Роторно-лопастной двигатель. Начало.

[Vitus70]

С точки зрения кинематической и геометрической данный синхронизатор на мой взгляд соответствует основным требованиям РЛД. Это уже неплохо. 

да

При равных мощностях и кубатуре в сравнении с тронковым ДВС, просчитывалось усилие на опорно-упорные шейки сухарей. Данный привод проигрывает тронковому ДВС

согласен

В частности сухарь (а по сути это своего рода косой шатун) работает кроме сжатия-растяжения еще на кручение, и на изгиб. 

я назвал косой шатун - сферическим рычагом или угловым шатуном - механизм без интегрирующего механизма соответствует варианту 2 в моём кино. Сферический рычаг работает только на изгиб, нагрузки в одном из его шарниров гораздо больше чем в другом  шарнир работает как две опоры нагруженной консоли.

Действительно - плохой вариант с низким КПД.

 

[Vitus70]

механизм без интегрирующего механизма соответствует варианту 2 в моём кино

вернее имеет те-же недостатки, плюс ещё и свои а шестерёнки интегратора сдохнут на пять минут позже чем в механизме Кауертца

 

[Андрей Миллер]

Понятно почему я называю РЛД "машиной трения"?!М...м...ааа... Потому что, у Вас такое верование? 

Нет, это показывает простой расчет. По расчету я так Ваших замечаний не дождался. Вихри Бернара закончились? ;D

 

[МаГент]

По расчету я так Ваших замечаний не дождался. Вихри Бернара закончились? 

Насколько помнится вы предложили при "анализе" ограничиться алгеброй уровня начальной школы. Это для нас уже не под силу... слишком сложно... Придется уж вам одному эту  "анти-лже-науку" ДВИГАТЬ...

 

[МаГент]

Сферический рычаг работает только на изгиб, нагрузки в одном из его шарниров гораздо больше чем в другом  шарнир работает как две опоры нагруженной консоли.

Практически никогда не бывает такого в машиностроении, что бы деталь зажатая с двух сторон, да еще в защемлении работала бы только на изгиб. Всегда возникает сжатие-растяжение. Уверен, что в конструкции подобной показанной вами и кручение присутствует..

 

[Vitus70]

Практически никогда не бывает такого в машиностроении, что бы деталь зажатая с двух сторон, да еще в защемлении работала бы только на изгиб. Всегда возникает сжатие-растяжение. Уверен, что в конструкции подобной показанной вами и кручение присутствует.. 

да, вроде таки есть

 

[Андрей Миллер]

http://video.yandex.ru/users/topol-mm/view/50/Пять лет работаю в компасе, сроду не знал что так легко анимировать. Подсказать было некому.
           

Если бы все так было просто, как в анимашке! ;D
Даже уплотнителей нет, ни радиальных, ни торцевых.
Предлагаю  приз Главного сказочника все таки присудить Виктору!
У него есть таинственный гибкий стакан. А у Вас его нет!

 

[Vitus70]

Вообще крестовина здесь самая нагруженная деталь, - это несомненный минус данного решения.

 

[Vitus70]

Даже уплотнителей нет, ни радиальных, ни торцевых.

в паровозе уплотнения не нужны, там компрессия неактуальна

 

[Андрей Миллер]

Даже уплотнителей нет, ни радиальных, ни торцевых.

в паровозе уплотнения не нужны, там компрессия неактуальна

А в психологии не важны парадоксальные эмоции! ;D

 

[Bиктор]

А в психологии не важны парадоксальные эмоции!

Андрей, мы тут все же не "за упокой РЛД", или не о психологии, не о сказочных эмоциях. Хотя, не владеющим расчетами - остаются только эмоции и сказки  

