Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

[Владимир Александрович]

Не могли бы вы немного поподробнее развить вашу мысль? 

       На ветках РЛД уже много всего написано. Взять, например, схему РЛД с торообразной полостью и круглыми лопастями с канавками для колец. В обычном ДВС круглые кольца - отличное уплотнение проверенное в сотнях миллионах моторов. В торообразной полости условия их работы радикально изменяются. По боковым торцам контакт с цилиндром плоский. При перемещении по кольцу к наименьшему радиусу от центра двигателя контакт от зеркала цилиндра становится все более вогнутый, а при движении к наибольшему радиусу от центра двигателя все более выпуклый. Как изготавливать кольца с полным контактом непонятно. Скорость скольжения зон контакта на кольцах определяется их удаленностью от центра двигателя, значит неравномерный износ и ударные качания колец в ручье канавок на больших скоростях. Постоянство компрессии под вопросом. Сами лопасти нагружаются консольно и знакопеременно - самый худший вид нагружения. Небольшой концентратор напряжения у основания и быстрое появление трещины с последующим разрушением. Неравномерный нагрев лопасти и плохой отвод тепла от нее - термические напряжения и коробление кольцевых канавок с последующим пригаром и залеганием колец.
     Из множества вариантов до сих пор нет механизма преобразования колебательного и вращательного движения лопастей надежно выводящих мощность на один выходной вал. Также как в обычном ДВС  с ПДП мощность, передаваемая на два КВ и потом складывающаяся на выходном вале, породила проблемы с упругими колебаниями и ресурсом двигателя. Точно также противоположное силовое колебание лопастей с необходимостью сложения движений с последующим выводом на один вал порождает проблемы прочности и ресурса механизма преобразования любой конструкции. Оперирование толщиной материала деталей ограничено из-за высокой плотности компоновки. Я не исключаю удачные находки, но пока их нет. В информации по двигателю Уварова отмечается, что механизм преобразования получился сложным. Какой он там - неизвестно.
    Технологическая сторона дела. РЛД сильно проигрывает в технологичности обычному ДВС. Вы скажете - над этим можно работать. Можно. Однако изготовление торового цилиндра высокой точности и низкой шероховатости все равно останется непригодным для крупносерийного производства. Про кольца уже сказано. Переход к прямоугольному или квадратному сечению кольцевого цилиндра упрощает изготовление трущихся поверхностей, но обостряет вопрос с уплотнение рабочей полости.
   Ну и т.п.

Насколько я понимаю, степень сжатия в конечном счете определяется балансом энергии, которая сообщается поршню при сгорании РС и отбирается у него при сжатии воздуха.

   Именно так.

Но ничто не мешает настроить "низкий" режим на такие же высокие значения СС. 

    Мешает как раз недостаточность инерции поршня на низких частотах.


 

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Но ничто не мешает настроить "низкий" режим на такие же высокие значения СС. 

    Мешает как раз недостаточность инерции поршня на низких частотах.
 

Наращивание массы неуравновешенного поршня в этой связи насколько и в каких пределах целеообразно? степень сжатия в режиме высокой цикличности снизится? Или мы на оную даже не выйдем?

 

[МаГент]

Взять, например, схему РЛД с торообразной полостью и круглыми лопастями с канавками для колец.

Это верно, обычные системы уплотнений, применяемые в ДВС тут неоптимальны. Но и характер движения совершенно другой. Лопасть-поршень движется достаточно точно по кругу, а не болтается в стакане. Это позволяет применять другие системы уплотнений.

до сих пор нет механизма преобразования колебательного и вращательного движения лопастей 

Абсолютно верно. Но у свободно-поршневого РЛД этого узла просто нет. Нет смысла о нем и говорить.

Технологическая сторона дела. РЛД сильно проигрывает в технологичности обычному ДВС.

Это пока, поскольку технологии изготовления деталей для ДВС отработаны и оптимизированы. Но для единичных изделий делать РЛД проще в разы. А в серии точно так же все отработается.

