роторно-поршневой всеядный двигатель. Всеядный двигатель

Роторно-поршневой всеядный двигатель

Изобретение относится к двигателестроению и может применяться в авиации, автомобильной промышленности, а также на всех видах транспортных средств.

В настоящее время существует большая проблема создания простого, экономичного и не загрязняющего атмосферу двигателя внутреннего сгорания. Известны устройства роторных двигателей Изобретатель и рационализатор, 1961, N 7 к недостаткам которых относится сложная конструкция, сложность передаточного механизма между рабочим органом и рабочим валом, высокий коэффициент трения между уплотнительными пластинами ротора. Известен роторный двигатель (журнал Техника молодежи, авт. св. N 297830, 1973), состоящий из корпуса и ротора, выполненного в виде большого цилиндра с лопастями, в котором расположен малый цилиндр с лопастями; оба цилиндра имеют механизм связи, расположенный отдельно от ротора, имеющий два криволинейных рычага скользящих по элипссовидной поверхности внутри отдельного корпуса. Криволинейные рычаги, в свою очередь, связаны с двумя вращающимися валами и двумя роторами, которые во время вращения ротора с постоянной скоростью сообщают цилиндрам переменную угловую скорость. Таким образом, малый цилиндр совершает колебательное движение относительно большого цилиндра во время его вращения и этим достигается образование переменных объемов. Недостатками этих двигателей являются большие габариты, ненадежность механизма связи, расположенного отдельно от ротора. Наиболее близким к изобретению является роторный двигатель (авт. св. N 1778334), состоящий из ротора выполненного в виде большого цилиндра с лопастями с расположенным в нем малым цилиндром с лопастями; оба цилиндра имеют механизм связи, расположенный внутри ротора и имеющий вид четырехзвенника с роликовыми подшипниками, обкатываемыми по элипссовидной поверхности неподвижного вала, также имеющего конструктивные недостатки, а именно: четырехзвенник не имеет жесткой связи с элипссовидными направляющими, не достаточен объем сжатия в камерах сгорания между лопастями из-за элипсоовидных направляющих, большое количество трущихся деталей и механизмов. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что на неподвижном пустотелом валу на подшипниках качения установлен ротор, а с внутренних сторон подшипников в поперечном сечении закреплены полупальцы с роликовыми подшипниками под девяносто градусов друг от друга по радиусу, между которыми свободно расположен полый поршень с криволинейными торцевыми плоскостями, в полом поршне имеются два радиальнопрямоугольных со сдвигом по оси канала и два прямоугольных осевых направлений канала на полом поршне снаружи установлен внутренний цилиндр с наружными по радиусу поршнями, в промежутках которых по радиусу цилиндра посередине имеются два радиальнопрямоугольных канала для свободного хода двух штокфиксаторов, жестко закрепленных в радиальных поршнях наружного цилиндра по центру вертикально относительно оси двигателя, а относительно внутреннего цилиндра в наружных радиальных поршнях тоже жестко закреплены два штокфиксатора, внутренние части которых могут свободно перемещаться по прямоугольным осевым направлениям каналов полого поршня. Ротор, состоящий из двух цилиндров и двух пар реконструированных лопастей-радиальных поршней, находящихся на наружном цилиндре, внутренняя одна пара радиальных поршней и на внутреннем цилиндре, наружная одна пара радиальных поршней, которые при угловом перемещении образуют полости рабочих камер переменного объема при содействии свободно установленного на неподвижном пустотелом валу с зазором осевого возвратнопоступательного перемещения полого поршня с криволинейными торцевыми плоскостями, по которым свободно обкатываются роликовые подшипники перепуская полый поршень между собой при вращении ротора. Применение вращающегося полого поршня и одновременного его перемещения вдоль оси пустотелого неподвижного вала свободно при помощи радиальных каналов и криволинейных плоскостей с обеих торцевых сторон полого поршня возможное сближение между собой радиальных поршней до минимума объема в камерах сгорания, чем и объясняется самовоспламенение горючих продуктов за счет сжатого воздуха по принципу Дизеля. Для подачи горючих продуктов внутри пустотелого вала установлен центральный подпружиненный трубопровод, по торцовому конусу которого топливо стремится по проходным каналам свободно при вращении ротора создавать давление за счет центробежной силы и через открытые отверстия золотников под давлением впрыскиваться в камеры сгорания, в которых происходит самовоспламенение. Предусмотрено для воспламенения горючих продуктов в камерах сгорания также и от высоковольтной искры через свечи. На фиг. 1 изображен двигатель общего вида; на фиг. 2 полый поршень в разрезе, в повернутом и развернутом виде; на фиг. 3 двигатель в продольном разрезе; на фиг. 4 двигатель в поперечном сечении; на фиг. 5 второй вариант полого поршня, в разрезе, в повернутом и развернутом виде; здесь отсутствуют одна пара роликовых подшипников с полупальцами; на фиг. 6 - расположение форсунок, золотники, свечи зажигания, трубопровод для подачи горючих продуктов. Роторно поршневой всеядный двигатель устроен следующим образом. В неподвижном пустотелом валу 1 закреплен четыре полупальца 2 с роликовыми подшипниками 3 между которыми свободно в горизонтальном положении расположен цилиндрический полый поршень 4 с торцевыми криволинейными направляющими 5. На неподвижном пустотелом валу на подшипниках 6 качения установлен наружный цилиндр с внутренними радиальными поршнями 7 скрепленные между собой крышкой 8, собственно ротор. Внутри наружного цилиндра размещен внутренний цилиндр с наружными радиальными поршнями 9. В радиальном поршнях цилиндров закреплены четыре прямоугольных штокфиксатора, два штокфиксатора 10 наружного цилиндра и два штокфиксатора 11 внутреннего цилиндра. Для штокфиксаторов 10 во внутреннем цилиндре имеются два продольных по радиусу канала 12 для свободного хода радиальных поршней по радиусу между собой, а на концах этих штокфиксаторов к центру двигатели размещены два ползунка 13 имеющих возможность перемещения по радиальным каналам 14 и два канала 15 по которым скользят штокфиксаторы 11 при перемещении цилиндрического полого поршня 4 по горизонту. В крышке 8 имеется два отверстия 16 для закрепления свечей. Ротор 17 имеет винтовые направляющие ребра для наилучшего захвата воздуха, тем самым обеспечивается принудительное охлаждение двигателя. Камеры сгорания 18 устанавливаются любого объема за счет горизонтального полого поршня 4, а именно изменение формы криволинейных направляющих 5 и изменением каналов 12, 14 и 15, следовательно, в камерах сгорания может происходить самовоспламенение горючих продуктов при изготовлении двигателя. Угловое перемещение радиальных поршней образует рабочие камеры 19, в которые всасывается воздух через окна 20, а также и впуск отработанных газов через окна 21. Позицией 22 показаны уплотнительные пластины; позицией 23 рабочий вал. На фиг. 5 показано устройство второго варианта цилиндрического полого поршня 4 для обеспечения удвоенного количества оборотов вращения ротора, но с уменьшением рабочих ходов, за один оборот 4 рабочих хода. На фиг. 6 показано расположение форсунки 24, золотников 25, свечи 26 зажигания, трубопровод 27 для подачи горючих продуктов, изолятор 28 для высокого напряжения и центральный подпружиненный трубопровод 29 для подачи всеядных горючих продуктов. Роторно-поршневой всеядный двигатель работает следующим образом. Первый цикл вращения ротора. Происходит рабочий ход в камерах сгорания 18, естественно, радиальные поршни наружного и внутреннего цилиндра отталкиваются друг от друга. В это время одновременно штокфиксаторы 10 своими ползунками 13, двигаясь вниз (фиг. 2) по каналам 14, двигают полый поршень 4 по горизонту вправо, соответственно правые роликовые подшипники 3 вкатываются в углубленные плоскости 5 криволинейного полого поршня 4, в это же время левые роликовые подшипники 3 движутся на возвышенную торцевую 5 часть полого поршня 4, совместно движется штокфиксатор 10 по каналам 12 и 14 вниз и влево, штокфиксатор 11 пропускает полый поршень 4 по каналу 15 вправо. В рабочих камерах 19 произошел выпуск отработанных газов через окна 21 и впуск свежего воздуха через окна 20, а в камерах сгорания 18 опять произошло сжатие воздуха, только уже с противоположных сторон радиальных поршней 7 и 9. Ротор повернулся на одну четверть оборота вправо, произошло два рабочих хода. Сейчас горизонтальный полый поршень 4 находится в правом положении, правые роликовые подшипники 3 в углубленной плоскости полого поршня, а левые подшипники 3 в возвышенной части плоскости полого поршня 4, штокфиксатор 10 находится в нижней части каналов 12 и 14, соответственно штокфиксаторы 11 тоже образовались в левой части каналов 15 полого поршня. Лист фиг. 2 повернуть по плоскости на 180o)7 Второй цикл вращения ротора. Произошел рабочий ход, в камерах сгорания 18, следовательно, радиальные поршни наружного и внутреннего цилиндра отталкиваются друг от друга. В это время одновременно штокфиксаторы 10 своими ползунками 13 двигаясь вверх (фиг. 2) по каналам 14 двигают полый поршень 4 по горизонту влево, соответственно правые роликовые подшипники движутся на возвышенную торцевую часть полого поршня, а левые роликовые подшипники вкатываются в углубленные плоскости криволинейного полого поршня, совместно движется штокфиксатор 10 по каналам 12 и 14 вверх и вправо, штокфиксатор 11 пропускает полый поршень 4 по каналу 15 влево. Поршень, пройдя четверть радиуса, два рабочих хода. В рабочих камерах 19 произошел выпуск отработанных газов через окна 21 и впуск свежего воздуха через окна 20, а в камерах сгорания 18 снова произошло сжатие воздуха, полый поршень 4 находится в левом положении. Лист фиг. 2 повернуть в исходное положение). За два цикла, т.е. за полоборота вращения ротора, произошло 4 рабочих хода, в дальнейшем процесс повторения. За один оборот ротора произойдет 8 рабочих ходов. Двигатель работает как по дизельному принципу самовоспламенения от сжатия, так и от зажигания свечи, искрой высокого напряжения, зажигание от свечи, т. е. искрой, осуществляется за счет сближения радиальных поршней к электродам находящихся в изоляторах 28. Смазка движущихся частей через тавотницы в определенное время. Для наилучшего уплотнения рабочих камер в торцевых плоскостях радиальных поршней с той и с другой стороны установлены дополнительные уплотнительные пластины 22. Для скрепления ротора крышкой 8 свечами 26 резьбовым соединением осуществляется крепление всего ротора.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель, состоящий из неподвижного вала с эллипсовидной поверхностью посредине, где установлены четыре подшипника качения на пальцах, связанных четырехзвенником, центры которых сочленены с лопастями наружного и внутреннего цилиндров при помощи торцевых стенок ротора, находящихся на подшипниках, образуя между лопастями по радиусу рабочие камеры сгорания, отличающийся тем, что в устройстве двигателя на неподвижном пустотелом валу в поперечном сечении закреплены четыре полупальца с подшипниками качения по одной паре соосно через девяносто градусов по радиусу, между парами которых свободно на пустотелом валу расположен полый поршень с криволинейными торцевыми плоскостями с образованием посредине его двух прямоугольных осевых направлений каналов с находящимися в них свободно двух пар прямоугольных штокфиксаторов, жестко скрепленных в теле наружных радиальных поршней внутреннего с двумя щелями по центральному кругу цилиндра, по которым образовано свободное перемещение двух прямоугольных штокфиксаторов, внутренние торцы их с ползунками свободно вставлены в радиально-прямоугольные со скосом по оси каналы в средине полого поршня, а наружные концы штокфиксаторов жестко скреплены в радиальных поршнях наружного цилиндра, образуя ротор с двумя парами радиальных поршней с одной из сторон, закрепленных двух форсунок с золотниками с саморегулированием подачи топлива поступающего по трубопроводам за счет центробежной силы из центрального подпружиненного трубопровода, установленного в неподвижном пустотелом валу. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что полый поршень имеет кососрезные торцевые плоскости и установлен между двух подшипников качения с полупальцами на неподвижном пустотелом валу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

