скрыть и запудрить мозги читателям...", поскольку "энтальпия определяется с точностью до постоянного слагаемого, которому в термодинамике часто придают произвольные значения" (вики).
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
Там все нормально с "энтропией", работа сделана на хорошем уровне, технология расписана очень подробно, внедрять должны были на Коломенском машиностроительном заводе, но не внедрили, как и всегда в таких случаях. :)
 

Bulagen

Аксиальщик, волновик - пока что теоретик
Откуда
г. Тюмень
На ветке "Бесшатунные двигатели 2"
Макет замечательный, жаль что не полномасштабный. Если народ не возражает, даю пару фото с пояснениями и "отскажусь" по ним. 
В продолжении конусно-винтовой тематики выкладываю видео хреново, но все же работающего "пневмо-моторчика". Напечатан на принтере на Станции Юных Техников в г. Тюмени.



[media]http://www.youtube.com/watch?v=yipwipcY_uo&feature=youtu.be[/media]
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Создание СЗ позволяющей поддерживать нужное горение на всех режимах практически невозможно.

Но выход есть. Для этого необходимо ускорить сгорание смеси на порядок. И создание такой СЗ не проблема.

Проблема в том, что не поршневой, не ванкель не выдержит такой скорости нарастания давления.

Отметим, что два направления улучшения КПД упираются в невозможность решить проблему повышеного давления и нарастания в следствии своей конструкции (как и поршневого и тронк, и БШМ. и роторный Ванкеля и другой массы предлагаемых двигателей.
А это значит этот путь повышения КПД для них закрыт. 
НЕ согласен с Вами. В рабочем процессе Кушуля и особенно Костина скорость сгорания повышается в 2-3 раза.
Можно и больше, но тогда действительно будет похоже на детонацию.
Можно выбрать "золотую середину", как и приходится всегда делать в технике.
То есть НУЖНО выбрать.  :)
Что касается БСМ, то это наиболее "нагрузоспособный"  вариант силового механизма на сегодняшний день, как по динамике, так и по абсолютной величине нагруки.
Вот этим мы и занимаемся.
Кстати, даже у Седунова и ИГА при предельных нагрузках, детали КШМ "рассыпались" не сразу.
Несколько часов они выдерживали, потом правда переборка, но это все таки говорит о том, что поставленная Вами проблема решаема...
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
НЕ согласен с Вами. В рабочем процессе Кушуля и особенно Костина скорость сгорания повышается в 2-3 раза.  ...Вот этим мы и занимаемся.
Похвально, продолжайте и дальше в том же духе  ;D

Кстати, даже у Седунова и ИГА при предельных нагрузках, детали КШМ "рассыпались" не сразу.
Несколько часов они выдерживали, потом правда переборка, но это все таки говорит о том, ...
Интересно бы узнать все остальные подробности... зато теперь я знаю, когда приходя утром... открывал... а там кто-то ночью молотком по поршням, и молотком по поршням, и снова и снова..."ресурс увеличивал"  ;D
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Что касается БСМ, то это наиболее "нагрузоспособный"  вариант силового механизма на сегодняшний день, как по динамике, так и по абсолютной величине нагруки.
Чисто теоритически есть такой механизм, способный выдержать высокие давления и скорости их нарастания. Это моя ДПМ. :)
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Это Дегтярёв Пехотный Модернизированный? Знатная была тепловая машина, да и сейчас кое-где работает.
Неа. Вы знаете, о чём я. О своих теоритизированиях. Не более.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
ВЕтка так и называется .... идеи и критика.
Так что можно все... 
Ну, условно говоря, моя штука не является роторным двигателем(хотя и возможен "роторный" вариант). "Повышенной стойкостью" к нагрузкам от давления и скорости его нарастания обладает, теоритически, например, шиберная машина, а-ля двигатель Курочкина, машина братьев Чантурия и пр. Ибо там меняется площадь лопатки, на которую это давление действует. Причём, опять же условно, эта площадь минимальна в момент максимального давления, следовательно, минимальны нагрузки на лопатку(F= P*S).
ИМХУ.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Это видел, спасибо. Немного стремно :). Для стендовых испытаний решили пока применить простой распределитель зажигания прошлого века. А если уж дело дойдет до производства, договорились Январь доработать. Рядный ТНВД и форсунки б/у нашли. (параллельно работаем и над дизелем) С питерцами тоже будем работать, но у них похоже значительно дороже выйдет.
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
"Повышенной стойкостью" к нагрузкам от давления и скорости его нарастания обладает, теоритически, например, шиберная машина, а-ля двигатель Курочкина, машина братьев Чантурия и пр.
Очень оптимистический взгляд на лопаточные машины. Даже в теории лопатка очень не жесткая и устойчивая деталь....
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Даже в теории лопатка очень не жесткая и устойчивая деталь....
Я грю не про жёсткость реальной лопатки(ясно, что консольное её крепление не располагает к жёсткости), а лишь о том, что в подобного рода конструкциях в момент наивысшего давления площадь, которая его воспринимает, минимальна. В поршневике или ванкеле эта площадь неизменна, а значит и нагрузка от давления в момент макс.давления максимальна. В теории. ;)
 

