Меню Рубрики

Установка турбины на роторный двигатель

Turbo-Team › Блог › Роторный двигатель

В роторном двигателе отсутствует преобразуемое возвратно-поступательное движение. Давление образуется в камерах, создаваемых различными частями корпуса и выпуклыми поверхностями треугольного ротора. Сгорание приводит непосредственно к вращению ротора, что снижает вибрации и увеличивает возможную скорость вращения. Обеспечиваемое таким образом повышение эффективности также позволяет роторному двигателю иметь гораздо меньшие размеры по сравнению с традиционным поршневым двигателем эквивалентной мощности.
Главный компонент роторного двигателя — треугольный ротор, который вращается внутри овального корпуса (статора) таким образом, что три вершины ротора находятся в постоянном контакте с внутренней стенкой корпуса, образуя три замкнутых объема с газом, или камеры сгорания. Фактически каждая из трех боковых поверхностей ротора действует как поршень. При вращении ротора внутри корпуса объем трёх создаваемых им рабочих камер постоянно изменяется, действуя как насос.

Внутри ротора находится небольшая шестерня с внешними зубьями, прикрепленная к корпусу. Шестерня большего диаметра с внутренними зубьями сопряжена с этой неподвижной шестерней — таким образом задается траектория вращения ротора внутри корпуса.

Поскольку ротор соединен с выходным валом эксцентрично, он вращает вал подобно тому, как ручка вращает коленвал, при этом выходной вал совершает три оборота за каждый оборот ротора.
Преимущества роторного двигателя

Меньшая масса
Из-за отсутствия необходимости в поршнях, шатунах и коленвале основной блок роторного двигателя имеет меньшие размеры и массу при лучших динамических характеристиках и управляемости.

Меньшие размеры
Роторный двигатель существенно меньше традиционного двигателя такой же мощности. Новый двигатель RENESIS примерно равен по размерам небольшому обычному четырехцилиндровому рядному двигателю. Небольшие размеры роторного двигателя выгодны не только тем, что уменьшают массу — они также улучшают управляемость, облегчают оптимальное расположение трансмиссии и позволяют сделать автомобиль более просторным для водителя и пассажиров.

Меньший уровень вибрации
Все части роторного двигателя непрерывно вращаются в одном направлении, а не изменяют направление своего движения так, как поршни обычного двигателя. Роторные двигатели внутренне сбалансированы, что снижает уровень вибрации.

Более высокая мощность
Роторный двигатель выдает мощность более равномерно и плавно. С каждым полным оборотом ротора выходной вал оборачивается трижды. Каждое отдельное сгорание происходит в vk.com/cars.best течение 90-градусной фазы вращения ротора, т.е. в течение 270-градусной фазы вращения выходного вала. Это значит, что одно роторный двигатель выдает мощность в течение трех четвертей каждого оборота выходного вала. Учтите, что одноцилиндровый поршневой двигатель выдает мощность только в течение одной четверти каждого оборота выходного вала.

Более высокая надежность
Роторный двигатель имеет меньшее количество движущихся частей по сравнению с аналогичным четырехтактным поршневым двигателем. Двухроторный двигатель имеет три основные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой четырехцилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, распредвал, клапаны, пружины клапанов, качалки, ремень ГРМ, распределительные шестерни и коленвал.

Вот собственно так он выглядит (Фото ниже)

А это двигатель RENESIS который устанавливается на автомобили Mazda RX-8 (Фото ниже)

Французский ротационный (не роторный) двигатель Gnome N-9, 1909 год (Жуткая тарахтелка) (Фото ниже)

источник

Что такое турбонаддув

Такая вот небольшая с виду «улитка» — один из самых действенных способов увеличить мощность двигателя.

Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.

Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? нас и поджидают проблемы.

Турбокомпрессор состоит из двух «улиток» — через одну проходят отработавшие газы, а вторая «качает» воздух в цилиндры.

Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.

Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?

Выхлопные газы из двигателя вращают ротор турбины, тот, в свою очередь, приводит в движение компрессор, который нагнетает сжатый воздух в цилиндры. Перед тем как это произойдёт, воздух проходит через интеркулер и охлаждается — так можно повысить его плотность.

Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.

Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.

Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

Читайте также:  Установка дизельного двигателя ауди

Аналог турбонаддува — приводной нагнетатель — жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.

Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.

А вот так выглядит интеркулер.

Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.

У Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер располагается в переднем бампере перед радиатором. А у Subaru Impreza WRX STI — над двигателем.

, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, , температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.

Выхлопные газы разогревают и выпускную систему, и турбонаддув до очень высоких температур.

По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.

Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.

Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.

На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах

Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких

Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Турбина с изменяемой геометрией.

Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».

источник

Многокамерный турбо-роторный двигатель

Владельцы патента RU 2575630:

Изобретение относится к машиностроению. Многокамерный турбо-роторный двигатель состоит из статора эллипсоидной формы со спиральными каналами и ротора. На роторе установлены две крылатки. Лопасти крылаток выполняют функцию поршней, создающих замкнутые переменные объемы в спиральных каналах статора. Крылатки совершают вращение в перпендикулярной плоскости относительно вращения ротора. Статор двигателя, корпус ротора и разделительные диски образуют в двигателе три камеры: «впуск — сжатие», «рабочий ход — выпуск» и камеру сгорания. Камера сгорания по объему выполнена больше размера поршня-лопасти. Верхний разделительный диск выполнен с двумя пазами с противоположных сторон для прохождения поршней-лопастей. Нижний разделительный диск также имеет два паза с противоположных сторон и два сектора с перепускными каналами в форме лопаток газовой турбины. Со всасывающей стороны ротора находится крылатка компрессора для нагнетания воздуха. Со стороны выхлопа находятся крылатки турбин, утилизирующие остаточную энергию выхлопных газов и выполняющие роль глушителя. Двигатель содержит как минимум шесть и более камер сгорания и спиральных каналов в одном статоре. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение кпд двигателя. 7 ил.

Читайте также:  Двигатель дойц установка зажигания

Изобретение относится к машиностроению.

Конструкция многокамерного турбо-роторного двигателя внутреннего сгорания позволяет получить новый тип роторного двигателя внутреннего сгорания, который в основном предназначен для авиации, но также может быть применен и для привода техники и механизмов с высокой скоростью вращения.

Ближайшим аналогом из просмотренных в базах данных и специализированной литературе можно считать «Роторную объемную машину Вихрова» RU 2278980 C1, где используются эллипсоидные формы и спиральные каналы для получения переменных рабочих объемов. Представленный двигатель отличается от него принципом организации вращения крылаток и ротора и разделением переменных рабочих объемов на камеры «впуск — сжатие», «рабочий ход — выпуск» и камеру сгорания. Также конструкция механизма позволяет получить комбинацию работы турбинных лопаток со способом образования замкнутых переменных объемов (по образу поршневых двигателей), так как созданный по данному принципу механизм представляет собой Новый тип роторного двигателя внутреннего сгорания — турбо-роторный. Он содержит новое решение динамического процесса и построения кинематической схемы роторного двигателя внутреннего сгорания. Известны такие типы двигателей, как роторные и газотурбинные. Представленный двигатель содержит признаки обеих этих типов ДВС.

Задача изобретения — построение новой кинематической схемы двигателя внутреннего сгорания; простота конструкции и малое количество комплектующих деталей двигателя; исключение деталей с возвратно-поступательным, колебательным и эксцентричным движением; повышение кпд двигателя; решение задачи устранения трения в сопряженных деталях двигателя и получения высокой скорости вращения, сохраняя при этом принцип получения переменных замкнутых объемов (подобно поршневым ДВС).