www.findpatent.ru

"Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я :: NoNaMe

----------------------<cut>----------------------

В одной из недавних публикаций под названием "Резервное питание. Если в пути накрыл форс-мажор" речь шла о том, что в критической ситуации можно залить в бак автомобиля. Как выяснилось, двигатель может работать на альтернативных видах топлива, правда не одинаково хорошо. Одни горючие жидкости проявили себя лучше, другие наоборот. Вкратце напомним. Лучше всего зарекомендовали себя скипидар, керосин, бытовой газ из баллонов с редуктором и газ в "китайских" баллончиках для походных горелок. Дизельное топливо, ацетон, растворители, этиловый спирт и еще кое-какой алкоголь проявили меньшую преемственность, хотя на "крайний случай" могут быть использованы. Получается, что двигатель внутреннего сгорания вещь довольно капризная. Причина этому – сгорание топливной смеси в ограниченном объеме при переменном давлении. Сам процесс сгорания больше напоминает взрыв, почему и существует такое понятие как "детонационная стойкость топлива". Если ваш двигатель рассчитан на 95-й бензин, а вы залили или разбавили 80-м или 76-м, то "эффект" ощутится сразу, в виде характерных звуков. Такая работа для двигателя неблагоприятна.Но существует разновидность двигателей которым все равно на каком топливе работать. Это двигатели работающие по циклу Стирлинга. Более распространенное название — "Двигатель Стирлинга". Об этом двигателе уже неоднократно писали. Вот некоторые ссылки по теме (если не активная — оригинал здесь)

Что же это за двигатель такой диковинный? Как у него получается работать на любом топливе? И если он такой "всеядный", то почему широко не используется до сих пор? Об этом речь пойдет дальше.