Мешает как раз недостаточность инерции поршня на низких частотах.

Если мы говорим о балансе, то ничто не мешает оставить поршню еще немного дополнительной энергии. Инерция ведь сама по себе энергию не производит. Скорее всего вы хотели сказать, что силы сопротивления движению становятся сопоставимы с импульсом движения поршня. Опять же это решается просто увеличением количества начального импульса. Конечно при этом поршень будет двигаться быстрее и приведенная частота возрастет, видимо вы это и имели в виду. В таком случае это еще один минус линейному СПГГ. У СПРЛД такого эффекта нет.

 

[Владимир Александрович]

Наращивание массы неуравновешенного поршня в этой связи насколько и в каких пределах целеообразно? 

     Чем больше масса составного ступенчатого поршня, тем ниже значение минимального количества ц/мин, при которой работа СПГГ устойчива. Это и будет режимом малого газа. В расчет кинематики движения поршня входит его масса, поэтому варианты можно подбирать расчетным путем.

степень сжатия в режиме высокой цикличности снизится? Или мы на оную даже не выйдем? 

     В СПГГ с ростом цикличности степень сжатия только растет. Кинетическая энергия поршня ведь увеличивается пропорционально квадрату его мгновенной скорости. По этой причине в больших СПГГ максимальную степень сжатия ограничивают по условия прочности.

 

 

[Владимир Александрович]

Это позволяет применять другие системы уплотнений. 

А какие другие? Они все равно останутся контактыми по поверхности, иначе не будет обеспечена необходимая компрессия.

Но у свободно-поршневого РЛД этого узла просто нет. Нет смысла о нем и говорить.

     Если его нет, то нет смысла говорить и о работоспособности такого РЛД. Я уже разъяснял, что в СПГГ хоть и свободное движение поршня, но вся механическая мощность, развиваемая им при преобразовании энергии сгорания топлива тут же полностью (подчеркиваю, полностью) поглощается компрессорным поршнем пропорционально большего диаметра. "Пропорционально" означает, что за минусом работы сжатия при обратном ходе, чтобы достигнуть баланса работ и поглотить всю избыточную (полезную) работу рабочего цилиндра компрессорный поршень должен иметь в 2,5-2,9 раз больший диаметр. В схеме с РЛД этого нет. Получится, что полости между лопастями замкнуты сами на себя и выхода полезной работы нет.

Но для единичных изделий делать РЛД проще в разы. А в серии точно так же все отработается.

   С этим утверждением не согласен. Оно ничем не обосновано.

В таком случае это еще один минус линейному СПГГ. 

     Это не минус, а необходимость в выполнения расчета для получения заданных параметров. Если считать расчеты составление модели, то можно сказать - "нужно правильно смоделировать, чтобы получить согласованные между собой результаты."

 

[МаГент]

Они все равно останутся контактыми по поверхности, иначе не будет обеспечена необходимая компрессия.

Конечно. но вследствие гораздо меньших зазоров и люфтов их можно делать легче, меньше, на меньшие усилия.

нет смысла говорить и о работоспособности такого РЛД. Я уже разъяснял, что

Я помню. Мы с вами никак не можем подойти к пониманию, что в РЛД ничто не препятствует к увеличению площади/количества компрессорных поршней относительно двигательных. Это позволяет установить режим в точности воспроизводящий линейный СПГГ, и кое- в чем лучше.

Но для единичных изделий делать РЛД проще в разы. А в серии точно так же все отработается.
   С этим утверждением не согласен. Оно ничем не обосновано.

Ну как же, сравнительно с вальным ДВс там просто в десятки раз меньше деталей, объема и веса. А в сравнении с линейным СПГГ например нет клапанов. Изготовление цилиндрической полости и кольцевых поршней ничуть не труднее прецизионных клапанов.

