Роторно-лопастной двигатель. Начало.

А.Г.К

Я люблю строить самолеты!
Какой то сложный и расплывчатый термин
Двигателестроение относится к сложному и наукоёмкому направлению, также к точному машиностроению. Просто только у тех кто "скачет по верхам" всё просто и на уровне тактильных ощущений. Ну а теперь разъясню суть возникновения стука в бензинках при калильном зажигании. Источником воспламенения у бензинок является разряд между электродами свечи. При нормальных условиях фронт пламени перемещается со скоростью несколько десятков метров в секунду. Горение происходит во фронте пламени. При детонации, за счёт ударной волны, возникают множественные очаги воспламенения. Появляется звон при работе двигателя, возможен прогар поршня. Скорость ударной волны превышает 1000 м\с. При калильном зажигании происходит воспламенение топливо-воздушной смеси от множественных источников, такими источниками являются перегретые электроды свечи, кромки клапана, участки нагара. Воспламенение происходит до ВМТ. Привоспламенении от множественных источников в цилиндре наблюдается такое явление как "суперпозиция волн", то бишь сложение волн. Раннее воспламенение и наложение волн приводит к работе со звонкими стуками и т.д. и т.п. Поэтому, если уж подвязались заниматься изобретательством двигателей то изучайте теорию.
 
Я вам про забор, а вы мне про кувалду и наковальню
Возможно мы с вами действительно о разном... Ну тогда, поскольку вы начали вопрос, то вам и надлежит более предметно определить предмет дискуссии.
Пока вы определяетесь, поясню при чем тут ГБЦ, или головка цилиндра. Вы сравнили (или я сравнил, не важно) две КС у РЛД и КШД. У РЛД она ограничена двумя лопастями и тором, у КШД поршнем, головкой, и цилиндром. Значит свод головки работает в тех же условиях, что и лопасть. При этом в нем есть 3 или 5 (обычно) отверстий. Сравните монолитную лопасть и вырезанную на 40-60% головку. 
Я вот о
чем. Удары попеременно с двух сторон по лопасти при воспламенении смеси между лопастями
 
"Импульсный детонационный двигатель (Пульсирующий детонационный двигатель, англ. Pulse detonation engine, PDE) — тип двигателя, в котором горение смеси топлива и окислителя происходит путем детонации, а не дефлаграции, как в обычных двигателях.[1][2] Двигатель является импульсным, так как после прохождения детонационной волны по камере сгорания требуется обновление топливно-окислительной смеси. Теоретически, ИДД работоспособен в диапазоне от дозвуковых до гиперзвуковых скоростей (около 4-5 Мах)[3]. Идеальный ИДД может иметь термодинамическую эффективность выше, чем турбореактивный двигатель и турбовентиляторный двигатель за счет того, что детонационная волна быстрее сжимает смесь и нагревает ее практически без изменения объема. Следовательно, многие движущиеся части, такие как компрессор, являются необязательными, уменьшая вес и стоимость. ИДД изучаются уже более 70 лет.[4] Основные проблемы: быстрое и эффективное перемешивание топлива и окислителя, предотвращение самовозгорания, интеграция сопла и воздухозаборника.Серийно не производились, но несколько тестовых двигателей демонстрировались на низкоскоростных самолетах в 2008." =ВИКИПЕДИЯ=

Это к тому, что механизм двигателя ВИЛОКС имеет все предпосылки для осуществления данного цикла. А именно: возможность раздельной подачи топлива и окислителя, присутствие камеры сгорания постоянного объема и увеличенных камер расширения
Особая благодарность JohnDoe за поданную идею
 
Удары попеременно с двух сторон по лопасти
... потребуют ещё и снижения в 2...3 раза (минимально) допустимых нагрузок из условий прочности материала. Это без учета иного теплового состояния лопасти.
Вот и я о чем. Благодарю за понимание и поддержку.
 

