Роторные двигатели - идеи и критика.

Турбина= вторая ступень расширения, компрессор= нагнетательная часть. К слову, системы ПД, где турбина отдаёт мощность не компрессору, а на вал двигателя(через редуктор, муфту) называют "турбокомпаундом".
Абсолютно верно! Не важно как именно организован процесс, суть очень похожа. Для выбора нужно просто сравнить 2 варианта по техническим и экономическим параметрам. И тут и там есть + и "-". Плюсы в 3-х Грея на мой взгляд перевешивают  😉
 
Важнее то, что первая ступень реально может работать компрессором, а 3-я типа компаундом.

Схема РД Грея в варианте компрессора имеет наименьшие габариты среди эпитрохоидных, однако требует установки клапанов, что снижает надежность. Бесклапанный компрессор пока никто не придумал. См. «Трохоидные роторные компрессоры» Р.М.Сухомлинов. «В.Ш». 1975. Стр.104.
Может лучше применить  обычный турбокомпрессор или "турбокомпаунд". 🙂
РУЭ (апексы) на ванкелях за 60лет достаточно отработаны. А ведь там они работают поистине в адских условиях. Ванкель сделал неправильный выбор, расположив уплотнительные элементы (РУЭ) на роторе, отсюда все проблемы РПД.  Мы должны исправить его ошибку. Ибо никогда не будут нормально работать РУЭ если на них действует перегрузка от 1400g до отрицательных 220g в течение каждой четверти оборота ротора! РУЭ сжимается со страшной силой, затем растягивается, - начинает прыгать на зеркале статора, превращая его в «гребенку» и пропуская газы. Так прыгает мяч на полу, если ударить по нему сверху.  По сравнению с этим, даже в дизельном РД «П» или РД Школьника они работают в «тепличных» условиях.
 
...варианте компрессора имеет наименьшие габариты среди эпитрохоидных...
Отлично!

Бесклапанный компрессор пока никто не придумал. См....
Не вижу проблем. Если будет работать газораспределение в РД "П", то и в варианте РК (роторного компрессора) тоже будет работать.

Может лучше применить  обычный... 
Да кто его знает... 😉 может и лучше. Может на компрессорных мерсах лучше было бы применить турбонаддув или турбокомпаунд? В чем-то лучше, в чем-то хуже. Все имеет право на жизнь... 🙂
 
Ванкель сделал неправильный выбор, расположив уплотнительные элементы (РУЭ) на роторе, отсюда все проблемы РПД.  Мы должны исправить его ошибку.

Это один из недостатков. причем не самый главный.

РПД Ванкеля уступает ПД по всему комплексу показателей (кроме удельных).
Нет возможности обойти ПД (а тот тоже достиг предела -выжатый лимон).
Тогда большая поверхность площади полостей(потери в стенку),  проблемы с увеличением СС, проблемы со смазкой, худшая экологичность более низкая экономичность делает его применимым в строго определенной сфере.

Двигатель Грея тоже при прочих равных уступает ПД, и в перспективе не способен обойти его. Но как альтернатива ванкелю может быть.

Правда. надо убедить производителей соответствующих ванкелей изменить соответствующую технологию.
 
Мы должны исправить его ошибку.
Пожалуй не стал бы так формулировать... пожалуй правильнее: "мы имеем возможность ее исправить...". 😉
Что-то ветка стала засыхать, а мне так и не удалось услышать мнения, которые я надеялся услышать...
 
Если есть возможность - выложите ссылку, схемку, иль чертёж...этого "энидайна".
Этот двигатель был в книге "Разработка двигателей необычных конструкций за рубежом". Как то так. Там был вид этого двухроторного Ванкеля и с тремя роторами тоже.
Энидайн представлял их себя ротор с поршнями, который вращался внутри статора и газораспределение шло через окна последнего (как золотник).
То есть все любимые примочки РПДшников, но работал он только на ХХоду... 🙂
 
Варианты "ванкелеподобных"
 

Вложения

  • wank1.jpg
    wank1.jpg
    73,8 КБ · Просмотры: 117
Правда. надо убедить производителей соответствующих ванкелей изменить соответствующую технологию.

Эффективнее , чем в РПД, охлаждение ротора РД «П» топливно-воздушной смесью и смазка масляным туманом. Значительно меньшее перекрытие фаз газораспределения расширяет диапазон оборотов РД «П», улучшает экономичность. Обработка наружной поверхности эпитрохоиды (ротора) более технологична, чем внутренней поверхности (у двигателя Ванкеля). Теоретически, при прочих равных условиях, схема с внешней огибающей дает более высокую мощность, чем схема с внутренней огибающей, т.к. имеет 3 рабочих камеры против двух, соответственно в 1,5 раза больший рабочий объем. Габариты и масса РД "П" при этом меньше за счет меньшего параметра С.
Равномерность крутящего момента РД «П» эквивалентна 3-секционному РПД или 6-цилиндровому поршневому двигателю (ПД). Кроме того, в РД «П» возможно выполнение 5 или 7 рабочих камер в одной секции, что по равномерности крутящего момента соответствует 8 или 12-цилиндровому ПД и позволяет получить на порядок больший рабочий объем в одной секции. Двигатель Ванкеля для увеличения равномерности вращения и/или рабочего объема приходиться выполнять многосекционным, что усложняет конструкцию,  увеличивает стоимость, массу, габариты и уплотняемый периметр, снижает надежность и т.д. С увеличением числа камер степень сжатия (СС) снижается.
 