Это не минус, а необходимость в выполнения расчета для получения заданных параметров. Если считать расчеты составление модели, то можно сказать - "нужно правильно смоделировать, чтобы получить согласованные между собой результаты."

Если как вы сказали в СПГГ нельзя получить некоторые режимы, то как их не проектируй, это невозможно. В этом отношении СПРЛД боле гибок.

 

[Владимир Александрович]

но вследствие гораздо меньших зазоров и люфтов их можно делать легче, меньше, на меньшие усилия.

   Вы утверждаете, что в классических парах кольцо-поршень большие зазоры и люфты? За счет чего в РЛД легче, меньше и на меньшие усилия?

в РЛД ничто не препятствует к увеличению площади/количества компрессорных поршней относительно двигательных.

    Дискуссия пошла от схемы двигателя Лунца. Там этому постулату прямые препятствия. Нет и намека на присутствие компрессорных поршней большей площади и отдельно двигательных поршней непосредственно связанных друг с другом. Да это и невозможно. Ведь кроме колебательного движения лопастей предполагается их движение по кругу. Где же здесь точное воспроизведение линейного СПГГ?
Нарисуйте простенький эскиз. Может я растерялся со своим пространственным мышлением.

Если как вы сказали в СПГГ нельзя получить некоторые режимы, то как их не проектируй, это невозможно.

    Я такого не говорил. Все необходимые режимы можно получить, но для этого нужна функционально более сложная система управления, по сравнению с поршневыми ДВС. Хотя, действительно, и у них теперь применяются достаточно крутые процессоры для управления и большое количество датчиков для формирования контрольных сигналов. То есть можно сделать обоснованное предположение, что технические возможности по управлению и СПГГ, и ДВС сблизились благодаря успехам электроники. Это внушает оптимизм.

 

[МаГент]

в классических парах кольцо-поршень большие зазоры и люфты? За счет чего в РЛД легче, меньше и на меньшие усилия?

В обычных ДВС и  в Л(инейных)СПГГ поршни сохраняют примерно прямолинейное движение исключительно благодаря контакту скольжения по стенкам цилиндра. Это требует устанавливать кольца, имеющие роль в т.ч. направляющих с большим усилием. Кроме того приходится компенсировать неизбежно возникающий эллисовидный износ цилиндра. В РЛД нет контакта поршня со стенкой цилиндра. Значит эта функция не нужна. Поэтому уплотнения можно делать легче.

компрессорных поршней большей площади и отдельно двигательных поршней непосредственно связанных друг с другом. Да это и невозможно. 

Верно в РЛД Лутца это напрямую не видно. Но ничто не мешает сблокировать не 6 поршней в цилиндре, а 8, из них 4 будут работать компрессором. Или всю секцию сблокировать с соседней и сделать компрессорной ее.

Все необходимые режимы можно получить

Возможно я ошибся. Я исходил из этого утверждения:

Мешает как раз недостаточность инерции поршня на низких частотах. 

Но в любом случае я вижу (возможно ошибочно) бОльшую свободу в выборе режимов именно у СПРЛД.

 

[Владимир Александрович]

Это требует устанавливать кольца, имеющие роль в т.ч. направляющих с большим усилием.

       Кольца поршней никогда не выполняли и не будут выполнять роль направляющих. Поршень в своем движении направляется только своими боковыми поверхностями, как одним целым с его дном. Разжимное усилие рабочих колец рассчитывается так, чтобы в рабочем положении удельное давление на зеркало цилиндра по периметру кольца было как можно ближе к равномерному. Для этого по специальной технологии изготовления добиваются чтобы эпюра сопротивления сечений элементов кольца изменялась по определенному закону. Картинку эпюры можно найти в любом учебнике по ДВС, где рассматривается расчет кольца.

Кроме того приходится компенсировать неизбежно возникающий эллисовидный износ цилиндра.

    Это в ДВС с КШМ элипсность цилиндра. В СПГГ кроме веса поршней нет других боковых сил. Удельное давление от веса поршней настолько мало, а влияние настолько ничтожно, что эллипсность износа полностью отсутствует. 

