Роторные двигатели - идеи и критика.

[SVD]

Доброго дня, как видно из название темы хочется собрать по максимуму идеи таких двигателей, обсудить связанные именно с ними тех.вопросы и услышать критику. спасибо
П.С. - тема родилась в связи с тем что тема по двигателю Тверского стала заполняться в том числе из за меня другими схемами для меня оч. интересными но совсем не по теме ветки.

 

[МаГент]

Перенесу сюда свое сообщение из ветки по двигателю Тверского.
Пару лет назад где-то на этом форуме чел показывал свою студенческую работу по РПД "обращенного типа" с неподвижными апексами. Вот американцы сделали этот двигатель в железе.
http://liquidpiston.com/technology/how-it-works/
Тут видео и принцип с графиками рабочего процесса. Дизель между прочим! Я уже в пару тем закидывал эту инфу с целью спровоцировать обсуждение. Только не нашел сообщения того парня. Может здесь получится.

Текст с сайта: "Преимущества двигателя HEHC цикла 4-х тактных LiquidPiston разработаны, чтобы быть:
Легкий и компактный
Высокая плотность мощности - до 2 HP / LB (3,3 кВт / кг);
На 30% меньше и легче для искровым зажиганием (СИ) бензиновых двигателей;
До 75% меньше и легче для воспламенением от сжатия (CI) дизельных двигателей.
Тихий
Нет тарельчатые клапаны
Выпускной турбулентность минимизируется чрезмерного расширения; не требуется глушитель
Низкий уровень вибрации
Только две основных движущихся частей, оптимально сбалансированные, в результате чего около-нулевых колебаний
High-Efficiency 20% снижение потребления топлива возможно для бензиновых двигателей с принудительным зажиганием;
50% снижение потребления топлива возможно для дизельных двигателей с воспламенением от сжатия.
Multi-Fuel Возможность многотопливности Дизельное топливо, бензин, природный газ, JP-8
Масштабируемость от 1 HP до более чем 1000 HP".

Перевод Гоголя. В общем нет оснований им не верить. Похоже двиг и в самом деле перспективный... приятно, что наш студент над ним работал в те времена  😉

Может кто помнит где найти инфу того парня по этому проекту?

 

[3D biker]

ПАпрашу не верить всему ,что рекламируют, и чаще смотреть на опыты других
http://www.zr.ru/archive/moto/2013/07/vielikii-rotornyi-putch
очень просто и популярно описаны ВСЕ основные недостатки.

 

[МаГент]

Почти все эти недостатки устранены в приведенной конструкции. За ссылку спасибо.

 

[georgii-2]

Роторными заняты те, кто очень упрощенно представляет себе работу пары цилиндр-поршень с компрессионными кольцами...

 

[EX-62]

И здесь есть планетарное движение,сам ротор выполняет роль шатуна и трение о стенке наверно будет.
После длителнные работа,что получится?

 

[МаГент]

трение о стенке наверно будет.

Трение ротора о стенки статора? Точно, что не будет. Поэтому после длительной работы стенки не изменятся.

 

[МаГент]

кто очень упрощенно 

А амеры ставят их на свои БПЛА серийно. Вот бестолковые...  😀

 

[Jbiplane]

Вот американцы сделали этот двигатель в железе.

Этот двигатель разработал русский под фамилией Школьник эмигрировавший с этой идеей в Канаду. После многих лет неудач перебрался в Штаты. Пока кроме бензинового двигателя в 3.5 л.с. у него ничего не получилось.

The X Mini is based on LiquidPiston’s patented thermodynamic cycle and engine architecture. To date, the X Mini prototype has demonstrated 3.5 horsepower (net indicated) at 10,000 RPM and the ability to run steady state with air-cooling.

When mature, the engine is expected to weigh 3 pounds, produce over 5 horsepower at up to 15,000 RPM, and be over 30 percent smaller and lighter than comparable four-stroke piston engines.

Дизель много лет стендовый прототип работающий непродолжительное время - тяжелый кус кусок нержавейки с проблемами охлаждения подшипников вала омываемых выхлопными газами...

 

[Андрей Миллер]

Вот американцы сделали этот двигатель в железе.


