Двигатель с разделённым циклом

[Антонов В.М.]

Как-то по радио Deutsche Welle (то ли в 2000-ом году, то ли ещё раньше) я услышал о конкурсе совершенствования двигателя внутреннего сгорания, объявленного фирмой Mersedes-Benz. Работал я тогда доцентом в Липецком государственном техническом университете. Идея конкурса показалась мне интересной, и я решил принять участие в нём.
Анализ термодинамического цикла четырёхтактного двигателя показал, что все большие потери двигателя вызваны тем, что каждый его цилиндр совмещает в себе и функции компрессора и функции двигателя. Потери можно резко сократить, если эти функции разделить: пусть одни цилиндры двигателя выполняют только такты всасывания и сжатия, а другие – только такты рабочего хода и выхлопа.

В том же 2000-ом году мной был разработан эскизный проект двигателя с разделёнными тактами. За основу был взят двигатель Волжского автомобильного завода; изменялась у него только конструкция головки.

Была предпринята попытка заинтересовать новым двигателем автомобильные и двигателестроительные заводы, но, к великому сожалению, этого сделать не удалось: переписка оказалась безрезультатной.

Тогда я подготовил статью о двигателе с разделёнными тактами и направил её в журнал «Автомобильная промышленность». В 9-ом номере 2001-го года эта статья была опубликована; называлась она «Два такта вместо четырёх». Со статьёй можно познакомиться по адресу:
http://technic.itizdat.ru/docs/antonov_v_m/FIL13645558840N867522001/

Для большей убедительности мной был выполнен термодинамический расчёт предлагаемого двигателя; этот расчёт был размещён в интернете по адресу:
http://314159.ru/antonov/antonov24.htm

На всякий случай выполненный эскизный проект (Опытно-конструкторская разработка «Двигатель тепловой с разделёнными тактами») был заверен нотариусом 31 января 2002 года.
- - - - - - - - - - - - - - - - -
История создания двигателя с разделёнными тактами получила продолжение в Соединённых Штатах Америки. Автомеханик-самоучка Carmelo Skuderi увлёкся идеей разделения тактов двигателя и оформил патент: Патент США №6543225 от 08.04.2003 года. В этом патенте двигатель с разделёнными тактами назван двигателем с разделённым циклом.
Нужно отдать должное автомеханику Carmelo Skuderi и его сыновьям (Стивен и Сэл): они смогли довести этот двигатель до состояния промышленного образца.
- - - - - - - - - - - - - - - - -
Жаль только, что и указанный патент и многочисленные интернетовские публикации закрепляют авторство изобретения двигателя с разделённым циклом за Carmelo J. Skuderi. Авторство всё-таки по справедливости принадлежит мне – Антонову Владимиру Михайловичу.
И как автор, я хотел бы называть двигатель с разделёнными тактами – Русским двигателем.

 

[Fan-Fen2]

Не отчаивайтесь Вы так... Все идет протоптанной дорогой. Попов изобрел радио, Маркони внедрил радио в массы. Результат: на 100-летие демонстрации радио Поповым родное радио России объявило Попова мошенником и обманщиком царя-батюшки.
По Вашей теме - аналогично. Особенно то, что существует российский патент от 1992 года (заявка от 1983 года) на раздельный цикл для ванкеля (см. рис.). Американцы заменили ванкель поршневой группой, запатентовали и продемонстрировали двигатель в металле - это их главная особенность и достижение. Спустя сто лет их ругать не будут.

 

[А.Г.К]

Господа, а может не стоило городить огород? Взяли и посмотрели бы на двигатель Непир-Номад. Обычный 2-х тактник с приводным нагнетателем и турбокомпаудом.

 

[IgIs]

Эта тема - про двигатели с разделенным циклом- обсуждалась на соседней ветке в этом разделе форума - "Рабочий процесс ДВС". Смотрите там

 

[Владимир П-к]

Для большей убедительности мной был выполнен термодинамический расчёт предлагаемого двигателя; этот расчёт был размещён в интернете по адресу: http://314159.ru/antonov/antonov24.htm

С таким илюстративным  материалом трудно ожидать, что Вас кто-нибудь поймет. Например поэ.7 заслонка на что указывает и где эта заслонка. Что так трудно сделать кинематические схемы циклов и положения крана- распределителя и преподобной заслонки. Если бы Вы их прочертили уверяю у Вас у самих в голове многое бы проянилось, а так сами с удовольсвием блуждаете и и еще других за собой зовете. Или ... чертить не умеете :-?

 

[Антонов В.М.]

С таким илюстративным  материалом трудно ожидать, что Вас кто-нибудь поймет. Например поэ.7 заслонка на что указывает и где эта заслонка. Что так трудно сделать кинематические схемы циклов и положения крана- распределителя и преподобной заслонки. Если бы Вы их прочертили уверяю у Вас у самих в голове многое бы проянилось, а так сами с удовольсвием блуждаете и и еще других за собой зовете. Или ... чертить не умеете :-?

