я ни на кого не обиделся, просто поспешил, начал рассказывать об устройстве конкретной модели, хотя большинство людей даже не догадываются о преимуществах роторных двигателей перед кривошипно-шатунными как говорится де факто. поэтому я решил сперва рассказать об этих преимуществах, а обсуждение конкретных моделей перенести на потом.
сразу хочу оговориться я не преподаватель, да и высшего образования у меня нет, поэтому объяснять буду на обычном русском. за ошибки если они будут заранее извиняюсь.
Роторный ДВС.
Зачем нужно изобретать роторные ДВС, когда существуют обычные и так нами любимые ДВС с кривошипно-шатунным механизмом. Действительно, зачем?, ведь существующие двигатели итак всех устраивают, они используются практически во всех транспортных средствах, бензо инструментах, электростанциях и так далее. Что за сила влечёт изобретателей со всех концов света конструировать что-то новое, неудобное, со сложными и непонятными схемами сопряжения деталей и прочими причудами. Для того что бы ответить на эти вопросы стоит более внимательно изучить поршневой двигатель с кривошипно-шатунным механизмом.
Как вы уже догадались, главным отличием этих двигателей является наличие или отсутствие кривошипно-шатунного механизма, именно этот узел и является главным достоинством и главным недостатком двигателей на его основе. Достоинством является то, что подобный механизм может быть выполнен любого размера, что само по себе означает то, что он может передавать давление любой силы. А вот с недостатком сложнее, хоть он и очень влиятелен, он также и очень незаметен. Попытаюсь объяснить на аналогии с колодцем для воды. Представьте себе что вы пришли к колодцу что бы поднять воды, у колодца для этого предусмотрен специальный подъёмный механизм, - барабан с наматывающейся на него верёвкой к которой привязано ведро и рукоятка для вращения барабана. Уверен, что все знакомы с такими колодцами, и хоть раз набирали воду с их помощью. Так вот вы опускаете привязанное ведро в колодец и после набора воды начинаете крутить рукоятку для его подъёма. Вот тут то всё и начинается, дело в том что вы прилагаете силу к рукоятке таким образом что вектор этой силы всегда перпендикулярен рукоятке, и правильно ведь это самый оптимальный вариант приложения силы, то есть только в данном случае достигается максимальная эффективность при минимальных затратах. А теперь попробуйте поднимать ведро используя давление на рукоятку только вперёд, то есть параллельно земле и только от себя, даже если эту операцию проделывать мысленно возникает непонимание, как это и зачем, то есть почему только так, а не как обычно. Хорошо приблизим наш колодец на шаг к двигателям с кривошипно-шатунным механизмом, а именно возьмём длинный шест, просверлим в одном его конце отверстие такого размера что бы шест легко надевался на рукоятку колодца, проденем шест отверстием на рукоятку и возьмемся за второй его конец. Вот теперь у нас получился полный аналог поршневого двигателя с кривошипно-шатунным механизмом, вы поршень, шест – шатун, рукоятка – кривошип, барабан колодца - вал, а ведро с водой - нагрузка. Теперь осталось только сымитировать работу поршня, то есть толкать шест от себя имитируя рабочий ход и оказывать незначительное сопротивление когда шест должен возвращаться назад, имитируя сжатие топлива. Уверен, что ни один человек не сможет поднять ведро воды таким образом, из-за того что просто не сможет создать такое давление на шест что бы его хватило на то чтобы провернуть барабан на полный оборот. Да, а ещё в таком виде передачи вращения существуют критические точки, называемые специалистами - мёртвыми точками, это когда кривошип находится на самом малом и самом большом расстоянии от толкающего. Если допустить остановку нашего импровизированного двигателя в одной из этих точек то провернуть его заново просто не удастся без приложения дополнительного усилия, к примеру поворота барабана рукой, или стартером. А теперь давайте разберёмся что же происходит, почему то что так успешно работает в двигателе не хочет работать в колодце.