От автора: Возможно кто-то из читателей уже знаком с двигателями такого типа, кто-то слышал, но подробностей не знает, кто-то может не знать ничего и ему будет интересно узнать новое. Не буду слишком перегружать читателей заумными научными формулировками и тонкостями, постараюсь изложить в доступной форме, так чтобы и знатокам было интересно и тем кто еще не знает. Хотя кое-где без формул и специфических терминов не обойтись. Чтобы излишне не раздувать содержание публикации в тексте будет много ссылок на другие источники (зачем "копипастить" все подряд?) и литературу из которой взят данный материал. Заранее извиняюсь за местами некачественный графический материал.

С двигателем внутреннего сгорания (ДВС) мы сталкиваемся практически ежедневно. Автомобили легковые и грузовые, маршрутные такси и автобусы, дизельные поезда, корабли, а также легкая и средняя винтовая авиация. ДВС настолько распространен и привычен, что порой кажется, что других типов двигателей и не существует. Еще в школе на уроках физики учителя демонстрировали его модель.

На самом деле это не так. Существуют и другие типы двигателей внутреннего сгорания. В силу ряда причин они получили меньшее распространение. В следующей публикации о них будет рассказано подробнее.Сегодня речь пойдет о другом типе двигателя – "двигателе внешнего сгорания" или "двигателе Стирлинга". Для работы двигателя используется внешний подвод теплоты и в дальнейшем (чтобы избежать путаницы с терминами) введем формулировку "Двигатель с Внешним Подводом Теплоты" или сокращено ДВПТ. Откуда же взялся такой двигатель? Кто его изобрел?

Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом в Эдинбурге, столице Шотландии 27 сентября 1816 года (английский патент № 4081 на "машину, которая производит движущую силу посредством нагретого воздуха"). Однако первые элементарные "двигатели горячего воздуха" были известны ещё в конце XVII века, задолго до Стирлинга. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Достижением Стирлинга является добавление очистителя, который он назвал "эконом". В современной научной литературе этот очиститель называется "регенератор" (теплообменник). Он увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как рабочее тело охлаждается. Этот процесс намного повышает эффективность системы. В 1843 году Джеймс Стирлинг использовал этот двигатель на заводе, где он в то время работал инженером. Двигатель Стирлинга был изобретен приблизительно за 80 лет до дизеля, и поэтому пользовался значительной популярностью до начала ХХ века. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

В 1827 и 1840 годах Стирлинг получает еще два патента на усовершенствованные варианты своей машины. А в 1845 году на литейном заводе в Дании была пущена машина Стирлинга мощностью 50 индикаторных лошадиных сил, проработавшая в течение трех лет. В XIX веке инженеры хотели создать безопасную альтернативу паровым двигателям того времени, котлы которых часто взрывались из-за высоких давлений пара и неподходящих материалов для их постройки. Хорошая альтернатива паровым машинам появилась с созданием двигателей Стирлинга, который мог преобразовывать в работу любую разницу температур. Основной принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянно чередуемых нагревании и охлаждении рабочего тела в закрытом цилиндре. Обычно в роли рабочего тела выступает газ — воздух, гелий, водород и другие.Более подробную информация для ознакомления с данным типом двигателя можно найти здесь

Двигатели Стирлинга подразделяются на следующие основные типы:

Альфа-Стирлинг — содержит два раздельных силовых поршня в раздельных цилиндрах. Один поршень — горячий, другой — холодный. Цилиндр с горячим поршнем находится в теплообменнике с более высокой температурой, в то время как цилиндр с холодным поршнем находится в более холодном теплообменнике. У данного типа двигателя отношение мощности к объёму достаточно велико, но, к сожалению, высокая температура "горячего" поршня создаёт определённые технические проблемы. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Бета-Стирлинг — цилиндр всего один, горячий с одного конца и холодный с другого. Внутри цилиндра движутся поршень (с которого снимается мощность) и "вытеснитель", изменяющий объем горячей полости. Газ перекачивается из холодной части цилиндра в горячую через регенератор. Регенератор может быть внешним, частью теплообменника, или совмещённым с поршнем-вытеснителем. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Гамма-Стирлинг — тоже есть поршень и "вытеснитель", но при этом два цилиндра — один холодный (там движется поршень, с которого снимается мощность), а второй горячий с одного конца и холодный с другого (там движется "вытеснитель"). Регенератор соединяет горячую часть второго цилиндра с холодной и одновременно с первым (холодным) цилиндром. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Существуют также другие разновидности, роторные, роторно-лопастные, свободнопоршневые простого и двойного действия. ------------------------------------------------------------------- "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Роторный двигатель Цвауэра-Ванкеля. Пока ни одна из попыток не привела к коммерческому воплощению системы (Может у кого-то из читателей в будущем получится) ------------------------------------------------------------------- "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Двигатель Рини с "косой шайбой". Довольно удачная компактная схема. ------------------------------------------------------------------- "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Роторно-лопастный двигатель. Успешные работы по данному типу двигателя ведутся в Псковском госудраственном политехническом институте, что не может радовать. Подробнее здесь ------------------------------------------------------------------- "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Бесшатунные двигатели разрабатывались в СССР Баландиным Сергеем Степановичем. Он является конструктором поршневых авиационных двигателей необычной бесшатунной схемы. Эта схема незаслуженно забыта. Подробнее здесь ------------------------------------------------------------------- Вообще двигатели Стирлинга имеют много схематических аналогов среди ДВС. Это и не удивительно, ведь их рабочие циклы похожи "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

А теперь рассмотрим основные преимущества и недостатки данного типа двигателей.

