- Откуда
- Санкт - Петербург
Ну помогите решить вопрос хотя бы с кольцами. Ведь что у Манжелевских, что у Емобиля были задиры! 😱
Что же Вы ждете! ;D
Роторно-лопастной двигатель. Начало.
Что же Вы ждете! ;D
Купили? Откуда инфа? Я в этом не уверен...
Вы удивитесь, я и предложил им решение..... тока они его не взяли! И даже не ответили. Поэтому в том числе я и не считаю, что они попали. Если бы им что-то действительно надо было, по-другому бы они себя вели. А сейчас походит на то, что тут кто-то другой попал... а у них как раз все в шоколадке... 😉
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Не расстраивайтесь, Андрей! До конструкторской деталировки я еще не дошел - работаю еще над концепцией, чтобы мне технологи "поменьше заворачивали назад".
Конкретно, по "бублико-образному" варианту - я им уже не интересуюсь, с тех пор, как понял, что "теплоизолирующий" вихрь Бенара - прекрасный смеситель топлива с воздухом, - и значит, "сверхнапряженный" в тепловом отношении [каким его делали торопящиеся коллеги] не будет так напрягать детали цилиндрической КС, - если скопировать гениальную находку Elsbett'а.
А даже скопировать для РЛД решение нем. инженера - Вы и другие оппоненты, - не способны помочь. Сами не вникаете, а меня "в спину подталкиваете" - скорей бы споткнулся... "недвигателист" ведь - вот будет весело. А должно ли быть Вам весело, если Вы "ничего особенного" в Элко "не заметили"?
Кроме того, Андрей, - правда о работе 2,5 часовой работе неохлаждаемого чугунного "бублика" РЛД-Макета Манжелевских говорит о том, что проблемы уплотнения в меру охлаждаемого РЛД по их схеме - НЕТУ!!!
Ну подумаешь, замковый зазор уплотнительного кольца сделали для неохлаждаемого макета маловатым...
Фи! Как говорится, стоит ли цепляться за нештатную ситуацию при некорректном испытании РЛД воронежцами? Ваш мотор-то наверняка тоже не расчитан на "гробящие испытания" без охлаждения?
Да и будет ли Ваш мотор элементарно заводиться, при таком задире 2,5мм глубиной, не говоря о том, чтобы РАБОТАТь ? А РЛД-то работал снова и снова [лишь труднее стало заводить]!
Локальный задир в РЛД, такты которого "размазаны" по окружному корпусу, может оказаться в той зоне, где идет не рабочий ход, а другие такты. Это - относительная безвредность задира от перегрева кольца (преждевременного смыкания его замка).
Признайтесь - в поршневом ДВС о ТАКОЙ безвредности задира даже мечтать недопустимо... Может быть поэтому особое свойство РЛД Вы просто еще не осознали? 🙂 Неугробляемый РЛД - для авиации просто находка, он "довезет" пилота до земли в сохранности...
Деньги всем нужны, или вы об этом не знали, а вам только продуктами носят и в чистое заворачивают, после того, как вы в очередной раз здесь обкакаетесь - господин собиратель информации. И в каком месте конкретно написано что я продал или продаю чужую или свою информацию - "не постигли еще?"
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Это верно, если совсем забыть о существовании центростремительных сил.
Интерпретация двух сложных вихрей: Тейлора и Бенара действительно и естественно у разных людей противоречива.
Но мы вправе иметь и собственную интерпретацию, присоединяясь к одному или другому авторитету [правому, на собственный взгляд].
Упомянутый уважаемый коллега "застрял" в его анализе - подразумевает только вихрь Тейлора (циклон) и игнорирует знания о двухзонном вихре Бенара (антициклон). Отсюда и шаблонные результаты "анализа".
Таким образом, образуются "шоры" для новейших физических сведений
- действия центростремительных сил с известной "прибавочной" энергией,
- которыми и отличается рабочий процесс 40-летнего мотора Элко, просто неведомый доселе федеральному эксперту ИП, как оказывается.
Сложность вихрей - математическая, т.е. онтологически-познавательная, но не практическая.
Вихри Бенара можно изучать на той же самой сковородке, как известно.
Рождаются они из-за каких-либо градиентов, - сразу с разделительным слоем между сердцевиной и периферией, который представляет собой вероятно СЛОЙ из цилиндрически нанизанных на "ось" ТОРообразных колец -прародителей и спутников вихря Бенара - в ясном образе множества сверхустойчивых колец, наподобие "дымовых колец" - собранных в трубу-цилиндр.
В торнадо (антициклоне) - этот пограничный устойчивый СЛОЙ из ТОРОВЫХ КОЛЕЦ, разделяющий зоны исключительного действия центростремительных сил и исключительного действия "центробежной периферии", - ДЕЙСТВУЕТ как ФРЕЗА!! В циклоне-тайфуне ее НЕТУ...
Она способна разрушить все, что на ее пути. Но точность ее такова, что она не разрушает того, что размещено на несколько сантиметров от ее траектории!
Этому много свидетельств в интернете, фото, видео. Например, приводимые ранее видео об огненном торнадо-смерче. Граница пламени ограничена от периферии очень точно и устойчиво.
Так вот именно эта "фреза" внутри вихря Бенара - работает в моторе Элко, - "терзая струю" топлива любой грубости распыла (не нужны ЕМУ многодырочные форсунки)! На мой взгляд - неважно, доходят ли микрокапельки до материальной стенки КС и "слизываются" ли они только оттуда.
Важно, что это грешно игнорировать и не использовать для РЛД. Тем более, что "насадка" - это очень просто. Elsbett сделал впускной тракт именно так (разрез его мотора здесь уже тоже размещен).
Вихрь можно и не понимать, можно об его устройстве спорить, но использовать его легко: пример Букреева с соавтором - "насадка для карбюратора", - фото с проверенными размерами помещено пару страниц назад.
Что касается "прибавочной энергии" вихрей Бенара (действия его центростремительных сил), то желательно изучить древнюю оросительную систему ... горных угодий в Дагестане, - без насосов вода поднимается там в гору.
Для этого там издревле используются последовательные глиняные насадки, собранные в цепочку и проходящие по трассе с пульсацими внутреннего потока на регулярных подъемах и спусках.
Кстати, о неизвестном доселе действии импульсного (пульсационного) режима запитывания электромотора, - пишет Канарёв. Вращательное ускорение и ход ротора по инерции чередуются.
Во время паузы в запитке мотора, его же обмотки используются для генерации тока с вращающегося по инерции ротора. Итоговый расход энерции с учетом "регенерации" - очень экономный.
Андрей, у РЛД тоже есть пульсирующе ускоряющиеся лопасти. Как сделать, чтобы синхронизатор их только разгонял, а замедлялись бы они только по инерции - и "регенератором"?
Это следующий этап осмысления современной физики - во имя авиа-моторчика ( его экономности).
Будете только "дразниться флудом" или попробуете подумать о новых возможностях вместе? [Может быть и для Вашего БСМ пригодится]
И копать глубоко не надо, чтобы понять простую вещь, чел просто не знает чем заняться, пишет охинею про вихри Бенара, смысл которых он не секет, вместо того чтобы сказать на русском языке, что круглое надо катать, а плоское тянуть. Слова то все какие заковырестые находит, на фоне звона идущего из недр пустопоржней головы.
Но не будем более о грустном, вот что говорит по поводу двигателя, который так нам нужен всем словарь Брокгаузера ...
Двигатели
машины, служащие источником механической работы; они называются так в отличие от приводимых ими в действие рабочих машин, исполняющих непосредственно определенного рода работу, и от передаточных машин, помощью которых работа Д. превращается в действие рабочего механизма. Двигателем одинаково называют движущую силу, при помощи которой работает машина, а равно и самый механизм. Напр., Д. называют пар и паровую машину. В последующем под Д. будем разуметь механизм. Различают также Д., воспринимающие непосредственно механическую работу от имеющихся в природе запасов кинетической энергии (Д. в тесном значении слова, первичные, или первого порядка), и Д., которые, в свою очередь, приводятся в действие другими Д. (Д. в более обширном смысле, вторичные, или второго порядка Д.). К Д. первого разряда принадлежат: механизмы для принятия мускульной силы людей и животных — рычаги, ворот, блоки, домкраты и лебедки, конные вороты, топчаки и т. п. (см. Живые двигатели); Д., приводимые в действие давлением текущей и падающей воды — вододействующие или гидравлические Д., а именно: водяные колеса (см. Колеса), турбины (см.) и водостолбовые машины (см. ниже); ветровые Д., приводимые в действие давлением ветра (см. Мельницы), все перечисленные двигатели называются также приемниками. Далее, к числу первичных Д. относятся тепловые, а именно: паровые (см.), газовые (см. ниже), калорические машины (см.), а также керосиновые двигатели (см. ниже). Двигателями второго порядка являются динамоэлектрические машины (см.), так как электромагнитная сила, необходимая для действия их, производится при помощи гидравлических, паровых или газовых двигателей. К этому же разряду относятся Д., действующие жидкой углекислотой, потому что превращение газообразной углекислоты в жидкое состояние достигается давлением при помощи других машин. В этом же смысле вторичными Д. будут те машины, с помощью которых превращается в механическую работу давление сжатого воздуха или напор столба воды, высота которого должна поддерживаться другой машиной. В числе вторичных двигателей надо считать также часовые и пружинные механизмы, потому что их требуется предварительно заводить. Двигателями в более широком смысле называют иногда те составные части рабочих машин, которые воспринимают силу от какого-нибудь двигателя, напр. валы и шкивы станков. В этом же смысле Д. называют гребные колеса или винты пароходов. Иногда в сложной машине Д. так тесно связан с рабочим механизмом, что нельзя определить, какая часть машины играет роль Д. и какая представляет рабочий механизм. Это относится, напр., к пульсометру, камера которого одновременно действует как паровой цилиндр и как насосный стакан, или к паровому молоту, поршень которого служит одновременно двигателем (в широком смысле) и орудием для ударов.
При выборе движущей силы для утилизации ее с технической целью необходимо сообразоваться с экономической выгодностью различного рода двигателей и степенью совершенства существующих систем. Поэтому не все встречающиеся в природе запасы механической энергии применяются в настоящее время для извлечения из них полезной работы с помощью двигателей. Так, например, теплота солнца, движение волн, явление приливов и отливов очень мало или только в виде исключения утилизируются для механической работы, частью за отсутствием пригодных для этого машин, частью же вследствие экономической невыгодности такого рода двигателей. Из прочих источников силы, применяемых для производства механической работы с помощью машин разных конструкций, движущая сила человека является самой дорогой, в особенности там, где требуется затрата больших количеств работы. Но без такой силы невозможно обойтись главным образом при тех многочисленных работах, где требуется, кроме физической силы, еще человеческое соображение и обдуманные действия. Сила животных также обходится дорого, но она незаменима пока для тяги повозок на обыкновенных дорогах, а также для действия сельскохозяйственных машин в мелких и средних производствах. Дешевле всего обходится работа гидравлическвх двигателей, так как сила падающей воды есть дар, возобновляемый постоянно природой без участия человеческого труда. Но сила эта нередко иссякает в сухое время года; поэтому часто устанавливают при гидравлических двигателях запасные паровые машины. Ветровые двигатели еще более подвержены переменам погоды и мало пригодны для совершения большой работы. Вполне же независимой от условий погоды является сила паровой машины. Она притом способна давать при сравнительно малом объеме наибольшие потребные количества механической работы. Кроме того, применение паровых машин становится тем выгоднее, чем больше размер необходимой для производства работы. Паровая машина вследствие сего преобладает на всех больших фабриках и заводах, и пользование этим двигателем содействовало развитию крупной промышленности и победе ее в главнейших отраслях над ремеслами и мелким производством, которые вынуждены работать при помощи менее выгодных паровых машин малого размера или газовых, керосиновых и калорических машин. Хотя эти малосильные и малые двигатели в настоящее время значительно усовершенствованы, но они все еще далеко не могут конкурировать с паровой машиной большого производства. Существует надежда, что посредством введения дешевого газообразного топлива (см. Водяной газ), которое будет распределяться от центральной станции производства по трубам к местам потребления, подобно светильному газу, удастся значительно понизить стоимость работ малых, т. н. домашних двигателей, для выгод ремесленного и кустарного производства. Удешевление движущей силы для мелкой промышленности старались достигнуть системой силоснабжения (см.), т. е. распределением из центральной станции запасов работы — по трубам, с помощью канатных приводов или посредством электрических проводов. В более значительных размерах такое распределение силы осуществлено уже в системах доставления для механической работы воды под высоким напором (в Ливерпуле) и сжатого воздуха (в Париже — система Фоппа). Двигатели, действующие сжатым воздухом, применяются преимущественно в таких местах, где весьма невыгодно устанавливать паровые машины и где отработавший в машине воздух содействует вместе с тем вентиляции, следовательно, главным образом — при подземных горных работах в при пробивке туннелей. В будущем призваны играть важную роль электрические двигатели, дающие возможность передавать работу отдаленных источников силы. Дело это находится теперь в периоде усовершенствования, но уже достигнуты значительные практические результаты (передача силы из Шафгаузена в Лапффен, применение электрической передачи для производства работ в главном туннеле через хребет Андов на железной дороге между Аргентиной и Чили).
Первые попытки применения животных в качестве Д. и начало пользования силой воды для производства механической работы относятся к доисторическому времени. Водочерпательное тимпанное колесо появилось в Китае, по всей вероятности, почти одновременно с плугом, в период возникновения хлебопашества. Дух изобретения долгое время не подвигался далее усовершенствования приемников сил людей, животных и воды, и только об этого рода Д. сообщают исторические памятники древности и средних веков. Хотя древние греки и римляне умели уже пользоваться ветром и упругостью воздуха для механических работ (см. Механика древних), но они не имели и отдаленнейшего представления о той громадной механической работе, которая может быть совершена движущей силой пара. Лишь развитие физических сведений в XVI и XVII ст. сделало возможным изобретение паровой машины и вместе с этим значительное усовершенствование гидравлических Д. В нашем же веке за этим последовало изобретение газовых и калорических Д., а затем открытие законов электродинамики привело к построению динамоэлектрических Д. Ср. Grasshoff, "Theorie der Kraftmaschinen" (Гамбург); R[ch252]hlmann, "Allgemeine Maschinenlehre" (Брауншвейг, 1875); Redtenbacher, "Maschinenbau"; Uhland, "Handbuch f[ch252]r den praktischen Maschinenkonstrukteur"; Armengaud, "Publications Industrielles etc.".
Водостолбовые машины — гидравлические приемники силы, действующие непосредственным давлением падающей воды на поршень, который движется в цилиндре, плотно прилегая к его стенкам. Машины эти имеют прямолинейно-возвратное движение и с удобством заменяют гидравлические колеса и турбины в тех случаях, где можно располагать значительным напором воды при слабом ее притоке. Напор в существующих машинах доходит до 65 м и до последнего времени не было вододействующих машин, которые приводились бы в движение напором воды менее 18 м. Они служат в горном деле для отлива воды из шахт, для выкачивания соляного рассола и пр. В настоящее же время водостолбовые машины приспосабливаются и для различных других механических работ при малых усилиях, а для этой цели употребляются конструкции, в которых прямолинейно-возвратное движение превращается во вращательное. Обыкновенные же водостолбовые машины бывают одиночного или двойного действия; в первых вода давит только на одну сторону поршня, а в машинах двойного действия вода действует на обе стороны
Двигатели
машины, служащие источником механической работы; они называются так в отличие от приводимых ими в действие рабочих машин, исполняющих непосредственно определенного рода работу, и от передаточных машин, помощью которых работа Д. превращается в действие рабочего механизма. Двигателем одинаково называют движущую силу, при помощи которой работает машина, а равно и самый механизм. Напр., Д. называют пар и паровую машину. В последующем под Д. будем разуметь механизм. Различают также Д., воспринимающие непосредственно механическую работу от имеющихся в природе запасов кинетической энергии (Д. в тесном значении слова, первичные, или первого порядка), и Д., которые, в свою очередь, приводятся в действие другими Д. (Д. в более обширном смысле, вторичные, или второго порядка Д.). К Д. первого разряда принадлежат: механизмы для принятия мускульной силы людей и животных — рычаги, ворот, блоки, домкраты и лебедки, конные вороты, топчаки и т. п. (см. Живые двигатели); Д., приводимые в действие давлением текущей и падающей воды — вододействующие или гидравлические Д., а именно: водяные колеса (см. Колеса), турбины (см.) и водостолбовые машины (см. ниже); ветровые Д., приводимые в действие давлением ветра (см. Мельницы), все перечисленные двигатели называются также приемниками. Далее, к числу первичных Д. относятся тепловые, а именно: паровые (см.), газовые (см. ниже), калорические машины (см.), а также керосиновые двигатели (см. ниже). Двигателями второго порядка являются динамоэлектрические машины (см.), так как электромагнитная сила, необходимая для действия их, производится при помощи гидравлических, паровых или газовых двигателей. К этому же разряду относятся Д., действующие жидкой углекислотой, потому что превращение газообразной углекислоты в жидкое состояние достигается давлением при помощи других машин. В этом же смысле вторичными Д. будут те машины, с помощью которых превращается в механическую работу давление сжатого воздуха или напор столба воды, высота которого должна поддерживаться другой машиной. В числе вторичных двигателей надо считать также часовые и пружинные механизмы, потому что их требуется предварительно заводить. Двигателями в более широком смысле называют иногда те составные части рабочих машин, которые воспринимают силу от какого-нибудь двигателя, напр. валы и шкивы станков. В этом же смысле Д. называют гребные колеса или винты пароходов. Иногда в сложной машине Д. так тесно связан с рабочим механизмом, что нельзя определить, какая часть машины играет роль Д. и какая представляет рабочий механизм. Это относится, напр., к пульсометру, камера которого одновременно действует как паровой цилиндр и как насосный стакан, или к паровому молоту, поршень которого служит одновременно двигателем (в широком смысле) и орудием для ударов.
При выборе движущей силы для утилизации ее с технической целью необходимо сообразоваться с экономической выгодностью различного рода двигателей и степенью совершенства существующих систем. Поэтому не все встречающиеся в природе запасы механической энергии применяются в настоящее время для извлечения из них полезной работы с помощью двигателей. Так, например, теплота солнца, движение волн, явление приливов и отливов очень мало или только в виде исключения утилизируются для механической работы, частью за отсутствием пригодных для этого машин, частью же вследствие экономической невыгодности такого рода двигателей. Из прочих источников силы, применяемых для производства механической работы с помощью машин разных конструкций, движущая сила человека является самой дорогой, в особенности там, где требуется затрата больших количеств работы. Но без такой силы невозможно обойтись главным образом при тех многочисленных работах, где требуется, кроме физической силы, еще человеческое соображение и обдуманные действия. Сила животных также обходится дорого, но она незаменима пока для тяги повозок на обыкновенных дорогах, а также для действия сельскохозяйственных машин в мелких и средних производствах. Дешевле всего обходится работа гидравлическвх двигателей, так как сила падающей воды есть дар, возобновляемый постоянно природой без участия человеческого труда. Но сила эта нередко иссякает в сухое время года; поэтому часто устанавливают при гидравлических двигателях запасные паровые машины. Ветровые двигатели еще более подвержены переменам погоды и мало пригодны для совершения большой работы. Вполне же независимой от условий погоды является сила паровой машины. Она притом способна давать при сравнительно малом объеме наибольшие потребные количества механической работы. Кроме того, применение паровых машин становится тем выгоднее, чем больше размер необходимой для производства работы. Паровая машина вследствие сего преобладает на всех больших фабриках и заводах, и пользование этим двигателем содействовало развитию крупной промышленности и победе ее в главнейших отраслях над ремеслами и мелким производством, которые вынуждены работать при помощи менее выгодных паровых машин малого размера или газовых, керосиновых и калорических машин. Хотя эти малосильные и малые двигатели в настоящее время значительно усовершенствованы, но они все еще далеко не могут конкурировать с паровой машиной большого производства. Существует надежда, что посредством введения дешевого газообразного топлива (см. Водяной газ), которое будет распределяться от центральной станции производства по трубам к местам потребления, подобно светильному газу, удастся значительно понизить стоимость работ малых, т. н. домашних двигателей, для выгод ремесленного и кустарного производства. Удешевление движущей силы для мелкой промышленности старались достигнуть системой силоснабжения (см.), т. е. распределением из центральной станции запасов работы — по трубам, с помощью канатных приводов или посредством электрических проводов. В более значительных размерах такое распределение силы осуществлено уже в системах доставления для механической работы воды под высоким напором (в Ливерпуле) и сжатого воздуха (в Париже — система Фоппа). Двигатели, действующие сжатым воздухом, применяются преимущественно в таких местах, где весьма невыгодно устанавливать паровые машины и где отработавший в машине воздух содействует вместе с тем вентиляции, следовательно, главным образом — при подземных горных работах в при пробивке туннелей. В будущем призваны играть важную роль электрические двигатели, дающие возможность передавать работу отдаленных источников силы. Дело это находится теперь в периоде усовершенствования, но уже достигнуты значительные практические результаты (передача силы из Шафгаузена в Лапффен, применение электрической передачи для производства работ в главном туннеле через хребет Андов на железной дороге между Аргентиной и Чили).
Первые попытки применения животных в качестве Д. и начало пользования силой воды для производства механической работы относятся к доисторическому времени. Водочерпательное тимпанное колесо появилось в Китае, по всей вероятности, почти одновременно с плугом, в период возникновения хлебопашества. Дух изобретения долгое время не подвигался далее усовершенствования приемников сил людей, животных и воды, и только об этого рода Д. сообщают исторические памятники древности и средних веков. Хотя древние греки и римляне умели уже пользоваться ветром и упругостью воздуха для механических работ (см. Механика древних), но они не имели и отдаленнейшего представления о той громадной механической работе, которая может быть совершена движущей силой пара. Лишь развитие физических сведений в XVI и XVII ст. сделало возможным изобретение паровой машины и вместе с этим значительное усовершенствование гидравлических Д. В нашем же веке за этим последовало изобретение газовых и калорических Д., а затем открытие законов электродинамики привело к построению динамоэлектрических Д. Ср. Grasshoff, "Theorie der Kraftmaschinen" (Гамбург); R[ch252]hlmann, "Allgemeine Maschinenlehre" (Брауншвейг, 1875); Redtenbacher, "Maschinenbau"; Uhland, "Handbuch f[ch252]r den praktischen Maschinenkonstrukteur"; Armengaud, "Publications Industrielles etc.".
