Comments 52
Не получится ДВС - соберите компрессор или насос.
У Liquid Piston идея более рациональная, как мне кажется. Там они как бы инвертировали ванкель, и овальный ротор ходит по трем полостям.
LP уже черт знает сколько лет (20) пытается довести свой "перевернутый Ванкель" до ума, но пока всё ещё находится на стадии опытных образцов и получения военных контрактов "на разработку" двигателя. Явно всё не так просто.
У них довольно скромные рабочие объёмы, как на этой анигифке примерно. Но «перетекающий поршень» крут, он был одной из причин, по которым я решил «слиться» (при примерно той же сложности изготовления он явно ближе к идеалу подобрался).
Вообще сейчас тренд скорее в сторону КПД, чем удельной мощности, поэтому не только Мазда и династия Школьников не при делах вместе со мной. Будущее за таким вот дизельком, без охлаждающей рубашки, с водяными форсунками (глаза фанатов паровых машин сейчас зажглись надеждой), вот только из какого такого павлина-мавлина титана делать ЦПГ, чтобы она пережила работу на малом газу, когда пар плюс оксиды азота (типичная проблема дизелей) образуют целую пачку кислот? Причём там даже можно решить главную проблему цикла Аткинсона — плохую работу на малой мощности, когда нечему расширяться в дополнительное пространство. Ставим широкий клапан и на малой мощности просто «открываем его настежь», чтобы цикл превратился в цикл Отто. Хотя если учесть расширение пара, возможно, это даже не потребуется, потому что эта проблема может сама уйти через пять минут прогрева движка.
Знакомое чувство: загораешься идеей, кажется реализуемой, но детали, которых не знаешь в начале, её убивают.
В проблему уплотнений и обычный Ванкель влип, а у вас что-то ещё более экзотическое.
А до Ванкеля Баландин и куча других изобретателей, с теми же вращающимися заслонками вместо клапанов.
Хотя если использовать для паровых двигателей или других насосных систем, где не происходит высокотемпературного химического преобразования - вполне рабочие системы, с другой стороны у них термический КПД мал.
Да, компрессор - это "ДВС наоборот". Надо сначала опробовать идею, сделав компрессор.
Чтобы не клинило от нагара, можно использовать два таких механизма на одной оси: один с шестернями (для преобразования движения), а другой - точно такой же, но с роликами вместо шестерёнок (рабочий).
Тоже про это подумал. Только не ролики, а подвижные перегородки с маслосьемниками.
С перегородками будет проблема, как добиться чтобы они всё время были перпендикулярны направлению движения.
Хотя, можно этого добиться. Надо соединить эти мини-поршни (подвижные перегородки) друг с другом "паровозиком" через направляющее кольцо. И тогда второй механизм (с шестернями) уже не будет нужен.
Мини-поршни должны контактировать с криволинейной поверхностью не через обычные маслосъемники, а через ролики, чтобы было качение, а не скольжение.
Чтобы уменьшить нагар - такие моторы должны работать на метане. А для смазки можно поискать какую-нибудь высокотемпературную негорючую смазку (типа силиконового масла, но с более высокой рабочей температурой).
Силиконовое масло превратится в песочек и протрёт мотор до дыр. Метан тоже даёт не только оксиды углерода, но и сажу, хоть и немного.
более того, любой процесс сгорания далеко не так линеен, как пишется по максимально энергоэффективной формуле. там ещё куча радикалов и как они между собой, маслом, железом, алюминием, кучей газов в воздухе и углеродом и другими присадками в сплавах взаимодействуют - никто спрогнозировать не в состоянии.
Единственный крупносерийный ротор был у Мазда, и тоже сложили крылья.
Иногда некоторые технологии могут быть тупиковыми.
Идея ТС красивая и интересная, но тут минус очевиден сразу - трение по торцам, причём скорость скольжения на радиусе вращения разная. Именно этот факт заставил меня отказаться вообще от попыткой размышления над любыми роторниками. Если будет время как-то, или найду, то попробую создать безроторный генератор, решение техническое для этого циклоида у меня есть - движение поступательное, без смены направления по линии на обратное ("безвозвратно" поступательное), но циклоил требует небольших опытов и возможно я их скоро проведу (на новогодних праздниках, у меня для этого есть всё, кроме времени)
https://rutube.ru/video/b7c5980775479639b3fffb1240988e56/
От ротора думаю избавится, поменяв ролями магнит с металлическими шариками, получится безроторный генератор, если трубку обмотать катушкой и обеспечить цикличность
. Статью ТС лайкнул.
трение по торцам, причём скорость скольжения на радиусе вращения разная
О, кстати. Действительно, если у ванкеля можно просто тоненький треугольник-рамочку сделать и подпружинить изнутри, чтобы работала по типу поршневого кольца, то тут вообще ничего не сделать — сателлиты быстро прогрызут себе хитровыкрученные мышиные ходы %)
Не сложили. Но не массово.