Прошу прощенья!

После эскизного проекта мной был изготовлен рабочий проект двигателя с разделёнными тактами. За основу был выбран ВАЗовский четырёхцилиндровый двигатель; изменялась у него только головка. Вместо клапанов были установлены два распредвала (поворотные краны). В режиме компрессора должен был работать один цилиндр; три остальных должны были совершать рабочие ходы и выхлопы.
По этим чертежам (с некоторой технологической доработкой) знакомые инженеры из города Вельска Архангельской области изготовили детали, но до конца дело довести не успели: заводик, на котором они работали, закрыли, а их выгнали на улицу.

(Пытаюсь разместить здесь изображение с головкой двигателя, но у меня ничего не получается.)

Антонов В.М.

 

[Антонов В.М.]

Попытаюсь разместить здесь чертёж

1 - Головка двигателя.
2 - Камера сгорания.
3 - Распредвал (кран) 1.
4 - Распредвал (кран) 2.
5 - Асбестовая прокладка.

 

[Sykes]

Анализ термодинамического цикла четырёхтактного двигателя показал, что все большие потери двигателя вызваны тем, что каждый его цилиндр совмещает в себе и функции компрессора и функции двигателя

Видимо для Вас является большой тайной тот факт, что большие потери связаны не с совмещением цилиндром функции компрессора и двигателя, а с тем, что почти половина тепла, вырабатываемого в процессе сгорание, не участвует в процессе получения механической работы, а банально греет атмосферу.
А вообще немного странно видеть как человек, изучающий альтернативную энергетику, ломает голову над давно изжившим себя ДВС 😉

 

[Антонов В.М.]

немного странно видеть как человек, изучающий альтернативную энергетику, ломает голову над давно изжившим себя ДВС 

Уместное замечание.

Видимо для Вас является большой тайной тот факт, что большие потери связаны не с совмещением цилиндром функции компрессора и двигателя, а с тем, что почти половина тепла, вырабатываемого в процессе сгорание, не участвует в процессе получения механической работы, а банально греет атмосферу.

Именно с устранением этих потерь связана идея разделения тактов. Предлагаемый двигатель не нуждается в жидкостном охлаждении; наоборот, его следует укутывать, чтобы сохранять тепло.

 

[Бриг]

Попытаюсь разместить здесь чертёж

Господин Антонов: рисунки сюда втыкаются очень просто: достаточно нажать курсором на кнопку :"Обзор" и выбрать рисунок на Вашем компьютере. Но....рисунок видимо не должен превыщать некие габариты как по линейным размерам(я обычно сливаю не более 1000 пиксел в ширину и высоту) и по обьему байтов(не более 200). А впрочем: спросите у Администрации. Подобные правила применяются практически на всех форумах, чтобы не размещали плакаты метр на полтора.... 😀

 

[Edg]

Именно с устранением этих потерь связана идея разделения тактов. Предлагаемый двигатель не нуждается в жидкостном охлаждении; наоборот, его следует укутывать, чтобы сохранять тепло.

Вам уже указали на ветку, которую следует обязательно прочесть - легко найдете в этом разделе.
"Рабочий процесс ДВС".

Если кратко, ваши возрения на ДВС наивны и ошибочны, знание  работы и процесса аналогично - почитайте указанную ветку, есть шанс понять и осознать свою невысокую компетентность и "поумнеть" - не сердитесь, обидеть Вас не хочу, просто говорю как есть без реверансов. 🙂

 

[Сергей Королёв]

У меня вопрос по конструкции вращающегося "крана". Сдаётся мне, он будет камнем преткновения. Можете показать чертёж с пояснением, каким образом обеспечивается герметичность, теплостойкость и всё остальное, что ему приходится выдерживать?

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

У меня вопрос по конструкции вращающегося "крана". Сдаётся мне, он будет камнем преткновения. Можете показать чертёж с пояснением, каким образом обеспечивается герметичность, теплостойкость и всё остальное, что ему приходится выдерживать?

Не буду отвечать за других, но укажу, как, по-моему, эффективнее и проще всего это решается для поршневиков:
Двигатель Дойла
Он же.
Там, коротко говоря, КС сама себе золотник.
Подробнее: Ротативный поршневик (то есть, поршни и цилиндры вращаются в блоке, не совершают поступательных движений отн. "вала", но совершают отн. друг друга), поршни смотрят головками в центр, шатунами наружу, а вместо башки цилиндров - неподвижная камера сгорания с одной или двумя (не помню точно, а видео на компе глючит) прорезями с пластинчатыми уплотнителями с Ванкелей, которые, в силу их неподвижности, можно охлаждать водой.
Компрессорные и рабочие цилиндры поочерёдно проходят мимо  прорезей к КС , сообщаясь в этот момент с нею. Всё.
Преимущества - не нужен золотник, лёгкий двигатель.
Единственные два недостатка - необходимость создавать дрыгало с нуля (и схема автора темы, и тот же Заяц применимы к существующим моторам), и усиленное боковое трение поршней, присущее, к сожалению, ротативным схемам.
Альтернативно, чтобы вкрячивать в существующие пихла, можно заставить вращаться саму КС, но она же, зараза, горячая - и с уплотнениями головняк будет, и со смазкой.