Водостолбовые машины — гидравлические приемники силы, действующие непосредственным давлением падающей воды на поршень, который движется в цилиндре, плотно прилегая к его стенкам. Машины эти имеют прямолинейно-возвратное движение и с удобством заменяют гидравлические колеса и турбины в тех случаях, где можно располагать значительным напором воды при слабом ее притоке. Напор в существующих машинах доходит до 65 м и до последнего времени не было вододействующих машин, которые приводились бы в движение напором воды менее 18 м. Они служат в горном деле для отлива воды из шахт, для выкачивания соляного рассола и пр. В настоящее же время водостолбовые машины приспосабливаются и для различных других механических работ при малых усилиях, а для этой цели употребляются конструкции, в которых прямолинейно-возвратное движение превращается во вращательное. Обыкновенные же водостолбовые машины бывают одиночного или двойного действия; в первых вода давит только на одну сторону поршня, а в машинах двойного действия вода действует на обе стороны
А это от Эфрона ...
ДвигателиПеревод Двигатели
машины, служащие источником механической работы; они называются так в отличие от приводимых ими в действие рабочих машин, исполняющих непосредственно определенного рода работу, и от передаточных машин, помощью которых работа Д. превращается в действие рабочего механизма. Двигателем одинаково называют движущую силу, при помощи которой работает машина, а равно и самый механизм. Напр., Д. называют пар и паровую машину. В последующем под Д. будем разуметь механизм. Различают также Д., воспринимающие непосредственно механическую работу от имеющихся в природе запасов кинетической энергии (Д. в тесном значении слова, первичные, или первого порядка), и Д., которые, в свою очередь, приводятся в действие другими Д. (Д. в более обширном смысле, вторичные, или второго порядка Д.). К Д. первого разряда принадлежат: механизмы для принятия мускульной силы людей и животных — рычаги, ворот, блоки, домкраты и лебедки, конные вороты, топчаки и т. п. (см. Живые двигатели); Д., приводимые в действие давлением текущей и падающей воды — вододействующие или гидравлические Д., а именно: водяные колеса (см. Колеса), турбины (см.) и водостолбовые машины (см. ниже); ветровые Д., приводимые в действие давлением ветра (см. Мельницы), все перечисленные двигатели называются также приемниками. Далее, к числу первичных Д. относятся тепловые, а именно: паровые (см.), газовые (см. ниже), калорические машины (см.), а также керосиновые двигатели (см. ниже). Двигателями второго порядка являются динамоэлектрические машины (см.), так как электромагнитная сила, необходимая для действия их, производится при помощи гидравлических, паровых или газовых двигателей. К этому же разряду относятся Д., действующие жидкой углекислотой, потому что превращение газообразной углекислоты в жидкое состояние достигается давлением при помощи других машин. В этом же смысле вторичными Д. будут те машины, с помощью которых превращается в механическую работу давление сжатого воздуха или напор столба воды, высота которого должна поддерживаться другой машиной. В числе вторичных двигателей надо считать также часовые и пружинные механизмы, потому что их требуется предварительно заводить. Двигателями в более широком смысле называют иногда те составные части рабочих машин, которые воспринимают силу от какого-нибудь двигателя, напр. валы и шкивы станков. В этом же смысле Д. называют гребные колеса или винты пароходов. Иногда в сложной машине Д. так тесно связан с рабочим механизмом, что нельзя определить, какая часть машины играет роль Д. и какая представляет рабочий механизм. Это относится, напр., к пульсометру, камера которого одновременно действует как паровой цилиндр и как насосный стакан, или к паровому молоту, поршень которого служит одновременно двигателем (в широком смысле) и орудием для ударов.
При выборе движущей силы для утилизации ее с технической целью необходимо сообразоваться с экономической выгодностью различного рода двигателей и степенью совершенства существующих систем. Поэтому не все встречающиеся в природе запасы механической энергии применяются в настоящее время для извлечения из них полезной работы с помощью двигателей. Так, например, теплота солнца, движение волн, явление приливов и отливов очень мало или только в виде исключения утилизируются для механической работы, частью за отсутствием пригодных для этого машин, частью же вследствие экономической невыгодности такого рода двигателей. Из прочих источников силы, применяемых для производства механической работы с помощью машин разных конструкций, движущая сила человека является самой дорогой, в особенности там, где требуется затрата больших количеств работы. Но без такой силы невозможно обойтись главным образом при тех многочисленных работах, где требуется, кроме физической силы, еще человеческое соображение и обдуманные действия. Сила животных также обходится дорого, но она незаменима пока для тяги повозок на обыкновенных дорогах, а также для действия сельскохозяйственных машин в мелких и средних производствах. Дешевле всего обходится работа гидравлическвх двигателей, так как сила падающей воды есть дар, возобновляемый постоянно природой без участия человеческого труда. Но сила эта нередко иссякает в сухое время года; поэтому часто устанавливают при гидравлических двигателях запасные паровые машины. Ветровые двигатели еще более подвержены переменам погоды и мало пригодны для совершения большой работы. Вполне же независимой от условий погоды является сила паровой машины. Она притом способна давать при сравнительно малом объеме наибольшие потребные количества механической работы. Кроме того, применение паровых машин становится тем выгоднее, чем больше размер необходимой для производства работы. Паровая машина вследствие сего преобладает на всех больших фабриках и заводах, и пользование этим двигателем содействовало развитию крупной промышленности и победе ее в главнейших отраслях над ремеслами и мелким производством, которые вынуждены работать при помощи менее выгодных паровых машин малого размера или газовых, керосиновых и калорических машин. Хотя эти малосильные и малые двигатели в настоящее время значительно усовершенствованы, но они все еще далеко не могут конкурировать с паровой машиной большого производства. Существует надежда, что посредством введения дешевого газообразного топлива (см. Водяной газ), которое будет распределяться от центральной станции производства по трубам к местам потребления, подобно светильному газу, удастся значительно понизить стоимость работ малых, т. н. домашних двигателей, для выгод ремесленного и кустарного производства. Удешевление движущей силы для мелкой промышленности старались достигнуть системой силоснабжения (см.), т. е. распределением из центральной станции запасов работы — по трубам, с помощью канатных приводов или посредством электрических проводов. В более значительных размерах такое распределение силы осуществлено уже в системах доставления для механической работы воды под высоким напором (в Ливерпуле) и сжатого воздуха (в Париже — система Фоппа). Двигатели, действующие сжатым воздухом, применяются преимущественно в таких местах, где весьма невыгодно устанавливать паровые машины и где отработавший в машине воздух содействует вместе с тем вентиляции, следовательно, главным образом — при подземных горных работах в при пробивке туннелей. В будущем призваны играть важную роль электрические двигатели, дающие возможность передавать работу отдаленных источников силы. Дело это находится теперь в периоде усовершенствования, но уже достигнуты значительные практические результаты (передача силы из Шафгаузена в Лапффен, применение электрической передачи для производства работ в главном туннеле через хребет Андов на железной дороге между Аргентиной и Чили).
Первые попытки применения животных в качестве Д. и начало пользования силой воды для производства механической работы относятся к доисторическому времени. Водочерпательное тимпанное колесо появилось в Китае, по всей вероятности, почти одновременно с плугом, в период возникновения хлебопашества. Дух изобретения долгое время не подвигался далее усовершенствования приемников сил людей, животных и воды, и только об этого рода Д. сообщают исторические памятники древности и средних веков. Хотя древние греки и римляне умели уже пользоваться ветром и упругостью воздуха для механических работ (см. Механика древних), но они не имели и отдаленнейшего представления о той громадной механической работе, которая может быть совершена движущей силой пара. Лишь развитие физических сведений в XVI и XVII ст. сделало возможным изобретение паровой машины и вместе с этим значительное усовершенствование гидравлических Д. В нашем же веке за этим последовало изобретение газовых и калорических Д., а затем открытие законов электродинамики привело к построению динамоэлектрических Д. Ср. Grasshoff, "Theorie der Kraftmaschinen" (Гамбург); R[ch252]hlmann, "Allgemeine Maschinenlehre" (Брауншвейг, 1875); Redtenbacher, "Maschinenbau"; Uhland, "Handbuch f[ch252]r den praktischen Maschinenkonstrukteur"; Armengaud, "Publications Industrielles etc.".
Водостолбовые машины — гидравлические приемники силы, действующие непосредственным давлением падающей воды на поршень, который движется в цилиндре, плотно прилегая к его стенкам. Машины эти имеют прямолинейно-возвратное движение и с удобством заменяют гидравлические колеса и турбины в тех случаях, где можно располагать значительным напором воды при слабом ее притоке. Напор в существующих машинах доходит до 65 м и до последнего времени не было вододействующих машин, которые приводились бы в движение напором воды менее 18 м. Они служат в горном деле для отлива воды из шахт, для выкачивания соляного рассола и пр. В настоящее же время водостолбовые машины приспосабливаются и для различных других механических работ при малых усилиях, а для этой цели употребляются конструкции, в которых прямолинейно-возвратное движение превращается во вращательное. Обыкновенные же водостолбовые машины бывают одиночного или двойного действия; в первых вода давит только на одну сторону поршня, а в машинах двойного действия вода действует на обе стороны
ДвигателиПеревод Двигатели
машины, служащие источником механической работы; они называются так в отличие от приводимых ими в действие рабочих машин, исполняющих непосредственно определенного рода работу, и от передаточных машин, помощью которых работа Д. превращается в действие рабочего механизма. Двигателем одинаково называют движущую силу, при помощи которой работает машина, а равно и самый механизм. Напр., Д. называют пар и паровую машину. В последующем под Д. будем разуметь механизм. Различают также Д., воспринимающие непосредственно механическую работу от имеющихся в природе запасов кинетической энергии (Д. в тесном значении слова, первичные, или первого порядка), и Д., которые, в свою очередь, приводятся в действие другими Д. (Д. в более обширном смысле, вторичные, или второго порядка Д.). К Д. первого разряда принадлежат: механизмы для принятия мускульной силы людей и животных — рычаги, ворот, блоки, домкраты и лебедки, конные вороты, топчаки и т. п. (см. Живые двигатели); Д., приводимые в действие давлением текущей и падающей воды — вододействующие или гидравлические Д., а именно: водяные колеса (см. Колеса), турбины (см.) и водостолбовые машины (см. ниже); ветровые Д., приводимые в действие давлением ветра (см. Мельницы), все перечисленные двигатели называются также приемниками. Далее, к числу первичных Д. относятся тепловые, а именно: паровые (см.), газовые (см. ниже), калорические машины (см.), а также керосиновые двигатели (см. ниже). Двигателями второго порядка являются динамоэлектрические машины (см.), так как электромагнитная сила, необходимая для действия их, производится при помощи гидравлических, паровых или газовых двигателей. К этому же разряду относятся Д., действующие жидкой углекислотой, потому что превращение газообразной углекислоты в жидкое состояние достигается давлением при помощи других машин. В этом же смысле вторичными Д. будут те машины, с помощью которых превращается в механическую работу давление сжатого воздуха или напор столба воды, высота которого должна поддерживаться другой машиной. В числе вторичных двигателей надо считать также часовые и пружинные механизмы, потому что их требуется предварительно заводить. Двигателями в более широком смысле называют иногда те составные части рабочих машин, которые воспринимают силу от какого-нибудь двигателя, напр. валы и шкивы станков. В этом же смысле Д. называют гребные колеса или винты пароходов. Иногда в сложной машине Д. так тесно связан с рабочим механизмом, что нельзя определить, какая часть машины играет роль Д. и какая представляет рабочий механизм. Это относится, напр., к пульсометру, камера которого одновременно действует как паровой цилиндр и как насосный стакан, или к паровому молоту, поршень которого служит одновременно двигателем (в широком смысле) и орудием для ударов.
При выборе движущей силы для утилизации ее с технической целью необходимо сообразоваться с экономической выгодностью различного рода двигателей и степенью совершенства существующих систем. Поэтому не все встречающиеся в природе запасы механической энергии применяются в настоящее время для извлечения из них полезной работы с помощью двигателей. Так, например, теплота солнца, движение волн, явление приливов и отливов очень мало или только в виде исключения утилизируются для механической работы, частью за отсутствием пригодных для этого машин, частью же вследствие экономической невыгодности такого рода двигателей. Из прочих источников силы, применяемых для производства механической работы с помощью машин разных конструкций, движущая сила человека является самой дорогой, в особенности там, где требуется затрата больших количеств работы. Но без такой силы невозможно обойтись главным образом при тех многочисленных работах, где требуется, кроме физической силы, еще человеческое соображение и обдуманные действия. Сила животных также обходится дорого, но она незаменима пока для тяги повозок на обыкновенных дорогах, а также для действия сельскохозяйственных машин в мелких и средних производствах. Дешевле всего обходится работа гидравлическвх двигателей, так как сила падающей воды есть дар, возобновляемый постоянно природой без участия человеческого труда. Но сила эта нередко иссякает в сухое время года; поэтому часто устанавливают при гидравлических двигателях запасные паровые машины. Ветровые двигатели еще более подвержены переменам погоды и мало пригодны для совершения большой работы. Вполне же независимой от условий погоды является сила паровой машины. Она притом способна давать при сравнительно малом объеме наибольшие потребные количества механической работы. Кроме того, применение паровых машин становится тем выгоднее, чем больше размер необходимой для производства работы. Паровая машина вследствие сего преобладает на всех больших фабриках и заводах, и пользование этим двигателем содействовало развитию крупной промышленности и победе ее в главнейших отраслях над ремеслами и мелким производством, которые вынуждены работать при помощи менее выгодных паровых машин малого размера или газовых, керосиновых и калорических машин. Хотя эти малосильные и малые двигатели в настоящее время значительно усовершенствованы, но они все еще далеко не могут конкурировать с паровой машиной большого производства. Существует надежда, что посредством введения дешевого газообразного топлива (см. Водяной газ), которое будет распределяться от центральной станции производства по трубам к местам потребления, подобно светильному газу, удастся значительно понизить стоимость работ малых, т. н. домашних двигателей, для выгод ремесленного и кустарного производства. Удешевление движущей силы для мелкой промышленности старались достигнуть системой силоснабжения (см.), т. е. распределением из центральной станции запасов работы — по трубам, с помощью канатных приводов или посредством электрических проводов. В более значительных размерах такое распределение силы осуществлено уже в системах доставления для механической работы воды под высоким напором (в Ливерпуле) и сжатого воздуха (в Париже — система Фоппа). Двигатели, действующие сжатым воздухом, применяются преимущественно в таких местах, где весьма невыгодно устанавливать паровые машины и где отработавший в машине воздух содействует вместе с тем вентиляции, следовательно, главным образом — при подземных горных работах в при пробивке туннелей. В будущем призваны играть важную роль электрические двигатели, дающие возможность передавать работу отдаленных источников силы. Дело это находится теперь в периоде усовершенствования, но уже достигнуты значительные практические результаты (передача силы из Шафгаузена в Лапффен, применение электрической передачи для производства работ в главном туннеле через хребет Андов на железной дороге между Аргентиной и Чили).
Первые попытки применения животных в качестве Д. и начало пользования силой воды для производства механической работы относятся к доисторическому времени. Водочерпательное тимпанное колесо появилось в Китае, по всей вероятности, почти одновременно с плугом, в период возникновения хлебопашества. Дух изобретения долгое время не подвигался далее усовершенствования приемников сил людей, животных и воды, и только об этого рода Д. сообщают исторические памятники древности и средних веков. Хотя древние греки и римляне умели уже пользоваться ветром и упругостью воздуха для механических работ (см. Механика древних), но они не имели и отдаленнейшего представления о той громадной механической работе, которая может быть совершена движущей силой пара. Лишь развитие физических сведений в XVI и XVII ст. сделало возможным изобретение паровой машины и вместе с этим значительное усовершенствование гидравлических Д. В нашем же веке за этим последовало изобретение газовых и калорических Д., а затем открытие законов электродинамики привело к построению динамоэлектрических Д. Ср. Grasshoff, "Theorie der Kraftmaschinen" (Гамбург); R[ch252]hlmann, "Allgemeine Maschinenlehre" (Брауншвейг, 1875); Redtenbacher, "Maschinenbau"; Uhland, "Handbuch f[ch252]r den praktischen Maschinenkonstrukteur"; Armengaud, "Publications Industrielles etc.".
Водостолбовые машины — гидравлические приемники силы, действующие непосредственным давлением падающей воды на поршень, который движется в цилиндре, плотно прилегая к его стенкам. Машины эти имеют прямолинейно-возвратное движение и с удобством заменяют гидравлические колеса и турбины в тех случаях, где можно располагать значительным напором воды при слабом ее притоке. Напор в существующих машинах доходит до 65 м и до последнего времени не было вододействующих машин, которые приводились бы в движение напором воды менее 18 м. Они служат в горном деле для отлива воды из шахт, для выкачивания соляного рассола и пр. В настоящее же время водостолбовые машины приспосабливаются и для различных других механических работ при малых усилиях, а для этой цели употребляются конструкции, в которых прямолинейно-возвратное движение превращается во вращательное. Обыкновенные же водостолбовые машины бывают одиночного или двойного действия; в первых вода давит только на одну сторону поршня, а в машинах двойного действия вода действует на обе стороны
А это изобласти космонавтики.... тоже крайне важно к приложение об РЛД...
Двигатели для космических полетов отличаются от земных тем, что они при возможно меньшей массе и объеме должны вырабатывать как можно большую мощность. Кроме того, к ним предъявляются такие требования, как исключительно высокая эффективность и надежность, значительное время работы. Но виду используемой энергии двигательные установки ракет-носителей подразделяются на термохимические и ядерные. Каждый из указанных типов имеет свои преимущества и недостатки и может применяться в определенных условиях. В настоящее время космические корабли, орбитальные станции и беспилотные спутники Земли выводятся в космос ракетами, оснащенными мощными термохимическими двигателями. Существуют также миниатюрные двигатели малой силы тяги. Это уменьшенная копия мощных двигателей. Некоторые из них могут уместиться на ладони. Сила тяги таких двигателей очень мала, но и ее бывает достаточно, чтобы управлять положением корабля в пространстве. Ядерные ракетные двигатели (ЯРД) еще находятся на стадии развития, но, очевидно, найдут применение на межпланетных аппаратах.
ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Из повседневной практики известно, что в двигателе внутреннего сгорания, топке парового котла - всюду, где происходит сгорание, самое активное участие принимает атмосферный кислород. Без него нет горения. В космическом пространстве воздуха нет, поэтому для работы ракетных двигателей необходимо иметь топливо, содержащее два компонента - горючее и окислитель.
В жидкостных термохимических ракетных двигателях в качестве горючего используется спирт, керосин, бензин, анилин, гидразин, димстилгидразин, жидкий водород, а в качестве окислителя - жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота, жидкий фтор. Горючее и окислитель для ЖРД хранятся раздельно, в специальных баках и под давлением или с помощью насосов подаются в камеру сгорания, где при их соединении развивается температура 3000 - 4500 °С.
Продукты сгорания, расширяясь, приобретают скорость 2500-4500 м/с, создавая реактивную тягу. Чем больше масса и скорость истечения газов, тем больше сила тяги двигателя. Насосы подают топливо к головке двигателя, в которой смонтировано большое число форсунок. Через одни из них в камеру впрыскивается окислитель, через другие - горючее. В любой машине при сгорании топлива образуются большие тепловые потоки, нагревающие стенки двигателя. Если не охлаждать стенки камеры, то она быстро прогорит, из какого материала ни была бы сделана. ЖРД, как правило, охлаждают одним из компонентов топлива. Для этого камеру делают двухстеночной. В зазоре между стенками протекает компонент топлива.
Большой удельный импульс тяги создает двигатель, работающий на жидком кислороде и жидком водороде. В реактивной струе этого двигателя газы мчатся со скоростью немногим больше 4 км/с. Температура струи около 3000°С, и состоит она из перегретого водяного пара, который образуется при сгорании водорода в кислороде. Основные данные типичных топлив для ЖРД (на Земле) приведены в таблице.
Окислитель Горючее Плотность, кг/м3 Удельный импульс тяги, м/с Удельная теплота сгорания, кДж/кг
Азотная кислота Керосин 1400 2900 6100
Жидкий кислород Керосин 1036 3283 9200
Жидкий кислород Жидкий водород 345 4164 13400
Жидкий кислород Диметилгидразин 1000 3381 9200
Жидкий фтор Гидразин 1312 4275 9350
Основные характеристики жидких ракетных топлив
Но у кислорода наряду с рядом достоинств есть и один недостаток - при нормальной температуре он представляет собой газ. Понятно, что применять в ракете газообразный кислород нельзя, ведь в этом случае пришлось бы хранить его под большим давлением в массивных баллонах. Поэтому уже Циолковский, первый предложивший кислород в качестве компонента ракетного топлива, говорил о жидком кислороде. Чтобы превратить кислород в жидкость, его нужно охладить до температуры -183 °С. Однако сжиженный кислород легко и быстро испаряется, даже если его хранить в специальных теплоизолированных сосудах. Поэтому нельзя, например, долго держать снаряженной ракету, двигатель которой работает на жидком кислороде. Приходится заправлять кислородный бак такой ракеты непосредственно перед пуском.
Азотная кислота не обладает таким недостатком и поэтому является «сохраняющимся> окислителем. Этим объясняется ее прочное положение в ракетной технике, несмотря на существенно меньший удельный импульс тяги, которую она обеспечивает.
Слева - Твердотопливный Ракетный Двигатель (ТПРД)
Справа - Гибридный ракетный двигатель
ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Использование фтора - наиболее сильного из всех известных химии окислителей - позволит существенно увеличить эффективность ЖРД. Правда, жидкий фтор неудобен в эксплуатации из-за ядовитости и низкой температуры кипения (-188 °С). Но это не останавливает ракетчиков: экспериментальные двигатели на фторе уже существуют. Ф. А. Цандер предложил использовать в качестве горючего легкие металлы - литий, бериллий и др., в особенности как добавку к обычному топливу, например водородно-кислородному. Подобные «тройные композиции» способны обеспечить наибольшую возможную для химических топлив скорость истечения до 5 км/с. Но это уже, вероятно, предел ресурсов химии. Большего она практически сделать пока не может.