В РЛД нет контакта поршня со стенкой цилиндра. Значит эта функция не нужна. Поэтому уплотнения можно делать легче.

    Выбираемые размеры уплотнений и число компрессионных колец  определяются максимальным рабочим давлением в цилиндре и потоком тепла, который надо отвести от поршня через кольца в стенки цилиндра.

Но ничто не мешает сблокировать не 6 поршней в цилиндре, а 8, из них 4 будут работать компрессором.

      Попробуйте изобразить это "ничто не мешает".

Или всю секцию сблокировать с соседней и сделать компрессорной ее.

   Что лучше - кольцевая передача полной нагрузки между двумя сечениями трубы или рычажная передача полной нагрузки по типу "качель" с общим центром качания и расположением рычагов в разнесенных параллельных плоскостях. Это такие вопросы, которые имеют однозначный и очевидный ответ.

Но в любом случае я вижу (возможно ошибочно) бОльшую свободу в выборе режимов именно у СПРЛД.

     Чем скорее, Геннадий, Вы избавитесь от этого видения, тем легче, а главное, с наименьшими потерями найдете тропинку, протоптанную для Вас другими поколениями. Все равно все идет к тому, что параллельно надо плотно работать с книгами и учебниками. Викторина "Вопрос-ответ" на ветке не даст глубоких знаний. Это только помощь в избежании явных ляпов, чтобы сильно не подскользнуться и не разбить голову при падении. Ну и формирование некого  вектора кратчайшего пути движения к цели. Мне так представляется.


   

 

[МаГент]

Поршень в своем движении направляется только своими боковыми поверхностями, как одним целым с его дном.

Это физически невозможно. Контактирует лишь малая часть поверхности. Реально 10-15% боковой поверхности поршня. Все остальное делают кольца.

Разжимное усилие рабочих колец рассчитывается так, чтобы в рабочем положении удельное давление на зеркало цилиндра по периметру кольца было как можно ближе к равномерному

С этим я не спорю. Более того об этом я и говорил, говоря про усилие.

В СПГГ кроме веса поршней нет других боковых сил

Полагаю, что это неточно. Особенно для неуравновешенного ЛСПГГ. Возникающая вибрация имеет весьма сложный характер и приводит в том числе к появлению инерционных боковых сил и немаленьких.

размеры уплотнений и число компрессионных колец  определяются максимальным рабочим давлением в цилиндре и потоком тепла, который надо отвести от поршня через кольца в стенки цилиндра.

Абсолютно верно. И весь расчет делается исходя из принципа "болтания" (в техническом смысле слова) поршня в цилиндре, о котором я говорил. Наличие опоры лопасти в РЛД существенно изменяет тепловую нагрузку на поршень в сторону облегчения.

Попробуйте изобразить это "ничто не мешает".

Непременно. Но просто посмотрите на рисунок в посте 890 пару страниц назад. Мысленно добавьте еще по штуке лопастей на каждый блок. Это несложно. Рисунок прикреплю немного позже.

Что лучше - кольцевая передача полной нагрузки между двумя сечениями трубы или рычажная передача полной нагрузки по типу "качель" с общим центром качания и расположением рычагов в разнесенных параллельных плоскостях. Это такие вопросы, которые имеют однозначный и очевидный ответ.
Чем скорее, Геннадий, Вы избавитесь...

Верно. Ответ зависит от критериев. Например полная уравновешенность, отсутствие клапанов, более устойчивая работа. Ответ становится очевиден, когда известен весь расклад.
Благодарю Вас за добрый совет, Владимир Александрович. Не сомневаюсь, что за ним стоит значительный опыт. Но ведь я задаю довольно простые и очевидные вопросы и высказываю такие же простые утверждения. В этих условиях предложение смотреть в книгу выглядит неубедительно. Независимо ни от чего в книгу я смотрю. Но живое общение с хорошим учителем книгу не заменит. Это общеизвестно. Как и честная дискуссия с грамотным оппонентом. Кроме того вы в этой ветке давали понять, что ваши исследования существенно превосходят знания из книг. Получается похоже на грустный вывод...

