По любезно указанной мне ссылке ознакомился со статьей С.В. Митрофанова
«О ДВС, его резервах и перспективах развития глазами специалиста» и попытаюсь еще раз прояснить свое видение проблемы с точки зрения недвигателиста и ответить на вопросы.
По поводу ДВС с разделенными циклами сгорания и расширения в статье было отмечено, что «…при перетекании газа из камеры сгорания в рабочую полость ДВС часть энергии будет расходоваться как газодинамические потери…».
Таким образом, параметры цикла сгорания и расширения (температура, давление) не могут сильно отличаться в двигателях Кушуля, Скудери и др. Напротив, в предлагаемой модификации подразумевается проведение сгорания в форкамере при максимально высоких технически достижимых Р и Т, а расширение над поршнем при умеренных Р и Т, причем перепад этих параметров трансформируется в кинетическую энергию струи газов, которая создает дополнительное давление на поршень.
Причем известная схема ДВС с предкамерами (см., например, «Теория автомобильных и тракторных двигателей», автор И.М. Ленин, М. 1969) изменяется непринципиально, а именно: объем форкамеры уменьшается; она изготавливается из механически и термически стойкого материала и теплоизолируется; в нее встраивается обратный клапан для впуска свежего воздуха или смеси; выходное отверстие выполняется в виде сопла необходимого профиля, направленного соосно и в центр поршня; в центр торца поршня вставляется механически и термически стойкая вставка с полусферической выемкой (аналог лопатки активной турбины).
Давление (в ньютонах) от струи на такую лопатку пропорционально произведению массового расхода G кг/с на скорость V м/с (до 2GV).
Массовый расход через сопло пропорционален произведению давления газов перед соплом на площадь критического (самого узкого) сечения сопла, деленному на критическую скорость газов (подробнее в газодинамике).
Скорость истечения зависит от перепада давлений. При перпаде 10:1 скорость истечения равна примерно 1,7 скорости звука.
Поэтому наполнение газами надпоршневого пространства и статическое давление в нем может быть отрегулировано за счет сечения сопла (понятно, что в более сложных конструкциях может регулироваться как сечение сопла, так и объем форкамеры) таким образом, чтобы оно заканчивалось к концу хода поршня.
Температура газов при ударе струи о поршень неизбежно будет повышаться именно в силу закона сохранения энергии, т.е. в тепло превращается разность кинетических энергий струи до удара о поршень и после (подробнее в газодинамике).
Да, ДВС – объемная машина, но почему бы не попытаться «скрестить коня и трепетную лань».