Не будем о Ваших слабостях восприятия и видЕниях, хорошо? Ветка ведь не о Вас, не о Ваших "заупокойных намеках", не о Ваших эмоциях и не о присуждениях под Вашим председательством "призов", - короче, - ветка не о Вашем флуде
~~~~~~~~~~

Особенность РЛД в том, что вспышки/рабочие ходы не разделяют 3 других такта.
Их разделяет только время на проход единственной лопасти, - в меру ее ширины.

Именно это является предпосылкой для немыслимого у поршневиков рабочего процесса, - квази непрерывного горения в череде подач рабочего тела с минимальными промежутками времени в одну/две специальные камеры сгорания на окружности корпуса.

Если есть что сообщить по поводу такого рабочего процесса в РЛД, - будьте любезны, пожалуйста!

Мне к сожалению, практические воплощения подобного процесса были до РЛД Холодного НЕ известны. Хотя Виктор (ingener) на нашей ветке теоретически уже активно эту тему обсуждал.

Есть ли у кого-нибудь информация о подобных прототипах квази непрерывно-действующих, импульсных камерах сгорания?


Следует осмыслить все преимущества подобных КС:

- нет проблем с зажиганием последующих порций,
- нет проблем с "незавершенностью" сгорания в КС
- возникновение и отработка давления - разделены пространственно между КС и межлопастными секциями,
- рабочий ход в секциях лишен пиков механической нагрузки на лопасти ,
- такая НЕДИЗЕЛьная нагрузка очень подходит консолям лопастей,
- меж лопастями только продолженное расширение с догоранием,
-  налицо щадящее нагружение механизмов РЛД,
- жаростойкость и термостабильность размеров требуется только в маленькой специальной зоне КС,
...
- что еще?

Кто может "распоясаться" на тему импульсно-реактивных двигателей, - что от них можно перенять в импульсную камеру сгорания РЛД?

 

[Bиктор]

Действительные трудности в ДВС РЛД - малоизвестное понимание динамических процессов.

Нужны наглядные модели - что, с какой скоростью происходит...
В частности, что, когда и с какой скоростью происходит в КС импульсного сжигания топлива и циклично-объемного расширения/отработки потенциальной энергии давления газов.

В ГТД и ПуВРД - отработка тепловой энергии топлива осуществляется отбором кинетической энергии от быстрого потока.
Но все двигателисты согласны, что при циклично-объемной отработке энергии топлива, - удается достичь бОльшего [ch951] - КПД.

Поршневики вправе этим слегка гордиться.
А в чем суть такого сравнительного выигрыша?

За счет чего объемная машина, ставящая на пути газов не лопатки турбин, - а поршни и лопасти, - выигрывает в КПД?

Особенно этот выигрыш кажется странным, если вспомнить, что поршень в КШМ при наибольшем пике давления, - вообще его не отрабатывает, ибо ОБъем-то как раз в ВМТ долго почти НЕ изменяется... нет расширения газов.

(А есть в эти мгновения ... только огромные потери лучистого тепла в охлаждаемую головку и поршень).

 

[Bиктор]

У хорошо изученных тепловозных дизелей, индикаторная экономичность отображается, в частности, аппроксимирующей формулой, приведенной на рисунке.
Взято с сайта www.professorjournal.ru   
Lecttext.pdf

 

[Bиктор]

В связи с вышеизложенным, кoнкретный вопрос для проектантов РЛД:

- что и как должно происходить в РЛД с коэффициентом избытка воздуха, столь важным в самом экономичном виде поршневиков, - дизеле?

С другой стороны, ясно, что в РЛД с пульсирующим сгорании в КС - рабочий процесс  СОВЕРШЕННО ОСОБЕННЫЙ!
Там нет НИ Отто, НИ Дизеля в их чистом виде...

Однако, на момент возгорания можно влиять и в РЛД с пульсирующей камерой сгорания.

Так же, в таком РЛД можно влиять на [ch945] избытка воздуха, столь важном, с точки зрения "профессоров индикаторных диаграмм"
На рисунке показан характер кривой двух крайних членов уравнения [ch951] индикаторной диаграммы дизелей.
МАКСИМУМ прироста КПД происходит при [ch945]=3,1 !
Он равен 0,3365.  Если его сложить с первой частью уравнения 0,16, то возникают вожделенные [ch951]=49,6%, трудно достижимые на известных доселе серийных ДВС.

В РЛД свежие порции воздуха (или бедной смеси?) регулярно передаются из межлопастной секции в КС, а затем очень быстро "забирается дозированная" порция рабочего тела, отдающего свою энергию - при расширении межлопастного объема...

Для лопастей такой режим - благоприятен, ибо сменяются холодные и горячие порции газов, заключенных между лопастями.
Отнюдь не так было у двухтактных авиационных ЮМО - выпускающий поршень практически никакой смены температур не имел, - имел риск "выгореть"...

Какие принципиальные трудности могут встретиться в проекте РЛД, по обеспечению такого же большого значения избытка воздуха [ch945]?
Да никаких!  Обычные трудности в столь обедненных смесях - воспламенение.
А в РЛД с горячей КС пульсирующего действия такой проблемы УЖЕ нет, - в ней всегда есть очень горячие газы, поджигающие любую свежую/холодную БЕДНУЮ смесь!

Стоит ли удивляться экономичному РЕЗУЛьТАТУ   испытаний РЛД  Холодного с пульсирующей КС?! 
А ведь Геннадий Константинович на всасе поставил обычный карбюратор с очень "бедной настройкой"...