Эффективность двигательной установки (ДУ) с ЖРД возрастает с увеличением удельного импульса тяги и плотности топлива. Причем в последнее время предъявляется все больше требований к экологической чистоте как самих компонентов топлива, так и продуктов их сгорания. В настоящее время жидкий кислород и жидкий водород являются наилучшим высокоэффективным, экологически чистым топливом. Однако чрезвычайно низкая плотность жидкого водорода (всего 70 кг/м3) существенно ограничивает возможность его применения. Наилучшими компонентами топлива для ДУ первой ступени являются жидкий кислород и углеводородное горючее. До сих пор в качестве углеводородного горючего (УВГ) чаще всего используют керосин. Однако керосину свойственен ряд недостатков, в связи с чем рассматривается применение метана (СН4), пропана (С3Н8) и сжиженного природного газа.
1 - Камера сгорания
3 - Турбина
4 - Насос окислителя
5 - Насос горючего
7 - Газогенератор
СХЕМА ЖРД БЕЗ ДОЖИГАНИЯ ГАЗОГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА
Увеличение давления в камере сгорания является вторым по важности способом повышения энергетических характеристик ЖРД. Увеличение давления в камерах ЖРД способствует также уменьшению габаритных размеров силовой установки. Следует отметить, что увеличение удельного импульса тяги ЖРД, сокращение габаритных размеров двигателей и носителя в целом может быть обеспечено применением выдвижного сопловного насадка (двухпозиционное сопло), т. е. применением сопла с высотной компенсацией.
1 - Камера сгорания
2 - Газовод
3 - Турбина
4 - Насос окислителя
5 - Насос горючего
6 - Генераторный насос горючего
7 - Газогенератор
СХЕМА ЖРД С ДОЖИГАНИЕМ ГАЗОГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА
Хотя мы и начали рассказ с ЖРД, нужно сказать, что первым был создан термохимический ракетный двигатель на твердом топливе - ТТРД. Топливо - специальный порох - находится здесь непосредственно в камере сгорания. Камера с реактивным соплом - вот и вся конструкция. РДТТ имеют много преимуществ перед двигателями на жидком топливе: они просты в изготовлении, длительное время могут храниться, всегда готовы к действию, взрывобезопасны. Но по удельному импульсу тяги РДТТ на 10 - 30% уступают жидкостным.
Разработкой отечественных топлив в течение многих лет занимались ученые Государственного института прикладной химии под руководством В. С. Шпака в городе Ленинграде. В зарубежных РН используется:
— смесевое твердое топливо на основе полибутадиенового каучука (НТРВ);
— смесевое твердое топливо на основе полибутадиенакрилнитрильного каучука (PBAN).
ЯДЕРНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Один из основных недостатков ракетных двигателей, работающих на жидком топливе, связан с ограниченной скоростью истечения газов. В ЯРД представляется возможным использовать колоссальную энергию, выделяющуюся при разложении ядерного горючего для нагревания рабочего тела. Принцип действия ЯРД почти не отличается от принципа действия термохимических двигателей. Разница заключается в том, что рабочее тело нагревается не за счет собственной химической энергии, а за счет «посторонней» энергии, выделяющейся при внутриядерной реакции. Рабочее тело пропускается через ядерный реактор, в котором происходит реакция деления атомных ядер (например, урана), и при этом нагревается.
У ЯРД отпадает необходимость в окислителе и поэтому может быть использована только одна жидкость. В качестве рабочего тела целесообразно применять вещества, позволяющие двигателю развивать большой удельный импульс тяги. Этому условию наиболее полно удовлетворяет водород, затем следует аммиак, гидразин и вода. Процессы, при которых выделяется ядерная энергия, подразделяют на радиоактивные превращения, реакции деления тяжелых ядер, реакции синтеза легких ядер. Радиоактивные превращения реализуются в так называемых изотопных источниках энергии. Удельная массовая энергия (энергия, которую может выделить вещество массой 1 кг) искусственных радиоактивных изотопов значительно выше, чем химических топлив. Так, для 210Р0 она равна 5 х 108 кДж/кг, в то время как для наиболее энергопроизводительного химического топлива (бериллий с кислородом) это значение не превышает 3 x 104 кДж/кг.
К сожалению, подобные двигатели применять на космических ракетах-носителях пока не рационально. Причина этого - высокая стоимость изотопного вещества и трудности эксплуатации. Ведь изотоп выделяет энергию постоянно, даже при его транспортировке в специальном контейнере, при стоянке ракеты на старте. В ядерных реакторах используется более энергопроизводительное топливо. Так, удельная массовая энергия 235U (делящегося изотопа ура
Двигатели для космических полетов отличаются от земных тем, что они при возможно меньшей массе и объеме должны вырабатывать как можно большую мощность. Кроме того, к ним предъявляются такие требования, как исключительно высокая эффективность и надежность, значительное время работы. Но виду используемой энергии двигательные установки ракет-носителей подразделяются на термохимические и ядерные. Каждый из указанных типов имеет свои преимущества и недостатки и может применяться в определенных условиях. В настоящее время космические корабли, орбитальные станции и беспилотные спутники Земли выводятся в космос ракетами, оснащенными мощными термохимическими двигателями. Существуют также миниатюрные двигатели малой силы тяги. Это уменьшенная копия мощных двигателей. Некоторые из них могут уместиться на ладони. Сила тяги таких двигателей очень мала, но и ее бывает достаточно, чтобы управлять положением корабля в пространстве. Ядерные ракетные двигатели (ЯРД) еще находятся на стадии развития, но, очевидно, найдут применение на межпланетных аппаратах.
ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Из повседневной практики известно, что в двигателе внутреннего сгорания, топке парового котла - всюду, где происходит сгорание, самое активное участие принимает атмосферный кислород. Без него нет горения. В космическом пространстве воздуха нет, поэтому для работы ракетных двигателей необходимо иметь топливо, содержащее два компонента - горючее и окислитель.
В жидкостных термохимических ракетных двигателях в качестве горючего используется спирт, керосин, бензин, анилин, гидразин, димстилгидразин, жидкий водород, а в качестве окислителя - жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота, жидкий фтор. Горючее и окислитель для ЖРД хранятся раздельно, в специальных баках и под давлением или с помощью насосов подаются в камеру сгорания, где при их соединении развивается температура 3000 - 4500 °С.
Продукты сгорания, расширяясь, приобретают скорость 2500-4500 м/с, создавая реактивную тягу. Чем больше масса и скорость истечения газов, тем больше сила тяги двигателя. Насосы подают топливо к головке двигателя, в которой смонтировано большое число форсунок. Через одни из них в камеру впрыскивается окислитель, через другие - горючее. В любой машине при сгорании топлива образуются большие тепловые потоки, нагревающие стенки двигателя. Если не охлаждать стенки камеры, то она быстро прогорит, из какого материала ни была бы сделана. ЖРД, как правило, охлаждают одним из компонентов топлива. Для этого камеру делают двухстеночной. В зазоре между стенками протекает компонент топлива.
Большой удельный импульс тяги создает двигатель, работающий на жидком кислороде и жидком водороде. В реактивной струе этого двигателя газы мчатся со скоростью немногим больше 4 км/с. Температура струи около 3000°С, и состоит она из перегретого водяного пара, который образуется при сгорании водорода в кислороде. Основные данные типичных топлив для ЖРД (на Земле) приведены в таблице.
Окислитель Горючее Плотность, кг/м3 Удельный импульс тяги, м/с Удельная теплота сгорания, кДж/кг
Азотная кислота Керосин 1400 2900 6100
Жидкий кислород Керосин 1036 3283 9200
Жидкий кислород Жидкий водород 345 4164 13400
Жидкий кислород Диметилгидразин 1000 3381 9200
Жидкий фтор Гидразин 1312 4275 9350
Основные характеристики жидких ракетных топлив
Но у кислорода наряду с рядом достоинств есть и один недостаток - при нормальной температуре он представляет собой газ. Понятно, что применять в ракете газообразный кислород нельзя, ведь в этом случае пришлось бы хранить его под большим давлением в массивных баллонах. Поэтому уже Циолковский, первый предложивший кислород в качестве компонента ракетного топлива, говорил о жидком кислороде. Чтобы превратить кислород в жидкость, его нужно охладить до температуры -183 °С. Однако сжиженный кислород легко и быстро испаряется, даже если его хранить в специальных теплоизолированных сосудах. Поэтому нельзя, например, долго держать снаряженной ракету, двигатель которой работает на жидком кислороде. Приходится заправлять кислородный бак такой ракеты непосредственно перед пуском.
Азотная кислота не обладает таким недостатком и поэтому является «сохраняющимся> окислителем. Этим объясняется ее прочное положение в ракетной технике, несмотря на существенно меньший удельный импульс тяги, которую она обеспечивает.
Слева - Твердотопливный Ракетный Двигатель (ТПРД)
Справа - Гибридный ракетный двигатель
ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Использование фтора - наиболее сильного из всех известных химии окислителей - позволит существенно увеличить эффективность ЖРД. Правда, жидкий фтор неудобен в эксплуатации из-за ядовитости и низкой температуры кипения (-188 °С). Но это не останавливает ракетчиков: экспериментальные двигатели на фторе уже существуют. Ф. А. Цандер предложил использовать в качестве горючего легкие металлы - литий, бериллий и др., в особенности как добавку к обычному топливу, например водородно-кислородному. Подобные «тройные композиции» способны обеспечить наибольшую возможную для химических топлив скорость истечения до 5 км/с. Но это уже, вероятно, предел ресурсов химии. Большего она практически сделать пока не может.
Эффективность двигательной установки (ДУ) с ЖРД возрастает с увеличением удельного импульса тяги и плотности топлива. Причем в последнее время предъявляется все больше требований к экологической чистоте как самих компонентов топлива, так и продуктов их сгорания. В настоящее время жидкий кислород и жидкий водород являются наилучшим высокоэффективным, экологически чистым топливом. Однако чрезвычайно низкая плотность жидкого водорода (всего 70 кг/м3) существенно ограничивает возможность его применения. Наилучшими компонентами топлива для ДУ первой ступени являются жидкий кислород и углеводородное горючее. До сих пор в качестве углеводородного горючего (УВГ) чаще всего используют керосин. Однако керосину свойственен ряд недостатков, в связи с чем рассматривается применение метана (СН4), пропана (С3Н8) и сжиженного природного газа.
1 - Камера сгорания
3 - Турбина
4 - Насос окислителя
5 - Насос горючего
7 - Газогенератор
СХЕМА ЖРД БЕЗ ДОЖИГАНИЯ ГАЗОГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА
Увеличение давления в камере сгорания является вторым по важности способом повышения энергетических характеристик ЖРД. Увеличение давления в камерах ЖРД способствует также уменьшению габаритных размеров силовой установки. Следует отметить, что увеличение удельного импульса тяги ЖРД, сокращение габаритных размеров двигателей и носителя в целом может быть обеспечено применением выдвижного сопловного насадка (двухпозиционное сопло), т. е. применением сопла с высотной компенсацией.
1 - Камера сгорания
2 - Газовод
3 - Турбина
4 - Насос окислителя
5 - Насос горючего
6 - Генераторный насос горючего
7 - Газогенератор
СХЕМА ЖРД С ДОЖИГАНИЕМ ГАЗОГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА
Хотя мы и начали рассказ с ЖРД, нужно сказать, что первым был создан термохимический ракетный двигатель на твердом топливе - ТТРД. Топливо - специальный порох - находится здесь непосредственно в камере сгорания. Камера с реактивным соплом - вот и вся конструкция. РДТТ имеют много преимуществ перед двигателями на жидком топливе: они просты в изготовлении, длительное время могут храниться, всегда готовы к действию, взрывобезопасны. Но по удельному импульсу тяги РДТТ на 10 - 30% уступают жидкостным.
Разработкой отечественных топлив в течение многих лет занимались ученые Государственного института прикладной химии под руководством В. С. Шпака в городе Ленинграде. В зарубежных РН используется:
— смесевое твердое топливо на основе полибутадиенового каучука (НТРВ);
— смесевое твердое топливо на основе полибутадиенакрилнитрильного каучука (PBAN).
ЯДЕРНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Один из основных недостатков ракетных двигателей, работающих на жидком топливе, связан с ограниченной скоростью истечения газов. В ЯРД представляется возможным использовать колоссальную энергию, выделяющуюся при разложении ядерного горючего для нагревания рабочего тела. Принцип действия ЯРД почти не отличается от принципа действия термохимических двигателей. Разница заключается в том, что рабочее тело нагревается не за счет собственной химической энергии, а за счет «посторонней» энергии, выделяющейся при внутриядерной реакции. Рабочее тело пропускается через ядерный реактор, в котором происходит реакция деления атомных ядер (например, урана), и при этом нагревается.
У ЯРД отпадает необходимость в окислителе и поэтому может быть использована только одна жидкость. В качестве рабочего тела целесообразно применять вещества, позволяющие двигателю развивать большой удельный импульс тяги. Этому условию наиболее полно удовлетворяет водород, затем следует аммиак, гидразин и вода. Процессы, при которых выделяется ядерная энергия, подразделяют на радиоактивные превращения, реакции деления тяжелых ядер, реакции синтеза легких ядер. Радиоактивные превращения реализуются в так называемых изотопных источниках энергии. Удельная массовая энергия (энергия, которую может выделить вещество массой 1 кг) искусственных радиоактивных изотопов значительно выше, чем химических топлив. Так, для 210Р0 она равна 5 х 108 кДж/кг, в то время как для наиболее энергопроизводительного химического топлива (бериллий с кислородом) это значение не превышает 3 x 104 кДж/кг.
К сожалению, подобные двигатели применять на космических ракетах-носителях пока не рационально. Причина этого - высокая стоимость изотопного вещества и трудности эксплуатации. Ведь изотоп выделяет энергию постоянно, даже при его транспортировке в специальном контейнере, при стоянке ракеты на старте. В ядерных реакторах используется более энергопроизводительное топливо. Так, удельная массовая энергия 235U (делящегося изотопа ура
Для того, чтобы понять как надо развивать моторостроение не традиционных типов лучше всего обратиться к серии Тойетовских моторов, сразу увидите связь ДВС и РЛД, достаточно просто прочитать текст статьи что ниже:
относительно неудачный тойотовский двигатель надежнее многих творений местного автопрома и стоит на уровне большинства мировых образцов.
--------------------------------------------------------------------------------
A · E · G · S · FZ · JZ · MZ · RZ · TZ · VZ · UZ · AZ · NZ · SZ · ZZ · AR · GR · NR · TR · UR · ZR · Diesel · Общие замечания
--------------------------------------------------------------------------------
С момента начала массового ввоза в рф японских автомобилей сменилось уже несколько условных поколений двигателей Toyota:
- 1-я волна (1970-е - начало 1980-х) - теперь уже надежно забытые моторы старых серий (R, V, M, T, Y, K, ранние A и S).
- 2-я волна (вторая половина 1980-х - конец 1990-х) - тойотовская классика (поздние A и S, G, JZ), основа репутации фирмы.
- 3-я волна (с конца 1990-х) - "революционные" серии (ZZ, AZ, NZ). Характерные особенности - легкосплавные ("одноразовые") блоки цилиндров, изменяемые фазы газораспределения, цепной привод ГРМ, внедрение ETCS.
- 4-я волна (со второй половины 2000-х) - эволюционное развитие предыдущего поколения (серии ZR, GR, AR). Характерные особенности - DVVT, версии с Valvematic, гидрокомпенсаторы.
Бензиновые двигатели
"A" (R4, ремень)
Двигатели серии A по распространенности и надежности делят первенство с серией S. Что касается механической части, то трудно найти более удачно сконструированные моторы. При этом они имеют хорошую ремонтопригодность и не создают проблем с запасными частями. Устанавливались на автомобили классов "C" и "D" (семейства Corolla/Sprinter, Corona/Carina/Caldina).
4A-FE - самый распространенный двигатель серии, без существенных изменений выпускался с 1988 года, не имеет выраженных конструктивных дефектов
5A-FE - вариант с уменьшенным рабочим объемом, до сих пор производится на китайских заводах для тойот азиатского рынка и совместных моделей
7A-FE - поздняя модификация с увеличенным рабочим объемом
В оптимальном серийном варианте 4A-FE и 7A-FE шли на семейство Corolla. Однако, будучи установлены на автомобили линейки Corona/Carina/Caldina, они со временем получили систему питания типа LeanBurn, предназначенную для сгорания обедненных смесей и помогающую экономить японское топливо при спокойной езде и в пробках (подробнее про конструктивные особенности - см. "Toyota 4A-FE Lean Burn", на какие именно модели устанавливался LB - см. "Lean Burn на двигателях Toyota серии "A" ). Но японцы изрядно "подгадили" рядовому рф-потребителю - многие обладатели этих движков сталкиваются с так называемой "проблемой LB", проявляющейся в виде характерных провалов на средних оборотах, причину которых толком установить и излечить не удается - то ли виновато низкое качество местного бензина, то ли проблемы в системах питания и зажигания (к состоянию свечей и высоковольтных проводов эти движки особенно чувствительны), то ли все вместе - но иногда обедненная смесь просто не поджигается.
Небольшие дополнительные минусы - склонность к повышенному износу постелей распредвалов, не-плавающие поршневые пальцы, формальные сложности с регулировкой зазоров во впускных клапанах, хотя в целом работать с этими двигателями весьма удобно.
"Двигатель 7A-FE LeanBurn низкооборотный, и он даже тяговитее 3S-FE за счет максимума момента при 2800 оборотах"
Выдающаяся тяговитость на низких оборотах мотора 7A-FE именно в версии LeanBurn - одно из распространенных заблуждений. У всех гражданских движков серии A "двугорбая" кривая крутящего момента - с первым пиком на 2500-3000 и вторым на 4500-4800 об/мин. Высота этих пиков почти одинакова (разница укладывается едва ли не в 5 Нм), но у STD двигателей получается чуть выше второй пик, а у LB - первый. Причем абсолютный максимум момента у STD все равно оказывается больше (157 против 155). Теперь сравним с 3S-FE. Максимальные моменты 7A-FE LB и 3S-FE тип'96 составляют 155/2800 и 186/4400 Нм соответственно. Но если взять характеристику в целом, то 3S-FE при тех самых 2800 оборотах выходит на момент 168-170 Нм, а 155 Нм выдает уже в районе 1700-1900 оборотов.
4A-GE 20V - форсированный мотор для малых "приспортивленных" моделей заменил в 1991 году предыдущий базовый двигатель всей серии A (4A-GE 16V). Чтобы обеспечить мощность в 160 л.с., японцы использовали головку блока с 5-ю клапанами на цилиндр, систему VVT (первое применение изменяемых фаз газораспределения на тойотах), редлайн тахометра на 8 тысячах. Минус - такой двигатель будет неизбежно сильнее "ушатан" по сравнению со средним серийным 4A-FE того же года, поскольку и в Японии изначально покупался не для экономичной и щадящей езды. Более серьезны требования к бензину (высокая степень сжатия) и к маслам (привод VVT), так что предназначен он в первую очередь тому, кто знает и понимает его особенности.
За исключением 4A-GE, двигатели успешно питаются бензином с октановым числом 91 (в том числе и LB, для которого требования по ОЧ даже мягче). Система зажигания - с распределителем ("трамблерная") у серийных вариантов и DIS-2 (Direct Ignition System, по одной катушке зажигания для каждой пары цилиндров) у поздних LB.
Двигатель V
N M CR D[ch215]S RON IG VD
4A-FE 1587 110/6000 145/4800 9.5 81.0[ch215]77.0 91 трам. нет
4A-FE LB 1587 105/5600 139/4400 9.5 81.0[ch215]77.0 91 DIS-2 нет
4A-GE 16V 1587 140/7200 147/6000 10.3 81.0[ch215]77.0 95 трам. нет
4A-GE 20V 1587 165/7800 162/5600 11.0 81.0[ch215]77.0 95 трам. да
4A-GZE 1587 165/6400 206/4400 8.9 81.0[ch215]77.0 95 трам. нет
5A-FE 1498 102/5600 143/4400 9.8 78.7[ch215]77.0 91 трам. нет
7A-FE 1762 118/5400 157/4400 9.5 81.0[ch215]85.5 91 трам. нет
7A-FE LB 1762 110/5800 150/2800 9.5 81.0[ch215]85.5 91 DIS-2 нет
8A-FE 1342 87/6000 110/3200 9.3 78.7.0[ch215]69.0 91 трам. -
*Сокращения и условные обозначения:
V - рабочий объем [см3]
N - максимальная мощность [л.с. при об/мин]
M - максимальный крутящий момент [Нм при об/мин]
CR - степень сжатия
D[ch215]S - ход поршня [ch215] диаметр цилиндра [мм]
RON - рекомендуемое производителем октановое число бензина
IG - тип системы зажигания
VD - соударение клапанов и поршня при разрушении ремня/цепи привода ГРМ
**Здесь и далее приведены ТТХ позднейших модификаций двигателей.
--------------------------------------------------------------------------------
"E" (R4, ремень)
Основная "малолитражная" серия двигателей. Использовались на моделях классов "B", "C", "D" (семейства Starlet, Tercel, Corolla, Caldina).
4E-FE - базовый двигатель серии
5E-FE - вариант с увеличенным рабочим объемом
5E-FHE - ранняя версия, с высоким редлайном и системой изменения геометрии впускного коллектора (для увеличения максимальной мощности)
4E-FTE - отдельно стоит выделить турбоверсию, которая превращала Starlet GT в "бешеную табуретку"
С одной стороны, критических мест у этой серии совсем немного, с другой - слишком заметно она уступает в долговечности серии A. Характерны очень слабые сальники коленвала и меньший ресурс цилиндро-поршневой группы, к тому же, формально не подлежащей капремонту. Хотя всегда следует помнить о том, что мощность двигателя должна соответствовать классу автомобиля - поэтому вполне подходящий на Tercel, 4E-FE уже слаб для Corolla, а 5E-FE - для Caldina. Работая на максимуме возможностей, они имеют меньший ресурс и сильный износ по сравнению с движками б[ch243]льших объемов на тех же самых моделях.
Минимальные требования к бензину для обычных модификаций - 91-й. Система зажигания - трамблерная, на последних вариантах (с 1997 г.) - DIS-2.