А вообще название этой темы наводит мысли скорее о двиглах типа Скудери, Тур и иже с ними, которые жгут топливо прямо в рабочих цилиндрах, а не в общей "турбинной" КС, как у автора темы. :IMHO Камрад Антонов, может, поменяете название темы?

 

[sergio111]

Не буду отвечать за других, но укажу, как, по-моему, эффективнее и проще всего это решается для поршневиков:
Двигатель Дойла

поправьте меня, если я ошибаюсь. В двигателе Брайтона  компрессор создавал давление в ресивере. Воздух из ресивера, при постоянном давлении, поступал в камеру сгорания, куда капал керосин.  Рабочее тело, через золотниковый механизм(!) поступало в рабочий цилиндр. Похожий процесс имеет и  двигатель Джона Зайца, а именно, движением рабочего тела управляют клапаны. В двигателе Дойла не видно золотников, рабочее тело одинаково давит как на поршень компрессора так и на рабочий поршень. Поэтому имею большие сомнения в работоспособности данной схемы. Наверное именно поэтому не слышно про работающий двигатель http://www.youtube.com/watch?v=CTUefqBpBI0 фирмы StarRotor. Также не слышно что реализован аналогичный проект мексиканского изобретателя (см рисунок).

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Не буду отвечать за других, но укажу, как, по-моему, эффективнее и проще всего это решается для поршневиков:
Двигатель Дойла

поправьте меня, если я ошибаюсь. В двигателе Брайтона  компрессор создавал давление в ресивере. Воздух из ресивера, при постоянном давлении, поступал в камеру сгорания, куда капал керосин.  Рабочее тело, через золотниковый механизм(!) поступало в рабочий цилиндр. Похожий процесс имеет и  двигатель Джона Зайца, а именно, движением рабочего тела управляют клапаны. В двигателе Дойла не видно золотников, рабочее тело одинаково давит как на поршень компрессора так и на рабочий поршень. Поэтому имею большие сомнения в работоспособности данной схемы. Наверное именно поэтому не слышно про работающий двигатель http://www.youtube.com/watch?v=CTUefqBpBI0 фирмы StarRotor. Также не слышно что реализован аналогичный проект мексиканского изобретателя (см рисунок).

Будьте внимательней. У братьев Дойл всё вращается вокруг камеры сгорания, которая, в свою очередь, стоит неподвижно и в боку имеет прорези (с маздовскими уплотнителями с Ванкелей), через кои цилиндры и сообщаются с ней в районе своих ВМТ. Я же говорю, КС сама себе золотник.

 

[sergio111]

КС сама себе золотник.

кажется я понял. сжатый воздух поступает в камеру сгорания, когда поршень компрессора находиться практически в верхней мертвой точке. в этот момент неважно какое давление в камере сгорания (см рисунок).
Очень интересно.
А что скажет АГК, RVD по вопросу перспективности данного двигателя?

 

[RVD]

Я пас в обсуждении маразматических проектов.

 

[gneta]

Владимир Михайлович, не переживайте, давно замечено что новые
открытия появляются одновременно в разных уголках планеты. Объясняется сие  Теорией Психосферы.
Двигатель подобный мексиканскому (выше на эскизе), я придумал году в 95ом, только в моем случае процесс был циклический.
Посему считаю, кто довел мотор до серии, тому и литавры.

 

[RVD]

Владимир Михайлович, не переживайте, давно  ... .

описан во всех подробностях в книге "Судовые роторные двигатели" Авторы: Акатов Е.И. Болотов В.С. и др. изд. Судостроение Ленинград 1963 год стр.27 рис 4в. Изобретатель: Г. Фриц (H.Fritz), а так, двигатель Майера, Борковского, Фролова, Маслова ............... . И практически ничем от них не отличается.

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Владимир Михайлович, не переживайте, давно  ... .

описан во всех подробностях в книге "Судовые роторные двигатели" Авторы: Акатов Е.И. Болотов В.С. и др. изд. Судостроение Ленинград 1963 год стр.27 рис 4в. Изобретатель: Г. Фриц (H.Fritz), а так, двигатель Майера, Борковского, Фролова, Маслова ............... . И практически ничем от них не отличается.

А читать о них гидэ? Там же, в "Судовых..."?