Роторно-лопастной двигатель. Начало.

[Андрей Миллер]

опубликуйте результаты испытанияАндрей, Вы видимо ожидаете копии письменного документа?

Виктор, документа не будет никогда.  ;D
Расскажите, какие были достигнуты обороты и сколько двигатель на них отработал времени и все для начала...

 

[Андрей Миллер]

А заодно еще появляется "холостой ход" и увеличенная поверхность теплобмена... Каким образом?
           

Самым прямым. Посмотрите расчеты таких ДВС, там это учитывается. Сдвиг поршней по фазе при одном том же изменении объема дает больший ход поршней. Это и назвается - ХХ.
То же относится к поверхностям нагрева таких ДВС. Так что отсутствие ГБЦ (и потерь в ней) еще не гарантирует снижение потерь тепла.... 🙁

 

[МаГент]

Это и назвается - ХХ.
То же относится к поверхностям нагрева таких ДВС. 

Другими словами снижается удельная мощность двигателя. Об этом я и говорил, когда пояснял Виктору недостатки применения сдвига фаз.

 

[МаГент]

Из только вышестоящих Ваших посылок НЕ следует, что РЛД - "машина трения"

Виктор, Вы совершенно правы. На самом деле машиной трения можно назвать устройство лишь тогда, когда оно выполняет РАБОТУ трения. В связи с этим для прояснения "момента истины" следует сравнивать потери на трение в РЛД и например в КШМДВС равных параметров. Как недавно писал наш уважаемый оппонент "Нет никаких законов и правил, которые бы подтверждали...", что в РЛД эти потери выше.

 

[Андрей Миллер]

Из только вышестоящих Ваших посылок НЕ следует, что РЛД - "машина трения"

Виктор, Вы совершенно правы. На самом деле машиной трения можно назвать устройство лишь тогда, когда оно выполняет РАБОТУ трения. В связи с этим для прояснения "момента истины" следует сравнивать потери на трение в РЛД и например в КШМДВС равных параметров. Как недавно писал наш уважаемый оппонент "Нет никаких законов и правил, которые бы подтверждали...", что в РЛД эти потери выше.

Ну, если относительные скорости скольжения или перемещения не являются "законом и правилом", то тогда что же им является? ;D

В связи с этим для прояснения "момента истины" следует сравнивать потери на трение в РЛД и например в КШМДВС равных параметров. 

Что я и сделал, в своем расчете (пост 3385).  🙂

 

[МаГент]

Ну, если относительные скорости скольжения ...

Что я и сделал, в своем расчете

Именно. Недостаток в том, что скорость - это лишь один член в расчетах. Пока вы не учли остальные, вы не учли ничего.... 🙁

 

[Андрей Миллер]

Недостаток в том, что скорость - это лишь один член в расчетах. Пока вы не учли остальные, вы не учли ничего.... 

Скажите, какие остальные, что учить? ;D

 

[МаГент]

какие остальные

Вы в самом деле считаете, что все характеристики  в ДВС определяются только скоростью? 😱 Обычно применяют разные удельные показатели... 😉

 

[Андрей Миллер]

что все характеристикив ДВС определяются только скоростью? 

Я считаю, что уровень потреь на трение определяется скоростью скольжения трущихся поверхностей. Так считаю не только я и это при прочих равных условиях - коэфициент трения одинаковый.
Если мы рассматриваем бесконтакные уплотнения, то там тоже потери энергии на создание уплотнения так же напрямую зависят от скоростей уплотняемых поверхностей. ;D

 

[МаГент]

уровень потреь на трение определяется скоростью скольжения

Как я уже говорил, в формулах есть и другие члены, и без их учета ваш вывод абсолютно необоснован.

На самом деле в теории ДВС потери на трение считать умеют, и делают это неплохо. Для наших целей эти расчеты слишком трудоемки и утомительны, к тому же на любой стадии кто угодно может их оспорить, особенно в этой ветке... 😉

Никто до вас не обзывал ДВС "машиной трения", поэтому мы вполне можем считать, что на наших глазах рождается новая теория, теория Миллера "ДВС-машина трения"... 😱 Для новой теории нужны новые термины, поэтому мы имеем право ввести новый показатель (вполне серьезный) - УПП - Удельный Пробег Поршня в пересчете на один РХ двигателя. Примененный вами метод сравнения по скоростям абсолютно некорректен, поскольку вы взяли с потолка и размеры и число оборотов.

Предлагаю тогда уж сравнить равные по габаритам РЛД и КШД (КШМДВС).

Начнем с КШД. Возьмем для простоты 8цилиндровый 4тактный рядник, с цилиндром 80мм и ходом поршня 100мм, степень сжатия 10/1. За 4 такта поршень сделает 4 хода, это 400мм. 8 поршней - это 400х8=3200мм. за это время двиг сделает 8 РХ, итого 3200/8=400. Значит УПП этого КШД = 400мм.