Преимущества двигателя Стирлинга.* "Всеядность" двигателя — как все двигатели внешнего сгорания (вернее — внешнего подвода тепла), двигатель Стирлинга может работать от почти любого перепада температур: например, между разными слоями в океане, от солнца, от ядерного или изотопного нагревателя, угольной или дровяной печи и т. д.* Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач. Однако, как уже отмечалось выше, он обладает большей материалоёмкостью.* Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих "нежных" агрегатов позволяет стирлингу обеспечить небывалый для других двигателей ресурс в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.* Экономичность — в случае преобразования в электричество солнечной энергии стирлинги иногда дают больший КПД (более 30 %), чем паровые машины. По сравнению с ДВС городских автомобилей двгатели Стирлинга расходуют на 15-20% меньше топлива и этот показатель будет улучшаться* Бесшумность (точнее — малошумность) двигателя — стирлинг не имеет выхлопа, а значит — меньше шумит. Шумы при работе двигателя создают движущиеся части. Бета-стирлинг с ромбическим механизмом является идеально сбалансированным устройством и, при достаточно высоком качестве изготовления, почти не имеет вибраций (амплитуда вибрации меньше 0,0038 мм). (Вспомните какие неудобства создает та же стротельная техника надоедливым гудением компрессоров и генераторов. Вот было бы хорошо если вместо ДВС стали использовать "стирлинги")* Экологичность — сам по себе стирлинг не имеет каких-то частей или процессов, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Он не расходует рабочее тело. Экологичность двигателя обусловлена прежде всего экологичностью источника тепла. Стоит также отметить, что обеспечить полноту сгорания топлива в двигателе внешнего сгорания проще, чем в двигателе внутреннего сгорания. Потому, что в "стирлингах" процесс горения топлива происходит при постоянном давлении и достаточном количестве воздуха.

(Коментарии, как говорится, излишни.)

Недостатки:* Материалоёмкость — основной недостаток двигателя. У двигателей внешнего сгорания вообще, и двигателя Стирлинга в частности, рабочее тело необходимо охлаждать, и это приводит к существенному увеличению массо-габаритных показателей силовой установки за счёт увеличенных радиаторов.* Для получения характеристик, сравнимых с характеристиками ДВС, приходится применять высокие давления (свыше 100 атм) и специальные виды рабочего тела — водород, гелий. Эти газы обладают повышенной текучестью, что вызывает существенные проблемы с уплотнением движущихся частей двигателя в рабочем объеме.* Тепло не подводится к рабочему телу непосредственно, а только через стенки теплообменников. Стенки имеют ограниченную теплопроводность, из-за чего КПД оказывается ниже, чем можно было ожидать. Горячий теплобменник работает в очень напряжённых условиях теплопередачи, и при очень высоких давлениях, что требует применения высококачественных и дорогих материалов. Создание теплообменника, который удовлетворял бы противоречивым требованиям, весьма трудно. Чем выше площадь теплообмена, тем меньше потери тепла. При этом растёт размер теплообменника и объём рабочего тела, не участвующий в работе. Поскольку источник тепла расположен снаружи, двигатель медленно реагирует на изменение теплового потока, подводимого к цилиндру, и не сразу может выдать нужную мощность при запуске.* Для быстрого изменения мощности двигателя используются методы, отличные от тех, которые применялись в двигателях внутреннего сгорания: буферная ёмкость изменяемого объёма, изменение среднего давления рабочего тела в камерах, изменение фазного угла между рабочим поршнем и вытеснителем. В последнем случае реакция двигателя на управляющее действие водителя является практически мгновенной.

Недостатки конечно вещь неприятная, но у более распространенного ДВС тоже есть много недостатков, тем не менее он широко используется. В отличии от ДВС действующую модель двигателя Стирлинга несложно изготовить самостоятельно. Очень рекомендую материал который находится здесь. Даже продаются наборы для сборки. Более продвинутый полезный материал можно посмотреть здесь. Также много интересных примеров можно посмотреть здесь и здесь и еще бесчисленное количество примеров которые можно найти через поисковые системы.О двигателе Стирлинга писали технические и научно-популярные журналы. "Техника молодежи" №1 за 1996 год и №10 за 1979 год, "Юный техник" №9 за 1984 год, "Изобретатель и рационализатор" №5 за 1980 год, "Катера и яхты" №3 за 1986 год и ряде других.

Материал из журнала "Юный техник" о самостоятельном изготовлении модели двигателя Стирлинга доступен здесь и здесь и еще ряде других источников. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Небольшое отступление.От автора:Впервые работающую модель двигателя Стирлинга мне довелось увидеть еще в школьной мастерской. Когда учился в школе, часто туда заходил и не из праздного любопытства, а потому, что занимался в кружке, как и многие ребята в то время. Это было осенью 1984 года (как раз вышел сентябрьский номер "ЮТ"). Зашел я на перемене и увидел, что на раковине для мытья рук стоит некий агрегат цилиндрической формы из жести и на нем крутятся колесики, а под ним горит спиртовка. Я сначала подумал, что это паровая машина, но привычного "чух-чух" не было как и выбросов пара. Я спросил у трудовика: "Что это такое?". В ответ я услышал слово, которое сразу ассоциировалось с английской валютой (фунтом стерлинга). Потом, позже я разобрался, в чем разница. Оказывается старшеклассники-кружковцы собрали модель по описанию из "ЮТ" который недавно вышел из печати. Только в отличие от описанного в журнале эта модель была большего размера и вместо внешнего резервуара с водой использовала проточную систему прямо из водопроводного крана, почему и была установлена на раковине. Свою модель я собрал вместе с другом по другой схеме, которая была опубликована в иностранном журнале (название не помню, давно было). Журнал этот попал к нам от двоюродного брата моего друга-моряка загранплавания. Там была опубликована интересная модель двигателя Стирлинга собранная из жестяных банок, похожая на нижеприведенной иллюстрации.