СУ

А вместо сердца - роторный мотор
Перенесу сюда свое сообщение из ветки по двигателю Тверского.
Пару лет назад где-то на этом форуме чел показывал свою студенческую работу по РПД "обращенного типа" с неподвижными апексами. Вот американцы сделали этот двигатель в железе.
http://liquidpiston.com/technology/how-it-works/
Тут видео и принцип с графиками рабочего процесса. Дизель между прочим! Я уже в пару тем закидывал эту инфу с целью спровоцировать обсуждение. Только не нашел сообщения того парня. Может здесь получится.
Доброго времени суток! Новичок форума просит разрешения уважаемых старожилов вставить небольшую ремарку по теме двигателя Школьника, изначально предложенного для обсуждения на данной ветке форума.

1.      С моей точки зрения, по принципиальной идее своего построения механизм двигателя Школьника является, как бы, «анти-Ванкелем». То есть, в профиле секции Ванкеля планетарно вращающаяся гипоциклоида трёхгранного ротора геометрически генерирует двуполостную эпициклоиду статора. В профиле секции Школьника наоборот: планетарно вращающаяся двухгранная эпициклоида ротора генерирует профиль трёхполостной гипоциклоиды статора. Отсюда у Школьника радиальные уплотнения установлены на статоре, а каналы впуска и выпуска расположены в роторе. Корректность прорисовки профилей ротора и статора можно оставить на совести автора.
2.      Глядя на геометрию и кинематику движения ротора в статоре (в первый раз я знакомился с ней, кажется, пару лет назад), трудно избавиться от мысли, что достижение очень высокой степени сжатия было следствием идеи создания анти-Ванкеля, и которая уже потом переросла в главную движущую идею существования двигателя Школьника. Потому что она была прямым путём к желаемому для многих дизельному варианту роторного двигателя.

Однако эти две идеи, на мой взгляд, сыграли для Школьника отнюдь не положительную роль, и вот почему:

1.      Половина ротора (по его длине) находится в постоянном повышенном температурном напряжении, поэтому ничем очень хорошим данный ротор не отличается от лопаток горячей ступени газотурбинного двигателя. По ходу движения ротора Школьника против часовой стрелки впередиидущая длинная грань ротора является непрерывно горячей, а идущая за ней другая длинная грань – непрерывно холодной (это видно с 02:07 по 02:24 минуту флэш-ролика вкладки Technology – How It Works).  От чего в очень невыгодном свете его радиальные грани отличаются от дна поршня и радиальных граней ротора секции РПД Ванкеля, которые всегда поочерёдно контактируют, как с горячим, так и с холодным зарядом. Из-за этого ротор Школьника необходимо изготавливать из дорогой термостойкой стали. Так как он способен охлаждаться и нагреваться только от газа заряда рабочего тела, то подвержен непрерывному контрастному нагреву двух его секторов, в профиле взаимно оппозитных относительно его большой оси симметрии. Поэтому данный ротор активнее, чем в Ванкеле, склонен к пространственному короблению, и, как результат, обладает более высокой вероятностью заклинивания относительно статора во время работы. В отличие от эпициклоиды ротора Школьника, также неравномерно нагреваемая эпициклоида в РПД Ванкеля принадлежит профилю статора, более нагретая часть которой может охлаждаться, в том числе, текучим хладагентом с наружной стороны его корпуса. Причём, в отличие от ротора Школьника, содержащего газовые каналы внутри своего тела, не обладающие ими поршень и ротор Ванкеля имеют возможность своего внутреннего охлаждения прочими хладагентами за пределами объёма рабочей полости секции.

2.      Как и в Ванкеле, радиальные уплотнения (апексы) у Школьника также находятся на поверхности гипоциклоиды, а каналы впуска и выпуска заряда тоже проходят через поверхность эпициклоиды. Однако если у Ванкеля эти каналы находятся в статоре, то в связи с зеркальностью построения схемы механизма, в Школьнике они расположены в роторе. Из-за этого, а также и от мизерности длины эксцентриситета эксцентрика вала, газовые каналы находятся очень близко к валу. Поэтому, как правильно было отмечалось выше на этой ветке форума, создаётся серьёзная проблема непрерывной повышенной термической напряжённости половины вала и одного его коренного подшипника, расположенных вдоль каналов выпуска. А треугольная форма каналов выпуска создаёт собой дополнительное повышенное термонапряжение его стенок в вершинах каждого треугольника.

3.      Из материалов сайта автора также непонятно, каким образом ротор уравновешивается относительно своей оси вращения на круге эксцентрика вала. Например, ротор РПД Ванкеля всегда, по умолчанию, уравновешен относительно своей оси вращения на эксцентрике. Чтобы также уравновесить ротор Школьника надо в его теле, по меньшей мере, сделать выемки, аналогичные выемкам под газовые каналы, в оппозитной относительно малой оси симметрии профиля части ротора, а потом закрыть их листовыми накладками. От чего конструкция ротора может весьма усложниться и проиграет по степени надёжности даже тому исполнению, которое показано на сайте. При этом не следует путать собственное уравновешивание ротора относительно его оси вращения с уравновешиванием эксцентрической подвижной части механизма секции относительно коренной оси вала при помощи балансировочного противовеса вала.

Теперь о фотографии на сайте, где для сравнения показан специально выбранный, достаточно старый и не тщательно отмытый поршневой ДВС (со всеми навесками) и одна секция двигателя Школьника. Из этой фотографии для людей, хотя бы немного помнящих что такое ДВС, совершенно понятно, что немытый и старый четырёхсекционный (вроде бы) поршневой двигатель, по меньшей мере по моменту силы (по мощности), не оставит новенькому двигателю Школьника никаких шансов на достойную конкуренцию. И, судя по габаритам, это будет наблюдаться, прежде всего, за счёт величины плеча рычага вала, который в каждой секции поршневика того же рабочего объёма секции в несколько раз длиннее, чем мизерный по размерам рычаг вала одной секции двигателя Школьника, показанной на фотографии.  В обоих показанных двигателях в качестве выходного силового звена конструкции используется эксцентриковый вал, поэтому длина рычага этого вала в каждом из них всегда не выше длины эксцентриситета эксцентрика, с его непрерывной опорой в профиле на коренной оси вала. И мне как-то не верится, что на фото изображён именно 35-сильный поршневой Дизель (может быть, там, в тексте подразумевается мощность каждой его секции?).
Отсутствие в двигателе Школьника систем охлаждения и глушения выхлопа, которое представляет собой прямое следствие от очень высокой степени сжатия в такте сжатия термодинамического цикла ДВС, является фактом, уже известным до Школьника, в том числе, из поршневых ДВС, поэтому рассматривать его на данной ветке форума, считаю, было бы некорректным.