В предложенном двигателе РД «П»  рабочая смесь/воздух подогревается в роторе (охлаждается ротор, - не нужны подогреватели смеси), что улучшает испарение топлива и повышает экономичность за счет более полного и быстрого сгорания, токсичность выхлопа снижается на 40%. Подогрев смеси уменьшает ее плотность, - фактическая СС уменьшается, а степень расширения остается равной номинальной СС, - получается цикл с продолженным расширением (ЦПР). Причем, нагретая смесь не теряет тепло бесполезно в интеркулере, как в ПД. Удельный расход топлива снижается на 10-15%. В ПД применение ЦПР вызывает рост габаритов, массы и снижение мех. КПД. В РД "П" это выражено в меньшей степени, кроме того, он имеет фору в виде 4-кратно меньшей массы и габаритов. Можно дополнительно подогревать смесь отбирая тепло у выхлопных газов.
 
внешней огибающей дает более высокую мощность, чем схема с внутренней огибающей, т.к. имеет 3 рабочих камеры против двух, соответственно в 1,5 раз

Нет, так не бывает. При прочих равных. заданными ограничениями (15 м\с). кинематика ничего не дает. Просто будет длиннее линия обката и меньше обороты.

Для понимания сходу, мощность - это расход топлива в сек(при прочих равных естественно -одинаковый КПД. один вид топлива и т.д.) .
 
Mario-w-Engine.jpg

далее по http://translate.google.ru/translat...pedia.org/wiki/Moller_M400_Skycar&prev=search
двигатели Ванкеля они называют "Rotapower" которые имеют прямой привод двигательной вентилятора. [12] [13] Каждый вентилятор приводится в Кевлар -lined корпуса с экранами потребления, чтобы обеспечить защиту для окружающих. [12] Skycar имеет четыре двигателя гондолы , каждая с двумя двигателями, управляемыми компьютером Rotapower. Все восемь двигатели работают независимо друг от друга и, как показано в ходе привязанного полета, позволит вертикальной контролируемой посадки если какой-либо один провал. [12]

Двигатель Rotapower Ванкеля объявил свободу Motors имеет заявленную возможность работать на любом топливе. [13] Более ранние модели Rotapower используется бензин .

На 1 ноября 2013 Moller объявил, что 530 куб.см Rotapower двигатель достиг 102 лошадиных сил (76 кВт), используя спирт (этанол) на испытательном стенде, получая эффективную 3 лошадиных сил на фунт (5 кВт / кг) массы. [14]

Несмотря объявлений с 2001 года [15] двигатель Rotapower [highlight]никогда не были произведены[/highlight] в качестве продукта. В 2009 году Moller утверждал, что отставание 900000 заказов для двигателя, но эти заявленные единицы[highlight] не были изготовлены.[/highlight] [16]
даже с стариной Ванкелем не так все легко и просто...
 
Нет, так не бывает. При прочих равных. заданными ограничениями (15 м\с). кинематика ничего не дает. Просто будет длиннее линия обката и меньше обороты.
Для понимания сходу, мощность - это расход топлива в сек(при прочих равных естественно -одинаковый КПД. один вид топлива и т.д.) .

Расход топлива в сек. пропорционален рабочему объему (РО). У ванкеля объем 1 камеры теряется на газообмен (как в 2-тактном ПД), поэтому РО на 33% меньше, чем у РД «П» (при прочих равных).
Оптимальная средняя скорость скольжения апексов в РПД – до 30м/с (15м/с – это для ПД), в РД «П» - может достигать 120м/с.  (при мех. КПД 0,96). Как я уже писал, кинематика РД сильно зависит от параметра «С».
С.С. Баландин. Бесшатунные двигатели.М.М. 1972. Стр.25.
 
При прочих равных. заданными ограничениями
Видимо речь идет об удельных показателях. При той же скорости и габаритах двиг на внешней огибающей выдает больше мощности , чем двиг на внутренней. И это логично. Поскольку при внутренней (ванкель и иже с ним) апексы проходят по всему периметру внутренней камеры (области всаса, сжатия, рабочего хода и выпуска), а у "внешнеобогнутого" апексы скользят только по поверхности ротора, тогда как камеры (они же и цилиндры) остаются снаружи. (наружная огибающая)
 
По опубликованной схеме РД  Школьника вычислил параметр формы  С = 2,35. Это практически не отличается от применяемого в РПД Ванкеля  С = 2,25 - 2,55. По видимому А.Школьник тупо скопировал «лапоть» - эпитрохоиду с РПД. Синхронизирующие шестерни внутри ротора (как в РПД). При такой геометрии указанные показатели вряд ли могут быть достигнуты. В  РД «П» вынос синхронизирующих шестерен из ротора позволил уменьшить С до 1,75, - до предела обжать эпитрохоиду ротора и радиальный габарит РД.
 
При такой геометрии указанные показатели вряд ли могут быть достигнуты.
Мне кажется на этой стадии вряд ли можно оценить возможную зависимость параметров РД Школьника от С. Думаю, что если РД Грея в принципе будет работоспособен, то это уже будет большим достижением. А в дальнейшем параметры можно будет и оптимизировать. Потенциально показатели могут получиться неплохими.

с. а 120 м\с - что то уж совсем турбинное.
Стриж говорил, что у его РД апексы контактируют с поверхностью ротора только на низких оборотах (при пуске). В дальнейшем они фиксируются в пазах на некоторой высоте и уплотнение становится бесконтактным. Поэтому такие скорости. Почитайте его сообщения в этой ветке. Поскольку у РД Грея апексы стоят на корпусе (неподвижно) это вполне осуществимо в отличие от ванкеля.
 
Вряд ли. Чем коленвал РД хуже коленвала ПД? Его же крутят в спорте до 15-20 тыс об/мин. Наоборот. У РД эксцентриситет меньше, шатунов нет, поршни не болтаются, все уравновешено. Ограничения только по газодинамике. Но и тут все намного лучше. Так что ничего не должно "вылезти"... 😉
 
Назад
Вверх