Момент силы. Для описания мощности двигателя часто используется такой параметр, как объём двигателя, несмотря на то что на самом деле момент силы является производной длины рычага и силы применённой на рычаг, но вот почему длина рычага не так важна в поршневых ДВС с кривошипно-шатунным механизмом? Дело в том, что она есть величина не постоянная она изменяет своё значение в диапазоне от «0» до номинальной длины шатуна, при этом не имеет ни какого значения какая на самом деле длина шатуна так как средне арифметического к длине всегда будет одно и тоже. Проверим: длина шатуна равна 20 см, рассчитаем среднеарифметическое по трём ключевым точкам верхней мертвой, нижней мёртвой и середине получим 0+20+0/3=6,666 и тоже самое при длине шатуна 10 см получим 0+10+0/3=3.3333, соотношение длины к среднеарифметическому и в том и в другом случае 20/6,666 или 10/3,333 одинаков, а именно 3,0003 а это означает что какую бы длину кривошипа мы не выбрали, в ситуации когда этот параметр изменяется в диапазоне от «0» до бесконечности, его эффективность всегда будет равна 3,0003. Таким образом, мы навсегда выбрасываем из формулы расчёта момента силы такой параметр как длина рычага и всё это только из-за использования кривошипно-шатунного механизма. Всё вышесказанное можно легко проверить возьмите любую курсовую по расчётам ДВС и проверьте, по памяти могу сказать что в момент воспламенения смеси, когда поршень находится в верхней мертвой точке реальный угол кривошипа составляет от 0 до 0.1 мм при этом из-за этого каким бы ни было давление на поршень оно гасится отсутствием рычага, то есть умножением на «0» с хвостиком, а в момент когда рычаг принимает своё максимальное значение уже давление на поршень падает в разы из-за увеличенной в разы камеры сгорания. В итоге, при том что давление в камере сгорания изменяется в диапазоне от 0,1 до 7,5 мПа, среднее эффективное давление получается чуть больше 1,1 а вот если бы длина рычага была бы числом постоянным то средним показателем давления было бы от 3,5 до 3,8 мПа, что в три раза выше.
Из всего сказанного следует, что роторные двигатели, то есть двигатели с неизменной длиной кривошипа, то есть рычага примерно в три раза более мощные, чем двигатели такого же рабочего объёма с кривошипно шатунным механизмом.
Второй плюс роторных двигателей.
Конструкция роторных двигателей позволяет организовать работу двигателя без применения дополнительных систем, таких как система газораспределения и система зажигания и иногда система смазки. Что это означает?, во первых снижение веса двигателя, во вторых уменьшение количества деталей а значит упрощение конструкции двигателя. На сколько существенно это показатель влияет на выходную мощность двигателя можно только догадываться, так как никаких данных по прожорливости, к примеру системы газораспределения найти не удалось, и произвести теоретические расчёты не представляется возможным. Ясно одно что высвободится часть энергии которая раньше просто уходила «в трубу». Кроме того с увеличением мощности двигателя произойдёт снижение расхода топлива, а вместе с ним и снижение количества выбросов вредных веществ в атмосферу и так же снизится количество выделяемого тепла. То есть при выработке 100 кВт энергии роторным двигателем будет как минимум в четыре раза снижен расход топлива, в четыре раза снижено количество выбросов вредных веществ и соответственно в четыре раза снижено выделение тепла в атмосферу.
Почему же тогда до сих пор используются обычные двс(с кривошипно-шатунным механизмом), лично я затрудняюсь ответить на этот вопрос, возможно, злую шутку сыграл в деле развития роторных двигателей двигатель Ванекля названный самим автором «уродцем», а возможно кто то просто не хочет что бы люди стали меньше сжигать топлива, возможно не было найдено решение реально действующего роторного двигателя, возможно кто то не хочет показывать свою некомпетентность или неосведомлённость в этом вопросе, а возможно и всё сразу. Но, так или иначе сегодня пришло время роторных двигателей, это продиктовано и желанием человечества снизить потребление топлива, и желанием перестать так нещадно засорять окружающую среду и желанием получить более доступную и дешевую энергию. Вот почему во всё мире энтузиасты пытаются создать роторный ДВС, и очень скоро это произойдёт, и на смену всем двигателям с КШМ придут роторные без КШМ. кстати существуют ещё и роторные с КШМ, у них как правило очень низкая эфективность, и своим существованием они бросают тень на всю группу роторных двигателей, так же как и двигатель ванкеля.
:IMHO
