Роторно-лопастной двигатель. Начало.

[ingener]

Уменьшать диаметр ушастой шестерни не обязательно. Представь, что у нее зубья не внутри (делаем ее сплошной), а снаружи. Вторая шестерня бОльшего диаметра в виде стакана с валом и зубьями внутри. Ушастая шестерня обегает вторую по внутренней поверхности.

Хм...
Большая шестерня в виде стакана с зубьями внутри должна быть неподвижной.
Так мы возвращаемся к "классике" РЛД с шатунами на одном коленвалу и внешним зацеплением. У которой есть преимущества в виде симметричности нагрузок с двумя коленвалами, отсутствия проблем с балансировкой и недостаток в виде больших габаритов и веса. Если удастся реализовать на практике механизм с маленькой неподвижной шестерней, то он несомненно будет лучше ввиду меньших габаритов. Однако именно маленькие габариты могут стать у него большой проблемой - нет места для увеличения нагруженных сечений.

 

[Beatle]

@ RCNChief

И мы вновь получим от чего отреклись: опять вся энергия от газов пойдет через зубья.

@ provocator

Так двигатель заглохнет и у такого двигателя не может случиться ни с того ни с сего воспламенение смеси - шестерня будет разгружена от этого порока.

@ Red_baron

Такая информация у него из головы. Поищите учебники советские по двигателестроению. Там все есть.

 

[Bиктор]

А откуда, если не секрет такая информация:
RVD писал(а) 05.04.11 :: 07:43:56:
Механический КПД поршневого двигателя - 0.8 - 0.90, до 0.92 (Рикардо, двигатели с гильзовым газораспределением). Бесшатунные - до 0.94, Ванкель - 0.92.РЛД - 0.65-0.70 .

Пишу для своего сайта статью-заметку о механическом КПД.

Игорь Петрович обычно не утруждает себя обоснованиями и аргументами, как и ссылками на источники.
Предлагается ему только верить, как эксперту.
В отношение механичексого КПД роторно-лопастного двигателя, который рассматривается в данной ветке, Игорь Петрович, скорее всего прав с одной оговоркой: - цифры он мог достоверно назвать только для СВОЕй конструкции РЛД (забракованной им самим).

Если Вы учтете, что в РЛД нет некоторых видов механических потерь, обычных для поршневых двигателей, то составите сами представление об уровне механического КПД для РЛД.
К упомянутым видам механических потерь,  не характерных для РЛД, можно отнести:
- полное отсутствие потерь трения лопастей РЛД о корпус (у поршневых это большие боковые силы, потери на трение которых лишь частично ослабляются подбором антифрикционных материалов покрытий пар трения);
- потери на уплотнительные элементы можно считать условно равными (РЛД эквивалентен 8-и цилиндровому ДВС с его обилием колец), хотя на самом деле, - такие потери меньше у РЛД;
- полное отсутствие потерь на привод газораспределительного механизма, - его у РЛД нет по существу;
- значительно меньшие насосные потери у РЛД, по сравнению с поршневыми ДВС;
причина - в отсутствии анти-аэродинамичных клапанов, стоящих у поршневиков в трактах впуска и выпуска;
- РЛД имеет широкие окна газообмена и ничего не стоит на пути потоков.
- механические потери на синхронизаторе РЛД следует рассматривать в каждом конкретном механизме отдельно, - без необоснованных обобщений на всевозможные другие механизмы. В механизмах синхроизаторов РЛД с небольшим числом кинематических звеньев или применяющих кривошипы с шатунами, как в поршневых ДВС, - потери находятся приблизительно на уровне поршневого кривошипно-шатунного механизма.

Резюме, имхо: с учетом меньшего количества видов потерь в РЛД механический КПД для них колеблется между 0,92-0,95. В любом случае он выше, чем у поршневого ДВС. Для обратного утверждения, имхо, надо "очень сильно постараться испортить" схему РЛД 🙂
Солидно подходят здесь: www.nami.ru/upload/autoreferats/Shkel.doc

 

[Alex5]

Когда сравниваешь поршневик и РЛД,  сразу бросается в глаза одно принципиальное отличие:  в поршневике силы давления газов отталкивают поршень от НЕПОДВИЖНОГО корпуса — головки цилиндров.  В РЛД же толчок происходит от подвижной системы,  тем самым останавливая ее. 
Чтобы небыло потери кпд нужен совершенно фантастический синхронизатор

 

[Bиктор]

В РЛД же толчок происходит от подвижной системы,тем самым останавливая ее.

Спорное утверждение... Можете обосновать, что в синхронизаторе РЛД что-то "останавливается" движущей силой газов ?

 

[Bиктор]

Предлагаю заинтересованным скачать книгу (в нескольких частях) по авиационным двигателям:
http://www.amyat.narod.ru/theory/aviacionnye_dvigateli/

 

[RVD]

" Bиктор"

Знатоку механических КПД.

В двигателе с "косой шайбой" на все цилиндры (их может быть до десяти) приходится всего одна косая шайба, однако его механический КПД ниже чем у тронкового ДВС. Догадайтесь с одного раза, почему ?

Доказательства я привожу лишь в крайних случаях, и только для адекватных людей.

 

[Beatle]

Оу, опять драки)
Мило.