Бриг

Я не строю, я только мечтаю.
Откуда
Москва
А.Г.К Алексей (меня зовут Анатолий) - да знаю я теорию. Все эти гипотезы, что Вы мне тут рассказали = всего лишь чьё то мнение. А в железках всё намного проще: взрыв или горение - это практически одно и то же. В любом случае происходит расширение газа, то есть мгновенное(почти) увеличение давления. Если это давление пришлось на момент, когда поршень уже проходит ВМТ - мотор работает мягко, если преждевременно(задолго до ВМТ), то инерция маховика и удар навстречу порождает разрушение деталей. Всё просто. Вот при калильном это и происходит или у топлива, которое при более низкой температуре воспламеняеться.
Ладно оставим этот спор - у каждого своё мнение. Только прошу - не надо мне советовать в 20 раз идти учить теорию.
Я с 10 лет её уже знаю. А с 12 лет уже занимался ремонтом кое каких двигателей. (не автомобильных, мотоциклетных). И тогда уже прекрасно понимал - как он работает во всех режимах.
Немного не в тему, просто к слову, для продолжения этой мысли: в далекие 60 годы отец меня баловал - в 10 лет я уже поставил первый моторчик на велосипед(Д6), чуть позже отец приобрел совершенно убитый моторолеер, сначала один, потом второй, третий. Из этого г...на я собрал один полностью работающий . Отец приглашал мужиков отремонтировать, но они не справились - зато много выпили водки!А вот ребенок(очень любознательный с рождения) = справился. Тогда же я и телевизор первый раз отремонтировал и увлекся электроникой. Хвалюсь? Просто это факты! Кое какие железки даже напильником вытачивал(самопальную шпонку). На поршне увеличивал проточку и вставлял второе кольцо для уменьшения потерь газов. Да, да - ребенок , а уже тогда мыслил трезво. Ибо стык кольца был великоват....(исправлял недомыслие грамотного конструктора мотора).
Мне советовали: иди в ВУЗ = учись. Поступил и тут же бросил. Ну не вынесла душа нудного бесмысленного "всасывания" знаний того, что я давно и без них(преподавателей) знаю. Особенно убивала Политэкономия. (тупое копирование работ Ленина). Поступил в техникум(по электронике) = тоже самое! Терпения хватило только на первый год и тоже бросил. Не было ни перспектив на будущую интересную работу, ни поглощения новых знаний.
Всё, что там 5 лет вдалбливают в среднестатическую тупую башку, можно познать самостоятельно буквально за полгода. Чем я и занимался. 
Извините - ностальгия накатила....
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Понятно. Вы об этом уже писали, и поскольку нового ничего не сообщили, следовательно я вас понял правильно. На вашем эскизе дана схема балки (как правило строительной), и приведена эпюра моментов. Все правильно, только вот подходит ли ваша схема к нашему случаю? Весьма сомнительно. По определению балка - это стержень, длина которого намного превышает размер сечения. Только для этого справедлива ваша эпюра моментов. Мы же имеем дело с поршнем, длина которого сопоставима (равна, или несколько больше/меньше) с размером сечения. Посмотрите на фото, где приведена втулка с поршнями двигателя Лутца, и где здесь ваша балка? Расчет напряжений в таких конструкциях делается несколько по-другому. Но даже если и по-вашему. Наш поршень (сосиска) закреплен боковой поверхностью на втулке, или вообще монолитно с ней. При прочих равных на место стыка (консоли) действует момент, как сила давления газов, умноженная на плечо, равное радиусу поршня. В КШМ на колено тоже примерно равное радиусу поршня действует примерно такая же сила. Учитывая, что в среднем РХ в РЛД в 4 раза чаще, то для равной мощности и усилие и момент будет больше. А объем "мяса" в колене КШМ сопоставим с таковым у "сосиски". И нагрузки знакопеременные. То же самое про головку. Учитывая наличие отверстий для клапанов и свечи, удельная нагрузка на материал головки цилиндра даже повыше, чем у лопасти в РЛД. И тоже знакопеременная.
 