Двигатель V
N M CR D[ch215]S RON IG VD
4E-FE 1331 86/5400 120/4400 9.6 74.0[ch215]77.4 91 DIS-2 нет*
4E-FTE 1331 135/6400 160/4800 8.2 74.0[ch215]77.4 95 трам. нет
5E-FE 1496 89/5400 127/4400 9.8 74.0[ch215]87.0 91 DIS-2 нет
5E-FHE 1496 115/6600 135/4000 9.8 74.0[ch215]87.0 91 трам. нет
* В нормальных условиях соударения клапанов и поршней не происходит, однако при неблагоприятных обстоятельствах (см. ниже) контакт возможен.
--------------------------------------------------------------------------------
"G" (R6, ремень)
1G-FE - один из лучших тойотовских двигателей и бывший лидер неформального рейтинга надежности. Устанавливался на заднеприводные модели класса "E" (семейства Mark II, Crown).
Следует обратить внимание, что под одним именем существуют два фактически разных двигателя. В оптимальном виде - отработанном, надежном и без технических изысков - двигатель выпускался в 1990-98 годах (1G-FE тип'90). Из недостатков - привод маслонасоса ремнем ГРМ, что явно не идет на пользу последнему (при холодном пуске с сильно загустевшим маслом возможен перескок ремня или срезание зубьев, ни к чему и лишние сальники, протекающие внутрь кожуха ГРМ), и традиционно слабый датчик давления масла. В целом отличный агрегат, однако не стоит требовать от машины с этим двигателем динамики гоночного болида.
В 1998 году движок был радикально изменен - за счет увеличения степени сжатия и максимальных оборотов мощность выросла на 20 л.с., но достигнуто это было дорогой ценой. Двигатель получил систему VVT, систему изменения геометрии впускного коллектора (ACIS), бестрамблерное зажигание и дроссельную заслонку с электронным управлением (ETCS). Самые серьезные изменения затронули механическую часть - здесь сохранилась только общая компоновка и часть размеров. Полностью изменилась конструкция и начинка головки блока, появился гидронатяжитель ремня, обновился блок цилиндров и вся цилиндро-поршневая группа, изменился коленвал. Необходимо отметить, что по большей части запчастей 1G-FE тип'90 и тип'98 невзаимозаменяемы. Кроме того, клапана при обрыве ремня ГРМ теперь стали гнуться. Надежность и ресурс нового двигателя безусловно снизились, но главное - от легендарной неубиваемости, простоты обслуживания и неприхотливости в нем осталось одно название.
Двигатель V
N M CR D[ch215]S RON IG VD
1G-FE тип'90 1988 140/5700 185/4400
режимы
относительно неудачный тойотовский двигатель надежнее многих творений местного автопрома и стоит на уровне большинства мировых образцов.
--------------------------------------------------------------------------------
A · E · G · S · FZ · JZ · MZ · RZ · TZ · VZ · UZ · AZ · NZ · SZ · ZZ · AR · GR · NR · TR · UR · ZR · Diesel · Общие замечания
--------------------------------------------------------------------------------
С момента начала массового ввоза в рф японских автомобилей сменилось уже несколько условных поколений двигателей Toyota:
- 1-я волна (1970-е - начало 1980-х) - теперь уже надежно забытые моторы старых серий (R, V, M, T, Y, K, ранние A и S).
- 2-я волна (вторая половина 1980-х - конец 1990-х) - тойотовская классика (поздние A и S, G, JZ), основа репутации фирмы.
- 3-я волна (с конца 1990-х) - "революционные" серии (ZZ, AZ, NZ). Характерные особенности - легкосплавные ("одноразовые") блоки цилиндров, изменяемые фазы газораспределения, цепной привод ГРМ, внедрение ETCS.
- 4-я волна (со второй половины 2000-х) - эволюционное развитие предыдущего поколения (серии ZR, GR, AR). Характерные особенности - DVVT, версии с Valvematic, гидрокомпенсаторы.
Бензиновые двигатели
"A" (R4, ремень)
Двигатели серии A по распространенности и надежности делят первенство с серией S. Что касается механической части, то трудно найти более удачно сконструированные моторы. При этом они имеют хорошую ремонтопригодность и не создают проблем с запасными частями. Устанавливались на автомобили классов "C" и "D" (семейства Corolla/Sprinter, Corona/Carina/Caldina).
4A-FE - самый распространенный двигатель серии, без существенных изменений выпускался с 1988 года, не имеет выраженных конструктивных дефектов
5A-FE - вариант с уменьшенным рабочим объемом, до сих пор производится на китайских заводах для тойот азиатского рынка и совместных моделей
7A-FE - поздняя модификация с увеличенным рабочим объемом
В оптимальном серийном варианте 4A-FE и 7A-FE шли на семейство Corolla. Однако, будучи установлены на автомобили линейки Corona/Carina/Caldina, они со временем получили систему питания типа LeanBurn, предназначенную для сгорания обедненных смесей и помогающую экономить японское топливо при спокойной езде и в пробках (подробнее про конструктивные особенности - см. "Toyota 4A-FE Lean Burn", на какие именно модели устанавливался LB - см. "Lean Burn на двигателях Toyota серии "A" ). Но японцы изрядно "подгадили" рядовому рф-потребителю - многие обладатели этих движков сталкиваются с так называемой "проблемой LB", проявляющейся в виде характерных провалов на средних оборотах, причину которых толком установить и излечить не удается - то ли виновато низкое качество местного бензина, то ли проблемы в системах питания и зажигания (к состоянию свечей и высоковольтных проводов эти движки особенно чувствительны), то ли все вместе - но иногда обедненная смесь просто не поджигается.
Небольшие дополнительные минусы - склонность к повышенному износу постелей распредвалов, не-плавающие поршневые пальцы, формальные сложности с регулировкой зазоров во впускных клапанах, хотя в целом работать с этими двигателями весьма удобно.
"Двигатель 7A-FE LeanBurn низкооборотный, и он даже тяговитее 3S-FE за счет максимума момента при 2800 оборотах"
Выдающаяся тяговитость на низких оборотах мотора 7A-FE именно в версии LeanBurn - одно из распространенных заблуждений. У всех гражданских движков серии A "двугорбая" кривая крутящего момента - с первым пиком на 2500-3000 и вторым на 4500-4800 об/мин. Высота этих пиков почти одинакова (разница укладывается едва ли не в 5 Нм), но у STD двигателей получается чуть выше второй пик, а у LB - первый. Причем абсолютный максимум момента у STD все равно оказывается больше (157 против 155). Теперь сравним с 3S-FE. Максимальные моменты 7A-FE LB и 3S-FE тип'96 составляют 155/2800 и 186/4400 Нм соответственно. Но если взять характеристику в целом, то 3S-FE при тех самых 2800 оборотах выходит на момент 168-170 Нм, а 155 Нм выдает уже в районе 1700-1900 оборотов.
4A-GE 20V - форсированный мотор для малых "приспортивленных" моделей заменил в 1991 году предыдущий базовый двигатель всей серии A (4A-GE 16V). Чтобы обеспечить мощность в 160 л.с., японцы использовали головку блока с 5-ю клапанами на цилиндр, систему VVT (первое применение изменяемых фаз газораспределения на тойотах), редлайн тахометра на 8 тысячах. Минус - такой двигатель будет неизбежно сильнее "ушатан" по сравнению со средним серийным 4A-FE того же года, поскольку и в Японии изначально покупался не для экономичной и щадящей езды. Более серьезны требования к бензину (высокая степень сжатия) и к маслам (привод VVT), так что предназначен он в первую очередь тому, кто знает и понимает его особенности.
За исключением 4A-GE, двигатели успешно питаются бензином с октановым числом 91 (в том числе и LB, для которого требования по ОЧ даже мягче). Система зажигания - с распределителем ("трамблерная") у серийных вариантов и DIS-2 (Direct Ignition System, по одной катушке зажигания для каждой пары цилиндров) у поздних LB.
Двигатель V
N M CR D[ch215]S RON IG VD
4A-FE 1587 110/6000 145/4800 9.5 81.0[ch215]77.0 91 трам. нет
4A-FE LB 1587 105/5600 139/4400 9.5 81.0[ch215]77.0 91 DIS-2 нет
4A-GE 16V 1587 140/7200 147/6000 10.3 81.0[ch215]77.0 95 трам. нет
4A-GE 20V 1587 165/7800 162/5600 11.0 81.0[ch215]77.0 95 трам. да
4A-GZE 1587 165/6400 206/4400 8.9 81.0[ch215]77.0 95 трам. нет
5A-FE 1498 102/5600 143/4400 9.8 78.7[ch215]77.0 91 трам. нет
7A-FE 1762 118/5400 157/4400 9.5 81.0[ch215]85.5 91 трам. нет
7A-FE LB 1762 110/5800 150/2800 9.5 81.0[ch215]85.5 91 DIS-2 нет
8A-FE 1342 87/6000 110/3200 9.3 78.7.0[ch215]69.0 91 трам. -
*Сокращения и условные обозначения:
V - рабочий объем [см3]
N - максимальная мощность [л.с. при об/мин]
M - максимальный крутящий момент [Нм при об/мин]
CR - степень сжатия
D[ch215]S - ход поршня [ch215] диаметр цилиндра [мм]
RON - рекомендуемое производителем октановое число бензина
IG - тип системы зажигания
VD - соударение клапанов и поршня при разрушении ремня/цепи привода ГРМ
**Здесь и далее приведены ТТХ позднейших модификаций двигателей.
--------------------------------------------------------------------------------
"E" (R4, ремень)
Основная "малолитражная" серия двигателей. Использовались на моделях классов "B", "C", "D" (семейства Starlet, Tercel, Corolla, Caldina).
4E-FE - базовый двигатель серии
5E-FE - вариант с увеличенным рабочим объемом
5E-FHE - ранняя версия, с высоким редлайном и системой изменения геометрии впускного коллектора (для увеличения максимальной мощности)
4E-FTE - отдельно стоит выделить турбоверсию, которая превращала Starlet GT в "бешеную табуретку"
С одной стороны, критических мест у этой серии совсем немного, с другой - слишком заметно она уступает в долговечности серии A. Характерны очень слабые сальники коленвала и меньший ресурс цилиндро-поршневой группы, к тому же, формально не подлежащей капремонту. Хотя всегда следует помнить о том, что мощность двигателя должна соответствовать классу автомобиля - поэтому вполне подходящий на Tercel, 4E-FE уже слаб для Corolla, а 5E-FE - для Caldina. Работая на максимуме возможностей, они имеют меньший ресурс и сильный износ по сравнению с движками б[ch243]льших объемов на тех же самых моделях.
Минимальные требования к бензину для обычных модификаций - 91-й. Система зажигания - трамблерная, на последних вариантах (с 1997 г.) - DIS-2.
Двигатель V
N M CR D[ch215]S RON IG VD
4E-FE 1331 86/5400 120/4400 9.6 74.0[ch215]77.4 91 DIS-2 нет*
4E-FTE 1331 135/6400 160/4800 8.2 74.0[ch215]77.4 95 трам. нет
5E-FE 1496 89/5400 127/4400 9.8 74.0[ch215]87.0 91 DIS-2 нет
5E-FHE 1496 115/6600 135/4000 9.8 74.0[ch215]87.0 91 трам. нет
* В нормальных условиях соударения клапанов и поршней не происходит, однако при неблагоприятных обстоятельствах (см. ниже) контакт возможен.
--------------------------------------------------------------------------------
"G" (R6, ремень)
1G-FE - один из лучших тойотовских двигателей и бывший лидер неформального рейтинга надежности. Устанавливался на заднеприводные модели класса "E" (семейства Mark II, Crown).
Следует обратить внимание, что под одним именем существуют два фактически разных двигателя. В оптимальном виде - отработанном, надежном и без технических изысков - двигатель выпускался в 1990-98 годах (1G-FE тип'90). Из недостатков - привод маслонасоса ремнем ГРМ, что явно не идет на пользу последнему (при холодном пуске с сильно загустевшим маслом возможен перескок ремня или срезание зубьев, ни к чему и лишние сальники, протекающие внутрь кожуха ГРМ), и традиционно слабый датчик давления масла. В целом отличный агрегат, однако не стоит требовать от машины с этим двигателем динамики гоночного болида.
В 1998 году движок был радикально изменен - за счет увеличения степени сжатия и максимальных оборотов мощность выросла на 20 л.с., но достигнуто это было дорогой ценой. Двигатель получил систему VVT, систему изменения геометрии впускного коллектора (ACIS), бестрамблерное зажигание и дроссельную заслонку с электронным управлением (ETCS). Самые серьезные изменения затронули механическую часть - здесь сохранилась только общая компоновка и часть размеров. Полностью изменилась конструкция и начинка головки блока, появился гидронатяжитель ремня, обновился блок цилиндров и вся цилиндро-поршневая группа, изменился коленвал. Необходимо отметить, что по большей части запчастей 1G-FE тип'90 и тип'98 невзаимозаменяемы. Кроме того, клапана при обрыве ремня ГРМ теперь стали гнуться. Надежность и ресурс нового двигателя безусловно снизились, но главное - от легендарной неубиваемости, простоты обслуживания и неприхотливости в нем осталось одно название.
Двигатель V
N M CR D[ch215]S RON IG VD
1G-FE тип'90 1988 140/5700 185/4400
режимы
Если уважаемые форумчане не могут так быстро перерабатывать представленную информацию, то можно давать ее более мелкими дозами, ведь так важно понимать что РЛД, как составная часть мирового двигателестроения нуждается в постоянном усовершенствовании, и в этом ему пожет старый добрый ДВС, смысл работы которого так хорошо и познавательно описывается, например:
Яндекс.ДиректВсе объявленияМТС – твоя территория свободы
Тариф Супер МТС - 0 руб. за звонки абонентам МТС по всей России!
mts.ru Большая Российская энциклопедия.
Книги от издательства «Большая Российская энциклопедия». Доставка по РФ!
Адрес и телефон my[ch8209]shop.ru Land Rover Discovery 4
Только до конца февраля – преимущество в цене на Land Rover 2012 г.!
landrover.com Яндекс Маркет
Строительное оборудование
Двигатель привода m 2000 wacker neuson 5000005495
23699 руб. — ВсеИнструменты.ру
Косметика и духи
Win Max Ent. Вечный двигатель солнечная система
925 руб. — E5.RU (Перекресток)
Двигатель
Двигатель для станков Manta ED 3,0кВт/380В (асинхронный, с фланцем) NMM
25000 руб. — stoneunion.ru
Строительное оборудование
Двигатель глубинного вибратора ЭПК-1300 (220В, 1фаза, 50Гц)
7650 руб. — ООО "КМП"
Электростанции
Генератор бензиновый DDE DPG2551 (электростанция) (двигатель Honda GX160. 43кг)
13260 руб. — Cosim.ru
Все предложения (4149) [ch8594]
Зарабатывайте на Директе
ДвигателиПеревод Двигатели
Содержание
•1 История создания
•2 Пневмодвигатели и гидромашины
•3 Классификация
•4 Это интересно
•5 См. также
Дви[ch769]гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX в. наряду со словом «мотор», которым с середины ХХ века чаще называют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания (ДВС).
Двигатели подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, а ко вторичным — преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками.
К первичным двигателям (ПД) относятся ветряное колесо, использующее силу ветра, водяное колесо и гиревой механизм — их приводит в действие сила гравитации (падающая вода и сила притяжения), тепловые двигатели — в них химическая энергия топлива или атомная энергия преобразуются в другие виды энергии. Ко вторичным двигателям (ВД) относятся электродвигатель (электромотор), пневмодвигатель, гидродвигатель (гидромотор), а также экзотический двигатель созданный в 2007 году работающий от лазерного луча [1] Первыми ПД стали парус и водяное колесо. Парусом пользуются уже более 7 тысяч лет. Водяное колесо — норию широко применяли для оросительных систем в странах Древнего мира: Египте, Китае, Индии. Водяное и ветряное колёса широко использовались в Европе средних веков как основная энергетическая база мануфактурного производства.
История создания
В середине XVII в. были сделаны первые попытки перехода к машинному производству, потребовавшие создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра и пр.). Первым двигателем, в котором использовалось тепловая энергия химического топлива стала пароатмосферная машина, изготовленная по проектам французского физика Дени Папена и английского механика Томаса Севери. Эта машина была лишена возможности непосредственно служить механическим приводом, к ней «прилагалось в комплект» водяное мельничное колесо (по-современному говоря, водяная турбина), которое вращала вода, выжимаемая паром из котла паровой машины в резервуар водонапорной башни. Котел то подогревался паром, то охлаждался водой: машина действовала периодически. В 1763 году русский механик Иван Иванович Ползунов изготовил по собственному проекту стационарную паровую машину непрерывного действия. В ней были сдвоены два цилиндра, поочерёдно заполнявшиеся паром, и также подающими воду на башню, но — постоянно. К 1784 году английский механик Джеймс Уатт создал более совершенную паровую машину, названную универсальным паровым двигателем. Уатт с детства работал подручным на машине конструкции Севери. В его задачу входило постоянно переключать краны подачи пара и воды на котел. Эта история описана тут - однообразная работа изрядно надоела изобретателю и побудила изобрести как поршень двойного хода, так и автоматическую клапанную коробку (потом и центробежный предохранитель). В машине был предусмотрен в цилиндре жесткий поршень, по обе стороны которого поочередно подавался пар. Все происходило в автоматическом режиме и непрерывно. Поршень вращал через кривошипно—шатунную систему маховик, обеспечивающий плавность хода. Паровая машина могла теперь стать приводом различных механизмов и перестала быть привязана к водонапорной башне. Элементы, придуманные Уаттом входили в той или иной форме во все паровые машины. Паровые машины совершенствовали и применяли для решения различных технических задач: привода станков, судов, экипажей для перевозки людей по дорогам, локомотивов на железных дорогах. К 1880 году суммарная мощность всех работавших паровых машин превысила 26 млн кВт (35 млн л.с.).
В 1816 шотландец Роберт Стирлинг предложил двигатель внешнего сгорания, называемый сейчас его именем Двигатель Стирлинга. В этом двигателе рабочее тело (воздух или иной газ) заключен в герметичный объем. Здесь осуществлен цикл по типу цикла Севери («до-Уаттовского»), но нагрев рабочего тела и его охлаждение производятся в различных объемах машины и сквозь стенки рабочих камер. Природа нагревателя и охладителя для цикла не имеют значения, а потому он может работать даже в космосе и от любого источника тепла. КПД созданных сейчас стирлингов невелик.
Во второй половине XIX века создали паровую турбину. В 1889 году шведский инженер Карл Густав де Лаваль предложил использовать расширяющееся сопло и быстроходную турбину (до 32000 об/мин), а, независимо от него, еще в 1884 году англичанин Чарлз Алджернон Парсонс изобрел первую пригодную для промышленного применения реактивную турбину (более тихоходную), способную вращать судовой винт. Паровые турбины стали применять на морских судах, а с начала ХХ века на электростанциях. В 60-х годах XX века их мощность превысила 1000 МВт в одном агрегате.
Схема работы 4-тактного двигателя внутреннего сгоранияПроект первого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) принадлежит известному изобретателю часового анкера Христиану Гюйгенсу и предложен еще в XVII веке. Интересно, что в качестве топлива предполагалось использовать порох, а сама идея была подсказана артиллерийским орудием. Все попытки Дениса Папена (упомянутого выше, как создатель первой паровой машины) построить машину на таком принципе, успехом не увенчались. Первый надёжно работавший ДВС сконструировал в 1860 году французский инженер Эжен Ленуар. Двигатель Ленуара работал на газовом топливе. Спустя 16 лет немецкий конструктор Николас Отто создал более совершенный 4-тактный газовый двигатель. В этом же 1876 году шотландский инженер Дугальд Кларк испытал первый удачный 2-тактный двигатель. Совершенствованием ДВС занимались многие инженеры и механики. Так, в 1883 году немецкий инженер Карл Бенц изготовил использованный им в дальнейшем 2-тактный ДВС. В 1897 году его соотечественник и тоже инженер Рудольф Дизель предложил ДВС с воспламенением рабочей смеси в цилиндре от сжатия воздуха, названный впоследствии дизелем.
В ХХ веке ДВС стал основным двигателем в автомобильном транспорте. В 70-х годах почти 80 % суммарной мощности всех существовавших ДВС приходилось на транспортные машины (автомобили, трактора и пр.). Параллельно шло совершенствование гидротурбин, применявшихся на гидроэлектростанциях. Их мощность в 70-х годах XX века превысила 600 МВт.
В первой половине ХХ века. создали новые типы первичных двигателей: газовые турбины, реактивные двигатели, а в 50-х и ядерные силовые установки. Процесс совершенствования и изобретения первичных двигателей продолжается.
В 1834 году русский учёный Борис Семёнович Якоби (так писалось его имя в русской транскрипции) создал первый пригодный для практического использования электродвигатель постоянного тока. В 1888 году сербский студент и будущий великий изобретатель Никола Тесла высказал принцип построения двухфазных двигателей переменного тока, а год спустя русский инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский создал первый в мире 3-фазный асинхронный электродвигатель, ставший наиболее распространённой электрической машиной.
Пневмодвигатели и гидромашины
Пневмодвигатели и гидромашины, соответственно, работают от сетей (баллонов) высокого давления воздуха или жидкости преобразуя гидравлическую (пневматическую) энергию насосов. Их широко применяют в качестве исполнительных механизмов в различных устройствах и системах. Так, созданы пневмолокомотивы (особенно пригодны для работ во взрывоопасных условиях, например в шахтах, где тепловые двигатели не применишь), с помощью гидромашин осуществляется привод гусениц в некоторых типах тракторов и танков, перемещение рабочих органов бульдозеров и экскаваторов. Все разнообразнее конструкции экологически чистых городских автомобилях на пневмоприводах, предлагаемых инженерами разных стран. Вторичные двигатели играют большую роль в технике, однако их мощность относительно невелика. Их также широко применяют и в миниатюрных и сверхминиатюрных устройствах.
Классификация
Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:
•электрические;
[ch9702]постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
[ch9702]переменного тока (синхронные и асинхронные);
•электростатические;
•химические;
•ядерные;
•гравитационные.
•лазерные
Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:
•вращательное движение твёрдых тел;
•поступательное движение твёрдых тел;
•возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
•движение реактивной струи;
•другие виды движения.
Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела;
•линейные;
•индукционные;
•пьезоэлектрические.
Некотор
Яндекс.ДиректВсе объявленияМТС – твоя территория свободы
Тариф Супер МТС - 0 руб. за звонки абонентам МТС по всей России!
mts.ru Большая Российская энциклопедия.