Только в нашем случае мы сделали иначе шатунный механизм. Использовали банки из под "Пепси-Колы" которая в то время, как экзотика появилась на советских прилавках, банок из под кофе, велосипедных спиц и пары дощечек. Движок работал от зажженного куска "сухого горючего". Мы даже прицепили на вал небольшой пропеллер, надеясь таким образом получить вентилятор. Но вентилятор из него получился, прямо скажем, никакой. Модель все таки. "Всеядный" и "на изнанку". Часть 1-я

Но все это игрушки. А как обстоит дело с практическим применением двигателя Стирлинга? Долгое время двигатели Стирлинга не строились. И только в 1890 году было выпущено несколько образцов таких машин малой мощности. С конца XIX века, в связи с успехами в развитии двигателей внутреннего сгорания и отсутствия подходящих конструкционных материалов в значительной степени затруднило его дальнейшее совершенствование, интерес к двигателю Стирлинга утратился окончательно, и только с 1938 года началось ее возрождение. В 50-е годы ХХ века быстрое развитие технологии производства различных материалов вновь открыло перед двигателем Стирлинга некоторые перспективы, однако настоящий интерес к нему возродился только во времена так называемого "энергетического кризиса". Именно тогда особенно привлекательными показались потенциальные возможности этого двигателя в отношении экономического потребления обычного жидкого топлива, что представлялось особенно важным в период роста цен на топливо в геометрической прогрессии.Этапы разработки двигателей Стирлинга можно проследить начиная с 1818г., однако наибольшее внимание уделяется совершенствованию двигателей Стирлинга начиная с 1938г. Разработка конструкций двигателей Стирлинга с этого времени прошла через определенные этапы. Одной из фирм, проводивших исследования в области совершенствования двигателей была фирма "Филипс".

1937-1938 гг.Фирма "Филипс" проявляет интерес к двигателям с замкнутым циклом, работающим на подогретом воздухе и предназначенным для электрогенераторов малой мощности.

1938-1947 гг.Создано несколько опытных образцов двигателей с лучшими характеристиками по сравнению с двигателями 30-х годов.

1948-1953 гг.Внимание переключается на холодильные машины. Выясняется, что применение газов с малыми молекулярными массами улучшает рабочие характеристики. Тем не менее продолжается исследование и разработка Двигателей – источников механической энергии как простого, так и двойного действия, Интерес к ним проявляют фирмы "Форд" (США) и "Дженерал моторс". Резкий скачок в разработке двигателя Стирлинга был сделан в 1953 г., когда Мейер изобрел ромбический привод, что позволило использовать более высокие рабочие давления. Развитие конструкций двигателей- источников механической энергии и холодильных машин пошло различными путями.

1954-1958 гг.В течение этого периода было построено и испытано много двигателей с ромбическим приводом, при этом в двигателе 1-365 с водородом в качестве рабочего тела среднее давление цикла достигло 14 МПа. С использованием газа при высоких давлениях возникла проблема надежности уплотнений. Чугунные поршневые кольца не подходили из-за значительной утечки масла. Уплотнения сальникового типа для картера также оказались неподходящими. Было разработано уплотнение поршня с плотной посадкой. Поршень изготавливался с нанесенными на нем кольцевыми слоями сплава олова, свинца и сернистого молибдена. Затем поршень при сильном охлаждении вставлялся в цилиндр. В 1957 году "Дженерал моторс" вновь проявляет интерес к Двигателю Стирлинга и работам фирмы "Филипс". И в ноябре 1958 года между ними заключается соглашение по предоставлению лицензии сроком на 10 лет.

1958-1962 гг." Филипс" продолжает работу над двигателем 1-98 с ромбическим приводом. Было построено свыше 30 вариантов этого двигателя.В этот период времени были намечены три основных области применения двигателей Стирлинга, в которых фирма "Дженерал моторс" намеревалась проводить дальнейшую работу: подвесной мотор для судов, генератор для спутников, работающий на солнечной энергии, и компактный генератор ГПУ (англ). GPU-Ground Power Unit) для работы в полевых условиях для армии США. Другие возможные области применения включали силовые установки для речных и каботажных морских судов, подводных лодок и железнодорожного транспорта.Первым двигателем, который испытывался фирмой "Дженерал моторс", был одноцилиндровый двигатель мощностью 23 кВт с плотной посадкой поршня в цилиндре.

1963-1968 гг.Изобретение ромбического привода и уплотнения типа "скатывающийся чулок", а также усовершенствования процесса сгорания, теплообменников и систем регулирования позволили приступить к созданию более мощных двигателей. Продолжалась интенсивная работа с двигателем ГПУ, и его мощность была доведена до 9 кВт. Кроме того, и "Филипс", и "Дженерал моторс" провели исследования и построили двигатели мощностью 200 кВт. Использовались они на морских судах, на автобусах, в военно-морских силах США.Продолжались работы и над двигателем простого действия, которые интенсивно вела фирма "Дженерал моторс". Они построили и провели испытания двигателя PD67 для спутника. В 1964 г. на автомобиле марки "Кал вер" был испытан двигатель Стирлинга мощностью 23 кВт, тепловая энергия, для которого поступала от теплового аккумулятора энергии на основе окиси алюминия. В этот же период были начаты исследования свободнопоршневых двигателей и двигателей с жидкими поршнями. Были созданы и испытаны с разной степенью успеха опытные образцы таких двигателей. Работы по свободнопоршневым двигателям проводились в различных институтах США.

1968-1978 гг.Это был период интенсивных исследований, однако, без крупных достижений. Работа над автомобильным двигателем Стирлинга не прекратилась, и ее продолжали фирмы "Форд" и "Филипс" в соответствии с соглашением, подписанным в 1972г. Шведская фирма "Юнайтед Стирлинг" также совершенствовала свои автомобильные двигатели, предназначенные для тяжелых грузовиков и автобусов. Объединение MAN-MWM не раскрыло предполагаемую область применения своих двигателей, однако, предполагалось, что эти двигатели предназначены для военно-морских судов.К концу рассматриваемого периода были достигнуты значительные успехи в разработке двигателя Стирлинга, работающего на жидком природном топливе и предназначенного для использования на легковых и грузовых автомобилях.Успешные испытания двигателей серии Р фирмы "Юнайтед Стирлинг", в которых использовался U-образный кривошипный привод Рикардо, вызвали интерес многих фирм. Помимо автомобильного транспорта были рассмотрены другие области применения, такие, как электрические генераторы, использующие солнечную энергию, установки для подводных лодок и дистанционного управляемые стационарные электрогенераторы, работающие не на жидком топливе. Работы над свободнопоршневым двигателем в этот период достигли такого уровня развития, что стало возможным приступить к коммерческому выпуску двигателей. Были предприняты работы по совершенствованию двигателя с целью использования его на Индийском субконтиненте. Изучались также возможности использования "сухой" модификации этого двигателя, работающего на угле.

Период, начиная с 1978г.Основное направление работ переключилось с двигателя с качающей шайбой на энергосиловую установку Р-40 с U-образным кривошипным приводом. Интенсивность исследований, связанных с двигателем Стирлинга, с 1978 г. возросла примерно в 10 раз, однако все усилия были направлены в основном на доводку существующих конструкций, а не на разработку новых. Нельзя, конечно, утверждать, что работа над новыми конструкциями вообще не велась. Но направление работ во всех областях в большей степени ориентировалось на создание промышленных образцов двигателей, поскольку почти все программы ориентированы на определенную область применения двигателя Стирлинга.

