Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания



В настоящее время существует множество разработок двигателей, однако поиск все новых и новых схем не прекращается. Наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом, и складывается впечатление, что именно они являются наиболее совершенными. Увы, это далеко не так. Они имеют серьезные недостатки. Главная проблема – значительные потери на трении в поршневой группе и большой удельный вес (в поршневых двигателях он приблизительно равен 4 5 кг/л.с.). Кроме того, у традиционных поршневых ДВС развиваемый крутящий момент сильно зависит от частоты вращения коленчатого вала, и его максимальное значение находится в достаточно узком диапазоне. Этот тип двигателей требует сложный клапанный механизм и очень качественную смазку. В результате, даже самые совершенные из этого типа двигатели имеют коэффициент полезного действия не более 40%. Это, конечно, недостаточное значение, а потому множество энтузиастов искали и продолжают искать альтернативные варианты, которые обладали бы существенно лучшими показателями. Одним из таких перспективных вариантов является роторно-лопастной двигатель, работа над которым ведется уже достаточно давно. Существует ряд схем роторно-лопастных двигателей, но наиболее завершенным на данный момент видится роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания.
Устроен он следующим образом. В круговом цилиндре соосно расположен ротор, который состоит из двух частей. На каждой из этих частей установлена пара лопастей (или больше). Рабочие зазоры ротора устанавливаются подшипниками. На широких лопастях достаточно простой конфигурации устанавливаются элементы уплотнений.
роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания требует существенно большей точности изготовленияПри вращении ротора в одном направлении лопасти совершают колебания друг относительно друга, создавая замкнутые объемы переменной величины внутри цилиндра. Движение лопастей друг относительно друга и относительно корпуса двигателя задается специальным синхронизатором. Это механизм на основе сателлитной шестерни и шатунно-рычажного узла. Конструкция была предложена более 80 лет назад, однако все равно продолжает патентоваться. Конструкций синхронизаторов и компоновок двигателя предложено достаточно много, но большинство из них похожи, многократно запатентованы и отличаются лишь не принципиальными тонкостями.
Таким образом, при вращении ротора в одном направлении лопасти совершают колебательные движения друг относительно друга. Лопасти движутся против часовой стрелки неравномерно: они, то ускоряются, то замедляются. В нижнем правом секторе происходит такт впуска, в верхнем правом секторе - такт сжатия, в "верхней мертвой точке" - воспламенение смеси, в верхнем левом секторе - рабочий ход, в левом нижнем секторе - такт выпуска. Эта последовательность тактов повторяется за каждый полный оборот ротора. Рассмотренный четырехтактный цикл выполняется за один оборот вала ротора. Этим роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания существенно отличается от поршневого ДВС. У последнего четырехтактный цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала.
Ниже перечислены основные преимущества роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания перед традиционными ДВС:
•    Эффективный КПД на 10-12% выше.
•    Меньший расход топлива на всех режимах работы.
•    Существенно меньшее количество деталей (выше надежность и технологичность).
•    Более эффективное сжигание топлива и меньшая токсичность.
•    Хорошая уравновешенность.
•    В несколько раз лучше удельные массогабаритные показатели.
•    Несравнимо меньший расход смазочных материалов.
•    Существенно меньшая себестоимость

Достоинства роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания очевидны, однако никому в мире пока не удалось внедрить эту схему в массовое производство. Теоретически двигатель хорош, но его технологическая реализация требует на порядок большую точность, чем обычный ДВС.

Готовящийся к выпуску гибридный автомобиль Прохорова, известный также, как ё-мобиль, предположительно должен был иметь именно такой двигатель. По заверению тогдашнего руководства проектом, роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания был практически готов к сертификационным испытаниям. Но увы, реальность оказалась сложнее - пока что в качестве двигателя-электростанции будет использоваться традиционный ДВС, который конечно не сравнится с заявленными ранее экономическими характеристиками. Однако работа в этом направлении движется и, возможно, однажды результат будет достигнут.






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Сумма: код подтверждения