Книги от издательства «Большая Российская энциклопедия». Доставка по РФ!
Адрес и телефон my[ch8209]shop.ru Land Rover Discovery 4
Только до конца февраля – преимущество в цене на Land Rover 2012 г.!
landrover.com Яндекс Маркет
Строительное оборудование
Двигатель привода m 2000 wacker neuson 5000005495
23699 руб. — ВсеИнструменты.ру
Косметика и духи
Win Max Ent. Вечный двигатель солнечная система
925 руб. — E5.RU (Перекресток)
Двигатель
Двигатель для станков Manta ED 3,0кВт/380В (асинхронный, с фланцем) NMM
25000 руб. — stoneunion.ru
Строительное оборудование
Двигатель глубинного вибратора ЭПК-1300 (220В, 1фаза, 50Гц)
7650 руб. — ООО "КМП"
Электростанции
Генератор бензиновый DDE DPG2551 (электростанция) (двигатель Honda GX160. 43кг)
13260 руб. — Cosim.ru
Все предложения (4149) [ch8594]
Зарабатывайте на Директе
ДвигателиПеревод Двигатели
Содержание
•1 История создания
•2 Пневмодвигатели и гидромашины
•3 Классификация
•4 Это интересно
•5 См. также
Дви[ch769]гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX в. наряду со словом «мотор», которым с середины ХХ века чаще называют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания (ДВС).
Двигатели подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, а ко вторичным — преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками.
К первичным двигателям (ПД) относятся ветряное колесо, использующее силу ветра, водяное колесо и гиревой механизм — их приводит в действие сила гравитации (падающая вода и сила притяжения), тепловые двигатели — в них химическая энергия топлива или атомная энергия преобразуются в другие виды энергии. Ко вторичным двигателям (ВД) относятся электродвигатель (электромотор), пневмодвигатель, гидродвигатель (гидромотор), а также экзотический двигатель созданный в 2007 году работающий от лазерного луча [1] Первыми ПД стали парус и водяное колесо. Парусом пользуются уже более 7 тысяч лет. Водяное колесо — норию широко применяли для оросительных систем в странах Древнего мира: Египте, Китае, Индии. Водяное и ветряное колёса широко использовались в Европе средних веков как основная энергетическая база мануфактурного производства.
История создания
В середине XVII в. были сделаны первые попытки перехода к машинному производству, потребовавшие создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра и пр.). Первым двигателем, в котором использовалось тепловая энергия химического топлива стала пароатмосферная машина, изготовленная по проектам французского физика Дени Папена и английского механика Томаса Севери. Эта машина была лишена возможности непосредственно служить механическим приводом, к ней «прилагалось в комплект» водяное мельничное колесо (по-современному говоря, водяная турбина), которое вращала вода, выжимаемая паром из котла паровой машины в резервуар водонапорной башни. Котел то подогревался паром, то охлаждался водой: машина действовала периодически. В 1763 году русский механик Иван Иванович Ползунов изготовил по собственному проекту стационарную паровую машину непрерывного действия. В ней были сдвоены два цилиндра, поочерёдно заполнявшиеся паром, и также подающими воду на башню, но — постоянно. К 1784 году английский механик Джеймс Уатт создал более совершенную паровую машину, названную универсальным паровым двигателем. Уатт с детства работал подручным на машине конструкции Севери. В его задачу входило постоянно переключать краны подачи пара и воды на котел. Эта история описана тут - однообразная работа изрядно надоела изобретателю и побудила изобрести как поршень двойного хода, так и автоматическую клапанную коробку (потом и центробежный предохранитель). В машине был предусмотрен в цилиндре жесткий поршень, по обе стороны которого поочередно подавался пар. Все происходило в автоматическом режиме и непрерывно. Поршень вращал через кривошипно—шатунную систему маховик, обеспечивающий плавность хода. Паровая машина могла теперь стать приводом различных механизмов и перестала быть привязана к водонапорной башне. Элементы, придуманные Уаттом входили в той или иной форме во все паровые машины. Паровые машины совершенствовали и применяли для решения различных технических задач: привода станков, судов, экипажей для перевозки людей по дорогам, локомотивов на железных дорогах. К 1880 году суммарная мощность всех работавших паровых машин превысила 26 млн кВт (35 млн л.с.).
В 1816 шотландец Роберт Стирлинг предложил двигатель внешнего сгорания, называемый сейчас его именем Двигатель Стирлинга. В этом двигателе рабочее тело (воздух или иной газ) заключен в герметичный объем. Здесь осуществлен цикл по типу цикла Севери («до-Уаттовского»), но нагрев рабочего тела и его охлаждение производятся в различных объемах машины и сквозь стенки рабочих камер. Природа нагревателя и охладителя для цикла не имеют значения, а потому он может работать даже в космосе и от любого источника тепла. КПД созданных сейчас стирлингов невелик.
Во второй половине XIX века создали паровую турбину. В 1889 году шведский инженер Карл Густав де Лаваль предложил использовать расширяющееся сопло и быстроходную турбину (до 32000 об/мин), а, независимо от него, еще в 1884 году англичанин Чарлз Алджернон Парсонс изобрел первую пригодную для промышленного применения реактивную турбину (более тихоходную), способную вращать судовой винт. Паровые турбины стали применять на морских судах, а с начала ХХ века на электростанциях. В 60-х годах XX века их мощность превысила 1000 МВт в одном агрегате.
Схема работы 4-тактного двигателя внутреннего сгоранияПроект первого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) принадлежит известному изобретателю часового анкера Христиану Гюйгенсу и предложен еще в XVII веке. Интересно, что в качестве топлива предполагалось использовать порох, а сама идея была подсказана артиллерийским орудием. Все попытки Дениса Папена (упомянутого выше, как создатель первой паровой машины) построить машину на таком принципе, успехом не увенчались. Первый надёжно работавший ДВС сконструировал в 1860 году французский инженер Эжен Ленуар. Двигатель Ленуара работал на газовом топливе. Спустя 16 лет немецкий конструктор Николас Отто создал более совершенный 4-тактный газовый двигатель. В этом же 1876 году шотландский инженер Дугальд Кларк испытал первый удачный 2-тактный двигатель. Совершенствованием ДВС занимались многие инженеры и механики. Так, в 1883 году немецкий инженер Карл Бенц изготовил использованный им в дальнейшем 2-тактный ДВС. В 1897 году его соотечественник и тоже инженер Рудольф Дизель предложил ДВС с воспламенением рабочей смеси в цилиндре от сжатия воздуха, названный впоследствии дизелем.
В ХХ веке ДВС стал основным двигателем в автомобильном транспорте. В 70-х годах почти 80 % суммарной мощности всех существовавших ДВС приходилось на транспортные машины (автомобили, трактора и пр.). Параллельно шло совершенствование гидротурбин, применявшихся на гидроэлектростанциях. Их мощность в 70-х годах XX века превысила 600 МВт.
В первой половине ХХ века. создали новые типы первичных двигателей: газовые турбины, реактивные двигатели, а в 50-х и ядерные силовые установки. Процесс совершенствования и изобретения первичных двигателей продолжается.
В 1834 году русский учёный Борис Семёнович Якоби (так писалось его имя в русской транскрипции) создал первый пригодный для практического использования электродвигатель постоянного тока. В 1888 году сербский студент и будущий великий изобретатель Никола Тесла высказал принцип построения двухфазных двигателей переменного тока, а год спустя русский инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский создал первый в мире 3-фазный асинхронный электродвигатель, ставший наиболее распространённой электрической машиной.
Пневмодвигатели и гидромашины
Пневмодвигатели и гидромашины, соответственно, работают от сетей (баллонов) высокого давления воздуха или жидкости преобразуя гидравлическую (пневматическую) энергию насосов. Их широко применяют в качестве исполнительных механизмов в различных устройствах и системах. Так, созданы пневмолокомотивы (особенно пригодны для работ во взрывоопасных условиях, например в шахтах, где тепловые двигатели не применишь), с помощью гидромашин осуществляется привод гусениц в некоторых типах тракторов и танков, перемещение рабочих органов бульдозеров и экскаваторов. Все разнообразнее конструкции экологически чистых городских автомобилях на пневмоприводах, предлагаемых инженерами разных стран. Вторичные двигатели играют большую роль в технике, однако их мощность относительно невелика. Их также широко применяют и в миниатюрных и сверхминиатюрных устройствах.
Классификация
Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:
•электрические;
[ch9702]постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
[ch9702]переменного тока (синхронные и асинхронные);
•электростатические;
•химические;
•ядерные;
•гравитационные.
•лазерные
Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:
•вращательное движение твёрдых тел;
•поступательное движение твёрдых тел;
•возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
•движение реактивной струи;
•другие виды движения.
Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела;
•линейные;
•индукционные;
•пьезоэлектрические.
Некотор
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Вы задали впервые единственный вопрос, - как раз после того, как я УЖЕ изложил все необходимые сведения для понимания аспекта Элко с вихрями.
Кто же Вам виноват, что Вы либо не читаете, не следите за контекстом, либо игнорируете возможность подумать собственной головой ?
Очень много интересного можно почерпнуть о нетрадиционных видах и типах моторов, таких замечательных как РЛД, есть очень много перспективных работ, которые посвещены этой теме, вот одна из них:
Строение двигателей
Переводы
Недавно наткнулся на прекрасный сайт (англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде 🙂
А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.
Четырёхтактный двигатель
Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.
Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.
Впуск
Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.
Сжатие
Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.
Рабочий ход
В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.
Двухтактный двигатель
В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki
Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.
Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.
Впуск
Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.
Сжатие в камере сгорания
Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.
Движение топливной смеси/выпуск
Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.
Сжатие
После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).
Рабочий ход
На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).
Четырёхтактный дизельный двигатель
Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.
Создав свой тип двигателя в 1897 Рудольф Дизель заявил, что его двигатель является самым эффективным из когда-либо созданных. До сих пор его детище стоит в ряду самых экономичных двигателей.
Впуск
Впускной клапан открывается и свежий воздух (без топлива), засасывается в цилиндр.
Сжатие
Когда поршень подымается, воздух сжимается и температура в цилиндре возрастает. В конце такта воздух раскаляется настолько, что температуры становится достаточно дря воспламенения топлива
Впрыск
Возле вершины такта сжатия топливный инжектор впрыскивает топливо в цилиндр. При контакте с горячим воздухом топливо воспламеняется.
Рабочий ход
При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
Выпускной клапан открывается, заставляя выхлопные газы покинуть цилиндр.
17 февраля 2012 в 02:38
Строение двигателей
Переводы
Недавно наткнулся на прекрасный сайт (англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде 🙂
А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.
Четырёхтактный двигатель
Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.
Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.
Впуск
Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.
Сжатие
Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.
Рабочий ход
В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.
Двухтактный двигатель
В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki
Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.
Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.
Впуск
Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.
Сжатие в камере сгорания
Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.
Движение топливной смеси/выпуск
Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.
Сжатие
После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).
Рабочий ход
На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).
Четырёхтактный дизельный двигатель
Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.
Создав свой тип
Строение двигателей
Переводы
Недавно наткнулся на прекрасный сайт (англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде 🙂
А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.
Четырёхтактный двигатель
Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.
Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.
Впуск
Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.
Сжатие
Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.
Рабочий ход
В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.
Двухтактный двигатель
В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki
Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.
Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.
Впуск
Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.
Сжатие в камере сгорания
Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.
Движение топливной смеси/выпуск
Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.
Сжатие
После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).
Рабочий ход
На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).
Четырёхтактный дизельный двигатель
Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.
Создав свой тип двигателя в 1897 Рудольф Дизель заявил, что его двигатель является самым эффективным из когда-либо созданных. До сих пор его детище стоит в ряду самых экономичных двигателей.
Впуск
Впускной клапан открывается и свежий воздух (без топлива), засасывается в цилиндр.
Сжатие
Когда поршень подымается, воздух сжимается и температура в цилиндре возрастает. В конце такта воздух раскаляется настолько, что температуры становится достаточно дря воспламенения топлива
Впрыск
Возле вершины такта сжатия топливный инжектор впрыскивает топливо в цилиндр. При контакте с горячим воздухом топливо воспламеняется.
Рабочий ход
При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
Выпускной клапан открывается, заставляя выхлопные газы покинуть цилиндр.
17 февраля 2012 в 02:38
Строение двигателей
Переводы
Недавно наткнулся на прекрасный сайт (англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде 🙂
А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.
Четырёхтактный двигатель
Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.
Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.
Впуск
Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.
Сжатие
Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.
Рабочий ход
В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.
Двухтактный двигатель
В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki
Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.
Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.
Впуск
Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.
Сжатие в камере сгорания
Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.
Движение топливной смеси/выпуск
Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.
Сжатие
После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).
Рабочий ход
На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).
Четырёхтактный дизельный двигатель
Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.
Создав свой тип
Вот еще, картинки вставит Виктор, он это умеет
Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же 😉
Турбореактивный двигатель
Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.
Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.
Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.
Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.
Турбовинтовой двигатель
Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.
Турбовентиляторный двигатель
Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.
Источники:
www.animatedengines.com
•Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
•Building the Atkinson Cycle Engine, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
•The Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
•Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, reprinted by Lindsay Publications Inc., 1994
•Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, reprinted by The Astragal Press, 1995
•Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
•Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, reprinted by Camden Miniature Steam Services, 1997
•Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
•Toyota Web site Prius specifications
•Steam and Stirling Engines you can build, book 2, various authors, Village Press, 1994
•Knight’s New American Mechanical Dictionary, Supplement Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
•Thomas Newcomen, The Prehistory of the Steam Engine L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
•An Introduction to Low Temperature Differential Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1996
•An Introduction to Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1993
UPD: Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2: Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный. двигатели
+191 710grau1812 46,9 Убедитесь, что покупаете
оригинальный картридж HP. Программа проверки
подлинности картриджей комментарии (142)
+3
StrangeAttractor, 17 февраля 2012 в 03:03
# Очень классно (особенно если пройти на сайт — там-то гораздо больше моделей двигателей). Спасибо.
+44
grau1812, 17 февраля 2012 в 03:11
# Это был джентельменский набор, могу допереводить, заказвайте движки. Плюсуйте коммент, чтобы знать. действительно ли есть спрос 😉
+1
SergeyVoyteshonok, 17 февраля 2012 в 03:31
#
[ch8629][ch8593] Спрос есть, а если вы расскажите про разные типы 4-х тактных двигателей, которые ставят на современные авто будет совсем хорошо ))),
вот я на этой неделе возился со своим пассатом так как в мороз он не заводится, говорят особенность двигателя такая, движок 2.0 FSI, расскажите как он устроен.
0
grau1812, 17 февраля 2012 в 03:39
#
[ch8629][ch8593] Как бы есть нюанс: я сел за перевод этой статьи дабы убить двух зайцев — будучи слегонца чайником разобраться в тонкостях строения движков, заодно освежить свой инглиш. Зато теперь эту довольно специфическую лексику знаю на зубок. Как вывод авто-слесарь из меня паршивый 🙂
+2
TimID, 17 февраля 2012 в 10:25
#
[ch8629][ch8593] Никаких «тонкостей»-то в Вашем материале нет — это классические типы двигателей, причем, устаревшие до безобразия.
Интересны — Распределенный и прямой впрыск, роторно-поршневые двигатели, двухтактные дизели, всякая «экзотика» вроде двигателей с переменным сжатием и все такое.
Вот этим можно «цеплять» девушек, особенно «узнаванием на слух» различных типов двигателей: «Слышу, слышу Астон Мартин Ванквиш v12… вот, сейчас из-за угла покажется!»
+11
ilyaerin, 17 февраля 2012 в 11:41
#
[ch8629][ch8593] Девушек нужно цеплять, гоняя на астон мартине, а не слушая его!
простите, не удержался))
+23
gxcreator, 17 февраля 2012 в 12:50
#
[ch8629][ch8593]
+7
ricochet, 17 февраля 2012 в 21:10
#
[ch8629][ch8593] «Ничто не выдаёт плебея больше чем умение разбираться в дорогих машинах и часах» © Пелевин, Generation П
студент пригласил девушку на свидание. гуляют по городу и проходят мимо
ресторана. девушка говорит:
— ой, как вкусно пахнет!
— тебе понравилось? хочешь, еще раз пройдем?
+1
Marsikus, 18 февраля 2012 в 20:59
#
[ch8629][ch8593] Это на войне полезно по звуку вражескую технику узнавать 🙂
0
kolyuchii, 17 февраля 2012 в 08:07
#
[ch8629][ch8593] Принцип у всех один.
+2
Leeb, 17 февраля 2012 в 11:25
#
[ch8629][ch8593] FSI — это ваговские движки с прямым впрыском. То есть распыляющия топливо форсунки находятся непосредственно в цилиндре (аналогично двигателю Дизеля), а не во впускном коллекторе. В остальном — обычный себе четырехтактный ДВС.
+4
Iv8, 17 февраля 2012 в 11:46
#
[ch8629][ch8593] Дело не в FSI, он скорее полезен и в плане завода, дело в ЕВРО 5
По стандарту ЕВРО 5 ограничиваются выбросы даже в процессе прогрева двигателя. На морозе бензин испаряется хуже, причем, это особенно касается бензинов с высокими октановыми числами. Чем больше октановое число, тем хуже испаряемость бензина.
Для того, чтобы смесь воспламенилась, в цилиндре должны оказаться насыщенные пары бензина, а на практике оказываются отдельные, не испарившиеся капельки. Можно впрыснуть бензина больше (обогащение смеси), именно это достигается вытягиванием подсоса на карбюраторной машине. Лишний бензин вылетит в трубу (в вашем случае в катализатор). Но стандарт ЕВРО 5 не позволяет этого.
Проще всего заводится карбюраторная машина, на качественном, зимнем бензине марки АИ 80, с залитым зимним маслом типа 0-W30 0-W40 (температура застывания -80 градусов).
Машинка с двигателем по стандарту ЕВРО-3, пока новая и с хорошей компрессией всегда будет заводиться в мороз лучше машины с ЕВРО-5
+2
powder96, 17 февраля 2012 в 04:50
#
[ch8629][ch8593] Не хочу портить радость, но: www.animatedengines.com/copyright.html. Автор картинок жадничает, и не разрешает их никому выкладывать.
+2
sleepwalker, 17 февраля 2012 в 06:46
#
[ch8629][ch8593] Диагноз: бессмысленная копирастия упёртус первой стадии.
Дали ссылку на сайт, пусть радуется и готовится к хаброэффекту
+1
powder96, 19 февраля 2012 в 07:06
#
[ch8629][ch8593] Знаете, не соблюдение всех этих авторских права и лицензий — дело опасное. Да, в 95% случаев все будет хорошо, но в оставшихся 5% — могут быть серьезные проблемы. Я бы не стал рисковать.
0
NikKurkov, 20 февраля 2012 в 16:07
#
[ch8629][ch8593] Автор сайта первый сп%%ил идею у авторов двигателей.
0
SergeyVoyteshonok, 17 февраля 2012 в 10:41
#
[ch8629][ch8593] Угу, щас увидит откуда переходы идут по статистике и обидится
+2
grau1812, 17 февраля 2012 в 11:50
#
[ch8629][ch8593] Так стало, когда автор создал этот сайт и отключил .gif — очень тяжело нормально захватить существующую анимацию. А до этого картинки бродили по сети в обычном .gif и размещались на его персональной страничке родом из начала двухтысячных, мои в статье — оттуда 😉
0
grau1812, 17 февраля 2012 в 14:14
#
[ch8629][ch8593] + двигатель Ванкеля
+ двигатель на CO2
0
Marsikus, 18 февраля 2012 в 21:13
#
[ch8629][ch8593] Двухтактный дизель типа Jumo205 хочу 🙂
+7
w66fer, 17 февраля 2012 в 04:59
# А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков?
Моя сама кому хочешь обьяснить может.
Что девушке действительно полезно знать в начале пути автомобилиста — сцепление. Заметил давно: как только начинают понимать принцип работы сцепления — перестают глохнуть.
Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же 😉
Турбореактивный двигатель
Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.
Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.
Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.
Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.
Турбовинтовой двигатель
Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.
Турбовентиляторный двигатель
Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.
Источники:
www.animatedengines.com
•Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
•Building the Atkinson Cycle Engine, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
•The Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
•Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, reprinted by Lindsay Publications Inc., 1994
•Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, reprinted by The Astragal Press, 1995
•Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
•Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, reprinted by Camden Miniature Steam Services, 1997
•Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
•Toyota Web site Prius specifications
•Steam and Stirling Engines you can build, book 2, various authors, Village Press, 1994
•Knight’s New American Mechanical Dictionary, Supplement Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
•Thomas Newcomen, The Prehistory of the Steam Engine L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
•An Introduction to Low Temperature Differential Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1996
•An Introduction to Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1993
UPD: Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2: Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный. двигатели
+191 710grau1812 46,9 Убедитесь, что покупаете
оригинальный картридж HP. Программа проверки
подлинности картриджей комментарии (142)
+3
StrangeAttractor, 17 февраля 2012 в 03:03
# Очень классно (особенно если пройти на сайт — там-то гораздо больше моделей двигателей). Спасибо.
+44
grau1812, 17 февраля 2012 в 03:11
# Это был джентельменский набор, могу допереводить, заказвайте движки. Плюсуйте коммент, чтобы знать. действительно ли есть спрос 😉
+1
SergeyVoyteshonok, 17 февраля 2012 в 03:31
#
[ch8629][ch8593] Спрос есть, а если вы расскажите про разные типы 4-х тактных двигателей, которые ставят на современные авто будет совсем хорошо ))),
вот я на этой неделе возился со своим пассатом так как в мороз он не заводится, говорят особенность двигателя такая, движок 2.0 FSI, расскажите как он устроен.
0
grau1812, 17 февраля 2012 в 03:39
#
[ch8629][ch8593] Как бы есть нюанс: я сел за перевод этой статьи дабы убить двух зайцев — будучи слегонца чайником разобраться в тонкостях строения движков, заодно освежить свой инглиш. Зато теперь эту довольно специфическую лексику знаю на зубок. Как вывод авто-слесарь из меня паршивый 🙂
+2
TimID, 17 февраля 2012 в 10:25
#
[ch8629][ch8593] Никаких «тонкостей»-то в Вашем материале нет — это классические типы двигателей, причем, устаревшие до безобразия.
Интересны — Распределенный и прямой впрыск, роторно-поршневые двигатели, двухтактные дизели, всякая «экзотика» вроде двигателей с переменным сжатием и все такое.