Как говорилось выше, в в Псковском госудраственном политехническом институте ведуться работы над роторно-лопастным двигателем Стирлинга. Достигнуты интересные результаты. Смотрите нижеприведенную таблицу:

Красным цветом выделены показатели имеющие преимущества перед двигателями других схем. Например используемый газ СО2, а не водород или гелий, да еще при более низком давлении, что существенно упрощает создание уплотнений. Температура нагрева ниже, а охлаждения выше, то есть менее требовательный. Удельная и объемная мощность выше, а удельная масса приблизилась к бензиновым ДВС. Правда КПД ниже. Если представленные данные верны (не спешите записывать изобретателей в "Петрики", лучше постарайтесь детальнее разобраться), то у данного типа двигателя есть немалый потенциал для совершенствования. Возможно это связано с особенностями схемы самого двигателя. Возможно кто-то из читателей сможет в будущем создать более совершенный двигатель. На этой оптимистической ноте рассказ о двигателях Стирлинга не заканчивается. Во второй части о применении данного типа двигателей. -----------------------------------------------------------P.S. Убедительная просьба не сорить в коментах и не использовать нецензурные выражения. Если материал вам не по душе, лучше молча покиньте страницу. Коменты злостных нарушителей буду удалять без предупреждения. Автор не является большим знатоком в данной области, поэтому, любые замечания и дополнения к материалу будут внимательно рассмотрены. Если есть существенные предложения, пишите в личную почту, пообщаемся. От плюсов в карму и статью не откажусь :)

txapela.ru

Автомобильный: Двигатель Стирлинга - всеядный, ресурсоемкий, бесшумный, экологичный двигатель

Двигатель Стирлинга был изобретен шотландцем Стирлингом в 1816 году и назван по его фамилии. В 19-м веке двигатели были паровыми, а паровые двигатели, как известно, были очень опасными и часто взрывались, поэтому инженеры того времени искали замену паровым двигателям. Одним из изобретений того времени и стал двигатель Стирлинга.

Двигатель Стирлинга может преобразовывать в работу любую имеющую разницу температур. Принцип работы этого двигателя заключается в чередовании нагревания и охлаждения рабочего тела в закрытом цилиндре. Рабочим телом может выступать воздух, но также можно использовать водород или гелий.

По конфигурации двигатели Стерлинга принято делить на три категории:

Альфа-Стирлинг — состоит из двух раздельных силовых поршней в раздельных цилиндрах. Один поршень — холодный, другой — горячий. В теплообменнике с более высокой температурой находится цилиндр с горячим поршнем, а в более холодном теплообменнике находится цилиндр с холодным поршнем.У такого типа двигателя достаточно большое отношение мощности к объёму, но возникают технические проблемы, связанные с высокой температурой «горячего».

Бета-Стирлинг — состоит из одного цилиндра, с одной стороны который горячий, а с другой - холодный. Поршень (с которого снимается мощность) и «вытеснитель» движутся внутри цилиндра. Через регенератор газ перекачивается из холодной части цилиндра в горячую . Регенератор в таком типе двигателя может быть совмещённым с поршнем - вытеснителем, т.е. быть внешним, или являться частью теплообменника.

Гамма-Стирлинг — тоже имеет поршень и «вытеснитель», но состоит из двух цилиндров — первый холодный(там движется поршень, с которого снимается мощность), а второй холодный с одного конца и горячий с другого конца (там движется «вытеснитель»). Горячая часть второго цилиндра соединяется регенератором с холодной и одновременно с первым (холодным) цилиндром.

Наряду с целым рядом недостатков двигатель Стирлинга обладает внушительным списком преимуществ, что и заставляет до сих пор современных инженеров совершенствовать двигатель Стирлинга. Вот эти преимущества:

Всеядность двигателя — двигатель может работать практического от любого перепада температур.

Простота конструкции — чрезвычайно просто в конструкции и не требует массы доплнительных устройств, как например двигатель внутреннего сгорания. Запускается самостоятельно. Не нужна коробка передач.

Увеличенный ресурс — простота конструкции увеличивает ресурс на сотни тысяч часов.

Экономичность — большой КПД.

Бесшумность двигателя — т.к. нет выхлопной трубы, значит и шуметь нечему.

Экологичность — зависит от того, какое вещество используется в качестве рабочего тела, если это вода или воздух, то, соответственно, экологичность идеальная.

Но не смотря на такие огромные плюсы, двигатель Стирлинга не получил распространения, т.к. нелегко увязать между собой все минусы и плюсы.