Ни тебе COMMON RAIL, ни тебе дорогущих НВД, ни форсунок...

А камера сгорания - по сути чуть расширенная по фазам ... емкость под дешевой свечой зажигания  
Годится такой экономичный, дешевый и простой РЛД  для "гаражных технологий"?

 

[Bиктор]

Меня все еще интересует влияние на рабочий процесс скорости нарастания рабочего объема.
Решил сравнить эти скорости для разно-ходовых ДВС с равными рабочими объемами.

На рисунке, для начала - график нарастания объема для длинноходового ДВС, - дизеля.

 

[Bиктор]

Для типичных серийных карбюраторных ДВС с [ch955] близким к 1, график для равного рабочего объема получается чуть выше и короче:  графические масштабы отображающих площадей приравнены ...

 

[Bиктор]

Для короткоходовых, как правило спортивных и гоночных ДВС, [ch955] принята около 0,75 (отношение хода поршня к диаметру этого поршня)...
Рабочий объем - везде равный.
Разная только скорость нарастания этого объема в зоне, близкой к ВМТ...

 

[Bиктор]

Ну и ... "изюм" сравнения, - скорость нарастания рабочего объема при двух встречных поршнях ПДП ДВС или ... аналогичного РЛД

Показатель скорости/крутизны графика увеличения объема, на который действует давление сжатых газов, - определен классически, как тангенс среднего угла наклона прямой, проведенной от точки ВМТ до точки на графике, - когда уже 75% площади индикаторной диаграммы "отработаны" в ходе расширения газов.

Как известно, давление газов не совершает работы, например, в баллоне, объем которого не изменяется.
Известно также, что быстрый проток горячих газов без значимой компрессии, - например, между лопатками турбин ГТД, - также снимает не всю энергию сгоревших газов.

В объемных машинах циклического действия, к которым относятся все поршневые и ... лопастные ДВС, - КПД снятия потенциальной энергии от сгоревших газов - выше, чем у турбинных и реактивных двигателей.

Какой вывод напрашивается, если сравнить все 4 вышеприведенные графика, с отображением скорости отработки рабочего давления при расширении газов в увеличивающемся объеме между элементами ДВС?

В отличие от медлительного нарастания рабочего объема в длинноходовом дизеле, принятого за 100%...
- у обычного карбюраторного поршневика скорость выше на 12%, чем у дизелей,
- у спортивных и гоночных моторов соответственно на 39% быстрее, а
- у "встречников" ПДП и РЛД указанная скорость на 522% выше...

 

[Bиктор]

Даже если много "не мудрить", а вспомнить какое уважение имеет у двигателистов схема "встречников" ПДП - становится яснее кое-что и в отношение РЛД, -  являющегося таким же "встречником"
Яснее, что удельная мощность короткоходных спортивных моторов выше таковой у дизеля (что верно и для "встречников" ПДП и РЛД).

А как обстоит с влиянием скорости отработки энергии газов, подведенной значительно быстрее, чем отрабатывает обычный дизель?

Чем дольше стоит поршень в ВМТ... тем может быть лучше полнота сгорания, НО - тем дольше длятся тепловые потери в стенки КС моторов внутреннего сгорания.

Верно ли обратное?
- Чем быстрее энергия газов отрабатывается в ходе объемной тепловой машины, тем она экономичнее по сравнению с медлительной машиной?

На рисунке ниже:
- индикаторная диаграмма дизеля (подвод теплоты имеет место при малоизменяющемся давлении),
-  наложенная на график хода поршня вниз и график возрастания объема.

(Отображен косинусоидой: вначале медленное нарастание объема, а в конце - медленное прибывание объема; быстрота только посередине хода поршня)

На диаграмме в средней ее части зеленым показано линейное отображение среднего текущего давления, соответствующего текущему же объему над поршнем ДВС.
На этой зеленой линии отчеткиво видно, что вблизи ВМТ имеется участки весьма пологие:  давление "стоит" почти без изменений.
На этом участке, имхо, - идут чистые потери тепла в стенки КС...

Далее:
- вертикальная зеленая линия, делящая "червеобразную" диаграмму дизеля, - показывает, при каком ходе/объеме ... УЖЕ отработано 50% энергии сжатых газов!
Для данного примера этот момент соответствует малой доле хода поршня вниз от ВМТ.
Соответственно красная вертикальная линия - степень отработки УЖЕ 75% энергии, заключенной в сжатых газах (75% площади диаграммы, утончающейся к своему правому краю).

Здесь надо согласиться с Геннадием, предупреждавшим меня, что некоторое продление степени расширения - не достойно существенных конструкционных затрат!
Ведь диаграмма правее становится положе и значительно тоньше:   ее текущая энергия при продолженном расширении - незначительна...
Этот пункт соответствует 32% хода поршня вниз...

 

[Bиктор]

У обычных карбюраторных ДВС аналогичное наложение индикаторной диаграммы и графика наращивания текущего рабочего объема, отличается от диаграммы дизеля прежде всего меньшим диапазоном давлений (высоты диаграммы) и ее "тощестью" - сказывается отсутствие продолжительного подвода топлива/тепла.
Все тепло начинает подводиться значительно раньше и раньше же заканчивает сгорать, - отсюда "макушка" диаграммы - "островатая", да и ее площадь намного скромнее.