Вот этим можно «цеплять» девушек, особенно «узнаванием на слух» различных типов двигателей: «Слышу, слышу Астон Мартин Ванквиш v12… вот, сейчас из-за угла покажется!»
+11
ilyaerin, 17 февраля 2012 в 11:41
#
[ch8629][ch8593] Девушек нужно цеплять, гоняя на астон мартине, а не слушая его!
простите, не удержался))
+23
gxcreator, 17 февраля 2012 в 12:50
#
[ch8629][ch8593]
+7
ricochet, 17 февраля 2012 в 21:10
#
[ch8629][ch8593] «Ничто не выдаёт плебея больше чем умение разбираться в дорогих машинах и часах» © Пелевин, Generation П
студент пригласил девушку на свидание. гуляют по городу и проходят мимо
ресторана. девушка говорит:
— ой, как вкусно пахнет!
— тебе понравилось? хочешь, еще раз пройдем?
+1
Marsikus, 18 февраля 2012 в 20:59
#
[ch8629][ch8593] Это на войне полезно по звуку вражескую технику узнавать 🙂
0
kolyuchii, 17 февраля 2012 в 08:07
#
[ch8629][ch8593] Принцип у всех один.
+2
Leeb, 17 февраля 2012 в 11:25
#
[ch8629][ch8593] FSI — это ваговские движки с прямым впрыском. То есть распыляющия топливо форсунки находятся непосредственно в цилиндре (аналогично двигателю Дизеля), а не во впускном коллекторе. В остальном — обычный себе четырехтактный ДВС.
+4
Iv8, 17 февраля 2012 в 11:46
#
[ch8629][ch8593] Дело не в FSI, он скорее полезен и в плане завода, дело в ЕВРО 5
По стандарту ЕВРО 5 ограничиваются выбросы даже в процессе прогрева двигателя. На морозе бензин испаряется хуже, причем, это особенно касается бензинов с высокими октановыми числами. Чем больше октановое число, тем хуже испаряемость бензина.
Для того, чтобы смесь воспламенилась, в цилиндре должны оказаться насыщенные пары бензина, а на практике оказываются отдельные, не испарившиеся капельки. Можно впрыснуть бензина больше (обогащение смеси), именно это достигается вытягиванием подсоса на карбюраторной машине. Лишний бензин вылетит в трубу (в вашем случае в катализатор). Но стандарт ЕВРО 5 не позволяет этого.
Проще всего заводится карбюраторная машина, на качественном, зимнем бензине марки АИ 80, с залитым зимним маслом типа 0-W30 0-W40 (температура застывания -80 градусов).
Машинка с двигателем по стандарту ЕВРО-3, пока новая и с хорошей компрессией всегда будет заводиться в мороз лучше машины с ЕВРО-5
+2
powder96, 17 февраля 2012 в 04:50
#
[ch8629][ch8593] Не хочу портить радость, но: www.animatedengines.com/copyright.html. Автор картинок жадничает, и не разрешает их никому выкладывать.
+2
sleepwalker, 17 февраля 2012 в 06:46
#
[ch8629][ch8593] Диагноз: бессмысленная копирастия упёртус первой стадии.
Дали ссылку на сайт, пусть радуется и готовится к хаброэффекту
+1
powder96, 19 февраля 2012 в 07:06
#
[ch8629][ch8593] Знаете, не соблюдение всех этих авторских права и лицензий — дело опасное. Да, в 95% случаев все будет хорошо, но в оставшихся 5% — могут быть серьезные проблемы. Я бы не стал рисковать.
0
NikKurkov, 20 февраля 2012 в 16:07
#
[ch8629][ch8593] Автор сайта первый сп%%ил идею у авторов двигателей.
0
SergeyVoyteshonok, 17 февраля 2012 в 10:41
#
[ch8629][ch8593] Угу, щас увидит откуда переходы идут по статистике и обидится
+2
grau1812, 17 февраля 2012 в 11:50
#
[ch8629][ch8593] Так стало, когда автор создал этот сайт и отключил .gif — очень тяжело нормально захватить существующую анимацию. А до этого картинки бродили по сети в обычном .gif и размещались на его персональной страничке родом из начала двухтысячных, мои в статье — оттуда 😉
0
grau1812, 17 февраля 2012 в 14:14
#
[ch8629][ch8593] + двигатель Ванкеля
+ двигатель на CO2
0
Marsikus, 18 февраля 2012 в 21:13
#
[ch8629][ch8593] Двухтактный дизель типа Jumo205 хочу 🙂
+7
w66fer, 17 февраля 2012 в 04:59
# А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков?
Моя сама кому хочешь обьяснить может.
Что девушке действительно полезно знать в начале пути автомобилиста — сцепление. Заметил давно: как только начинают понимать принцип работы сцепления — перестают глохнуть.
А это очень важно знать при создании теплового двигателя РЛД, с так называемым приводом "от лопастей". Лопасти словно крылья махают каждый раз, когда нужно перезамесить холодное тело с горячим, и на этой разнице получить разного рода работу - работу большую и работу маленькую. Я позже объясню в чем разница между ними...
Тепловые двигатели
Повседневные наблюдения и многочисленные опыты показывают, что осуществляться может не любой термодинамический процесс, при котором соблюдается первый закон термодинамики. В частности, самопроизвольная передача внутренней энергии от менее нагретого тела к более нагретому принципиально не запрещается первым законом термодинамики. Но никто и никогда не наблюдал, чтобы нагретое тело, будучи опущенным в холодную воду, нагрелось еще больше, тогда как вода при этом еще сильнее остыла бы. Точно так же, никто и никогда не наблюдал, чтобы какое-то тело увеличило свою потенциальную энергию, поднявшись на некоторую высоту, за счет уменьшения внутренней энергии, сопровождающегося соответствующим понижением температуры.
Обобщение огромного экспериментального материала позволило сформулировать второй закон термодинамики, указывающий направление, в котором могут протекать термодинамические процессы.
Невозможен термодинамический процесс, единственным результатом которого была бы передача внутренней энергии от менее нагретого тела к более нагретому (формулировка, принадлежащая немецкому физику Рудольфу Клаузиусу).
Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы совершение работы за счет внутренней энергии, отнимаемой от какого-либо тела путем теплообмена (формулировка, принадлежащая английскому физику Уильяму Томсону).
Круговой процесс (или цикл) – это последовательность процессов, приводящих термодинамическую систему к исходному состоянию.
Фраза «единственным результатом» в формулировке Клаузиуса означает, что термодинамический процесс не должен вызывать изменений в окружающих телах. Например, в холодильных установках внутренняя энергия передается от холодильной камеры к более нагретой среде. Но при этом совершается работа над рабочим веществом и процесс совершения этой работы связан с изменениями в окружающих телах.
То же относится и к формулировке Томсона. «Превращение тепла в работу» в круговом процессе может происходить, если помимо тела, отдающего внутреннюю энергию путем теплообмена, в процесс вовлекается менее нагретое тело, которому передается часть внутренней энергии, отнятой у более нагретого тела.
Второй закон термодинамики лежит в основе работы любого циклически действующего теплового двигателя.
Цикличность работы теплового двигателя можно рассмотреть на примере кругового процесса, осуществляемого с некоторым количеством газа или пара.
Предположим, что мы впустили в цилиндр с плотно пригнанным поршнем определенное количество газа или пара, называемого рабочим телом. Рабочее тело, расширяясь, совершает работу против внешних сил. Любой цилиндр имеет конечные размеры, поэтому процесс расширения рабочего тела когда-то должен прекратиться. С прекращением же расширения, прекратится и процесс превращения внутренней энергии пара или газа в механическую энергию.
В приведенном примере мы имеем дело с тепловым двигателем однократного действия. К таким двигателям относится, например, огнестрельное оружие.
Для повторного расширения рабочего тела, а следовательно, и повторного совершения работы, рабочее тело необходимо сжать. Для этого поршень и рабочее тело должны быть переведены в первоначальное состояние. Но если рабочее тело сжимать при том же давлении, при котором оно расширялось, то полезная работа, совершенная за один цикл окажется равной нулю.
Чтобы полезная работа за один цикл отличалась от нуля, надо сжатие рабочего тела проводить при меньшем давлении, чем при расширении. Сказанное хорошо иллюстрируется на графике зависимости давления газа, находящегося в цилиндре под поршнем, от занимаемого им объема. Работа внешних сил над рабочим телом при расширении численно равна площади фигуры V1–А–x–В–V2, а при сжатии – площади V2–В–y–A–V1. Заштрихованная площадь, ограниченная замкнутой кривой, численно равна полезной работе, совершаемой рабочим телом за один цикл. Так как кривая В–y–A соответствует более низкой температуре, чем кривая A–x–C, то это означает, что рабочее тело при сжатии должно контактировать с менее нагретым телом.
Таким образом, циклическим тепловым двигателем мы можем назвать тепловой двигатель, в котором путем использования повторяющихся циклов осуществляется превращение внутренней энергии рабочего тела в механическую энергию.
Для работы циклического теплового двигателя необходимо наличие тела с температурой T1, называемого нагревателем, тела с температурой T2, называемого холодильником, и рабочего тела, которое, отнимая за один цикл от нагревателя количество теплоты Q1, передает холодильнику количество теплоты Q2 и разность Q1 – Q2 преобразует в работу.
В лаборатории промоделировать работу циклического теплового двигателя можно с помощью следующей установки.
В высокий химический стакан налита вода. На дне стакана находится анилин. Плотность холодного анилина лишь незначительно превышает плотность воды, но этого превышения достаточно, чтобы он в воде тонул. Поверхности воды касается дно другого стакана, заполненного холодной водой или льдом. Будем нагревать дно стакана, около которого находится анилин. При нагревании анилин расширяется, плотность его уменьшается. Как только она станет меньше плотности воды, анилин в виде капель всплывет к ее поверхности. Касаясь дна холодного стакана, анилин охлаждается, его плотность вновь увеличивается и он тонет. Процесс повторяется, пока существует разница температур между нижней и верхней частью воды в стакане с анилином. В данном опыте анилин моделирует рабочее тело тепловой машины, пламя служит нагревателем, стакан со льдом – холодильником.
Рассмотрим энергетический баланс цикла теплового двигателя.
Пусть рабочее тело, обладающее в начальном состоянии внутренней энергией U1, приобретает от нагревателя в процессе расширения количество теплоты Q1 и совершает положительную работу A1. При этом внутренняя энергия его становится равной U2.
Пусть в процессе сжатия рабочее тело отдает холодильнику количество теплоты Q2 и совершает отрицательную работу A2, возвращаясь при этом в исходное состояние.
Применяя к процессам расширения и сжатия рабочего тела первый закон термодинамики, получим:
Q1 = U2 – U1 + A1,
Q2 = U1 – U2 + A2.
После сложения этих выражений имеем:
Q1 + Q2 = A1 + A2 = A,
где A – работа, совершаемая рабочим телом за один цикл.
Понятно, что, чем больше A при данном Q1, тем экономичнее тепловой двигатель. На основании этого целесообразно под КПД. теплового двигателя понимать следующую величину:
Из этого выражения, в частности, вытекает, что [ch951] < 1, так как в соответствии с формулировкой Томсона Q2 не может быть равно нулю.
Следует особо отметить, что эта особенность тепловых двигателей, которая иногда трактуется как «бесполезная» отдача внутренней энергии холодильнику, является принципиальной и не может быть устранена путем усовершенствования их конструкций.
Изучая работу тепловых двигателей, французский физик и инженер Сади Карно определил, что максимальный КПД теплового двигателя может быть достигнут, если приобретение и отдача энергии рабочим при теплообмене будет происходить без изменения температуры, а температура рабочего тела будет изменяться лишь в процессе совершения работы.
На основе этих соображений Карно построил цикл идеальной тепловой машины, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.
В цикле Карно рабочее тело, роль которого выполняет идеальный газ, занимая объем Vi и находясь под давлением p1, приводится в тепловой контакт с нагревателем, температура которого T1.
При очень медленном уменьшении внешнего давления и без прерывания контакта с нагревателем, рабочему телу предоставляется возможность расширяться вдоль изотермы 1–2 и переходить в состояние с параметрами (p2, V2, T1). При этом рабочее тело совершает работу, равную количеству теплоты Q1, полученному от нагревателя, температура которого остается постоянной из-за его бесконечно большой теплоемкости.
При изотермическом расширении рабочего тела происходит полное превращение внутренней энергии, полученной им от нагревателя, в механическую энергию.
После этого рабочему телу предоставляется возможность для дальнейшего расширения в условиях адиабатной изоляции. Это дает возможность понизить температуру рабочего тела от температуры нагревателя до температуры холодильника. Благодаря этому, в дальнейшем при сжатии внешним силам придется выполнить меньшую работу. Кроме того, понижение температуры достигается не путем теплового контакта с менее нагретым телом, что привело бы к потере энергии, а в результате совершения работы за счет внутренней энергии рабочего тела.
На следующем этапе снимается тепловая изоляция и осуществляется тепловой контакт рабочего тела с холодильником, который также обладает бесконечно большой теплоемкостью.
Без прерывания контакта с холодильником, рабочее вещество, сжимаясь, переводится в состояние с параметрами (p4, V4, T2). При этом внешние силы совершают работу, равную количеству теплоты, отдаваемой холодильнику.
Для завершения цикла рабочее тело вновь в условиях адиабатной изоляции сжимается и переводится в исходное состояние. При этом внешние силы совершают некоторую работу.
Энергетический баланс цикла Карно, осуществляемого с идеальным газом, показывает, что работы на адиабатах взаимно компенсируются, а полезная работа за один цикл равна разности работ, совершаемых на изотермах расширения и сжатия.
Применяя первый закон термодинамики к каждому процессу цикла Карно и используя уравнение состояния идеального газа и уравнение, описывающее адиабатный процесс, можно получить выражение для КПД цикла Карно, осуществляемог
Тепловые двигатели
Повседневные наблюдения и многочисленные опыты показывают, что осуществляться может не любой термодинамический процесс, при котором соблюдается первый закон термодинамики. В частности, самопроизвольная передача внутренней энергии от менее нагретого тела к более нагретому принципиально не запрещается первым законом термодинамики. Но никто и никогда не наблюдал, чтобы нагретое тело, будучи опущенным в холодную воду, нагрелось еще больше, тогда как вода при этом еще сильнее остыла бы. Точно так же, никто и никогда не наблюдал, чтобы какое-то тело увеличило свою потенциальную энергию, поднявшись на некоторую высоту, за счет уменьшения внутренней энергии, сопровождающегося соответствующим понижением температуры.
Обобщение огромного экспериментального материала позволило сформулировать второй закон термодинамики, указывающий направление, в котором могут протекать термодинамические процессы.
Невозможен термодинамический процесс, единственным результатом которого была бы передача внутренней энергии от менее нагретого тела к более нагретому (формулировка, принадлежащая немецкому физику Рудольфу Клаузиусу).
Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы совершение работы за счет внутренней энергии, отнимаемой от какого-либо тела путем теплообмена (формулировка, принадлежащая английскому физику Уильяму Томсону).
Круговой процесс (или цикл) – это последовательность процессов, приводящих термодинамическую систему к исходному состоянию.
Фраза «единственным результатом» в формулировке Клаузиуса означает, что термодинамический процесс не должен вызывать изменений в окружающих телах. Например, в холодильных установках внутренняя энергия передается от холодильной камеры к более нагретой среде. Но при этом совершается работа над рабочим веществом и процесс совершения этой работы связан с изменениями в окружающих телах.
То же относится и к формулировке Томсона. «Превращение тепла в работу» в круговом процессе может происходить, если помимо тела, отдающего внутреннюю энергию путем теплообмена, в процесс вовлекается менее нагретое тело, которому передается часть внутренней энергии, отнятой у более нагретого тела.
Второй закон термодинамики лежит в основе работы любого циклически действующего теплового двигателя.
Цикличность работы теплового двигателя можно рассмотреть на примере кругового процесса, осуществляемого с некоторым количеством газа или пара.
Предположим, что мы впустили в цилиндр с плотно пригнанным поршнем определенное количество газа или пара, называемого рабочим телом. Рабочее тело, расширяясь, совершает работу против внешних сил. Любой цилиндр имеет конечные размеры, поэтому процесс расширения рабочего тела когда-то должен прекратиться. С прекращением же расширения, прекратится и процесс превращения внутренней энергии пара или газа в механическую энергию.
В приведенном примере мы имеем дело с тепловым двигателем однократного действия. К таким двигателям относится, например, огнестрельное оружие.
Для повторного расширения рабочего тела, а следовательно, и повторного совершения работы, рабочее тело необходимо сжать. Для этого поршень и рабочее тело должны быть переведены в первоначальное состояние. Но если рабочее тело сжимать при том же давлении, при котором оно расширялось, то полезная работа, совершенная за один цикл окажется равной нулю.
Чтобы полезная работа за один цикл отличалась от нуля, надо сжатие рабочего тела проводить при меньшем давлении, чем при расширении. Сказанное хорошо иллюстрируется на графике зависимости давления газа, находящегося в цилиндре под поршнем, от занимаемого им объема. Работа внешних сил над рабочим телом при расширении численно равна площади фигуры V1–А–x–В–V2, а при сжатии – площади V2–В–y–A–V1. Заштрихованная площадь, ограниченная замкнутой кривой, численно равна полезной работе, совершаемой рабочим телом за один цикл. Так как кривая В–y–A соответствует более низкой температуре, чем кривая A–x–C, то это означает, что рабочее тело при сжатии должно контактировать с менее нагретым телом.
Таким образом, циклическим тепловым двигателем мы можем назвать тепловой двигатель, в котором путем использования повторяющихся циклов осуществляется превращение внутренней энергии рабочего тела в механическую энергию.
Для работы циклического теплового двигателя необходимо наличие тела с температурой T1, называемого нагревателем, тела с температурой T2, называемого холодильником, и рабочего тела, которое, отнимая за один цикл от нагревателя количество теплоты Q1, передает холодильнику количество теплоты Q2 и разность Q1 – Q2 преобразует в работу.
В лаборатории промоделировать работу циклического теплового двигателя можно с помощью следующей установки.
В высокий химический стакан налита вода. На дне стакана находится анилин. Плотность холодного анилина лишь незначительно превышает плотность воды, но этого превышения достаточно, чтобы он в воде тонул. Поверхности воды касается дно другого стакана, заполненного холодной водой или льдом. Будем нагревать дно стакана, около которого находится анилин. При нагревании анилин расширяется, плотность его уменьшается. Как только она станет меньше плотности воды, анилин в виде капель всплывет к ее поверхности. Касаясь дна холодного стакана, анилин охлаждается, его плотность вновь увеличивается и он тонет. Процесс повторяется, пока существует разница температур между нижней и верхней частью воды в стакане с анилином. В данном опыте анилин моделирует рабочее тело тепловой машины, пламя служит нагревателем, стакан со льдом – холодильником.
Рассмотрим энергетический баланс цикла теплового двигателя.
Пусть рабочее тело, обладающее в начальном состоянии внутренней энергией U1, приобретает от нагревателя в процессе расширения количество теплоты Q1 и совершает положительную работу A1. При этом внутренняя энергия его становится равной U2.
Пусть в процессе сжатия рабочее тело отдает холодильнику количество теплоты Q2 и совершает отрицательную работу A2, возвращаясь при этом в исходное состояние.
Применяя к процессам расширения и сжатия рабочего тела первый закон термодинамики, получим:
Q1 = U2 – U1 + A1,
Q2 = U1 – U2 + A2.
После сложения этих выражений имеем:
Q1 + Q2 = A1 + A2 = A,
где A – работа, совершаемая рабочим телом за один цикл.
Понятно, что, чем больше A при данном Q1, тем экономичнее тепловой двигатель. На основании этого целесообразно под КПД. теплового двигателя понимать следующую величину:
Из этого выражения, в частности, вытекает, что [ch951] < 1, так как в соответствии с формулировкой Томсона Q2 не может быть равно нулю.
Следует особо отметить, что эта особенность тепловых двигателей, которая иногда трактуется как «бесполезная» отдача внутренней энергии холодильнику, является принципиальной и не может быть устранена путем усовершенствования их конструкций.
Изучая работу тепловых двигателей, французский физик и инженер Сади Карно определил, что максимальный КПД теплового двигателя может быть достигнут, если приобретение и отдача энергии рабочим при теплообмене будет происходить без изменения температуры, а температура рабочего тела будет изменяться лишь в процессе совершения работы.
На основе этих соображений Карно построил цикл идеальной тепловой машины, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.
В цикле Карно рабочее тело, роль которого выполняет идеальный газ, занимая объем Vi и находясь под давлением p1, приводится в тепловой контакт с нагревателем, температура которого T1.
При очень медленном уменьшении внешнего давления и без прерывания контакта с нагревателем, рабочему телу предоставляется возможность расширяться вдоль изотермы 1–2 и переходить в состояние с параметрами (p2, V2, T1). При этом рабочее тело совершает работу, равную количеству теплоты Q1, полученному от нагревателя, температура которого остается постоянной из-за его бесконечно большой теплоемкости.
При изотермическом расширении рабочего тела происходит полное превращение внутренней энергии, полученной им от нагревателя, в механическую энергию.
После этого рабочему телу предоставляется возможность для дальнейшего расширения в условиях адиабатной изоляции. Это дает возможность понизить температуру рабочего тела от температуры нагревателя до температуры холодильника. Благодаря этому, в дальнейшем при сжатии внешним силам придется выполнить меньшую работу. Кроме того, понижение температуры достигается не путем теплового контакта с менее нагретым телом, что привело бы к потере энергии, а в результате совершения работы за счет внутренней энергии рабочего тела.
На следующем этапе снимается тепловая изоляция и осуществляется тепловой контакт рабочего тела с холодильником, который также обладает бесконечно большой теплоемкостью.
Без прерывания контакта с холодильником, рабочее вещество, сжимаясь, переводится в состояние с параметрами (p4, V4, T2). При этом внешние силы совершают работу, равную количеству теплоты, отдаваемой холодильнику.
Для завершения цикла рабочее тело вновь в условиях адиабатной изоляции сжимается и переводится в исходное состояние. При этом внешние силы совершают некоторую работу.
Энергетический баланс цикла Карно, осуществляемого с идеальным газом, показывает, что работы на адиабатах взаимно компенсируются, а полезная работа за один цикл равна разности работ, совершаемых на изотермах расширения и сжатия.