Понятно. Вы об этом уже писали, и поскольку нового ничего не сообщили, следовательно я вас понял правильно. На вашем эскизе дана схема балки (как правило строительной), и приведена эпюра моментов. Все правильно, только вот подходит ли ваша схема к нашему случаю? Весьма сомнительно. По определению балка - это стержень, длина которого намного превышает размер сечения. Только для этого справедлива ваша эпюра моментов. Мы же имеем дело с поршнем, длина которого сопоставима (равна, или несколько больше/меньше) с размером сечения. Посмотрите на фото, где приведена втулка с поршнями двигателя Лутца, и где здесь ваша балка? Расчет напряжений в таких конструкциях делается несколько по-другому. Но даже если и по-вашему. Наш поршень (сосиска) закреплен боковой поверхностью на втулке, или вообще монолитно с ней. При прочих равных на место стыка (консоли) действует момент, как сила давления газов, умноженная на плечо, равное радиусу поршня. В КШМ на колено тоже примерно равное радиусу поршня действует примерно такая же сила. Учитывая, что в среднем РХ в РЛД в 4 раза чаще, то для равной мощности и усилие и момент будет больше. А объем "мяса" в колене КШМ сопоставим с таковым у "сосиски". И нагрузки знакопеременные. То же самое про головку. Учитывая наличие отверстий для клапанов и свечи, удельная нагрузка на материал головки цилиндра даже повыше, чем у лопасти в РЛД. И тоже знакопеременная.
Красным я отметил то, с чем я с Вами не согласен. Да балка, только эпюра будет для равномерно распределенной ударной нагрузки.  Я вас просил обратить внимание на положение колен вала во время воспламенения, Вы пропускаете доводы как говорят мимо ушей. Да колено там вверх направлено. А Ваш Лутц- Это путь эволюции динозавра. Как мы знаем из истории, путь тупиковый. И с какого такого перепуга на головку и поршень действует знакопеременная нагрузка? Я ведь имею ввиду мгновенную ударную нагрузку во время воспламенения смеси между лопастями. Ведь ударная волна бьет по лопасти с одной стороны, а в следующем цикле уже с другой, хоть это то вы себе представляете?
 
Что такое взрыв между лопастями? 
Уже многократно говорилось: нет "взрыва" в ДВС-е(окромя гипотетических детонационных двигателей, которых пока никто вживую не лицезрел)!!! Говорить такое - безграмотно.
ИМХУ.
К вопросу о взрыве, зря забрал перчатку после того, что нарыл, дословно: "Водород в качестве топлива для дизелей характеризуется большой скоростью распространения фронта пламени.Эта скорость может превышать 200 м/с и вызывать возникновение волны давления, перемещающейся в камере сгорания со скоростью свыше 600 м/с."
Так все же движение фронта пламени вызывает волну давления, движущуюся с большей скоростью. Вот вам и природа хлопка во время воспламенения.
Оказывается дозвуковой фронт пламени может вызывать сверхзвуковую волну давления. Выходит и при детонации в двигателе не факт, что движение фронта пламени обязательно превышает скорость звука, т. к. детонация в двигателе не выражает сущности самого понятия детонация. Так где четкое определение границы между взрывом и горением? Я понимаю, зажег свечу, видишь горение. Зажег другую, скорость горения не превысила скорость звука, а бахнуло, что  шапку снесло вместе с головой.
 
F

Fan-Fen2

Роторно-лопастной двигатель с чисто вращательным движением ротора, без синхронизатора и т.п., реализован в двигателе с золотниковой камерой сгорания V=const в ОАО "НПО"Сатурн"...
Подробнее - в сборнике документов http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1379818887/0#0
Для "сумневающихся" - лично видел в работе на стенде.
 
F

Fan-Fen2

По типу двигатель Курочкина??
Скорее это двигатель Богданова (с ЗКС).
За годы (1999-2006) работы в Рыбинске ничего не слышал о двигателе Курочкина...
Знал бы - ознакомился "в живую". Теперь это не возможно даже теоретически.
 
http://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&docid=7Oh33K275kDRzM&tbnid=YzFLU52qUCbk7M:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.findpatent.ru%2Fpatent%2F241%2F2416734.html&ei=DXA-UrCYCpL44QTU-4HoAQ&psig=AFQjCNE9o58t7WqA67Gtp3lWC99lNTAn0Q&ust=1379909880688041     :-?

http://www.youtube.com/watch?v=Oq2r2cGZb3A

Про Богданова там есть??!   :-?          :)
 