А вот хрен сложили!
Недавно вышла mx-30 (я хрен знает почему такое название для такого автомобиля), погуглите. И да, там ротор! (Но есть нюанс)
Подскажите, плиз, кто знает. Как быстро копится нагар? Сколько моточасов? Насколько дорого заехать на ТО и почистить? Ванкель и прочие как часто чистят? Насколько истираются шестерни при чистке, до чистки (от нагара)?
И упоминание про водород - если в таком случае нагар будет следствием подгорания прокладок и окисления масла (которое можно уничтожить?), то очевидно, что промежутки между ТО будут очень большими, чего, собственно, нам всем доктор и прописал.
Ну и вспомним войну. Беспилотники. Одноразовые. Им ресурс не нужен. 10 моточасов - за глаза.
Или вариант попроще - максимально дешёвый двигатель. То есть либо весь выкидывается, либо какие-то части. Суть то же ТО, но без дорогой обработки. Хотя опять же - нужно знать цену обработки. Если выкидывать только сателлиты, то вообще копеечный вариант. Сателлиты, разумеется, номерные - размер меняется с номером ТО.
Коротко говоря - ниша есть однозначно. Вопрос лишь в умении к ней приспособиться, в первую очередь, продав идею буржуям с толстыми мешками денег. На этом этапе подавляющее большинство изобретателей сдувается в ноль. Так что вопрос не в мозгах, вопрос в деньгах. Хотя мозги тоже не будут лишними.
Насколько дорого заехать на ТО и почистить?
Неприемлимо дорого, как мне кажется. Требуется полна разборка агрегата. Химией не получится.
Ванкель и прочие как часто чистят?
Там апексы скоблят по поверхности, соскобленное улетает в выхлоп.
Насколько истираются шестерни
Тут, как мне кажется, шестерни будут наоборот, увеличивать свой диаметр, вплоть до заклинивания. Нагар будет наклепываться и уплотняться на поверхностях катания.
Ну и вспомним войну. Беспилотники. Одноразовые. Им ресурс не нужен. 10 моточасов - за глаза.
Для этого да, вероятно, сгодится. Можно движок вообще пластиковый делать. Делали же раньше кустарные деревянные поршни для мотоинструмента.
Можно движок вообще пластиковый делать. Делали же раньше кустарные деревянные поршни для мотоинструмента.
Если получится вот это, можно для любительских гонок печатать «на одну покатушку», но это всё будет всё равно что-то крайне нишевое…
Неприемлимо дорого, как мне кажется. Требуется полна разборка агрегата
Если вся арматура висит на стенках цилиндра, то остаётся лишь снять боковые крышки. 4 болта на крышку. Вынул сердцевину, сунул новую. Доступность для ТО при конструировании двигательного отсека обеспечить. Минут 15 возни.
шестерни будут наоборот, увеличивать свой диаметр
Можно небольшое трение к качению зубов друг по другу добавить - неидеальная эвольвента позволит стирать дополнительный нагар, при этом было бы неплохо подобрать режим стирания так, что бы в среднем стирался только нагар. Выявить набор режимов образования нагара, заставить контроллер следить и запоминать время работы на каждом режиме, при достижении критического уровня нагара включать двигатель на профилактический режим с максимальным трением для очистки зубьев. Да, нетривиально, но в идеале получится самовосстанавливающаяся поверхность.
Хотя конечно, в сравнении с минимальными умственными усилиями на привычных двигателях всё это выглядит каким-то нездоровым увлечением.
Идея с трением мне нравится, но я не понимаю как такой двигатель можно обслуживать. Малые Шестерёнки вроде никак не синхронизируются между собой, а при обычном расположении двигателя они выпадут при вытаскивании ротора. Как их потом правильно поставить - совсем не понятно. Если на ГБЦ есть одна конкретная метка с которой сложно ошибиться, то тут аж 8 факторов.
иногда нагар жёстче материала, из которого шестерни сделаны. те же корунды или молибдены с смазки.
и не только. на ремзаводе, когда его в начале 2010х разносили, старый мастер рассказывал что очень большая часть из стоявших в резервах бензиновых газонов во многих частях имели отсутствующую половину поршневой (поршни с гильзами и шатунами), вместо них старательно вырезанные чурбачки с прорезями под шатуны коленвалов.
с дизелем такое не прокатывало. а когда 21 семейство моторов заменили родственниками 420 семейством (начало 2000х), то и сошло на нет.
Завораживает. Удачи с прототипом )
Меня в свое время неслабо торкнуло от термоаккустического двигателя Стирлинга. Это ведь если в сочетании с линейным генератором - идеальный двигатель получается - минимум движущихся частей, высокий КПД.. Но подозреваю что там тоже все не так хорошо как кажется, если судить по красивым картинкам.
Там вопрос - как снимать энергию этих микроколебаний. Амплитуда небольшая, частота большая.
Обмотка + магниты?