Применяя первый закон термодинамики к каждому процессу цикла Карно и используя уравнение состояния идеального газа и уравнение, описывающее адиабатный процесс, можно получить выражение для КПД цикла Карно, осуществляемог
Переходим к следующему параметру, работе РЛД, из чего она складывается, понятно, что из разного рода работ, каких, не имеет значения, ибо это не приводит к попыткам некоторых одаренных людей понять как можно сотворить то, из чего то эфимерного или непознанного... .
Для пояснения сказанного приведем всем извесную статью некого новатора об РЛД.
Тепловой двигатель. Ещ в давние времена люди старались использовать энергию топлива для превращения е в механическую. В XVII в. был изобрет н тепловой двигатель, который в последующие годы был усовершенствован, но идея осталась той же. Во всех двигателях энергия топлива переходит сначала в энергию газа или пара, а газ
пар расширяясь, совершает работу и охлаждается, а часть его внутренней энергии при этом превращается в механическую энергию. К сожалению, коэффициент полезного действия не высок. К тепловым двигателям относятся паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Их топливом является тв рдое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии. Двигатель внутреннего сгорания. В наше время чаще встречается автомобильный транспорт, который работает
на тепловом двигателе внутреннего сгорания, работающем на жидком топливе. Рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, за четыре такта. Поэтому такой двигатель и называется четыр хтактным. Цикл двигателя состоит из следующих четыр х тактов 1.впуск, 2.сжатие, 3.рабочий ход, 4.выпуск. Для усиления мощности и лучшей системы обеспеченности равномерности
вращения вала, используют 4,8 и более цилиндровых двигателей. Особенно мощные двигатели на теплоходах, тепловозах и др. Паровая турбина. В современной технике так же широко применяют и другой тип теплового двигателя. В н м пар или нагретый до высокой температуры газ вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. Такие двигатели называют турбинами.
В современных турбинах, для увеличения мощности применяют не один, а несколько дисков, насажанных на общий вал. Турбины применяют на тепловых электростанциях и на кораблях. Наибольшее значение имеет использование тепловых двигателей на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока. Тепловые двигатели - паровые турбины - устанавливают также на всех
... или не на всех РЛД .
Суперсовершенные тепловые двигатели ХХI века по схеме РЛД.
1. Введение
Термодинамика возникла в 1-й половине 19 века в связи с развитием теории тепловых машин. В качестве рабочих тел были приняты газы и водяной пар. Появились газовые законы, появились не реальный и, при этом, идеальный цикл Карно и газовые и паровые реальные рабочие циклы тепловых двигателей, ставшие классикой и которые до настоящего времени находят широкое применение в двигателестроении, теплотехнике, авиационной и ракетно-космической технике. По прежнему цикл Карно считается максимально эффективным и уважаемым среди специалистов.
Таким образом, техническая термодинамика, зомбированная "эталонностью" нереальных термодинамического цикла и формулы определения термического КПД Карно относительно нереального нижнего предела температуры по Кельвину, до настоящего времени твердо стоит на прежних позициях, не предпринимая попыток что либо существенно изменить.
Теория тепловых машин и двигателей так же остаётся без каких либо принципиальных изменений. Основой первых тепловых машин стал цилиндр с поршнем для совершения механической работы прямолинейного перемещения. За тем, появился гибрид поршня с кривошипно-шатунным механизмом позаимствованным с появившейся ещё в 15 веке в Европе самопрялки с ножным приводом, которая давно является музейным экспонатом.
Даже первобытному человеку на заре технического прогресса вряд ли пришла в голову мысль, что приводить во вращение ворот или блок рациональнее периодическими толчками в плоскости, совпадающей с осью вращения, чем приводить во вращение, создавая усилие перпендикулярно рычагу, соединенному с вращаемым валом. Однако, кривошипно-шатунный механизм, реализующий этот, явно не логичный принцип, почти 250 лет используется в машинах и двигателях.
По прежнему, зажатая рамками поршневого цилиндра со степенью расширения равной степени сжатия, теория тепловых двигателей не может выйти за их пределы, продолжает реанимацию поршневых ДВС неполного расширения введением систем турбонаддува, распределённого впрыска, многократного впрыска (Common-Rail), изменения фаз газораспределения, увлажнения воздуха (НАМ), впрыск топлива в состоянии пара (Steam Injected), регулирования подъёма впускных клапанов (Valvetronic), рециркуляции отработавших газов (EGR), регенерационных систем, высокого давления впрыска, нейтрализации выхлопных газов. К давно появившимся циклам Карно, Ленуара, Отто, Дизеля, Тринклера, Хамфри, Эрикссона, Стирлинга, Брайтона-Джоуля, Гирна, Калины, добавились новые циклы Аткинсона и Миллера, но, каких либо существенных изменений показателей двигателей, они не обеспечили.
2. Современные двигатели неполного объёмного расширения.
Поршневые ДВС неполного объёмного расширения (степень сжатия = степени расширения) характеризуются высокими начальными параметрами рабочих газов (давление, температура), но не обеспечивают их полного срабатывания из-за низкой степени расширения, обусловленной несовершенством кривошипно-шатунного кинематического механизма (КШМ), используемого для преобразования потенциальной энергии в механическую энергию вращения вала. Степени сжатия и расширения равны, но после воспламенения сжатой топливовоздушной смеси давление продуктов сгорания повышается ещё в несколько (4-5) раз, при этом, не обеспечивается их расширение до атмосферного давления и они, имея высокое давление и температуру, выпускаются в атмосферу и при этом наносят вред окружающей среде.
2.1. Поршневые ДВС с кривошипно-шатунным механизмом.
К поршневым ДВС с кривошипно-шатунным механизмом относятся поршневые двигатели Отто и Дизеля, роторно-поршневой Ванкеля, и поршневой Стирлинга. Активная площадь S, воспринимающая давление газов, постоянна. Произведение силы F = РхS, создающей вращающий момент на не постоянный и изменяющий свою величину от 0 до максимума и за тем до 0, приведённый радиус R, имеет в итоге не большую величину, что указывает на не эффективное преобразование давления рабочего тела в механическую энергию вращения вала.
2.2 Поршневые ДВС с кольцевыми цилиндрами и механизмами относительного движения поршней.
Роторно-поршневые и роторно-лопастные ДВС с кольцевыми цилиндрами прямоугольного и тороидального сечения так же являются двигателями неполного объёмного расширения. В отличие от двигателей с КШМ в них обеспечивается постоянство S и R , но с использованием более сложного механизма, габариты которого всегда больше чем габариты цилиндропоршневой части. Характеризуются повышенными по сравнению с кривошипными ДВС крутящим моментом и мощностью. КПД не высокий, соответственно, повышенный расход горючего. Эмиссия по токсичности и потерям теплоты высокая.
а) Роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания с более сложным, чем кривошипно-шатунный, рычажно-кулачковым механизмом взаимного движения поршней и передачи усилия давления газов с поршней на вал, габариты которого в 2 раза больше, чем габариты цилиндропоршневой части. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения и высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей, высокую токсичность выхлопных газов, высокий расход топлива.
б) Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания. Особенность двигателя - применение вращающегося сложносоставного ротора размещённого внутри кольцевого цилиндра и состоящего из четырех лопастей. На паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта. В данной конструкции возможно реализовать только четырехтактный цикл. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения и высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей.
в) Роторный двигатель внутреннего сгорания с тороидальным кольцевым цилиндром. Его идея не нова. Впервые она была запатентована еще в 1968 году, но в настоящее время последняя версия дополнена оригинальным механизмом, регулирующим взаимное перемещение четырёх поршней. Впрочем, конструкция его настолько сложна, что с трудом поддается описанию. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения, высокую токсичность выхлопных газов и высокий расход топлива.
2.3 Роторно-поршневой двигатель Ванкеля.
Главное его отличие от поршневых двигателей состоит в замене возвратно-поступательного движения поршней вращательным одного ротора треугольной формы. На рисунке слева приведена конструкция роторно-поршневого двигателя. Его основными частями являются корпус, эксцентриковый вал (эквивалент кривошипа) и ротор. В корпусе вращается эксцентриковый вал отбора мощности, на котором установлен ротор. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения, и, соответственно, высокий удельный расход горючего, высокую токсичность выхлопных газов, невысокий ресурс работы, а так же высокую теплонапряженность ротора.
2.4. Роторно-лопастной ДВС с кольцевым цилиндром и с эксцентричным расположением ротора с лопастями.
Роторно-лопастной двигатель неполного объёмного расширения с эксцентрично установленным в цилиндрическом корпусе сплошным ротором в диаметральных пазах которого установлены 4 лопасти. В отличие от предыдущих обеспечивается некоторый рост R и изменение S в процессе расширения от минимальной до максимальной, и в процессе сжатия от максимальной до минимальной. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения равную степени сжатия и, соответственно, высокий удельный расход горючего, токсичность газов и потери тепла, невысокий ресурс работы, а так же высокую тепловую напряженность ротора. Диаграмма Р-V, отображающая рабочий цикл,, не соответствует действительности. Вода подаётся в камер
Для пояснения сказанного приведем всем извесную статью некого новатора об РЛД.
Тепловой двигатель. Ещ в давние времена люди старались использовать энергию топлива для превращения е в механическую. В XVII в. был изобрет н тепловой двигатель, который в последующие годы был усовершенствован, но идея осталась той же. Во всех двигателях энергия топлива переходит сначала в энергию газа или пара, а газ
пар расширяясь, совершает работу и охлаждается, а часть его внутренней энергии при этом превращается в механическую энергию. К сожалению, коэффициент полезного действия не высок. К тепловым двигателям относятся паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Их топливом является тв рдое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии. Двигатель внутреннего сгорания. В наше время чаще встречается автомобильный транспорт, который работает
на тепловом двигателе внутреннего сгорания, работающем на жидком топливе. Рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, за четыре такта. Поэтому такой двигатель и называется четыр хтактным. Цикл двигателя состоит из следующих четыр х тактов 1.впуск, 2.сжатие, 3.рабочий ход, 4.выпуск. Для усиления мощности и лучшей системы обеспеченности равномерности
вращения вала, используют 4,8 и более цилиндровых двигателей. Особенно мощные двигатели на теплоходах, тепловозах и др. Паровая турбина. В современной технике так же широко применяют и другой тип теплового двигателя. В н м пар или нагретый до высокой температуры газ вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. Такие двигатели называют турбинами.
В современных турбинах, для увеличения мощности применяют не один, а несколько дисков, насажанных на общий вал. Турбины применяют на тепловых электростанциях и на кораблях. Наибольшее значение имеет использование тепловых двигателей на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока. Тепловые двигатели - паровые турбины - устанавливают также на всех
... или не на всех РЛД .
Суперсовершенные тепловые двигатели ХХI века по схеме РЛД.
1. Введение
Термодинамика возникла в 1-й половине 19 века в связи с развитием теории тепловых машин. В качестве рабочих тел были приняты газы и водяной пар. Появились газовые законы, появились не реальный и, при этом, идеальный цикл Карно и газовые и паровые реальные рабочие циклы тепловых двигателей, ставшие классикой и которые до настоящего времени находят широкое применение в двигателестроении, теплотехнике, авиационной и ракетно-космической технике. По прежнему цикл Карно считается максимально эффективным и уважаемым среди специалистов.
Таким образом, техническая термодинамика, зомбированная "эталонностью" нереальных термодинамического цикла и формулы определения термического КПД Карно относительно нереального нижнего предела температуры по Кельвину, до настоящего времени твердо стоит на прежних позициях, не предпринимая попыток что либо существенно изменить.
Теория тепловых машин и двигателей так же остаётся без каких либо принципиальных изменений. Основой первых тепловых машин стал цилиндр с поршнем для совершения механической работы прямолинейного перемещения. За тем, появился гибрид поршня с кривошипно-шатунным механизмом позаимствованным с появившейся ещё в 15 веке в Европе самопрялки с ножным приводом, которая давно является музейным экспонатом.
Даже первобытному человеку на заре технического прогресса вряд ли пришла в голову мысль, что приводить во вращение ворот или блок рациональнее периодическими толчками в плоскости, совпадающей с осью вращения, чем приводить во вращение, создавая усилие перпендикулярно рычагу, соединенному с вращаемым валом. Однако, кривошипно-шатунный механизм, реализующий этот, явно не логичный принцип, почти 250 лет используется в машинах и двигателях.
По прежнему, зажатая рамками поршневого цилиндра со степенью расширения равной степени сжатия, теория тепловых двигателей не может выйти за их пределы, продолжает реанимацию поршневых ДВС неполного расширения введением систем турбонаддува, распределённого впрыска, многократного впрыска (Common-Rail), изменения фаз газораспределения, увлажнения воздуха (НАМ), впрыск топлива в состоянии пара (Steam Injected), регулирования подъёма впускных клапанов (Valvetronic), рециркуляции отработавших газов (EGR), регенерационных систем, высокого давления впрыска, нейтрализации выхлопных газов. К давно появившимся циклам Карно, Ленуара, Отто, Дизеля, Тринклера, Хамфри, Эрикссона, Стирлинга, Брайтона-Джоуля, Гирна, Калины, добавились новые циклы Аткинсона и Миллера, но, каких либо существенных изменений показателей двигателей, они не обеспечили.
2. Современные двигатели неполного объёмного расширения.
Поршневые ДВС неполного объёмного расширения (степень сжатия = степени расширения) характеризуются высокими начальными параметрами рабочих газов (давление, температура), но не обеспечивают их полного срабатывания из-за низкой степени расширения, обусловленной несовершенством кривошипно-шатунного кинематического механизма (КШМ), используемого для преобразования потенциальной энергии в механическую энергию вращения вала. Степени сжатия и расширения равны, но после воспламенения сжатой топливовоздушной смеси давление продуктов сгорания повышается ещё в несколько (4-5) раз, при этом, не обеспечивается их расширение до атмосферного давления и они, имея высокое давление и температуру, выпускаются в атмосферу и при этом наносят вред окружающей среде.
2.1. Поршневые ДВС с кривошипно-шатунным механизмом.
К поршневым ДВС с кривошипно-шатунным механизмом относятся поршневые двигатели Отто и Дизеля, роторно-поршневой Ванкеля, и поршневой Стирлинга. Активная площадь S, воспринимающая давление газов, постоянна. Произведение силы F = РхS, создающей вращающий момент на не постоянный и изменяющий свою величину от 0 до максимума и за тем до 0, приведённый радиус R, имеет в итоге не большую величину, что указывает на не эффективное преобразование давления рабочего тела в механическую энергию вращения вала.
2.2 Поршневые ДВС с кольцевыми цилиндрами и механизмами относительного движения поршней.
Роторно-поршневые и роторно-лопастные ДВС с кольцевыми цилиндрами прямоугольного и тороидального сечения так же являются двигателями неполного объёмного расширения. В отличие от двигателей с КШМ в них обеспечивается постоянство S и R , но с использованием более сложного механизма, габариты которого всегда больше чем габариты цилиндропоршневой части. Характеризуются повышенными по сравнению с кривошипными ДВС крутящим моментом и мощностью. КПД не высокий, соответственно, повышенный расход горючего. Эмиссия по токсичности и потерям теплоты высокая.
а) Роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания с более сложным, чем кривошипно-шатунный, рычажно-кулачковым механизмом взаимного движения поршней и передачи усилия давления газов с поршней на вал, габариты которого в 2 раза больше, чем габариты цилиндропоршневой части. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения и высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей, высокую токсичность выхлопных газов, высокий расход топлива.
б) Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания. Особенность двигателя - применение вращающегося сложносоставного ротора размещённого внутри кольцевого цилиндра и состоящего из четырех лопастей. На паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта. В данной конструкции возможно реализовать только четырехтактный цикл. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения и высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей.
в) Роторный двигатель внутреннего сгорания с тороидальным кольцевым цилиндром. Его идея не нова. Впервые она была запатентована еще в 1968 году, но в настоящее время последняя версия дополнена оригинальным механизмом, регулирующим взаимное перемещение четырёх поршней. Впрочем, конструкция его настолько сложна, что с трудом поддается описанию. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения, высокую токсичность выхлопных газов и высокий расход топлива.
2.3 Роторно-поршневой двигатель Ванкеля.
Главное его отличие от поршневых двигателей состоит в замене возвратно-поступательного движения поршней вращательным одного ротора треугольной формы. На рисунке слева приведена конструкция роторно-поршневого двигателя. Его основными частями являются корпус, эксцентриковый вал (эквивалент кривошипа) и ротор. В корпусе вращается эксцентриковый вал отбора мощности, на котором установлен ротор. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения, и, соответственно, высокий удельный расход горючего, высокую токсичность выхлопных газов, невысокий ресурс работы, а так же высокую теплонапряженность ротора.
2.4. Роторно-лопастной ДВС с кольцевым цилиндром и с эксцентричным расположением ротора с лопастями.
Роторно-лопастной двигатель неполного объёмного расширения с эксцентрично установленным в цилиндрическом корпусе сплошным ротором в диаметральных пазах которого установлены 4 лопасти. В отличие от предыдущих обеспечивается некоторый рост R и изменение S в процессе расширения от минимальной до максимальной, и в процессе сжатия от максимальной до минимальной. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения равную степени сжатия и, соответственно, высокий удельный расход горючего, токсичность газов и потери тепла, невысокий ресурс работы, а так же высокую тепловую напряженность ротора. Диаграмма Р-V, отображающая рабочий цикл,, не соответствует действительности. Вода подаётся в камер
А то! Если не считать что половину руководства причастных к Ё-страданиям разогнали.
Виктор, наш двигатель с керамическим покрытием после такого задира и замазывания его графитной смазкой прошёл полные ресурсные испытания и дальше продолжал работать, до тех пор пока нам не надоело. Двигатель 2-х тактный поршневой, задир от выпавшего стопорного штифта. Так что не только РЛД могут такое делать.
Теперь будем читать и думать головой, но для этого надо войти в исторический срез событий...
Двухроторно-поршневой механизм. В статье В. Вяда рассматривается устройство двухроторно-поршневого механизма. Основу устройства составляет кольцевая камера, образованная двумя цилиндрическими поверхностями: внутренней и внешней, и двумя боковыми поверхностями. В камеру помещены несколько поршней, соединенных жесткой связью с двумя роторами, закон вращения которых задается специальным приводом с эллиптическими зубчатыми шестернями. На одних участках кольцевой камеры происходит замедление движения поршней, на других – ускорение, причём поршни, которые движутся быстрее, догоняют те поршни, которые движутся медленнее или «убегают» от них, в результате чего расстояния между поршнями постоянно меняются и объёмы заключённые между ними также постоянно меняются и, если поршни притёрты с достаточной точностью к поверхностям кольцевой камеры, то и давления газа или жидкости в этих объёмах также меняются. Данное устройство может найти применение в насосах, пневматических и гидравлических моторах, двигателях внутреннего и внешнего сгорания.
Двухроторно-поршневой механизм
--------------------------------------------------------------------------------
Проект «Интегральный силовой агрегат». В патенте RU 2302539 C2 рассматривается способ работы и устройство роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания с системой газоаккумуляторной рекуперации. Способ работы двигателя внутреннего сгорания заключается в сжатии рабочего тела в полости сжатия, вытеснении рабочего тела в камеру сгорания, сжигании в рабочем теле топлива, перепуске из камеры сгорания в полость расширения, расширении и замене отработавших газов свежим зарядом. Причем отношение массы рабочего тела, перепущенного за рабочий цикл из полости сжатия в камеру сгорания, к массе рабочего тела, перепущенного из камеры сгорания в полость расширения регулируют, изменяя тем самым отношение работы расширения к работе сжатия. Часть отработавших газов охлаждают и смешивают со свежим зарядом, причем массовую долю отработавших газов в свежем заряде регулируют от нуля до единицы. Двигатель для осуществления способа содержит цилиндрическую рабочую полость с двумя соосными роторами с лопастями, механизм передачи, камеру сгорания, торцевые крышки рабочей полости, систему подачи топлива. Механизм передачи выполнен в виде, по крайней мере, двух коленчатых валов, вращающихся в водиле. Каждый коленчатый вал имеет, по крайней мере, две шатунные шейки, через которые посредством шатунов коленчатый вал соединен со ступицами роторов, и, по крайней мере, один зубчатый венец, который находится с зацеплении, по меньшей мере, с одним неподвижным колесом. Замена отработавших газов в рабочих камерах свежим зарядом осуществляется через каналы, сообщающиеся с рабочей полостью и перекрываемая управляемыми клапанами. Камера сгорания выполнена в виде жаровых труб, сообщающихся с газовым ресивером.
Данное устройство использовано при проектировании, так называемого «Интегрального силового агрегата», разработанного на кафедре ДВС Нижегородского государственного технического университета. Основной смысл изобретения заключен в новом сочетании узлов, который приведет к кардинальному улучшению в первую очередь экономических и экологических показателей автомобильного силового агрегата.
Интегральный силовой агрегат [Электронный ресурс].
--------------------------------------------------------------------------------
Роторно-лопастной двигатель Гридина. Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с неравномерным движением рабочих органов в кольцевой рабочей камере, его наилучшее применение в качестве секции многосекционного двигателя внутреннего сгорания. Оно может также использоваться как роторная машина объемного типа, пневмо- и гидромашина, при создании насосов, компрессоров, гидроприводов.
Двигатель содержит кольцевую рабочую камеру с впускными и выпускными отверстиями, торцовые крышки, выходной вал и лопастные роторы (разделяющие внутренний объем камеры на изолированные друг от друга сектора), свечу зажигания и механизм периодического изменения скоростей. Последний выполнен в виде зубчатой передачи с внешним или внутренним зацеплением, колесо которой жестко связано с лопастным ротором. Шестеренка располагается с торца двигателя, имеет неподвижную ось вращения и жестко связана с кривошипом, на полуоси которого крепится ползун, скользящий по направляющей, жестко закрепленной на валу, который имеет неподвижную ось вращения, находящуюся между осью шестеренки и полуосью кривошипа, и кинематическое соединение с ведущим валом.
Кроме того, кинематическое соединение осуществляется через жесткое крепление валов с направляющими на выходном валу или через зубчатую передачу двух и более зубчатых колес, одно из которых жестко закреплено на ведущем валу, а другие – на валах с направляющими.
Помимо этого, каждая пара лопастных роторов может иметь одну и более шестеренок с кривошипом, расположенных на одной торцовой крышке корпуса или на двух противоположных, и соответствующее количество валов с направляющими.