 

[Владимир Александрович]

Контактирует лишь малая часть поверхности. Реально 10-15% боковой поверхности поршня. Все остальное делают кольца. 

Для направления движения совсем не обязательно иметь контакт по всей круговой поверхности. Понятно, что при наличии самого маленького зазора прилегание будет только в одной зоне. Кольцам продольная направляющая функция вообще противопоказана. Их задача создание как можно лучшей компрессии, передача потоков тепла и, частично, уменьшение насосных потерь за счет минимизации зазоров. Некоторая подвижность колец в поперечном направлении - это центрирование самого скользящего кольца в цилиндре за счет высоты канавки. Так что никаких чудес здесь нет. Все логично.

Возникающая вибрация имеет весьма сложный характер и приводит в том числе к появлению инерционных боковых сил и немаленьких. 

    Вы первый кто сделал такое предположение по боковым силам применительно к СПГГ. По факту ни один автор книги по теории и практике конструирования СПГГ  не отмечал сколько нибудь заметную боковую вибрацию и беспокойство по поводу больших боковых сил в исследованных ими установках СПГГ.

Наличие опоры лопасти в РЛД существенно изменяет тепловую нагрузку на поршень в сторону облегчения.

    Насчет существенного изменения распределения тепловой нагрузки согласен, только не в лучшую сторону. Несимметрия порождает неравномерность, а ее спутник - концентрация.

Мысленно добавьте еще по штуке лопастей на каждый блок.

     Я уже это пытался сделать ранее на секции, как вы предложили. Ничего не получилось. Ведь у вас еще там предусматривается вращение кроме колебания.

Например полная уравновешенность, отсутствие клапанов, более устойчивая работа. Ответ становится очевиден, когда известен весь расклад.

     Весь расклад пока состоит из базисных предположений оторванных от практики. Например, критерий "более устойчивая работа" пока не имеет ни теоретического обоснования, ни практического подтверждения. Поэтому его можно не озвучивать.

Но ведь я задаю довольно простые и очевидные вопросы и высказываю такие же простые утверждения. В этих условиях предложение смотреть в книгу выглядит неубедительно.

      Напрасно Вы говорите, что вопросы простые и очевидные. Большинство из них как раз не очевидные. Правильные ответы требуют системно увязанных знаний. Их дают учебное заведение и книги по теме. Учебное заведение для этого шлифует и актуализирует программу обучения, а авторы книг, каждый по своему, выстраивают систему убедительного изложения материала. Поэтому книги хороших авторов - это огромная помощь, если есть задача. Никто, в том числе и академики, не стыдятся вновь и вновь учиться по книгам, когда переходят к новым направлениям исследований.   

Независимо ни от чего в книгу я смотрю. Но живое общение с хорошим учителем книгу не заменит.

   Я не претендую на роль хорошего учителя. У меня нет для этого необходимых данных. Полезность общения на ветке я уже отмечал и оно, опять же, не заменит хорошую книгу или курс вуза. Это я и хотел донести.

Кроме того вы в этой ветке давали понять, что ваши исследования существенно превосходят знания из книг. 

Слишком громко сказано. Есть несколько наработок, которые пока не афишируются. Часть из них еще требует экспериментального подтверждения. Все это можно рассматривать как хороший задел на случай возникновения благоприятного стечения обстоятельств.
 





    

 

[МаГент]

По факту ни один автор книги по теории и практике конструирования СПГГ  не отмечал сколько нибудь заметную боковую вибрацию и беспокойство по поводу больших боковых сил в исследованных ими установках СПГГ. 

Само по себе это еще не означает, что таких сил нет. Возможно, что такой износ не будет определяющим для неуравновешенных СПГГ, вследствие того, что какой-нибудь узел окажется менее долговечным. Но появление боковых сил в неуравновешенной системе весьма вероятно.

