беспоршневой двигатель

hobbit

Американские военно-воздушные силы финансируют разработку беспоршневого двигателя внутреннего сгорания, которым планируется оснащать беспилотные летательные аппараты. Двигатели такого типа обладают высочайшей удельной мощностью и крутящим моментом при суперкомпактных размерах и весе. Инженеры-мотористы называют их двигателями с качающимся диском.

Принцип его работы и конструкция имеют сходство с роторным двигателем Ванкеля. Но это только внешнее сходство. Основным элементом мотора является диск особой криволинейной формы, установленный на Z-образном коленчатом вале. При вращении вала благодаря особой форме диска внутри корпуса двигателя попеременно открываются так называемые карманы, представляющие собой камеры сгорания. Их два. Топливовоздушная смесь впрыскивается в карманы, сжимается и затем происходит её возгорание от свечи зажигания. Расширение газов толкает диск, обеспечивая его вращение. Угловая доля рабочего такта в полном обороте вала – 270 градусов.

При равных весе и геометрических размерах они вдвое превосходят по мощности двухтактные моторы и вчетверо – классические четырехтактные. Кроме того, они крайне неприхотливы к типу топлива и пожирают буквально всё, что горит – бензин, дизтопливо, мазут, природный газ и водород.

Разработку двигателей с качающимся диском ведет консорциум частных технологических компаний Kinetic Research & Development и Baker Engineering. Цель, которую поставили военные перед исследователями, предусматривает создание двигателя мощностью 77 л.с. и весом не более 16,3 килограммов. По словам президента компании Kinetic Research & Development Майкла Боруты, частично цель уже выполнена – действующий бензиновый прототип, сделанный из стали,по весу соответствует техническому заданию. Цель по мощности также не представляется недостижимой. По – крайней мере, расчеты доказывают, что для заданного объема можно добиться отдачи более сотни лошадок!

Сейчас коллектив разработчиков начал работы по созданию второго поколения двигателя с качающимся диском, который будет сделан целиком из алюминиевого сплава. Его мощность составит 103 л.с.

Основными преимуществами ДВС с качающимся диском над традиционными ДВС, по мнению Майкла Боруты, являются следующие:

  1. два рабочих такта на каждый полный оборот коленвала
  2. идеальная сбалансированность
  3. малое количество вращающихся элементов, низкие потери на трение и долговечность
  4. возможность работы на очень высоких оборотах без перегрева
  5. измененяемая степень сжатия
  6. для повышения удельной мощности объем кармана в фазе впрыска может быть уменьшен по отношению к объему в фазе расширения газов
  7. объем кармана в фазе сжатия может быть увеличен для создания эффекта турбонаддува
  8. возможность использования внешней предварительной камеры сгорания может радикально снизить эмиссию углекислоты
  9. возможность использования внешней предварительной камеры сгорания позволит применять для питания мотора различные виды топлива
  10. двухдисковый дизайн мотора способен резко увеличить его удельную мощность и крутящий момент

создадим теоретическую копию этого двигателя! как оно работает? вся фишка в форме диска. и в том как он закреплен на валу. ведь он то, в отличие от вала, не вращается:)

hobbit

а откуда эта картинка взята, если не секрет?

deliter

А идея мне нравится =) “Принцип мясорубки”

Kitsok

Мне кажется, что проблемы с ресурсом будут такие-же, как и в Венкеля.

Constantine
Kitsok:

Мне кажется, что проблемы с ресурсом будут такие-же, как и в Венкеля.

нет не будут, потому что в отличие от ванкеля - здесь уплотнитель трется всегда под одним углом по отношению к “цилиндру”.
у Ванкеля две проблемы.
первая - уплотнитель треугольного ротора касается стенки под разными углами.
второе - торцевые уплотнители (сложно обеспечить равномерный прижим + проблемы связанные с температурными режимами.)
(вон - моторы формулы 1 вообще - разогревают перед тем как запустить, иначе они тупо не прокрутятся)))
а для россии - когда температуры скачут от -50 до +45…

dmitryu

нет не будут, потому что в отличие от ванкеля - здесь уплотнитель трется всегда под одним углом по отношению к “цилиндру”.
у Ванкеля две проблемы.