Вот, примерно, такова краткая критика по «американскому» роторному Shkolnik’s двигателю, предложенному на обсуждение. Что же касается ещё и идей, отмеченных в названии данной ветки форума, то они у нас (в России), обычно, тоже имеются.
Надеюсь, что не сильно перегрузил уважаемого читателя обилием букв в моём тексте.
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Например, ротор РПД Ванкеля всегда, по умолчанию, уравновешен относительно своей оси вращения на эксцентрике. 
Кто Вам это сказал?
У нормального Ванкеля ротор делает три оборота, а вал два или наоборот.
Это сделано для того, что бы хоть как то уменьшить трение уплотнений ротора о статор.
Как это можно полностью уравновесить? :(
Обсуждать Школьника не хочется вообще - даром потраченное время.... :)
 

СУ

А вместо сердца - роторный мотор
Например, ротор РПД Ванкеля всегда, по умолчанию, уравновешен относительно своей оси вращения на эксцентрике. 
Кто Вам это сказал?
У нормального Ванкеля ротор делает три оборота, а вал два или наоборот.
Это сделано для того, что бы хоть как то уменьшить трение уплотнений ротора о статор.
Как это можно полностью уравновесить? :(
Обсуждать Школьника не хочется вообще - даром потраченное время.... :)
М-да, не очень-то приветливо здесь встречают.
Вообще-то совсем не так, как Вы утверждаете. Никто мне ничего не говорил. Потому, что я знаю и проверяю всё, прежде чем пишу и говорю.
Во-первых, в секции РПД Ванкеля за один полный оборот ротора вал вместе со своим эксцентриком делает три своих полных оборота. То есть механизм РПД по направлению распространения энергии нагретого заряда работает подобно мультипликатору, как бы, повышая угловую скорость выходного вала (так легче запомнить, чтобы не путаться).
Во-вторых, всякую деталь, вращающуюся относительно своей собственной оси вращения, можно уравновесить симметричным относительно этой оси расположением масс этой детали. Ротор любой секции Ванкеля всегда симметричен относительно своей оси  вращения на круге эксцентрика вала, то есть вершины его профиля взаимно расположены через 120 градусов относительно его оси. Для более точного уравновешивания на осевых гранях принято делать сверления, понижающие повышенную массу какой-то вершины ротора. Для двухгранного ротора одинаковые массы вершин должны располагаться взаимно через 180 градусов.
В-третьих, в отношении уменьшения трения я бы с Вами не согласился. Чаще для его уменьшения применяется смазка.
В-четвёртых, если кому-то "не хочется" "вообще" "обсуждать" двигатель Школьника, то это совсем не значит, что и никому другому больше это не разрешается делать. Если неинтересно, то ведь есть и другие ветки на этом же форуме, где может быть действительно интереснее. Мы с Вами живём в свободной стране, и каждый из нас вправе сам решать, что ему обсуждать. Тем более, что двигатель Школьника предложен на обсуждение в самом начале темы данной ветки форума (посмотрите, пожалуйста, цитату МаГента на которую я ссылаюсь). И, как мне показалось, спустя четыре месяца тема двигателя Школьника потихоньку начала глохнуть.
В-пятых, почему Вы вдруг захотели за меня решать, что мне интереснее? Я никому не давал на это полномочий. Насколько мне известно, если на форуме люди считают, что обсуждение какой-то темы - это "даром потраченное время", то они просто скромно молчат.
В-шестых, прошу Вас, как говорят в ФИПСе, задавать вопросы "по существу". Эмоциональность лично я предпочитаю оставлять прекрасной половине человечества.
 
Вверх