Этот двигатель разработал русский под фамилией Школьник эмигрировавший с этой идеей в Канаду. После многих лет неудач перебрался в Штаты. Пока кроме бензинового двигателя в 3.5 л.с. у него ничего не получилось.

Осталось понять разницу между сделал и получилось. 🙂
Ванкель в свое время пытались поставить даже на танк. Причем думали об этом и в СССР. Потом решили что одной дуэли ГТУ -  дизель достаточно....

 

[МаГент]

разработал русский 

Фамилия Школьник Николая и Александра действительно упоминается на сайте. Спасибо за инф. Хотелось бы узнать источник вашей информации.

тяжелый кус кусок нержавейки с проблемами охлаждения подшипников вала омываемых выхлопными газами...

Ну вроде охладить подшипниковый узел и отвести газы не особо сложная проблема. Если у них других проблем нет, то удача близка... 😉

 

[Kanonier]

Если у них других проблем нет, то удача близка... 

Нет, не близка. По удельным (главное преимущество Ванкеля) он ему и соответствует (рассматривать надо двухсекционный), а в остальном он также будет уступать поршневому.

 

 

[МаГент]

в остальном он также будет уступать 

А конкретнее?
Столько сообщений, но по делу пока только 1, про подшипник.
К стати, по удельным показателям он несколько хуже ванкеля, поскольку этот двиг работает с перерасширением. Зато ему не нужен глушитель и охлаждение упрощается (как утверждает автор 😉).

 

[Kanonier]

А конкретнее? 

Хорошо.
Откинем все, что подходит к категории - прочие равные. Это электроника, где до молекулы можно формировать состав смеси или гибридный двигатель, где включение теплового и электрического происходит в соответствии с режимом работы.

Все это может быть на любом типе двигателя. А нас интересует конструкция двигателя которая способствует повышению КПД за счет улучшения рабочего процесса.

И главные направления:

первое - повышение СС до 14 (прирост КПД от существующих до 6%)
второе - использование бедных и сверхбедных смесей (при альфа более1,5 прирост КПД до 6 %)
третье- продолженное расширение (до 12%)
четвертое - уменьшение тепловых потерь (в стенку и выхлоп).

Ну еще можно добавить качественное регулирование (улучшает топливную экономичность на частичных режимах).
И теперь сравните с поршневым.
И не в одной из этих категорий данный двигатель вырваться не может. А для ситуации, когда важны удельные показатели, есть Ванкель.

 

[МаГент]

А нас интересует конструкция двигателя которая способствует повышению КПД за счет улучшения рабочего процесса.

Это верно, но не следут забывать и про массогабариты и стоимость. Очевидно, что при прочих равных стоимость и массогабариты победят.

не в одной из этих категорий данный двигатель вырваться не может

И что мешает?

А для ситуации, когда важны удельные показатели, есть Ванкель.

Как раз про ванкель-то и пишут - есть непреодолимые недостатки (и справедливо пишут). Поэтому говорить, что ванкель - есть, не совсем правильно. Фактически ванкеля пока нет. При этом большинство отмеченных недостатков ванкеля в этом РПД устранены, а преимущества остались (опять же по утверждениям разработчика, кое-чем подтвержденных).

 

[Jbiplane]

И не в одной из этих категорий данный двигатель вырваться не может. А для ситуации, когда важны удельные показатели, есть Ванкель.

Ванкелей делалось много - и снегоходы и бензопилы и мазды, но потом экология + низкий ресурс + невозможность торможения двигателем автомобиля + однорежимность + плохая внутренняя газодинамика...

Идейно более интересен
http://www.libralato.co.uk/technology/phases.html
completely new concept of engine geometry and thermodynamic cycle. Never before have two rotors with different axes been combined, to produce asymmetrical compression and expansion volumes, where all the engine phases are completed in each revolution. It is the world's first "1- stroke" rotary Atkinson cycle engine. It is capable of diesel-like efficiency (c.40%), but with 50% lower mass and 30% lower cost than a typical reciprocating engine.

