Двухтактный ПДП с газораспределением через поршни

[BaD]

О, вывернутый "наружу" ПДП.

 

[Stak]

Все становится сложнее и сложнее. Тогда что бы не двигать гильзу, пусть вращается золотник на 2 цилиндра с приводом от вала.

Двигать гильзу особых проблем нет, просто нужно подумать, как это сделать наилучшим образом.

 

[Stak]

Посмотреть вложение 590813

что-то непонятное)

 

[Bulagen]

что-то непонятное)

Да... Решил тут "накинуть на вентилятор"... В своё время моделил 14 цилиндровый аксиал с угловым выравниванием шайбы при помощи роликов... Шайбу замоделил, а всё остальное забросил

 

[Stak]

Да... Решил тут "накинуть на вентилятор"... В своё время моделил 14 цилиндровый аксиал с угловым выравниванием шайбы при помощи роликов... Шайбу замоделил, а всё остальное забросил

Не, 14 горшков - это перебор) и вот эти все сферические шарниры - тоже)))
Я пытаюсь изобразить то, что хотя в принципе изготовить можно)

 

[Stak]

Недавно имел дискуссию в личке с уважаемым Алексей Костенко (А.Г.К) по поводу схемы с продувкой двухтактного ПДП через поршень (впуск через клапаны в поршнях, выпуск - через окно, перекрываемое продольно-подвижной гильзой).

И тут, вдруг, вчера наткнулся на то, что это было реализовано около 10 лет назад , но что-то пошло не так...
Однозначно, в ДВС, как и в стрелковом оружии, сложно придумать что-то кардинально новое)))

Итак, знакомьтесь - Grail Engine: 500 см3, 2Т, впуск через поршень, выпуск - через клапан в головке, прямой впрыск топлива, три свечи, "forced semi-homogeneous charged compression ignition" or FS-HCCI, что бы это не значило..

As the piston travels upward, a vacuum is created underneath it, which sucks fresh air in through a one-way reed valve. Air then fills three chambers -- the pre-compression chamber, the vent-to-piston ports and piston-intake-ports.
When the piston reaches the top of its travel path, ignition occurs thanks to the three spark plugs. This forces the piston downward, which compresses the air trapped in the crankcase up to this point.
As the piston reaches bottom dead center, the exhaust valve opens and exhaust evacuates cylinder as compressed air enters the combustion chamber via the vent-to-piston and piston-intake-ports as noted above through a one-way valve located within the piston.
Compressed fresh air swirls upward in a vortex-like fashion, evacuating the cylinder of exhaust gas and replenishing the cylinder with fresh air. Once the exhaust valve closes, fuel is direct injected and mixed in the chamber. The mixture of air and fuel are compressed and ignited by the three spark plugs, creating an explosion that pushes the piston down and creates motion for the next cycle.
Seems pretty simple, right? Overall, the Grail Engine appears very similar to an ordinary two-stroke engine, except compressed air plays a much bigger role here. But there are some unique factors at work here, too. For one, Riley says the swirl mixing of compressed air and fuel is the most efficient air/fuel atomization mixture that can be obtained for optimum combustion. In addition, he says no other engine has a design with forced induction of compressed air entering the combustion chamber while at the same time air-cooling the top of the piston to lower emissions.
Finally, the three spark plugs create a rapid bloom of explosions, which help generate "forced semi-homogeneous charged compression ignition," or FS-HCCI. This process compresses air and fuel to the point where they nearly combust on their own (without spark). And when they do combust, all the remaining fuel in the chamber combusts at once -- simultaneously -- delivering much better efficiency. This results in more power and better fuel economy [sources: Green Car Congress, Wojdyla].

Двухтактный двигатель «Grail Engine» / Двигатели / БайкПост

Двигатели:Данный блог посвящён сердцу мототехники – двигателю! Компания «Grail Engine Technologies» из Канзаса разработала новую конструкцию двухтактного двигателя . В наши дни придумать что-то новое в. Двухтактный двигатель «Grail Engine»

bikepost.ru

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия - электронная версия

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, Большая российская энциклопедия - электронная версия

old.bigenc.ru

How the Grail Engine Works

The Grail Engine takes a variety of modern, cutting-edge engine technologies and puts them all together in one package. Honda and Ford have already shown interest -- should the rest of us?

auto.howstuffworks.com

Схемы и макет:

Был реализован и в железе:

Видео:

 

[Stak]

Интересной идеей выглядит использование в приводе ГРМ прецессирующего редуктора (на картинке показан такой с передаточным отношением 40:1) - медленно крутим с его помощью (через коаксиальный вал и промежуточные шестерни) все гильзы, а на гильзах - ролики, обкатывающие криволинейный паз. Если роликов несколько - то и подниматься гильза будет несколько раз за свой полный оборот.

Таким образом, гильзы будут в постоянном движении, что обеспечит нормальный режим их работы, согласно Рикардо.

 

[BaD]

М . Халтурин, автор ролика про этот редуктор, весьма толково про него рассказывает. Боюсь только под обороты более 3к нереально выпилить шестерни с Ра даже 0,8 на зубьях.

 

[Stak]

М . Халтурин, автор ролика про этот редуктор, весьма толково про него рассказывает. Боюсь только под обороты более 3к нереально выпилить шестерни с Ра даже 0,8 на зубьях.

