ДВС (нетрадиционной конструкции) - обсжудение модели
uxus
Крылья, ноги... Главное - хвост!
- Откуда
- Россия, МО
"Камнем преткновения" размером с Азиатскую материковую плиту (образно выражаясь) у роторно-лопастных ДВС всегда были, собственно, лопатки. Если вам удастся создать лопатки, способные работать без нормального охлаждения в условиях огромных динамических нагрузок, перепадов температур и трения, характерных для ДВС и при этом иметь ресурс, о котором прилично говорить - станете миллионером. А конструкция самого двигателя здесь уже вторична, да и наизобретали их уже многие десятки, но воз и ныне там.
Вы почти 1:1 копируете мой проект от 1981 года, который, как оказалось при попытке запатентовать, является копией еще более раннего, который также в свою очередь... etc... и так до 19 века 🙂
С охлаждением лопаток вопрос решается довольно просто, корпус в месте впрыска топлива сильно греется, но это тоже решаемо.
Самые проблемы - уплотнение и смазка.
А так - работает с хорошим моментом от малых оборотов до хз каких. У меня опытный образец крутился этак до 12000 об/мин.
С износом - хз что делать... Получить хороший ресурс не получилось. 🙂
модель изображена схематично. Лопатки естественно более массивные и конструктивно более надежные. Насчет охлаждения корпуса в месте впрыска - ситуация аналогична роторному двигателю - охлаждать надо (воздухом или маслом). бороться с износом по аналогии опять же с ванкелевским мотором - добавлением масла в топливную смесь. Ванкель все таки имеет хоть и не большой но приемлемый ресурс.
Я похожее придумывал в 9-м классе 🙂.
Сейчас я знаю, что это тупиковый и бесперспективный вариант. Но если шиза достала и никак от неё не отделаться, то основное направление для мысли это снижение центробежной силы, действующей со стороны шиберов на место их контакта с рабочей поверхностью корпуса.
Сейчас я знаю, что это тупиковый и бесперспективный вариант. Но если шиза достала и никак от неё не отделаться, то основное направление для мысли это снижение центробежной силы, действующей со стороны шиберов на место их контакта с рабочей поверхностью корпуса.
расчеты силы прижатия (от центробежной силы) "лопаток" к стенке статора (корпуса) не проводил пока.
Однако они не должны быть больше (или намного больше) аналогичных сил в традиционных поршневых двигателях (как известно поршневые кольца прижимаются к стенкам цилиндров в основном за счет давления внутри цилиндра при рабочем такте и такте сжатия) и в том же ванкеле.
В данном варианте давление в рабочей камере не "значительно" должно увеличить силу прижатия лопаток к стенкам корпуса (поскольку направлено перпендикулярно окружности лопатки, а прижатие к стенке зависит от силы прижимающей пружины).
Стенки корпуса внутренние и лопатки планировал обработать (газотермическим напылением) износостойким твердым сплавом (вольфрамовые и т.д. http://www.tspc.ru)
Хотя мнение может и субъективно.
Однако они не должны быть больше (или намного больше) аналогичных сил в традиционных поршневых двигателях (как известно поршневые кольца прижимаются к стенкам цилиндров в основном за счет давления внутри цилиндра при рабочем такте и такте сжатия) и в том же ванкеле.
В данном варианте давление в рабочей камере не "значительно" должно увеличить силу прижатия лопаток к стенкам корпуса (поскольку направлено перпендикулярно окружности лопатки, а прижатие к стенке зависит от силы прижимающей пружины).
Стенки корпуса внутренние и лопатки планировал обработать (газотермическим напылением) износостойким твердым сплавом (вольфрамовые и т.д. http://www.tspc.ru)
Хотя мнение может и субъективно.
G
georgka
- В Ванкеле специальный профиль ротора и статора, идет обкатка этих профилей, а не скольжение, как в предлагаемой схеме. Здесь масло в топливе вряд ли поможет.
- Сложно будет обеспечить уплотнение по торцовым поверхностям лопаток, т.к. они будут совершать вращательное (с ротором) перемещение и качательное (относительно ротора), что вызовет усиленную приработку поверхностей уплотнения о статор.
- Роль пружин, сдвигающих "лопатки"? Центробежные силы будут прижимать "лопатки" при работе двигателя всегда. А пружинам придется работать в условиях высоких температур, что для упругих свойств очень проблематично.
- Проблемы с ресурсом будут колоссальные.
