Жидкопоршневой роторный двигатель — еще один двигатель, который меняет все? скачать в хорошем качестве

Жидкопоршневой роторный двигатель — еще один двигатель, который меняет все?

Роторный двигатель Ванкеля состоит из треугольного ротора, вращающегося внутри эпитрохоидного корпуса. Жидкостно-поршневой двигатель состоит из эпитрохоидного ротора, вращающегося внутри треугольного корпуса, что делает его лучше во всех отношениях. Итак, сегодня мы подробно рассмотрим этот двигатель, проанализируем его преимущества и недостатки, сравним его с традиционными поршневыми двигателями и роторными двигателями Ванкеля, чтобы оценить его потенциал. Если посмотреть на анимацию работы двигателя, то можно заметить, что двигатель X без Ванкеля, имеющий принципиально иной термодинамический цикл, архитектуру и принцип работы, совершает три цикла сгорания за один оборот ротора, включая впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Точно так же, как двигатель Ванкеля. Это чепуха? Нет, потому что перевернутая геометрия двигателя X позволяет ему преодолеть основной ограничивающий фактор двигателя Ванкеля. Кеничи Ямамото – отец двигателя Ванкеля Mazda. Он стоял за вдохновляющим стремлением Mazda сделать двигатели Ванкеля жизнеспособными для массового производства. В 1981 году г-н Ямамото написал книгу под названием «Роторный двигатель». В этой книге он обсуждает и рассчитывает степень сжатия для двигателя Ванкеля. Оказывается, что практический предел степени сжатия для двигателя Ванкеля составляет около 12:1. Этот предел обусловлен геометрией роторного двигателя Ванкеля и, как следствие, формой камер сгорания. Этот предел степени сжатия также ограничивает максимальную эффективность двигателя Ванкеля и делает дизельный роторный двигатель Ванкеля нецелесообразным. Расчёты Ямамото остаются верными более 40 лет спустя, поскольку новейший и единственный в настоящее время производимый роторный двигатель Mazda, используемый в качестве двигателя с увеличенным запасом хода в MX30-REV, имеет степень сжатия 11,9:1. Однако иная геометрия жидкостно-поршневого двигателя означает, что у него нет ограничения по степени сжатия, а значит, возможна версия с дизельным двигателем, и именно это компания Liquid Porsheng реализовала в своём двигателе XTS-210, представляющем собой версию с воспламенением от сжатия. Однако уникальная геометрия жидкостно-поршневых двигателей обеспечивает ещё одно преимущество, которое является основным источником потенциала повышения эффективности двигателя. Речь идёт о беспоршневой реализации цикла Аткинсона. Liquid Porsheng называет это высокоэффективным гибридным циклом, поскольку, очевидно, это звучит гораздо привлекательнее для маркетинговых целей и привлечения инвесторов. Но на самом деле это беспоршневой цикл Аткинсона. Вся суть цикла Аткинсона заключается в увеличении рабочего хода (такта расширения) и уменьшении рабочего хода сжатия. Такт сжатия снижает мощность, тогда как такт расширения генерирует мощность. Поэтому, если мы создаём больший такт расширения или сгорания, мы даем двигателю возможность извлечь как можно больше энергии из сгорания, что означает снижение потерь энергии и повышение эффективности. В жидкостно-поршневых двигателях устранено ограничение степени сжатия роторных двигателей, но проблема уплотнений верхней части цилиндра осталась. В X-двигателе уплотнители верхней части цилиндра всё ещё установлены, просто их расположение изменилось. Вместо ротора они теперь находятся в корпусе. Компания Liquid Porsche утверждает, что это значительное преимущество, поскольку уплотнениям больше не приходится противостоять центробежным силам. Согласно техническому документу, написанному ими, их модели демонстрируют снижение прорывов картерных газов на 35% по сравнению с традиционным двигателем Ванкеля, однако, по мнению компании Liquid Porsche, в конечном итоге они могут достичь снижения прорывов картерных газов примерно на 65% по сравнению с двигателем Ванкеля. Этого просто недостаточно для действительно широкого применения на различных рынках. Но реальная проблема со смазкой связана с коленчатым валом. Поскольку воздух поступает в двигатель через коленчатый вал, это означает, что мы не можем подвергать коленчатый вал постоянному воздействию масляной ванны или даже масла под давлением. Вместо этого, как видно из видео, в двигателе используются герметичные подшипники вместо смазываемых опорных или шариковых подшипников. С точки зрения долговечности это решение уступает, и это, в сочетании с верхними уплотнениями, является причиной того, что даже отработанная конструкция двигателя, как ожидается, прослужит всего 1000 часов между капитальными ремонтами. В целом, это, несомненно, очень умная конструкция, и мне искренне нравится идея обратного Ванкеля жидкостно-поршневого роторного двигателя. Я также понимаю, что новые конструкции двигателей должны заявлять о широком спектре потенциальных применений для привлечения инвесторов, но за исключением нескольких нишевых приложений, где этот двигатель, вероятно, преуспеет и обеспечит реальные преимущества, я лично не вижу большого потенциала для широкого применения. Особая благодарность моим покровителям: Дэниелу Пепе Брайану Альваресу Питеру Делла Фл...