F

Fan-Fen2

Не то и Богданов не тот... ЗКС работает на традиционных топливах. Во славу нефтяников и газовиков. Но может и во славу аграриев и лесовиков - на спирте.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Вы пропускаете доводы как говорят мимо ушей
Поспешный и ошибочный вывод, как следствие неясного понимания доводов оппонента. "По определению балка - это стержень, длина которого намного превышает размер сечения. Только для этого справедлива ваша эпюра моментов. Мы же имеем дело с поршнем, длина которого сопоставима (равна, или несколько больше/меньше) с размером сечения. " Поскольку вы не выделили это красным, нам следует считать, что вы с этим согласны? Тогда в чем проблемы? Из этого и вытекает вывод о неприменимости модели балки для лопасти РЛД.
Теперь КВ. Посчитайте расстояние между коренными подшипниками- опорами. Оно равно диаметру цилиндра + толщина стенки между цилиндрами. Какова схема заделки? На первый взгляд балка с двумя защемленными концами. Нагрузка посередине (в положении колена в сторону поршня). Но криволинейная длина колена примерно в 3 раза больше этого расстояния. Если посчитать точно, (с учетом ослабленной реакции от второй опоры), то момент от того, что вы ошибочно называете "ударной волной" составит около 78% от момента на балке с одним защемленным концом (то есть у лопасти РЛД согласно вашей ошибочной модели). Следовательно нагрузки сопоставимы. Если же учесть вышеприведенное (и видимо пропущенное вами мимо ушей) утверждение о более высокой удельной мощности РЛД, то и нагрузки на детали РЛД сопоставимой мощности будут ниже.
Теперь про "перепуг"... ;) По определению нагрузка знакопеременная очень похожа на пульсирующая (циклическая). А с точки зрения длительной прочности практически идентична. В полости цилиндра видите ли в цикле впуска как правило возникает разрежение. Оно и определяет изменение знака нагрузки. Но для определения прочности вполне достаточно учесть циклическое уменьшение нагрузки до нуля.
И наконец про динозавров... не приходилось слышать, что птицы, ящерицы, черепахи и крокодилы это динозавры в чистом виде и есть? И что в случае следующего катаклизма только они и смогут выжить? :eek: В отличие от многих (и вашего в том числе), если не сказать всех других двигателей, РЛД Лутца был изготовлен и работал, и даже обеспечивал все заявленные параметры. Опять поспешный и ошибочный вывод....
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Я вообще то Алексей. Фамилия Костенко происходит от имени собственного Константин, ну это так к сведению.
Простите Алексей Геннадиевич! Торопился просто, попутал. :-[
 
Поспешный и ошибочный вывод, как следствие неясного понимания доводов оппонента. "По определению балка - это стержень, длина которого намного превышает размер сечения. Только для этого справедлива ваша эпюра моментов. Мы же имеем дело с поршнем, длина которого сопоставима (равна, или несколько больше/меньше) с размером сечения. " Поскольку вы не выделили это красным, нам следует считать, что вы с этим согласны? Тогда в чем проблемы? Из этого и вытекает вывод о неприменимости модели балки для лопасти РЛД. 
Да, с этим абсолютно согласен, Поршень к балке никакого отношения не имеет. Я проанализировал все Ваши аксиомы и прекрасно Вас понял. Сожалею. А потому, как говорится, не смею больше обострять на этом внимание.
 
Роторно-лопастной двигатель с чисто вращательным движением ротора, без синхронизатора и т.п., реализован в двигателе с золотниковой камерой сгорания V=const в ОАО "НПО"Сатурн"...
Подробнее - в сборнике документов http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1379818887/0#0
Для "сумневающихся" - лично видел в работе на стенде.
К сожалению у меня файл не открывается, но чисто вращательное движение меня настораживает и наводит на мысль о роторно-лопастном шиберном механизме
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
К сожалению у меня файл не открывается,
Файл имеет формат "дежавю"(*.djvu) и ему нужен соответствующий просмоторщик, например "STDU Viewer".

но чисто вращательное движение меня настораживает и наводит на мысль о роторно-лопастном шиберном механизме
Нет. Там ближе к турбине. Фактически это и есть одна из их разновидностей.
 
Вверх