- Сложно будет обеспечить уплотнение по торцовым поверхностям лопаток, т.к. они будут совершать вращательное (с ротором) перемещение и качательное (относительно ротора), что вызовет усиленную приработку поверхностей уплотнения о статор.
- Роль пружин, сдвигающих "лопатки"? Центробежные силы будут прижимать "лопатки" при работе двигателя всегда. А пружинам придется работать в условиях высоких температур, что для упругих свойств очень проблематично.
- Проблемы с ресурсом будут колоссальные.
скольжение в ванкеле - основное трение. (Не совсем обкатка контура ротором). пружины нужны только для прижатия на малых оборотах - на больших оборотах давление прижатия лопаток к статору 100-300 кг.см.кв. (ориентировчно, для диаметров 10-15см.) пружины уже не нужны на оборотах. торцевые уплотнения лопаток на мой взгляд не основная проблема - через уплотнительные пластины (по аналогии как у ванкеля на роторе).
G
georgka
Но в Ванкеле (упрощенно) ротор "держится" за вал и больших контактных напряжений не возникает. А в Вашей конструкции стенка статора является единственным удерживающим и перемещающим элементом для лопаток, т.е. в зоне контакта будут действовать усилия от центробежных и инерционных сил. И это усилие будет воздействовать на очень малую площадь периферии лопатки (контакт лопатки с корпусом в лучшем случае по линии!).
Дополнительный вопрос: как планируется обеспечить герметичность объемовс пружинами? В них будут проникать горячие газы...
Дополнительный вопрос: как планируется обеспечить герметичность объемовс пружинами? В них будут проникать горячие газы...
В ванкеле вес радиальной лопатки в сборе не превышает 15 грамм, у Вас каждая лопатка потянет от 50-100 грамм и выше. Но не это главное, смазка лопатки была, есть и будет камнем предкновения этого класса моторов, что в сочетании с газовыми силами, силами инерции, центробежными силами совместно с высокими температурами делают этот узел малоресурсным. Точную цифру не скажу, но думаю, что больше 50-100 часов без задира лопатка вряд ли продержится. Хотя конечно, обычный поршневой двигатель тоже не подарок, при значительных габаритах он больше греет окружающую среду, чем отдает тепло в работу. Вполне возможно, что эпоха разовых двигателей (Вашего типа) не за горами, как и разовых перчаток, которые продаются по 10 руб. за штуку.
IgIs
Наши рукодельные самокрылы-самые самодельные в мир
Много разновидностей подобной схемы двигателей приведено в книге "Ротационные пневматические двигатели", Зеленецкий, Рябов, Микеров. "Машиностроение",Ленинградское отделение, 1976г. Книга написана по материалам работы завода "Пневматика" и его СКБ, где было разработано много подобных схем и некоторые выпускались как пневмомоторы.
В книге указано: Ротационные двигатели являются самым распространенным типом пневматических двигателей. Их производство достигает 90% от общего выпуска всех пневмодвигателей. Основными преимуществами ротационных двигателей является их малая относительная масса и малые габариты. Уплотнение рабочей камеры менее совершенно, чем в поршневых двигателях, но за счет большого коэффициента расширения сжатого воздуха их КПД выше.
Одним из основных недостатков большинства ротационных двигателей можно считать то, что контакт между лопатками и статором возникает вследствие центробежных сил, а не кинематических связей, результатом чего является отсутствие гарантированного запуска двигателя и и затруднительность работы на малых оборотах. (Это относится к пневмомоторам без пружин, прижимающих лопатки). К числу других недостатков могут быть отнесены так дже сильных шум при работе и сравнительно быстрый износ лопаток.
В книге указано: Ротационные двигатели являются самым распространенным типом пневматических двигателей. Их производство достигает 90% от общего выпуска всех пневмодвигателей. Основными преимуществами ротационных двигателей является их малая относительная масса и малые габариты. Уплотнение рабочей камеры менее совершенно, чем в поршневых двигателях, но за счет большого коэффициента расширения сжатого воздуха их КПД выше.
Одним из основных недостатков большинства ротационных двигателей можно считать то, что контакт между лопатками и статором возникает вследствие центробежных сил, а не кинематических связей, результатом чего является отсутствие гарантированного запуска двигателя и и затруднительность работы на малых оборотах. (Это относится к пневмомоторам без пружин, прижимающих лопатки). К числу других недостатков могут быть отнесены так дже сильных шум при работе и сравнительно быстрый износ лопаток.