Теперь РЛД. Возьмем предлагаемый Виктором РЛД с 8 поршнями. Предположим для простоты, что силы трения у КШД и РЛД одинаковы. Начнем с фазы воспламенения. В правильном РЛД когда одна группа лопастей движется, другая стоит. Значит убегающая лопасть пошла вперед, догоняющая на месте. Между ними камера сгорания 10мм. Примем толщину лопасти- поршня равной 20мм. Убегающая лопасть должна пройти 100мм, и создать КС шириной 10мм до следующей лопасти. Все размеры берем по средней линии - оси тора. Итого группа лопастей 4 штуки после воспламенения пройдет 100 мм и остановится. Для поджига РС вся система из 8 лопастей должна еще довернуться на ширину поршня + ширина КС, чтобы очередная КС заняла место у свечи. Итого 100*4+8*(20+10)= 640мм. Затем все повторяется. За это время получим 2 воспламенения и РХ (у нас ведь двойной комплект). Получаем 640/2=320мм.
Таким образом УПП РЛД с габаритами и параметрами в точности равными КШД составил 320мм. Это на 20% лучше, чем УПП КШД! 😀

Здесь уместно вспомнить про наше допущение о равенстве сил трения в РЛД и КШД. Виктор утверждает, что он знает как сделать ЦПГ (точнее ТЛГ) РЛД вообще без трения. Ну предположим, что совсем без трения невозможно, но для РЛД трение  в системе лопасти - тор это вопрос точности изготовления и подбора материалов. А в системе ЦПГ КШД никакой точностью и материалами вопрос трения поршня о стенки цилиндра не решить.

И так что же мы видим в результате "прояснения момента истины" по теории Миллера "ДВС- машина трения"? Вывод один: если уж применять это определение к ДВС, то к КШМДВС он подходит намного больше, чем к РЛД. :🙂

 

[Андрей Миллер]

Никто до вас не обзывал ДВС "машиной трения", 

Я "обозвал" машиной трения РЛД.  ;D
Вы опять уводите обсуждение в сторону. Но это обычное Ваше поведение...

 

[Андрей Миллер]

Предлагаю тогда уж сравнить равные по габаритам РЛД и КШД (КШМДВС). 

Я уже это сделал, и привел простейший расчет, который должен делать любой техник - конструктор, при предварительной оценки схемы.
Но для Вас и Виктора это новость... 🙂

 

[Андрей Миллер]

Виктор утверждает, что он знает как сделать ЦПГ (точнее ТЛГ) РЛД вообще без трения. Ну предположим, что совсем без трения невозможно, 

Но в отличии от Виктора, у Вас здравомыслия больше! ;D

 

[Bиктор]

Mне захотелось увидеть крутизну [скорость] изменения объемов в том ВДП, что предложил hab (как возможный прототип рабочего процесса для РЛД).

Для начала я повернул графики движения обоих поршней в горизонтальное положение. Так, чтобы слева направо возрастал угол поворот коленвала [у.п.к].

По вертикали повернутого графика теперь откладывается ход поршней или что то же самое, - график изменения объема (если ход умножить на площадь одного поршня).

Масштаб по вертикали расстояния между поршнями в самом удаленном друг от друга положении принят за 100%.
Это суммарный ход двух поршней в наиболее удаленном положении, т.е. это же пропорционально и 100% возможного увеличения объема.

На графики движения поршней наложил сетку с шагом в 3° поворота коленвала.

 

[Bиктор]

Следующим шагом - оставил сетку только между графиками перемещений поршней по поду поворота коленвалов.

Предлагается считать углы по графику медленного коленвала - его график желтый.  Так, чтобы цикл включал только его 360°.

Слева в процентах приведены положения поршней в характерных точках.
Очевидно, что суммарное расстояние между двумя встречными поршнями в такой схеме - МЕНьше, чем сумма хода одного поршня и хода второго поршня (их коленвалы имеют равное плечо).
Итак, перекрытие ходов двух поршней - составляет примерно 24%.  То есть на столько меньше [в данном примере степеней сжатия/расширения] максимальное расстояние между поршнями, чем арифметическая сумма ходов схемы ВДП "без сдига фаз".
Значит, на 24% уменьшен и рабочий объем такого ВДП и габаритные размеры вдоль оси цилиндра.

Ход одного поршня составляет не половину результирующего хода, а 62%.

Возникает "жгучий вопрос" - будет ли "ВДП со сдигом фаз" рациональным настолько, что при уменьшении его рабочего объема и габарита мощность останется прежней?!!
По идее автора hab, эффективность крутящего момента с 100% полноценным плечом сразу же после вспышки намного выше, чем в ВДП без сдвига фаз
- [да и обычного поршневика без коаксиального смещения коленвала относительно вертикальной оси цилиндра].

Я тоже склонен ожидать такого эффекта, если станет очевидно, что моментальные значения давления в ВДП со сдвигом фаз [по углу поворота коленвала] - НЕ ухудшатся с уменьшением рабочего объема ДВС той же поршневой и коленвальной размерности.
Тогда и произведение сил газов на полноценное плечо даст прирост крут.момента и мощности при прежних оборотах [медленного коленвала].