Анализ работы экспериментальной модели показывает, что двигатель отличается конструкцией механизма периодического изменения скоростей, он лишен вибрации, так как в его конструкции все детали уравновешиваются, он обеспечивает любые степени сжатия, которое зависит от расположения оси вращения вала с направляющей относительно оси шестеренки с кривошипом и полуосью кривошипа. Надежность двигателя достигается выбором схемы механизма периодического изменения скоростей, количеством необходимых узлов, составляющих этот механизм, и их размеров.
Роторно-лопастной двигатель Гридина. // Энергетика и промышленность России № 10 (74). – 2006. – октябрь.
Электронный ресурс
--------------------------------------------------------------------------------
Роторный двигатель внутреннего сгорания Лаптевых. Повышение мощности двигателя и упрощение управления системой заслонок достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус с внутренней цилиндрической полостью и камерами сгорания, снабженными перекрывающимися перепускными каналами, ротор и систему заслонок, установленных в пазах корпуса и контактирующих с профилированной внешней поверхностью ротора, внутренняя цилиндрическая полость разделена на самостоятельные полости сжатия и расширения, сообщающиеся между собой через четное число равномерно размещенных по окружности камер сгорания, ротор состоит из установленных на общем валу и размещенных в полостях сжатия и расширения дисков, на внешних поверхностях которых выполнены чередующиеся с цилиндрическими частями сегментообразные вырезы, которые вместе с заслонками образуют переменные рабочие объемы для осуществления термодинамических процессов и количество которых в два раза меньше количества камер сгорания, диски развернуты относительно друг друга так, что напротив каждого сегментообразного выреза одного расположена цилиндрическая часть другого, заслонки попарно размещены около каждой камеры сгорания, причем одна из заслонок каждой пары установлена в полости сжатия, а другая в полости расширения.
Корпус двигателя может быть выполнен разборным, состоящим из центрального элемента с камерами сгорания и перепускными каналами, статорных элементов, образующих внутренние цилиндрические полости сжатия и расширения и имеющих пазы для установки заслонок, и боковых крышек с местами крепления вала ротора, а между контактирующими элементами корпуса и ротора могут быть установлены кольцевые уплотнения.
Заслонки могут быть подпружинены, снабжены перекрывающимися каналами впуска-выпуска и выполнены в виде двух подвижных профилированных соприкасающихся пластинок, между которыми могут быть образованы каналы для подачи смазывающей жидкости.
С целью повышения КПД и улучшения экологических показателей двигателя рабочие объемы в полости расширения могут быть выполнены больше, чем в полости сжатия.
С целью обеспечения воздушного охлаждения двигателя диски ротора могут быть снабжены установленными под углом к их осям ребрами жесткости, а во внутренних частях центрального элемента и боковых крышек корпуса могут быть выполнены вентиляционные окна.
Разделение внутренней цилиндрической полости корпуса на самостоятельные полости сжатия и расширения, сообщающиеся между собой через четное число равномерно размещенных по окружности камер сгорания, выполнение ротора из установленных на общем валу и размещенных в полостях сжатия и расширения дисков, на внешних поверхностях которых имеются чередующиеся с цилиндрическими частями сегментообразные вырезы, которые вместе с заслонками образуют переменные рабочие объемы и количество которых в два раза меньше количества камер сгорания, разворот дисков так, чтобы напротив каждого сегментообразного выреза одного располагалась цилиндрическая часть другого, попарное размещение заслонок около каждой камеры сгорания, установка одной из заслонок каждой пары в полости сжатия, а другой в полости расширения позволяет в несколько раз повысить мощность двигателя за счет увеличения количества рабочих циклов, совершаемых за один оборот ротора, и упростить управление заслонками до минимума, поскольку для его осуществления не требуется никаких механизмов, кроме пружин, прижимающих их к внешним профилированным поверхностям ротора. Количество рабочих циклов за один оборот ротора и соответственно степень повышения мощности двигателя зависит от количества камер сгорания. При двух камерах за один оборот ротора в предлагаемом двигателе совершается два рабочих цикла, при четырех камерах – восемь, при шести – восемнадцать и т.д.
Выполнение корпуса двигателя разборное.
Все знают как необходим мощный источник энергии малой авиации, которая просто задыхается без надежного силового агрегата, под названием РЛД, поэтому новые схемы помогут ей в этом:
Роторно-лопастная схема двигателя была предложена ещё в 1910 году. Предлагалось только придумать к ней механизм, позволяющий двигаться лопастям по определённой закономерности. В шестидесятых годах прошлого века немецкая фирма Клёкнер-Хумбольд-Дойц (нем. Klockner-Humboldt-Deutz (KHD)) провела исследование этого двигателя с механизмом Кауэрца (нем. Eugen Kauertz). Результаты были отрицательными. Одним из отрицательных факторов была работа самого механизма преобразования движения лопастей.
В 1973 году была разработана идея нового механизма преобразования движения лопастей. Идея пришла одновременно О. М. Иванову (Томск) и группе людей из Бердска (Новосибирская область) независимо друг от друга. М. С. Вигриянов к этому не имел ни малейшего отношения.[источник не указан 768 дней][нейтральность?] Информацию о возможности изготовления роторно-лопастного двигателя он получил лишь в 1978 году, когда Иванов по приезде в Бердск изготовил первый макет этого двигателя.
Бердская группа не стала дальше работать над двигателем по причине внутренних разногласий. Иванов же создал группу из трёх человек: О. М. Иванов — автор идеи, М. С. Вигриянов — инженер-патентовед, В. А. Перемитин — слесарь.
На бердском опытно-механическом заводе (БОМЗ) был изготовлен рабочий образец, который не удалось запустить по простейшим причинам, которые стали понятны позже. За время работы с образцом стали видны некоторые недостатки этого механизма. Иванов предложил новый механизм преобразования движения, который можно было легко изготовить на доступном оборудовании. Двигатель с этим механизмом был изготовлен в Институте теплофизики СО РАН. Из бракованных деталей был собран макет, демонстрируемый Вигрияновым на фотографиях.[источник не указан 768 дней]
Разработкой интересовались в России и за рубежом: немцы, американцы, бразильцы. Предполагалось просто проверить на работоспособность данную схему, и если бы мотор проработал всего лишь пять минут, авторов схемы это вполне удовлетворило бы. Испытания показали, что в принципе мотор работоспособен, но требует больших доработок. Иванов предложил применить пластинчатые уплотнения вместо канальных в версии Вигриянова и выполнить их из графита. Нерешённой осталась схема уплотнений и смазки торцов валов.
Больше этот двигатель не изготавливался. Директор Института теплофизики СО РАН академик Владимир Накоряков создал акционерное общество для производства данного двигателя.[источник не указан 768 дней] Интересы Иванова в данном деле не присутствовали. Без автора мотор дальше дорабатывать было некому. Авторство Вигриянова в некоторой степени ставится под сомнение, так как по сути никаких кардинальных изменений в конструкции двигателя с его стороны не было,[нейтральность?] тем более не мог продолжить разработку.
[править] Конструкция
Роторно-лопастной двигатель: цикл работыНа паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта (набор рабочей смеси, сжатие, рабочий ход и выброс отработанных газов). Таким образом, в рамках данной конструкции возможно реализовать любой четырехтактный цикл.
[править] Преимущества и недостатки
Роторно-лопастной двигатель применяемый на Ё-мобилеПреимущества двигателя Иванова (Вигриянова) (роторного двигателя с неравномерным однонаправленным (пульсирующе-вращательным) движением главного рабочего элемента) характерны для любого роторного двигателя:
отсутствие специального механизма газораспределения,
высокая удельная мощность.
Недостатки этого типа роторных двигателей связаны с принципом организации рабочих процессов в конструкционной схеме процессов. Схема подразумевает снятие мощности с двух разных валов (каждый соединен со своим «коромыслом» с лопастями), движущихся неравномерно — то затормаживаясь, то ускоряясь, поочередными импульсами (при этом как бы то догоняя, то останавливая друг друга). Снятие мощности с таких «пульсирующих» было крайне затруднительно. Требуется также согласование их движения друг относительно друга. Согласование выполняется крайне сложным и громоздким механизмом синхронизации и схемой движения-вращения с двух валов. На фотографии этот механизм виден на задней части корпуса — его диаметр и ширина больше, чем сам диск рабочей камеры, где происходят рабочие циклы. Именно эта неравномерность вращения двух рабочих валов, их неравномерное, пульсирующее движение и определяют все трудности создания работоспособных типов этого подкласса роторных двигателей. В созданных прототипах этих двигателей огромные инерционные нагрузки быстро разрушали применяемые механизмы согласования вращения двух валов и связанных с ними роторных лопастей. По этой причине реально и эффективно работающих моделей этого типа до сих пор не создано.
К недостаткам можно, в частности, отнести высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей. Для мощных РЛДВС обязательна эффективная принудительная система охлаждения ротора.
В работе двигатель Иванова (Вигриянова) равнозначен восьмицилиндровому поршневому двигателю, поскольку за один оборот реализует четыре рабочих цикла.
[править] Отношение М. Вигриянова к перспективам развития РЛДВС Сообщаю заверительно, что тема роторно-лопастной машины объёмного вытеснения мною хорошо изучена, найдены все решения, необходимые и достаточные для реализации РЛДВС, но окончательный вариант конструкции РЛДВС получается слишком усложнённым, и я принимаю решение не продолжать дальше работу над РЛДВС. Правда, есть другая, и, пожалуй, основная причина – нахождение другого варианта двигателя, отличающегося от РЛДВС простотой и вдвое большим КПД.[1].
Об этом же и бесценнаЯ статья об РЛД на ё-форуме:
На презентации автомобилей: кросс-купе, микровен и фургон, была представлена и новая силовая установка, которая в перспективе будет состоять из тороидального роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания, работающего на 92-м бензине и метане, совмещённого с генератором. Преимущества такого ДВС (при прочих равных) заключается в относительно небольших размерах и более высоком (примерно на 10%) КПД. Таким образом, работающие на метане ё-мобили с запасом укладываются в нормы Евро-5.
Силовая установка не крутит колёса, а питает тяговые электромоторы и подзаряжает суперконденсаторы (конденсаторы большой ёмкости, в данном случае около 4,8 фарад). Ёмкость и работоспособность суперконденсаторов мало зависит от температуры. Они неприхотливы, имеют больший срок службы, чем литиево-ионные аккумуляторы, обладают меньшим внутренним сопротивлением, а значит быстрее набирают и отдают заряд.
В обычном четырехтактном двигателе с одним цилиндром за 2 оборота коленчатого вала происходит один рабочий ход. В роторно-лопастном двигателе – за 2 оборота 8 рабочих ходов. Из этого следует, что роторно-лопастной двигатель работает как восьмицилиндровый двигатель. При этом он имеет меньшие габариты и массу. Благодаря полностью симметричной конструкции двигатель хорошо уравновешен и создает минимальные уровни вибрации.
Применение цикла Стирлинга в роторно-лопастном варианте позволяет создать экологически чистый двигатель. Кинематическая схема роторно-лопастного двигателя позволяет использовать его в качестве компрессора, в качестве паровой расширительной машины, в качестве гидродвигателя.
Вследствие высокого механического К.П.Д., достигающего 95%, двигатель может работать с низкими скоростями “холостого хода” и с частотой вращения от 60 оборотов в минуту. По образующей цилиндра располагаются впускные и выпускные окна, одна свеча или форсунка в случае дизельного варианта. Вследствие попеременного перекрытия окон лопатками роторов, отпадает необходимость в газораспределительном механизме. РЛДВС позволяет реализовать любой из известных принципов построения ДВС.
Роторно-лопастной двигатель ё-Мобиля
Основные характеристики
•Тип двигателя: роторно-лопастной
•Мощность: 45 кВт/60 л.с. (в Москве не облагается транспортным налогом)
•Топливо: бензин АИ92/сжатый природный газ (метан)
•Ёмкость бензинового бака: 20 литров
•Ёмкость газового бака: сжатого природного газа - 14 куб.м. или сжиженного природного газа - 20 л.
•Запас хода при полной заправке баков: до 1100 км
•Запас хода только на энергии накопителей (с заглушенным ДВС): 2 км
•Экологический класс: Евро-5 (метан)
Данные характеристики свойствены базовой комплектации ё-Мобилей. Однако опционально возможно снижение стоимости автомобиля за счет использования упрощенной монотопливной системы.
Изначально упоминалось, что создатели хотели использовать роторно-поршневой двигатель, однако сейчас рассматривают вариант использования роторно-лопастного мотора, предложенную нашим российским изобретателем Матвеем Филатовым из Новосибирска. Напомним, что идея такого двигателя известна уже достаточно давно. Среди его преимуществ, выделяющих его от обычного поршневого ДВС, отмечаются компактность, сбалансированность, легкость, наличие высоких оборотов (до 17000 об/мин), больший ресурс и эффективность сгорания топлива. Однако, несмотря на явную перспективность подобных двигателей, предшествующие попытки создать стабильно функционирующую модель мотора оказались неудачными из-за слабой надежности и малой долговечности механизма синхронизации движения лопастей. Создать роторно-лопастной двигатель пытались австралийская компания Orbital Engine, а также в Псковском политехническом институте. Поэтому в случае работоспособности роторно-лопастного двигателя, разработанного в ё-Авто, это будет по истине успешный прецедент создания и реализации инновации в России.
Роторно-лопастная схема двигателя была предложена ещё в 1910 году. Предлагалось только придумать к ней механизм, позволяющий двигаться лопастям по определённой закономерности. В шестидесятых годах прошлого века немецкая фирма Клёкнер-Хумбольд-Дойц (нем. Klockner-Humboldt-Deutz (KHD)) провела исследование этого двигателя с механизмом Кауэрца (нем. Eugen Kauertz). Результаты были отрицательными. Одним из отрицательных факторов была работа самого механизма преобразования движения лопастей.
В 1973 году была разработана идея нового механизма преобразования движения лопастей. Идея пришла одновременно О. М. Иванову (Томск) и группе людей из Бердска (Новосибирская область) независимо друг от друга. М. С. Вигриянов к этому не имел ни малейшего отношения.[источник не указан 768 дней][нейтральность?] Информацию о возможности изготовления роторно-лопастного двигателя он получил лишь в 1978 году, когда Иванов по приезде в Бердск изготовил первый макет этого двигателя.
Бердская группа не стала дальше работать над двигателем по причине внутренних разногласий. Иванов же создал группу из трёх человек: О. М. Иванов — автор идеи, М. С. Вигриянов — инженер-патентовед, В. А. Перемитин — слесарь.
На бердском опытно-механическом заводе (БОМЗ) был изготовлен рабочий образец, который не удалось запустить по простейшим причинам, которые стали понятны позже. За время работы с образцом стали видны некоторые недостатки этого механизма. Иванов предложил новый механизм преобразования движения, который можно было легко изготовить на доступном оборудовании. Двигатель с этим механизмом был изготовлен в Институте теплофизики СО РАН. Из бракованных деталей был собран макет, демонстрируемый Вигрияновым на фотографиях.[источник не указан 768 дней]
Разработкой интересовались в России и за рубежом: немцы, американцы, бразильцы. Предполагалось просто проверить на работоспособность данную схему, и если бы мотор проработал всего лишь пять минут, авторов схемы это вполне удовлетворило бы. Испытания показали, что в принципе мотор работоспособен, но требует больших доработок. Иванов предложил применить пластинчатые уплотнения вместо канальных в версии Вигриянова и выполнить их из графита. Нерешённой осталась схема уплотнений и смазки торцов валов.
Больше этот двигатель не изготавливался. Директор Института теплофизики СО РАН академик Владимир Накоряков создал акционерное общество для производства данного двигателя.[источник не указан 768 дней] Интересы Иванова в данном деле не присутствовали. Без автора мотор дальше дорабатывать было некому. Авторство Вигриянова в некоторой степени ставится под сомнение, так как по сути никаких кардинальных изменений в конструкции двигателя с его стороны не было,[нейтральность?] тем более не мог продолжить разработку.
[править] Конструкция
Роторно-лопастной двигатель: цикл работыНа паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта (набор рабочей смеси, сжатие, рабочий ход и выброс отработанных газов). Таким образом, в рамках данной конструкции возможно реализовать любой четырехтактный цикл.
[править] Преимущества и недостатки
Роторно-лопастной двигатель применяемый на Ё-мобилеПреимущества двигателя Иванова (Вигриянова) (роторного двигателя с неравномерным однонаправленным (пульсирующе-вращательным) движением главного рабочего элемента) характерны для любого роторного двигателя:
отсутствие специального механизма газораспределения,
высокая удельная мощность.
Недостатки этого типа роторных двигателей связаны с принципом организации рабочих процессов в конструкционной схеме процессов. Схема подразумевает снятие мощности с двух разных валов (каждый соединен со своим «коромыслом» с лопастями), движущихся неравномерно — то затормаживаясь, то ускоряясь, поочередными импульсами (при этом как бы то догоняя, то останавливая друг друга). Снятие мощности с таких «пульсирующих» было крайне затруднительно. Требуется также согласование их движения друг относительно друга. Согласование выполняется крайне сложным и громоздким механизмом синхронизации и схемой движения-вращения с двух валов. На фотографии этот механизм виден на задней части корпуса — его диаметр и ширина больше, чем сам диск рабочей камеры, где происходят рабочие циклы. Именно эта неравномерность вращения двух рабочих валов, их неравномерное, пульсирующее движение и определяют все трудности создания работоспособных типов этого подкласса роторных двигателей. В созданных прототипах этих двигателей огромные инерционные нагрузки быстро разрушали применяемые механизмы согласования вращения двух валов и связанных с ними роторных лопастей. По этой причине реально и эффективно работающих моделей этого типа до сих пор не создано.
К недостаткам можно, в частности, отнести высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей. Для мощных РЛДВС обязательна эффективная принудительная система охлаждения ротора.
В работе двигатель Иванова (Вигриянова) равнозначен восьмицилиндровому поршневому двигателю, поскольку за один оборот реализует четыре рабочих цикла.
[править] Отношение М. Вигриянова к перспективам развития РЛДВС Сообщаю заверительно, что тема роторно-лопастной машины объёмного вытеснения мною хорошо изучена, найдены все решения, необходимые и достаточные для реализации РЛДВС, но окончательный вариант конструкции РЛДВС получается слишком усложнённым, и я принимаю решение не продолжать дальше работу над РЛДВС. Правда, есть другая, и, пожалуй, основная причина – нахождение другого варианта двигателя, отличающегося от РЛДВС простотой и вдвое большим КПД.[1].
Об этом же и бесценнаЯ статья об РЛД на ё-форуме:
На презентации автомобилей: кросс-купе, микровен и фургон, была представлена и новая силовая установка, которая в перспективе будет состоять из тороидального роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания, работающего на 92-м бензине и метане, совмещённого с генератором. Преимущества такого ДВС (при прочих равных) заключается в относительно небольших размерах и более высоком (примерно на 10%) КПД. Таким образом, работающие на метане ё-мобили с запасом укладываются в нормы Евро-5.
Силовая установка не крутит колёса, а питает тяговые электромоторы и подзаряжает суперконденсаторы (конденсаторы большой ёмкости, в данном случае около 4,8 фарад). Ёмкость и работоспособность суперконденсаторов мало зависит от температуры. Они неприхотливы, имеют больший срок службы, чем литиево-ионные аккумуляторы, обладают меньшим внутренним сопротивлением, а значит быстрее набирают и отдают заряд.
В обычном четырехтактном двигателе с одним цилиндром за 2 оборота коленчатого вала происходит один рабочий ход. В роторно-лопастном двигателе – за 2 оборота 8 рабочих ходов. Из этого следует, что роторно-лопастной двигатель работает как восьмицилиндровый двигатель. При этом он имеет меньшие габариты и массу. Благодаря полностью симметричной конструкции двигатель хорошо уравновешен и создает минимальные уровни вибрации.
Применение цикла Стирлинга в роторно-лопастном варианте позволяет создать экологически чистый двигатель. Кинематическая схема роторно-лопастного двигателя позволяет использовать его в качестве компрессора, в качестве паровой расширительной машины, в качестве гидродвигателя.
Вследствие высокого механического К.П.Д., достигающего 95%, двигатель может работать с низкими скоростями “холостого хода” и с частотой вращения от 60 оборотов в минуту. По образующей цилиндра располагаются впускные и выпускные окна, одна свеча или форсунка в случае дизельного варианта. Вследствие попеременного перекрытия окон лопатками роторов, отпадает необходимость в газораспределительном механизме. РЛДВС позволяет реализовать любой из известных принципов построения ДВС.
Роторно-лопастной двигатель ё-Мобиля
Основные характеристики
•Тип двигателя: роторно-лопастной
•Мощность: 45 кВт/60 л.с. (в Москве не облагается транспортным налогом)
•Топливо: бензин АИ92/сжатый природный газ (метан)
•Ёмкость бензинового бака: 20 литров
•Ёмкость газового бака: сжатого природного газа - 14 куб.м. или сжиженного природного газа - 20 л.
•Запас хода при полной заправке баков: до 1100 км
•Запас хода только на энергии накопителей (с заглушенным ДВС): 2 км
•Экологический класс: Евро-5 (метан)
Данные характеристики свойствены базовой комплектации ё-Мобилей. Однако опционально возможно снижение стоимости автомобиля за счет использования упрощенной монотопливной системы.
Изначально упоминалось, что создатели хотели использовать роторно-поршневой двигатель, однако сейчас рассматривают вариант использования роторно-лопастного мотора, предложенную нашим российским изобретателем Матвеем Филатовым из Новосибирска. Напомним, что идея такого двигателя известна уже достаточно давно. Среди его преимуществ, выделяющих его от обычного поршневого ДВС, отмечаются компактность, сбалансированность, легкость, наличие высоких оборотов (до 17000 об/мин), больший ресурс и эффективность сгорания топлива. Однако, несмотря на явную перспективность подобных двигателей, предшествующие попытки создать стабильно функционирующую модель мотора оказались неудачными из-за слабой надежности и малой долговечности механизма синхронизации движения лопастей. Создать роторно-лопастной двигатель пытались австралийская компания Orbital Engine, а также в Псковском политехническом институте. Поэтому в случае работоспособности роторно-лопастного двигателя, разработанного в ё-Авто, это будет по истине успешный прецедент создания и реализации инновации в России.
Similar threads