Я уже это пытался сделать ранее на секции, как вы предложили. Ничего не получилось. Ведь у вас еще там предусматривается вращение кроме колебания.

Пытался сделать иллюстрацию в Пайнте, но не красиво. Если будет от руки на бумажке, не побрезгуете? К моему стыду графические пакеты меня не понимают...

Например, критерий "более устойчивая работа" пока не имеет ни теоретического обоснования, ни практического подтверждения.

Фактически "классический" СПРЛДк воспроизводит режим симметричного бесконечного ЛСПК (с двусторонними рабочими ходами). Это можно принять в качестве "теоретического" обоснования устойчивости. Практическое конечно еще требует проверки. Но более внимательного рассмотрения система достойна... Тем более, что остальные приведенные выше критерии похоже сомнений не вызывают у Вас.

Правильные ответы требуют системно увязанных знаний.

Я за обеими руками.

 

[Манилов]

Само по себе это еще не означает, что таких сил нет

Но значительно снижает вероятность их значимости.

Достаточно сравнить уровень сил от давления газов с силами от неуравновешенности.

К моему стыду графические пакеты меня не понимают...

Здесь на форуме уже рекомендовали прогу для электронщиков спринт лайот для рисования печатных плат. Пусть не по прямому назначению, но очень проста в освоении и картинки получаются достаточно легко.

СПРЛД непонятно зачем сворачивает поток рабочего тела "в бублик", создавая проблемы и не добавляя значимых преимуществ.

 

[МаГент]

Но значительно снижает вероятность их значимости

Значимость для работоспособности я уже комментировал. Боковые инерционные силы мы обсуждаем только в связи с режимом работы уплотнительных колец. Мое утверждение - в ЛСПГГ эти силы воспринимают кольца, В СПРЛД - нет. Если силы инерции поршня создают под поршнем давления до 50 атм при "упоре" в газ на амплитуде 5-6 см, то представьте что они могут сделать при упоре в металл, пусть и на амплитуде в миллиметры

СПРЛД непонятно зачем сворачивает поток рабочего тела "в бублик", создавая проблемы и не добавляя значимых преимуществ.

Если у вас это вызывает вопрос, то вы сформулируйте его. А если просто утверждение, то оно ошибочно.

 

[МаГент]

Уважаемый Владимир Александрович, у меня к Вам есть конструктивное предложение/просьба. Прошу принять на себя роль эксперта. У меня есть намерение изобразить в металле макет СУ с применением СПРЛД для проведения экспериментов. Ничего особенного (я надеюсь ) делать не потребуется, может дать пару советов. Конкретно сейчас стоит задача выбора турбины. Можете посоветовать относительно бюджетный вариант с приемлемыми характеристиками? Планируется, что на валу турбины будет электромагнитный тормоз для создания и регулирования нагрузки. Газ будет генерировать СПРЛДГГ. определение его характеристик - следующий этап проекта. Конкретная величина мощности и других параметров не принципиальна, планируется подгонять режим СПРЛД под турбину, а не наоборот.

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Насколько вредна потеря сорока процентов хода поршня для производительности СПГГ? Если использовать для продувки клапана и открывать их нарочито около НМТ, будет ли польза?
И ещё: Будет ли польза от водяного охлаждения поршня?

Есть мысля, как это сделать - вопрос в том, а сочно ли оно.

 

[МаГент]

Насколько вредна потеря сорока процентов хода поршня для производительности СПГГ? Если использовать для продувки клапана и открывать их нарочито около НМТ, будет ли польза?
И ещё: Будет ли польза от водяного охлаждения поршня?

Есть мысля, как это сделать - вопрос в том, а сочно ли оно.