Слева видно, в частности, что позиция поршней при начале всасывания будет приблизительно  смещена от быстроходного коленвала на 65%, а от медленного - на 35%.
Это должно дать "пищу уму", ибо на это же положение через пол-оборота медленного коленвала придется и момент вспышки (значит всас и сжатие проиходит в одном и том же месте цилиндра). 
Выходит такому ВДП  нужны клапана?  😱  [Только не РЛД они нужны]

На втором рисунке есть голубая линия среднего потожения текущего объема между поршнями ВДП±

Эта средняя линия иллюстрирует "дрейфование" вдоль цилиндра середины объема...

 

[МаГент]

Я уже это сделал, и привел простейший расчет, который должен делать любой техник - конструктор, при предварительной оценки схемы.
Но для Вас и Виктора это новость...

Ну чтож, давайте тогда рассуждать на уровне "простейших расчетов"...
Попробуйте ответить на простейший вопрос -

Итак, возьмем скромные 3000 об/мин и примем, что лопасти РЛД идут один за другим по кругу.

- о каких 3000 об/мин вы говорите, точнее что именно у вас с этой скоростью крутится? Вал двигателя? Лопасти?
Второй простой вопрос,

Длина окружности РЛД Холодного- 0,22 м х 3,14 = 0,6908м.

-
какой окружности? Вы уверены, что понимаете что на что и зачем вы умножаете да еще с точностью 4 знака?

 

[Bиктор]

На следущем шаге - изменения объема приведены к горизонтальной абсциссе.

То есть, расстояние между поршнями при каждых 3° поворота медленного вала перенесены из графика между двумя разно-периодными синусоидами на график с общим - горизонтальным основанием.

Это позволяет прийти к привычному представлению о различии объемов на разных тактах при одном обороте.

Скорость изменения объема здесь отображена в процентных единицах от максимального объема, приходящихся на единственный градус поворота медленного коленвала...

Определено, что для рассматриваемого варианта скорость нарастания объема составляет 1,19 % на 1° п.к. - при рабочем ходе, и  0,464 % на 1 ° п.к. при сжатии.
Различие - примерно в 2,6 раза.

На крайнем рисунке видно также, что при максимуме всасывания имеется "выстой" >12°.
Видно также, что собственно всасывание начинается через 11° п.к. после начала такта всасывания.  Также сжатие заканчивается на 11° раньше, чем 180° п.к.

Последнее обстоятельство позволяет и зажигание произвести раньше, чем у обычного ВДП.  Значит и при обычном отставании пика давления на 12° от момента зажигания, - рабочий ход начнется ХОТЯ и РАНьше, НО придется-таки не на 0-плечо коленвала медленного коленвала, а на 100% плеча коленвала.

Где находится в это же самое время, начала рабочего хода плечо быстроходного коленвала ?
- Как и в обычном поршневике, - он близок к своей локальной ВМТ, имеет нулевое плечо коленвала... и начнет "подкручивать" ВОМ только спустя еще 15°~25°.

На приведенных выше графиках цветными стрелками показано куда действуют силы инерции в моменты изменения направления движения поршня.

Оказывается, что на конец такта всасывания силы инерции обоих поршней направлены СОГЛАСНО и складываются векторно.

Зато на такте рабочего хода (и выхлопа) силы инерции направлены, как и в обычном ВДП - в разные стороны и нейтрализуются...

 

[Андрей Миллер]

Итак, возьмем скромные 3000 об/мин и примем, что лопасти РЛД идут один за другим по кругу. - о каких 3000 об/мин вы говорите, точнее что именно у вас с этой скоростью крутится? Вал двигателя? Лопасти?

Естественно лопасти. Выходной вал нас пока не интересует и главное трение будет здесь.

Андрей Миллер писал(а) 20.03.13 :: 20:01:00:Длина окружности РЛД Холодного- 0,22 м х 3,14 = 0,6908м.-какой окружности? Вы уверены, что понимаете что на что и зачем вы умножаете да еще с точностью 4 знака?

Окружности, по которой ходят лопасти с уплотнителями или лабиринтами.

 

[hab]

Виктор, хорошие графики.
Данную схему следует посмотреть на предмет целесообразности по части термодинамики и кинематики. в момент максимального сближения плечо медленного к.вала имеет почти максимальный положительный размер, плече же быстрого в не большой, но отрицательной величине. при этом взаимодействие ч/з синхронизацию по силе малого на большой как один к двум.
да, Виктор, такой схеме впд клапана потребуются как минимум на выпуск ог. и если окно выпуска будет в районе точки сближения, то окно впуска должно быть дальше этой точки в сторону быстрого к.вала, т.к. некоторое пространство за точкой сближения будет перекрываться медленным поршнем на такте впуска.  впуск также может продувочными окнами без клапанов у нмт быстрого поршня. 
....ну, собственно Вы все дописали, пока я делал сообщение 🙂 

 

[МаГент]

Я "обозвал" машиной трения РЛД. 
Вы опять уводите обсуждение в сторону. Но это обычное Ваше поведение...

Ладно, если вы настаиваете... пусть будет 2 теории. Одна теория Миллера "РЛД - МТ", и вторая - обобщенная теория Миллера - МаГента "ДВС - МТ" ;D