Игорь Петрович, скажите лучше вот что. Обращаюсь к Вам, как к специалисту и главному критику:

Рабочая камера в виде тора с уплотнительными кольцами или цилиндр с уголками.
Что лучше/хуже и какие на то причины?

 

[RVD]

Что Вы понимаете под тором ?

 

[Beatle]

@ RVD

Примерно то, что сделано у ё-мотора. Рабочая камера, которая в сечении даёт окружность.

 

[RVD]

Тогда какие уголки могут быть у цилиндра, точнее по контуру - на его окружности.

 

[Beatle]

@ RVD

Если взять цилинд условный, так как это не совсем цилиндр.
В общем, взять Камеру обыкновенного РЛД и сделать сечение, то у нас получится прямоугольник. Тут вопрос очень логичный, что у прямоугольника есть углы. А при нагревании уплотнительные элементы вряд ли будут расширяться так же, как сама лопасть. Какой вывод напрашивается? Попилить их (уплотнительные элементы) на уголки.
Я же писал об этом многими постами ранее.

 

[ingener]

Когда сравниваешь поршневик и РЛД,  сразу бросается в глаза одно принципиальное отличие:  в поршневике силы давления газов отталкивают поршень от НЕПОДВИЖНОГО корпуса — головки цилиндров.  В РЛД же толчок происходит от подвижной системы,  тем самым останавливая ее. 
Чтобы небыло потери кпд нужен совершенно фантастический синхронизатор

Нет, это только эмоционально так воспринимается. На самом деле те лопасти, "от которых отталкиваются", имеют низкую скорость и соответственно малый вклад в механические потери. Однако если усилия от лопастей связать через шестеренчатую передачу со свойственными им зазорами, то возникающие нагрузки от ударов зубьев при смене знака усилий делают эту схему вообще трудно реализуемой. А если усилия от лопастей замкнуть через шатуны с подшипниками с малыми зазорами, то никаких особых по сравнениюю с поршневыми двигателями ударных нагрузок не возникает.  Правда потери в кривошипах такого РЛД все равно выше, чем в обычном кривошипе до 1,3 раз, но это с лихвой компенсируется отсутствием потерь от трения поршней или крейцкопфа.

 

[RVD]

Цилиндр и квадрат в поперечном сечении, это разные вещи. Действительно, на квадрате кольца не воткнешь.

Тем не менее цилиндр для РЛД является самым тупиковым решением, по многим соображениям, нет сил уже их перечислять, когда уже спать пора - тем кто днем работает, а не дома сидит.

 

[Beatle]

@ RVD

Объясните тогда завтра.
Насколько я помню, вы еще ни разу не объяснили, почему это тупиковое решение.

 

[RVD]

А никто и не спрашивал.

 

[Beatle]

А никто и не спрашивал.

Очень развернутый ответ со всеми деталями. Тянет на докторскую. Спасибо!

Ну, вот. Я спросил.

 

[Bиктор]

если усилия от лопастей замкнуть через шатуны с подшипниками с малыми зазорами, то никаких особых по сравнениюю с поршневыми двигателями ударных нагрузок не возникает.Правда потери в кривошипах такого РЛД все равно выше, чем в обычном кривошипе до 1,3 раз,

Геометрически промоделировал подобный случай для экспериментального РЛД...
Виктор, Вы так представляли? (Владимир hub тоже?)

На рисунках несколько повернутых положений такого двухколенного кривошипа и основные ориентировочные размеры синхронизатора для 6-и лопастного РЛД.

Виктор, а почему в 1,3 раза потери выше? 🙂

 

[Bиктор]

Доказательства я привожу лишь в крайних случаях, и только для адекватных людей

В этой ветке аргументов Вами практически не приводилось ни для кого. К сожалению, Вы поставили себя противником темы ветки с самого ее начала.  Если в этом "виноват" не экспериментальный РЛД, а я лично, - то прошу извинения 🙂

 

[ingener]

Виктор, а почему в 1,3 раза потери выше?

Потому что приблизительно во столько раз (чуть больше) суммарный путь убегающей и догоняющей лопастей (с учетом  мгновенного давления) больше, чем у обычного поршня. Соответственно и в подшипниках шатунов потери будут больше, плюс потери в подшипниках осей лопастей, аналогов которым нет в в поршневом ДВС. Но в РЛД усилие на сжимаемую смесь передается непосредственно через лопасть минуя кривошипно-шатунный механизм от давления расширяющихся газов. Поэтому на вскидку механические потери в кривошипно-шатунном механизме будут все же не более чем в 1,3 раза больше, чем в обычном ДВС. Более точно можно узнать, проинтегрировав силы по пути, но без конкретного знания точных зависимостей давления газов и инерционных нагрузок от угла поворота это бессмысленно. А давление в свою очередь зависит от степени приближения процессов к адиабатным. А эта степень в свою очередь зависит от ...  . Лучше не продолжать.  😉

А почему вы упорно рисуете шеститактный двигатель? Как вы собираетесь использовать лишние два такта? Только для охлаждения лопастей? Это неразумно. Слишком велики механические потери для такого охлаждения. Дать возможность расширяться газам, сжатым в одной камере, сразу в двух камерах? Так канал, соединяющий камеры получается слишком длинным, тоже потери будут большие. Непонятно.