avto-remont.blogspot.com

роторно-поршневой всеядный двигатель - патент РФ 2080462

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: в двигателе на неподвижном пустотелом валу, в поперечном сечении, закреплены четыре полупальца с подшипниками качения по одной паре соосно через девяносто градусов по радиусу, между парами которых свободно на пустотелом валу расположен полый поршень с криволинейными торцевыми плоскостями с образованием посередине его двух прямоугольных осевых направлений каналов с находящимися в них свободно двух пар прямоугольных штокфиксаторов, жестко скрепленных в теле наружных радиальных поршней внутреннего с двумя щелями по центральному кругу цилиндра, по которым образовано свободное перемещение двух прямоугольных штокфиксаторов, внутренние торцы их с ползунками свободно вставлены в радиально-прямоугольные со скосом по оси каналы в середине полого поршня, а наружные концы штокфиксаторов жестко скреплены в радиальных поршнях наружного цилиндра, образуя ротор с двумя парами радиальных поршней с одной из сторон, закрепленных двух форсунок с золотниками с саморегулированием подачи топлива, поступающего по трубопроводам за счет центробежной силы из центрального подпружиненного трубопровода, установленного в неподвижном пустотелом воду; кроме того, полый поршень может иметь кососрезные торцевые плоскости. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. Изобретение относится к двигателестроению и может применяться в авиации, автомобильной промышленности, а также на всех видах транспортных средств. В настоящее время существует большая проблема создания простого, экономичного и не загрязняющего атмосферу двигателя внутреннего сгорания. Известны устройства роторных двигателей Изобретатель и рационализатор, 1961, N 7 к недостаткам которых относится сложная конструкция, сложность передаточного механизма между рабочим органом и рабочим валом, высокий коэффициент трения между уплотнительными пластинами ротора. Известен роторный двигатель (журнал Техника молодежи, авт. св. N 297830, 1973), состоящий из корпуса и ротора, выполненного в виде большого цилиндра с лопастями, в котором расположен малый цилиндр с лопастями; оба цилиндра имеют механизм связи, расположенный отдельно от ротора, имеющий два криволинейных рычага скользящих по элипссовидной поверхности внутри отдельного корпуса. Криволинейные рычаги, в свою очередь, связаны с двумя вращающимися валами и двумя роторами, которые во время вращения ротора с постоянной скоростью сообщают цилиндрам переменную угловую скорость. Таким образом, малый цилиндр совершает колебательное движение относительно большого цилиндра во время его вращения и этим достигается образование переменных объемов. Недостатками этих двигателей являются большие габариты, ненадежность механизма связи, расположенного отдельно от ротора. Наиболее близким к изобретению является роторный двигатель (авт. св. N 1778334), состоящий из ротора выполненного в виде большого цилиндра с лопастями с расположенным в нем малым цилиндром с лопастями; оба цилиндра имеют механизм связи, расположенный внутри ротора и имеющий вид четырехзвенника с роликовыми подшипниками, обкатываемыми по элипссовидной поверхности неподвижного вала, также имеющего конструктивные недостатки, а именно: четырехзвенник не имеет жесткой связи с элипссовидными направляющими, не достаточен объем сжатия в камерах сгорания между лопастями из-за элипсоовидных направляющих, большое количество трущихся деталей и механизмов. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что на неподвижном пустотелом валу на подшипниках качения установлен ротор, а с внутренних сторон подшипников в поперечном сечении закреплены полупальцы с роликовыми подшипниками под девяносто градусов друг от друга по радиусу, между которыми свободно расположен полый поршень с криволинейными торцевыми плоскостями, в полом поршне имеются два радиальнопрямоугольных со сдвигом по оси канала и два прямоугольных осевых направлений канала на полом поршне снаружи установлен внутренний цилиндр с наружными по радиусу поршнями, в промежутках которых по радиусу цилиндра посередине имеются два радиальнопрямоугольных канала для свободного хода двух штокфиксаторов, жестко закрепленных в радиальных поршнях наружного цилиндра по центру вертикально относительно оси двигателя, а относительно внутреннего цилиндра в наружных радиальных поршнях тоже жестко закреплены два штокфиксатора, внутренние части которых могут свободно перемещаться по прямоугольным осевым направлениям каналов полого поршня. Ротор, состоящий из двух цилиндров и двух пар реконструированных лопастей-радиальных поршней, находящихся на наружном цилиндре, внутренняя одна пара радиальных поршней и на внутреннем цилиндре, наружная одна пара радиальных поршней, которые при угловом перемещении образуют полости рабочих камер переменного объема при содействии свободно установленного на неподвижном пустотелом валу с зазором осевого возвратнопоступательного перемещения полого поршня с криволинейными торцевыми плоскостями, по которым свободно обкатываются роликовые подшипники перепуская полый поршень между собой при вращении ротора. Применение вращающегося полого поршня и одновременного его перемещения вдоль оси пустотелого неподвижного вала свободно при помощи радиальных каналов и криволинейных плоскостей с обеих торцевых сторон полого поршня возможное сближение между собой радиальных поршней до минимума объема в камерах сгорания, чем и объясняется самовоспламенение горючих продуктов за счет сжатого воздуха по принципу Дизеля. Для подачи горючих продуктов внутри пустотелого вала установлен центральный подпружиненный трубопровод, по торцовому конусу которого топливо стремится по проходным каналам свободно при вращении ротора создавать давление за счет центробежной силы и через открытые отверстия золотников под давлением впрыскиваться в камеры сгорания, в которых происходит самовоспламенение. Предусмотрено для воспламенения горючих продуктов в камерах сгорания также и от высоковольтной искры через свечи. На фиг. 1 изображен двигатель общего вида; на фиг. 2 полый поршень в разрезе, в повернутом и развернутом виде; на фиг. 3 двигатель в продольном разрезе; на фиг. 4 двигатель в поперечном сечении; на фиг. 5 второй вариант полого поршня, в разрезе, в повернутом и развернутом виде; здесь отсутствуют одна пара роликовых подшипников с полупальцами; на фиг. 6 - расположение форсунок, золотники, свечи зажигания, трубопровод для подачи горючих продуктов. Роторно поршневой всеядный двигатель устроен следующим образом. В неподвижном пустотелом валу 1 закреплен четыре полупальца 2 с роликовыми подшипниками 3 между которыми свободно в горизонтальном положении расположен цилиндрический полый поршень 4 с торцевыми криволинейными направляющими 5. На неподвижном пустотелом валу на подшипниках 6 качения установлен наружный цилиндр с внутренними радиальными поршнями 7 скрепленные между собой крышкой 8, собственно ротор. Внутри наружного цилиндра размещен внутренний цилиндр с наружными радиальными поршнями 9. В радиальном поршнях цилиндров закреплены четыре прямоугольных штокфиксатора, два штокфиксатора 10 наружного цилиндра и два штокфиксатора 11 внутреннего цилиндра. Для штокфиксаторов 10 во внутреннем цилиндре имеются два продольных по радиусу канала 12 для свободного хода радиальных поршней по радиусу между собой, а на концах этих штокфиксаторов к центру двигатели размещены два ползунка 13 имеющих возможность перемещения по радиальным каналам 14 и два канала 15 по которым скользят штокфиксаторы 11 при перемещении цилиндрического полого поршня 4 по горизонту. В крышке 8 имеется два отверстия 16 для закрепления свечей. Ротор 17 имеет винтовые направляющие ребра для наилучшего захвата воздуха, тем самым обеспечивается принудительное охлаждение двигателя. Камеры сгорания 18 устанавливаются любого объема за счет горизонтального полого поршня 4, а именно изменение формы криволинейных направляющих 5 и изменением каналов 12, 14 и 15, следовательно, в камерах сгорания может происходить самовоспламенение горючих продуктов при изготовлении двигателя. Угловое перемещение радиальных поршней образует рабочие камеры 19, в которые всасывается воздух через окна 20, а также и впуск отработанных газов через окна 21. Позицией 22 показаны уплотнительные пластины; позицией 23 рабочий вал. На фиг. 5 показано устройство второго варианта цилиндрического полого поршня 4 для обеспечения удвоенного количества оборотов вращения ротора, но с уменьшением рабочих ходов, за один оборот 4 рабочих хода. На фиг. 6 показано расположение форсунки 24, золотников 25, свечи 26 зажигания, трубопровод 27 для подачи горючих продуктов, изолятор 28 для высокого напряжения и центральный подпружиненный трубопровод 29 для подачи всеядных горючих продуктов. Роторно-поршневой всеядный двигатель работает следующим образом. Первый цикл вращения ротора. Происходит рабочий ход в камерах сгорания 18, естественно, радиальные поршни наружного и внутреннего цилиндра отталкиваются друг от друга. В это время одновременно штокфиксаторы 10 своими ползунками 13, двигаясь вниз (фиг. 2) по каналам 14, двигают полый поршень 4 по горизонту вправо, соответственно правые роликовые подшипники 3 вкатываются в углубленные плоскости 5 криволинейного полого поршня 4, в это же время левые роликовые подшипники 3 движутся на возвышенную торцевую 5 часть полого поршня 4, совместно движется штокфиксатор 10 по каналам 12 и 14 вниз и влево, штокфиксатор 11 пропускает полый поршень 4 по каналу 15 вправо. В рабочих камерах 19 произошел выпуск отработанных газов через окна 21 и впуск свежего воздуха через окна 20, а в камерах сгорания 18 опять произошло сжатие воздуха, только уже с противоположных сторон радиальных поршней 7 и 9. Ротор повернулся на одну четверть оборота вправо, произошло два рабочих хода. Сейчас горизонтальный полый поршень 4 находится в правом положении, правые роликовые подшипники 3 в углубленной плоскости полого поршня, а левые подшипники 3 в возвышенной части плоскости полого поршня 4, штокфиксатор 10 находится в нижней части каналов 12 и 14, соответственно штокфиксаторы 11 тоже образовались в левой части каналов 15 полого поршня. Лист фиг. 2 повернуть по плоскости на 180o)7 Второй цикл вращения ротора. Произошел рабочий ход, в камерах сгорания 18, следовательно, радиальные поршни наружного и внутреннего цилиндра отталкиваются друг от друга. В это время одновременно штокфиксаторы 10 своими ползунками 13 двигаясь вверх (фиг. 2) по каналам 14 двигают полый поршень 4 по горизонту влево, соответственно правые роликовые подшипники движутся на возвышенную торцевую часть полого поршня, а левые роликовые подшипники вкатываются в углубленные плоскости криволинейного полого поршня, совместно движется штокфиксатор 10 по каналам 12 и 14 вверх и вправо, штокфиксатор 11 пропускает полый поршень 4 по каналу 15 влево. Поршень, пройдя четверть радиуса, два рабочих хода. В рабочих камерах 19 произошел выпуск отработанных газов через окна 21 и впуск свежего воздуха через окна 20, а в камерах сгорания 18 снова произошло сжатие воздуха, полый поршень 4 находится в левом положении. Лист фиг. 2 повернуть в исходное положение). За два цикла, т.е. за полоборота вращения ротора, произошло 4 рабочих хода, в дальнейшем процесс повторения. За один оборот ротора произойдет 8 рабочих ходов. Двигатель работает как по дизельному принципу самовоспламенения от сжатия, так и от зажигания свечи, искрой высокого напряжения, зажигание от свечи, т. е. искрой, осуществляется за счет сближения радиальных поршней к электродам находящихся в изоляторах 28. Смазка движущихся частей через тавотницы в определенное время. Для наилучшего уплотнения рабочих камер в торцевых плоскостях радиальных поршней с той и с другой стороны установлены дополнительные уплотнительные пластины 22. Для скрепления ротора крышкой 8 свечами 26 резьбовым соединением осуществляется крепление всего ротора.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

