Двигатель внутреннего сгорания не может работать без внешней системы охлаждения, функция которой заключается в том, что тем или иным образом избыточное тепло отводится большим количеством воздуха при малом градиенте температуры.
Однако можно отводить избыточное тепло малым количеством воздуха, но при большом градиенте температуры, и тогда отпадает необходимость во внешней системе охлаждения. Отказаться от внешнего охлаждения ДВС пытались японцы, но другим путем - за счет применения керамических материалов.
Еще в 1987 году нам удалось модифицировать тракторный дизельный двигатель в 40 л.с., где тепло отводилось за счет регенерации. Двигатель работал без перегрева, т.е. сам факт возможности отказа от внешнего охлаждения был установлен. Но и тогда и недавно соответствующие инстанции давали отрицательное заключение, ссылаясь на второстепенные причины. Хотя неофициально признавали, да, интересно, но нет в плане (в советское время) или нет денег (в настоящее).
Суть модификации заключается в переводе ДВС на восьмитактный цикл и помещении в камеру сгорания регенератора с большой удельной поверхностью. В нашем случае демонтировалась система охдаждения, устанавливалась дополнительная передача, снижающая вдвое частоту вращения вала топливного насоса, смещались кулачки вала в соответствии с восьмитакным циклом, регенератор (нихромовая проволока, толщиной 0,5 мм, длиной 45 м, свитая в спираль, диаметром 3 мм,) был помещен в соответственно расточенную на объем регенератора (на 9 куб см.) камеру сгорания в поршне и закреплен стальной крышкой с отверстиями (в каждом из четырех цилиндров).
В первых четырех тактах (с подачей топлива) при рабочем ходе регенератор поглощал часть тепла, в последующих четырех тактах (без подачи топлива) регенератор отдавал тепло воздуху; при этом меньшая часть тепловой энергии переходила в работу, а большая часть выносилась с нагретым воздухом. Температура головки цилиндров была значительно ниже допустимой, температура выхлопных газов была около 220 градусов С. Температура регенератора – около 1000 градусов С (исходя из факта выплавления центральной части алюминиевых крышек, их пришлось заменить на стальные). Двигатель устойчиво работал в течение часа, далее регенератор охрупчивался, распадался, и куски проволоки выбрасывало из камер. Скорее всего причиной разрушения являлись накопленные напряжения в спирали, т.к. при ее изготовлении нихром наматывался на тонкий стержень неотожженным. Очевидно, что в более прогрессивном варианте регенератор следует делать как съемную деталь в крышке блока цилиндров, который входил бы в положении ВМТ в камеру сгорания в поршне.
Таким образом, в случае успеха удалось бы заменить целую систему охлаждения одной небольшой деталью (конечно отработанной и высокотехнологичной).
Возможно, кто-то из читателей заинтересуется и захочет повторить этот опыт.
Однако можно отводить избыточное тепло малым количеством воздуха, но при большом градиенте температуры, и тогда отпадает необходимость во внешней системе охлаждения. Отказаться от внешнего охлаждения ДВС пытались японцы, но другим путем - за счет применения керамических материалов.
Еще в 1987 году нам удалось модифицировать тракторный дизельный двигатель в 40 л.с., где тепло отводилось за счет регенерации. Двигатель работал без перегрева, т.е. сам факт возможности отказа от внешнего охлаждения был установлен. Но и тогда и недавно соответствующие инстанции давали отрицательное заключение, ссылаясь на второстепенные причины. Хотя неофициально признавали, да, интересно, но нет в плане (в советское время) или нет денег (в настоящее).
Суть модификации заключается в переводе ДВС на восьмитактный цикл и помещении в камеру сгорания регенератора с большой удельной поверхностью. В нашем случае демонтировалась система охдаждения, устанавливалась дополнительная передача, снижающая вдвое частоту вращения вала топливного насоса, смещались кулачки вала в соответствии с восьмитакным циклом, регенератор (нихромовая проволока, толщиной 0,5 мм, длиной 45 м, свитая в спираль, диаметром 3 мм,) был помещен в соответственно расточенную на объем регенератора (на 9 куб см.) камеру сгорания в поршне и закреплен стальной крышкой с отверстиями (в каждом из четырех цилиндров).
В первых четырех тактах (с подачей топлива) при рабочем ходе регенератор поглощал часть тепла, в последующих четырех тактах (без подачи топлива) регенератор отдавал тепло воздуху; при этом меньшая часть тепловой энергии переходила в работу, а большая часть выносилась с нагретым воздухом. Температура головки цилиндров была значительно ниже допустимой, температура выхлопных газов была около 220 градусов С. Температура регенератора – около 1000 градусов С (исходя из факта выплавления центральной части алюминиевых крышек, их пришлось заменить на стальные). Двигатель устойчиво работал в течение часа, далее регенератор охрупчивался, распадался, и куски проволоки выбрасывало из камер. Скорее всего причиной разрушения являлись накопленные напряжения в спирали, т.к. при ее изготовлении нихром наматывался на тонкий стержень неотожженным. Очевидно, что в более прогрессивном варианте регенератор следует делать как съемную деталь в крышке блока цилиндров, который входил бы в положении ВМТ в камеру сгорания в поршне.
Таким образом, в случае успеха удалось бы заменить целую систему охлаждения одной небольшой деталью (конечно отработанной и высокотехнологичной).
Возможно, кто-то из читателей заинтересуется и захочет повторить этот опыт.