Это достигается конструкцией нового двигателя, где

— энергия расширяющихся газов действует на поршни-лопасти поворотной вспомогательной крылатки, расположенной непосредственно на роторе двигателя, и создает крутящий момент, приложенный непосредственно к ротору и выходному валу двигателя;

— в силовой кинематической схеме использована комбинация вращения вспомогательных крылаток с поршнями-лопастями, расположенных на роторе двигателя и вращение самого ротора с образованием замкнутых переменных объемов в спиральном статоре двигателя (по образу поршневых двигателей).

— отсутствие нагрузок в плоскости вращения вспомогательной крылатки ротора согласно шагу спирали статора практически исключает трение между сопряженными движущимися деталями;

— использование разделительных дисков ротора позволяет сжимать рабочее тело и после воспламенения давать ему расширяться при следовании поршней-лопастей вспомогательной крылатки в одном направлении, а перепускные каналы нижнего разделительного диска в форме лопаток работают как лопатки газовой турбины;

— изготовление ротора с двумя встречными вспомогательными крылатками, обеспечивает работу поршней-лопастей с противоположных сторон ротора по одним и тем же спиральным каналам статора без применения возвратно-поступательных, кривошипных или эксцентриковых передач;

— установка с двух сторон статора впускных и выпускных импеллеров, а также крыльчаток компрессора с одной стороны ротора и турбины — с другой позволяет нагнетать воздушный заряд и утилизировать остаточное давление выхлопных газов.

Принцип конструкции механизма заключается в комбинации работы турбинных лопаток разделительного диска ротора и турбины выхлопных газов со способом образования замкнутых переменных объемов (по образу поршневых двигателей) в спиральных каналах статора двигателя.

Полученный двигатель (Фиг. 1) состоит из статора эллипсоидной формы (1) со спиральными каналами и ротора (2). На роторе установлены две сбалансированные вспомогательные крылатки (3), лопасти которых (4) выполняют функцию поршней, создающих замкнутые переменные объемы в спиральных каналах статора (5), образованных как тела вращения сопрягаемой дуги окружности поршня-лопасти вспомогательной крылатки, вращающейся вместе с ротором, а также совершающей вращение в перпендикулярной плоскости относительно вращения ротора.

Статор, корпус ротора и разделительные диски образуют в двигателе три камеры: «впуск — сжатие», «рабочий ход — выпуск» и камеру сгорания (8). Замкнутые переменные объемы в камерах образованы стенками ротора, спиральным каналом статора и поршнями-лопастями вспомогательной крылатки ротора. Вспомогательные крылатки ротора не требуют дополнительного привода, так как их лопатки движутся по спиральным каналам статора, а сами крылатки не имеют сопротивления в плоскости их вращения.

Разделительные диски ротора (9) служат для изолирования камер «впуск — сжатие» и «рабочий ход — выпуск» друг от друга и от камеры сгорания. Принцип их работы показан на ке Фиг. 7. Верхний разделительный диск выполнен сплошным, с двумя пазами с противоположных сторон, для прохождения поршней-лопастей и прохода сжимаемого воздуха в камеру сгорания, которая по объему выполнена больше размера поршня-лопасти, что позволяет перемещение заряда воздуха с передней стороны поршня-лопасти на обратную, при его прохождении через камеру сгорания. Нижний разделительный диск также имеет два паза с противоположных сторон для прохождения поршней-лопастей и два сектора с перепускными каналами в форме лопаток, которые работают как лопатки газовой турбины при прохождении через них расширяющихся рабочих газов, а также предотвращают прорыв газов в соседние спиральные каналы статора. С всасывающей стороны ротора в начале (по ходу вращения вспомогательных крылаток ротора) камеры «впуск — сжатие» на роторе находятся крылатки компрессора (10) для нагнетания воздуха.