www.freepatent.ru

всеядный и на изнанку. часть 1-я :: noname

В одной из недавнешних публикаций под заглавием «Запасное питание. Если в пути накрыл форс-мажор» речь шла о том, что в критичной ситуации можно залить в бак автомобиля. Как выяснилось, двигатель может работать на других видах горючего, правда не идиентично отлично. Одни горючие воды показали себя лучше, другие напротив. Кратко напомним. Идеальнее всего зарекомендовали себя скипидар, керосин, бытовой газ из баллонов с редуктором и газ в «китайских» баллончиках для походных горелок. Дизельное горючее, ацетон, растворители, этиловый спирт и еще какой-никакой алкоголь показали наименьшую преемственность, хотя на «последний случай» могут быть применены. Выходит, что бензиновый двигатель вещь достаточно капризная. Причина этому – сгорание топливной консистенции в ограниченном объеме при переменном давлении. Сам процесс сгорания больше припоминает взрыв, почему и существует такое понятие как «детонационная стойкость горючего». Если ваш двигатель рассчитан на 95-й бензин, а вы залили либо разбавили 80-м либо 76-м, то «эффект» ощутится сходу, в виде соответствующих звуков. Такая работа для мотора неблагоприятна.Но существует разновидность движков которым все равно на каком горючем работать. Это движки работающие по циклу Стирлинга. Более распространенное заглавие — «двигатель Стирлинга». Об этом движке уже не один раз писали. Вот некие ссылки по теме (если не активная — оригинал тут)

Что все-таки это за двигатель таковой диковинный? Как у него выходит работать на любом горючем? И если он таковой «всеядный», то почему обширно не употребляется до сего времени? Об этом пойдет речь далее.

От создателя: Может быть кто-то из читателей уже знаком с движками такового типа, кто-то слышал, но подробностей не знает, кто-то может не знать ничего и ему будет любопытно выяснить новое. Не буду очень перегружать читателей заумными научными формулировками и тонкостями, постараюсь выложить в доступной форме, так чтоб и знатокам было любопытно и тем кто еще не знает. Хотя где-то без формул и специфичных определений не обойтись. Чтоб лишне не раздувать содержание публикации в тексте будет много ссылок на другие источники (для чего «копипастить» все попорядку?) и литературу из которой взят данный материал.Заблаговременно извиняюсь за местами плохой графический материал.

С бензиновым двигателем (ДВС) мы сталкиваемся фактически раз в день. Авто легковые и грузовые, маршрутные такси и автобусы, дизельные поезда, корабли, также легкая и средняя винтообразная авиация. ДВС так всераспространен и привычен, что иногда кажется, что других типов движков и не существует. Еще в школе на уроках физики учителя показывали его модель. всеядный и на изнанку. часть 1-я :: noname

По сути это не так. Есть и другие типы движков внутреннего сгорания. В силу ряда обстоятельств они получили наименьшее распространение. В последующей публикации о их будет поведано подробнее.Сейчас пойдет речь о другом типе мотора – «движке наружного сгорания» либо «движке Стирлинга». Для работы мотора употребляется наружный подвод теплоты и в предстоящем (чтоб избежать неурядицы с определениями) введем формулировку «двигатель с Наружным Подводом Теплоты» либо сокращено ДВПТ. Откуда же взялся таковой двигатель? Кто его изобрел?