Речь идёт об акустических колебаниях. Как превращать энергию акустических колебаний (звука) в электричество? Фактически требуется микрофон. Но как снимать киловатты мощности с микрофона? Ведь подвижная часть микрофона принимает лишь малую часть мощности звука. Если сделать её тяжелой, звук просто не сдвинет её с места. Нетривиальная инженерная задача однако.
У меня есть мысли как решить эту задачу, но надо проверить на практике.
Это не планетарный механизм, так как нет водила. И вряд-ли предвидится.
В данном исполнении это набор паразитных шестерен в контакте со внешним и внутренним зацеплением.
Мало того, что такая конструкция очень требовательна к точности изготовления и монтажа, которая плывёт при нагреве и нагрузках, так есть еще одна, не озвученная проблема.
Внутреннее "колесо" имеет штук 80 зубьев, шестерня - 12. Передаточное число приблизительно 7.
Если "ротор" будет вращаться с обычной автомобильной скоростью в 1500 об\мин, то паразитки выйдут на 10000 оборотов в минуту и всё это разлетится к едрене фене.
Красиво крутящаяся штука, не более. В технике таких необычных вещей хватает, кажется что-то в этом есть, на самом деле обманка
У обычного двигателя 1 вспышка на 2 оборота, а у ванкеля 3 вспышки на оборот. Поэтому частота вращения 1500 обычного мотора будет соответствовать частоте 250 ванкеля (если сравнивать по частоте вспышек горючей смеси).
Шестерням ничего не мешает вращаться на 10000 и более, в турбинах они же крутятся и ничего. Тем более, это паразитки и разлетаться им некуда и нечему, подшипников в них нет. Единственное только, выть будут как в турбинах, что для современных комфортных авто может быть неприемлимым.
Турбины бывают разные, факт. Из этой штуки ванкель не выйдет, потому, что ванкель из самого ванкеля не выходит :-). Страшное это дело - контакт по линии.
Про 10000, ну я бы поостерегся. Случаи разные бывают, материалы, надежность, циклы нагружения и подшипники. С такими частотами вращения это будет аццкий механизм, гироскопы с плавающей осью, которые разлетятся как шрапнель, выпиливая всё вокруг.
А вот как миксер.... что-то в этом есть.
Вжиу-вжиу.... и все масло из картера пеной повылетало
Р.S. Поглядел в интернетах. Пишут, фишка ванкеля в высоких частотах.
"Двигатель Ванкеля заметно мощнее, так как его рабочие частоты вращения несколько выше – до 10-12 тыс. оборотов"
Двигатель Ванкеля заметно мощнее, так как его рабочие частоты вращения несколько выше – до 10-12 тыс. оборотов
У китайской бензопилы с примитивнейшим двухтактным поршневым двигателем - где-то столько же. У четырехтактных мотоциклов - тоже бывает где-то так же. У многоцилиндровых двигателей гоночных автомобилей и гоночных мотоциклов - еще в полтора раза выше. В общем, идея понятна, для увеличения мощности нужно либо наращивать момент, либо обороты. Ну а лучше одновременно. Сейчас в автомобильном транспорте популярен способ наращивания момента за счет наддува, что позволяет получать высокую литровую мощность при умеренных оборотах, при которых нормально работают отработанные конструкции механизмов газораспределения, а также лишь умеренно растет нормальный износ. Для мотоциклов этот способ не прижился, хотя принципиальных ограничений его применению нет. Ну а гоночные двигатели имеют то отличие, что их ресурс - одна из наименее значимых характеристик, как впрочем и стоимость изготовления.
Вот вот, лет 30 прошло когда я последний раз сдал ТММ и забыл) ,но что-то мне подсказывает ,что достичь скорости доступной для скольжения в зубчатой передаче практически не возможно...)
При учёте идеальной подгонки на холодной, должен быть зазор для температурного расширения,а его можно достичь либо за счёт цилиндрового сателлита либо за счёт изначального зазора в зацеплении. Хотя с ТММ у меня было на 4-))
То, что советуют коллеги про компрессор, хорошая бизнес идея. В РФ отсутствует внутреннее предложение рынка малого компрессоростроения как класс, есть только перекупы из Китая под собственными брендами. В отличии от рынка ДВС. Порядок цены около 700$ за 1 м3/ч для ориентира на винтовых компрессорах, если делать бизнес-модель. И проблемы с нагаром нет.
Какой смысл в этих шестеренках? Ротор и статор зафиксированы друг по отношению к другу. Да и мне кажется что шестерёнки это какая то смесь качения и трения.
NickDoom, спасибо Вам за статью. Вопрос. ИМХО, при детонации ротор не сможет вращаться т.к. газы будут одинаково давить на внутреннюю шестерню слева и справа от точки вращения. Центр вращения нужно выносить из геометрического центра, тогда будет создаваться вращательный момент. Ваше мнение? Спасибо.
Как мы не изобрели роторный двигатель на новых принципах