Со стороны выхлопа в конце (по ходу вращения вспомогательных крылаток) камеры «рабочий ход — выпуск» на роторе находятся крылатки газовых турбин (11), взаимодействуя с которыми отработавшие газы, направленные спиральными каналами по касательной к внутреннему диаметру статора, создают дополнительный вращающий момент. Крылатки турбин утилизируют остаточную энергию выхлопных газов, а также выполняют роль глушителя двигателя, содержащего как минимум шесть и более камер сгорания и спиральных каналов в одном статоре.

Читайте также:  Установка подогрева двигателя лансер

Рабочим телом в двигателе используется топливно-воздушная смесь, получаемая путем впрыска форсункой (12) топлива в объем воздушного заряда, находящегося в камере сгорания, предварительно сжатого в камере «впуск — сжатие».

1. Поршень-лопасть вспомогательной крылатки ротора, проходя из ВТ (верхней точки) статора впускные окна и двигаясь согласованно с движением ротора по спиральному каналу статора далее, засасывает рабочую смесь в камеру «впуск».

2. Одновременно, фронтальная сторона поршня-лопасти вспомогательной крылатки ротора сжимает, поступивший ранее, заряд рабочей смеси в камере «сжатие» до стенки верхнего разделительного диска ротора и имеющей паз для прохождения поршня-лопасти вспомогательной крылатки.

3. При совмещении канала камеры сгорания и перепускного паза верхнего разделительного диска, заряд сжатого воздуха из камеры «сжатие» поступает в камеру сгорания, которая по объему выполнена больше размера поршня-лопасти, что позволяет перемещение заряда воздуха с передней стороны поршня-лопасти на обратную при его прохождении через камеру сгорания. Затем впрыскивается и воспламеняется (искрой свечи) топливо, и начинается процесс горения-расширения «рабочий ход». Расширяющиеся рабочие газы при этом проходят перепускные каналы нижнего разделительного диска в форме лопаток, которые работают как лопасти газовой турбины;

4. Одновременно фронтальная сторона поршня-лопасти вспомогательной крылатки ротора вытесняет отработавшие газы через крылатку газовой турбины, выполняющей также и роль глушителя, а после прохождения НТ (нижней точки) статора, поршень-лопасть затем по свободной дуге вспомогательной крылатки внутри корпуса ротора снова возвращается в ВТ статора.

Все циклы происходят за один оборот ротора, так как осуществляются в разных секторах спирально-кольцевых камер двигателя. В представленном варианте двигателя имеется восемь камер сгорания и спиральных каналов статора, где две противоположные камеры работают одновременно, а остальные попарно-последовательно.

Это позволяет сделать двигатель мощным, компактным, с высоким крутящим моментом, приложенным непосредственно к выходному валу двигателя без каких-либо дополнительных кинематических связей при его передаче.

На Фиг. 2 показан ротор (вид спереди) с разделительными дисками, двумя вспомогательными крылатками и поршнями-лопастями. Сверху на роторе располагается крылатка компрессора для нагнетания воздуха. Снизу на роторе устанавливаются крылатки газовых турбин, взаимодействуя с которыми отработавшие газы, направленные спиральными каналами по касательной к внутреннему диаметру статора, создают дополнительный вращающий момент.

На Фиг. 3 показан ротор (вид сбоку).

На Фиг. 4 показан ротор (вид сверху), где видно взаимное расположение вспомогательных крылаток относительно друг друга и корпуса ротора. Также здесь хорошо читаются перепускные каналы верхнего разделительного диска для прохождения сжимаемого воздуха в камеру сгорания.

Изготовление ротора с двумя встречными вспомогательными крылатками обеспечивает работу поршней-лопастей с противоположных сторон ротора по одним и тем же спиральным каналам статора без применения возвратно-поступательных, кривошипных или эксцентриковых передач.

На Фиг. 5 показан поперечный разрез ротора, где видно как установлены вспомогательные крылатки в корпусе ротора. Также здесь видно расположение секторов перепускных каналов нижнего разделительного диска.