Сравнение с конкурентами
http://www.libralato.co.uk/technology/alternative.html

 

[TsAI]

большинство отмеченных недостатков ванкеля в этом РПД устранены

пусть в тексте и пишется, что это не Ванкель

LiquidPiston’s X Engine is a non-Wankel rotary

можно видеть (по крайней мере, на мультике, в тексте ни слова конкретики)что общеизвестные проблемы Ванкеля в полной мере относятся и к разработке LiquidPiston’s (износы - ресурс, РП-топливная экономичность)

А конкретнее?

1. смазка "на "прогар" пары "ротор- ножи статора", их по прежнему высокие скорости скольжения; хотя можно отметить, что условия работы этой пары действительно отличаются от таковых д. Ванкеля;
2. К.С., та что на видео не так хороша, как кажется, сферу имеет лишь часть объёма К.С., остальное-т.н. защемлённый объем. Причем его доля тем больше, чем выше ст. сж. Часть заряда, находящаяся в этой части КС практически не участвует в РП (неэффективное догорание на расширении), т.е. РП если теоретически и лучше , чем у Ванкеля, то  :IMHO не намного...
Продолженное расширение на второй, такой же роторной ступени - не факт, что будет лучше.  На форуме уже писалось об этом : "кпд размажется по стенкам соединительных каналов и камеры расширения"  По весогабаритам, такая схема, по видимому, будет хуже.   

преимущества остались (опять же по утверждениям разработчика, кое-чем подтвержденных).

И где это "кое-чем"?, т.е. где цифры  (кроме веса и размеров макета) результатов  хотя бы каких нибудь испытаний?

 

[Kanonier]

Да. забыл еще пятое - повышение мех.КПД (возможно еще что-то запамятовал. ну это по ходу.

И что мешает?

Начнем с первого, повышения СС. появляются две проблемы
первая- детонация
вторая- повышение мех.потерь и резкое снижение ресурса в следствии повышенного давления и его скорости нарастания в КС.

Борьба с детонацией (внешнее смесеобразование) -
1.оптимизированная и меньшая по площади (относительно объема) КС.
2.обеднение смеси (включая повышение количества остаточных газов).
3. увеличение фронта горения смеси.
4. октановое число топлива.
По первому пункту-все очень хреново, хуже чем у поршня. Причем форму КС сделать можно самую оптимальную (полусфера). но нет выстоя. И отсюда площадь лаптя. да еще щелевидная. лучшие условия для детонации.

Остальные способы пока не будем рассматривать. перейдем к о второй проблеме - повышенное давление.
Допустим имеем топливо с октановым числом позволяющим иметь СС-14. Нет детонации, но через некоторое время и ротор Ванкеля , и новопредставленного,  и поршень поршневого заклинит (или окажется в картере). 
Это я к тому, что рассматривать остальные способы борьбы с детонацией уже не имеет смысла.

Причем роторные в этом плане еще более хреновые, чем поршневой.

 

[Андрей Миллер]

Ну вроде охладить подшипниковый узел и отвести газы не особо сложная проблема. 

Ну конечно! Только надо поставить маслонасос и радиатор. 🙂
Ну подумаешь размеры и вес удвоятся.  😱
Но зато сам двигатель маленький! :~~)

 

[МаГент]

пусть в тексте и пишется, что это не Ванкель

Это РПД. От ванкеля режим отличается довольно сильно.

условия работы этой пары действительно отличаются от таковых д. Ванкеля

Это основное, что позволяет надеяться на существенное увеличение ресурса.

РП если теоретически и лучше , чем у Ванкеля, то не намного... 

Вопрос дискуссионный. На мой взгляд преимущество решающее. 80% объема КС ванкеля имеет узкую, вытянутую форму. 90% КС этого двигателя - плусфера. Защемленный объем можно искючить путем уменьшения "щели" до безопасного уровня. Думаю у автора так и сделано.

Продолженное расширение... кпд размажется...

Насчет КПД кое-что выиграть конечно удастся, но думаю, что здесь решалась задача не столько повышения КПД, хотя автор и указывает это особо, сколько снижения температуры выхлопа. А это точно достигается.

т.е. где цифры

Это самое проблемное в описанном проекте. Но это еще не означает, что двиг неработоспособен. Теоретически заявленные характеристики двигателя должны соответствовать заявлениям автора...