Возможно, прецессирующий редуктор и не понадобится - для мех.привода я прикинул, что если на гильзе три ролика, и 6 выступов в пазе, то соотношение нужно 1/12, т.е. гильза крутится в 12 раз медленнее вала. Если два ролика, и выступы через 45 гр. - то 1/16.

Самое интересное, наверное было бы сделать гидропривод гильз - тогда их можно было бы крутить существенно медленнее, т.к. ГРМ на это уже не завязан - вот тут прецессирующий может пригодиться. Или даже просто качать гильзы туда-сюда - по идее, тоже должно работать, хоть и хуже чем непрерывное движение.

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА КЛАПАНОВ ДВС

cyberleninka.ru

Но это на коленке не реализуешь, так что на першпективу)

 

[BaD]

гильза крутится в 12 раз медленнее вала

Допустим, с учетом вала, 50 мм по делительной уже на шестерне, то колесо на гильзе по делительной 50*12=600 мм...
Гидропривод оно наверное можно, только гистерезис на электромагнитном клапане ловить, да по температуре. Это что бы двигать по оси. А абсолютные энкодеры на синхронизацию вращения по фазам газораспределения. Это явно не народно. ИМХО конечно.

 

[BaD]

Было бы просто по Рикардо, оно уже бы было. ЖоППа она в мелочах.

 

[Kazakov]

Никак не могу осилить гильзовый ГРМ для 4Т варианта с двумя подвижными гильзами (одна на впуск, другая на выпуск).

Согласно Рикардо, для нормальной работы гильзы - требуется что бы она постоянно находилась в движении (обеспечение смазки и теплопередчи от гильзы в стенку цилидра через слой смазки). для 2Т - это легко обеспечивается механизмом как на схеме ниже.
Посмотреть вложение 590799

Для 4Т пока лучшее, что удалось придумать - это отдельный привод качания гильзы вокруг продольной оси от эксцентрика на валу, и продольное движение от кулачка с кинематическим замыканием (с D-образным толкателем).
по типу этого:
Посмотреть вложение 590800

Соответственно, на 4 цилиндра - надо два эксцентрика качания гильз, и как минимум два кулачковых вала (если на каждом по 4 кулачка)
Посмотреть вложение 590804

Почему Вы не рассматриваете простую схему, где встречные поршня и просто тарельчатые клапана сбоку, между кольцами? Небольшой диаметр клапанов. Клинышком камера сгорания, поршня правда получаются необычные.

 

[Stak]

Допустим вал 50 мм по делительной уже на шестерне, то колесо на гильзе по делительной 50*12=600 мм...
Гидропривод оно наверное можно, только гистерезис на электромагнитном клапане ловить, да по температуре. Это что бы двигать по оси. А абсолютные энкодеры на синхронизацию вращения по фазам газораспределения. Это явно не народно. ИМХО конечно.

одной ступенью не обойдётся явно...
вписал вторую ступень в размер с отношением 1.5:1 (мультипликатор), т.е. первая нужна 1/18 для угла 60 градусов между выступами фигурного паза, или 1/24 для угла 45 градусов.
При этом, общее отношение 1/12 для 60гр., или 1/16 для 45гр.

соотношения первой ступени 1/18 , 1/24 - вообще не удобные - для планетарного многовато, для прецессирующего - маловато...

Возможно, проще коническую шестерню на валу, и привод гильзы червяком.

Гидравлика - однозначно на потом)

Было бы просто по Рикардо, оно уже бы было. ЖоППа она в мелочах.

Ну, как показывает практика, мысли такие не только у меня появились. Но у Pinnacle Engine - не взлетело, книжку Рикардо - они явно не читали)

Почему Вы не рассматриваете простую схему, где встречные поршня и просто тарельчатые клапана сбоку, между кольцами? Небольшой диаметр клапанов. Клинышком камера сгорания, поршня правда получаются необычные.

Клиновая камера - это в принципе не очень хорошо, т.к. растёт поверхность теплообмена, а значит - и теплоотдача в масло/ОЖ.
У гильзового ГРМ, по Рикардо, есть ещё несколько довольно весомых плюсов - например, возможность использования топлива с меньшим ОЧ для той же степени сжатия, лучший теплоотвод, меньший износ.
А из серьёзных минусов - только масложор, но мы тут не про экологию, так что этот минус просто примем как данность 🙂

 

[BaD]

А из серьёзных минусов - только масложор, но мы тут не про экологию, так что этот минус просто примем как данность

За экологию и не вспомним, пока не попросят. А вот за стоимость владения я бы поборолся. И масложор это явный негатив.

 

[Stak]

За экологию и не вспомним, пока не попросят. А вот за стоимость владения я бы поборолся. И масложор это явный негатив.

На гильзу маслосъемные колпачки не поставишь, конечно...
но Рикардо считал расход масла приемлемым (хотя, видимо, сравнение было с двигателем без маслосъемных колпачков, на схемах в книге - только такие).
Тем более, что лучший мех.кпд - определенно несколько снизит расход топлива, что тоже на стоимости владения отразится положительно)

 

[Stak]

вот такая получается хреновина с червячным приводом. Вроде и реализуемо, но хотелось бы попроще)

 

[BaD]

Могу ошибаться, но червяк сожрет. Полагаю 1000-1500 оборотов на нем, не более.

 

[Kazakov]

вот такая получается хреновина с червячным приводом. Вроде и реализуемо, но хотелось бы попроще)
Посмотреть вложение 590911

В зубчатых передачах желательно шестерню делать с нечётным количеством зубьев, больше прослужит.