Про 40% Вы спрашиваете в связи с информацией о возможности сокращения РХ в РЛД Лутца? Владимир Александрович сказал, что это вредно. Я с этим мнение не совсем согласен. Он ссылается на нарушение баланса по поршням. Но ведь именно в этом и смысл этого предложения. Давайте прикинем. В идеальном СПГГ за 1 ход поршня холодный поршень вытесняет в 6 раз больший объем, чем горячий. Поскольку наддув горячего около 2, а холодного 1 (нет наддува), то по массе воздуха соотношение 1 к 3. Продукты сгорания топлива (газ) дают еще кое-что и получается 2 к 3. Итого 4 + 6 нормальных объемов горячего цилиндра газа.
В РЛД поршни одинаковы. (но можно это изменить). Предположим наддува нет. За 1 РХ имеем 1+1+1 = 3 нормальных объемов горячего цилиндра. Значит объем РЛД нужно увеличить в 3,3 раза, а размеры в 1.5 раза. Учитывая, что в ЛСПГГ холодный поршень в 6 раз больше, то это сопоставимо. Для того, чтобы не перекачивать лишнюю энергию, можно укоротить РХ путем более раннего открытия выпускных клапанов. Очевидно, что при этом выхлоп получается более горячим, но зато разбавляющий воздух будет более холодным. Для баланса нужно еще немного обеднить смесь, и тогда состав, объем и температура генерируемого газа будет в точности такой как у сравниваемого лСПГГ при той же частоте ходов. На этой стадии я пока не планирую укороченный ход. буду регулировать количеством поршней...
Насчет водяного охлаждения не думаю, что это правильно. Охлаждаться надо всасываемым воздухом. Это увеличивает общий КПД...

 

[Владимир Александрович]

Если будет от руки на бумажке, не побрезгуете? К моему стыду графические пакеты меня не понимают...

       Самое главное, чтобы Ваша иллюстрация была понятна и уменьшала количество предположений.

Фактически "классический" СПРЛДк воспроизводит режим симметричного бесконечного ЛСПК (с двусторонними рабочими ходами). Это можно принять в качестве "теоретического" обоснования устойчивости. 

    Пока очень не убедительно. Посмотрим рисунок - что-то обязательно должно проясниться.
 

 

[Владимир Александрович]

рошу принять на себя роль эксперта.

       Как же я могу взять на себя роль эксперта, если я уже имею мнение и отрицательно отношусь СПРЛДГГ. Впрочем окончательный вывод я смогу сделать после изучения его схемы с Вашего рисунка.

Конкретно сейчас стоит задача выбора турбины. Можете посоветовать относительно бюджетный вариант с приемлемыми характеристиками? 

    Я специально не отслеживаю все модели турбонагнетателей, их цену и практическую надежность. Полагаю что ТКР-7, упоминавшийся здесь недавно, и его модификации для опытной установки вполне  подойдут по доступности и цене.  Мощность 20 кВт как раз под два малоразмерных неуравновешенных экспериментальных модуля СПГГ, которые могут работать в противофазе, минимизируя общую неуравновешенность установки.   

 

[Владимир Александрович]

Насколько вредна потеря сорока процентов хода поршня для производительности СПГГ? 

       Она совсем не вредна. Расход воздуха и газа в СПГГ определяется производительностью компрессорных полостей. Большая доля потерянного хода по окнам рабочего цилиндра лишь несколько увеличивает продольный габарит СПГГ, немного уменьшая диаметральный.

Если использовать для продувки клапана и открывать их нарочито около НМТ, будет ли польза?

   Польза была бы конечно. Например, снизился бы расход масла, но СПГГ тогда заметно усложнится и потеряет некоторые свои преимущества.

И ещё: Будет ли польза от водяного охлаждения поршня? 

При диаметрах рабочих поршней менее 100мм, как правило, принудительного  охлаждения поршней не требуется. В советском СПДК ДК-1 охлаждали поршень струей воздуха от внутренних некомпрессорных (продувочных) объемов установки. Получилось вполне надежно. В малоразмерных СПГГ этого не делают. Можно обойтись.