Трётся может и под одним углом, зато с разными скоростями.
Да ещё и сферический “цилиндр” 😃

Brandvik

Нутационный двигатель идеально уравновешен. В нём намного меньше перемещающихся частей. Края диска и, соответственно, его уплотнения перемещаются внутри сферической полости корпуса намного медленнее, чем бегают поршневые кольца в классическом ДВС при равной скорости вращения выходного вала. А это означает снижение износа и уменьшение затрат на преодоление сил трения.

foxfly

Думается- лифчики вверх бросать рановато: как известно, “гладко было на бумаге, да забыли про овраги” 😦
Пока не сделают и на пообкатают сотню- другую , пока не вылезут “глюки”-все это только красивый рисунок.😦
Сколько раз уже визжали при изобретении чего-нибудь: ах,ох?
И сколько раз это кончалось: ну…ууу 😦

Toreador

Возможно, я оказался ближе всех присутствующих к российскому аналогу (или прототипу) этого двигателя. Его автор мой друг Сергей Борисович Матвеев. Российский патент был получен им в 94 или 95 году. Внешне американец похож на него но прототип более сферичен конструкционно. Был сделан сайт с анимированным разрезом работающего двигателя, презентационный диск, гулявший потом по одному авиационному КБ, отсутствие финансирования, потом дефолт и т.д. и вот пожалуйста, в Америке. Потерпите немного, свяжусь с автором и надеюсь выложим здесь прототип.

Dr_On

Токсичным будет как и Ванкель.
И я согласен с Kitsok’ом, проблемы с ресурсом уплотнений будут такие же как и у Ванкеля. Кинематика-то движения диско-поршня, судя по всему, та же.

chabapok

Работать может и будет, но будет ли он лучше (технологичней, экономичней…) традиционной схемы - вопрос. За всю историю было изобретено десятки тысяч разных схем. Говорят на заводе малышева есть подвал с неудачными экспериментальными образцами и он заполнен под завязку.

Пророк
chabapok:

Работать может и будет, но будет ли он лучше (технологичней, экономичней…) традиционной схемы - вопрос. За всю историю было изобретено десятки тысяч разных схем. Говорят на заводе малышева есть подвал с неудачными экспериментальными образцами и он заполнен под завязку.

может просто до ума не довели? когда дизель сделал первый двигатель он тоже работал плохо, и считали его неудачным. а спустя некоторое время все такчки на таких ездят. если будут доводить вылизывать, и т.д. то думаю любой двиг можно жовести до чего нибудь дельного

foxfly
Пророк:

может просто до ума не довели? когда дизель сделал первый двигатель он тоже работал плохо, и считали его неудачным. а спустя некоторое время все такчки на таких ездят. если будут доводить вылизывать, и т.д. то думаю любой двиг можно жовести до чего нибудь дельного

Пройдет лет 50-жоведут.
Русский язык же- жовели?
Правда, мы это вряд ли увидим 😦
И такчкчи - будут на нем ездить.

foxfly
BALAL:

Это прокрокчизтво? 😵

Это- попытка писАть на языке предыдущего оратора 😃
“двиг можно жовести”

hobbit

то, что в россии существует предшественник, я знаю. весил он 20 кг по материалам интернета. американский на него похож. на счет уплотнений. в поршневом двигателе уплотнительное кольцо совершает движения с переменной скоростью. вот цилиндр действительно сферический. но с современными станками это не проблема вовсе.

new225
hobbit:

***вот цилиндр действительно сферический***

Сорри, но к сожалению все пока похоже на коня… 😦 Если с Ванкелем ресурс довели до мало мальски приемлимого, то здесь пока не все ясно …