Использование разделительных дисков ротора, позволяет сжимать рабочее тело и после воспламенения давать ему расширяться, при следовании поршней-лопастей вспомогательной крылатки в одном направлении, а перепускные каналы нижнего разделительного диска в форме лопаток работают как лопатки газовой турбины.

На Фиг. 6 показана нижняя крышка статора (вид сверху), где показано расположение восьми диагональных каналов статора, а также выпускных импеллеров, служащих как для направления выхлопных газов на лопатки турбины, так и для крепления подшипникового узла ротора.

Установка с двух сторон статора впускных и выпускных импеллеров, а также крыльчаток компрессора с одной стороны ротора и турбины — с другой позволяет нагнетать воздушный заряд и утилизировать остаточное давление выхлопных газов. Также газовая турбина выхлопных газов выполняет еще и роль глушителя.

Для производства деталей двигателя может использоваться стандартное промышленное оборудование, токарные, фрезерные и сверлильные станки, материалы и сплавы для деталей двигателя, применяемые в машиностроении. Для изготовления лопаток разделительного диска и крылатки турбины применимы жаропрочные сплавы для газовых турбин. Изготовление статора со спиральными каналами целесообразно литьем, с последующей чистовой обработкой шаблонными фрезами. Так как получение спиральных каналов как тел вращения сопрягаемой дуги окружности легче произвести в мягком материале, таком как полимер, глина или дерево, поверхность каналов, полученного литьем статора, необходимо подвергнуть цементации и поверхностной закалке подобно втулкам цилиндров поршневого двигателя.

Существенность отличий предлагаемого двигателя от других роторных или турбинных двигателей:

— присутствие признаков обоих типов двигателей,

— содержит новый принцип решения динамического процесса и построения кинематической схемы двигателя внутреннего сгорания,

— является новым типом двигателя внутреннего сгорания.

— Отсутствие возвратно-поступательных кривошипных или эксцентриковых передач в кинематической схеме двигателя с однонаправленным, свободным вращением ротора.

— Наличие замкнутых переменных объемов подобно поршневым машинам.

— Высокий вращающий момент на выходном валу даже на малых оборотах.

— Отсутствие нагруженных сопряжений и трущихся деталей двигателя, вследствие чего возможность получения высоких скоростей вращения подобно турбине.

— Получение шести, восьми и более рабочих камер и камер сгорания в одном статоре и с одним ротором позволяет достигать высокой мощности двигателя при компактных габаритах.

Все вышеизложенное позволяет автору надеяться на широкое применение нового типа двигателя, такого как многокамерный турбо-роторный двигатель в авиации, промышленности и транспорте.

Многокамерный турбо-роторный двигатель, состоящий из статора эллипсоидной формы со спиральными каналами и ротора, на котором установлены две крылатки, лопасти которых выполняют функцию поршней, создающих замкнутые переменные объемы в спиральных каналах статора, крылатки совершают вращение в перпендикулярной плоскости относительно вращения ротора, статор двигателя, корпус ротора и разделительные диски образуют в двигателе три камеры: «впуск — сжатие», «рабочий ход — выпуск» и камеру сгорания, которая по объему выполнена больше размера поршня-лопасти, верхний разделительный диск выполнен сплошным, с двумя пазами с противоположных сторон, для прохождения поршней-лопастей, нижний разделительный диск также имеет два паза с противоположных сторон и два сектора с перепускными каналами в форме лопаток газовой турбины, с всасывающей стороны ротора находится крылатка компрессора для нагнетания воздуха, а со стороны выхлопа находятся крылатки турбин, утилизирующих остаточную энергию выхлопных газов, а также выполняющие роль глушителя двигателя, содержащего как минимум шесть и более камер сгорания и спиральных каналов в одном статоре, в котором совершается комбинация работы турбинных лопаток разделительного диска ротора и турбины выхлопных газов со способом образования замкнутых переменных объемов в спиральных каналах статора двигателя.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector