Классификация
Краткая история
Сильные черты роторных двигателей
Газовые турбины
Двигатель Ванкеля
Паровой двигатель Тверского - роторная паровая машина
Тема крутящего момента
Тема КПД двигателя
В поисках лучшей схемы-вечный тюнинг идеи
Двигатель автора сайта
Прочие сведения
Статьи про двигатели
Тема тюнинга двигателей
Детонация-двигатель

Новости проекта
Гостевая книга
Форум
 
Адрес для контактов: iis@rotor-motor.ru
Реквизиты для направления пожертвований
на разработку- на ГЛАВНОЙ СТРАНИЦЕ сайта

Перспективные модели роторных двигателей

   Автор настоящего сайта уже давно - с подросткового возраста интересовался темой моторов - помню какое впечатление на меня произвела статья в журнале "Техника - молоджи" за июнь (или май?) 1974 года, где был описан двигатель Ванкеля... А будучи студентом политехнического института я вместо изучения скучноватых по сути машин и аппаратов по специализации- пищевые и химические производства, читал все доступное мне по моторам.

   Но только в зрелом возрасте я сумел серьезно занятся этой темой и когда сумел создать что -то стоящее, то решил попробовать реализовать это в металле. На данный момент приоритет моих идей защищен несколькими патентыми заявками и создана опытная модель мотора, которую я потихоньку (из-за скромности собственных средств, которые этот проект высасывает в очень заметных объемах) готовлюсь к его пробным пускам и дальнейшей доводке.

Концепция разрабатываемой схемы

   После длительных размышлений и изучений уровня существующей техники, как и истории всего двигателестроения я пришел к выводу - что совершенный роторный мотор не должен иметь в своём устройстве ни одной детали или части, совершающей возвратно - поступательные или колебательные движения и испытывающей знакопеременные нагрузки. Именно только в таком варианте роторный двигатель будет иметь неоспоримые и многократные преимущества перед поршневым мотором и сразу же вытеснит его из техники двигателей малой и средней мощности. Именно как произошло в 50-60-х годах в области авиционного применения двигателей, где турбореактивные двигатели быстро и навсегда вытеснили поршневые моторы в схемах средних и больших самолетов.

   Итак - совершенный роторный мотор такой, в котором все движущиеся детали совершают лишь простое вращательное движение. Именно по причине отсутствия такого положения дел двигатель Ванкеля и не смог стать эффективнее, чем поршневые моторы- планетарное вращение ротора в нем порождает массу трудно разрешимых технических проблем.

   Вначале я разработал схему, которая потом- при тщательном изучении материалов этой схемы, оказалась известна (точнее забыта), а именно - применена 140 лет назад в России инженером - механиком Н.Н. Тверским для паровых установок и вполне эффективно эксплуатировалась в десятках моторов долгое время. Но потом, как это часто бывает в России, об этой технической удаче просто забыли...

   Получилось, что я повторно "изобрел" принцип, который уже применялся более ста лет назад. Было очень досадно - вот изобрел, но уже оказался не первым. Но у Н.Н. Тверского на его "подводных миноносках" и паровых яхтах стояла лишь машина простого расширения - применить ее для работы в режиме ДВС было невозможно. Но - сама схема по идее была настолько красивая и совершенная, что я начал ломать голову - а как её применить для ДВС? Через некоторое количество времени, наполненного бесконечными размышлениями, экспериментами на картонных и плексигласовых модельках, и вычерчиванием бесконечных схем как на компьютере,так и вручную - по старинке, у меня было уже готово несколько вариантов решения технической задачи- как вмонтировать в схему нашего великого инженера Тверского такты сжатия рабочей смеси. Из них я выбрал самую эффективную, помаялся с чертежами и расчетами еще полгодика.... и понял, что всё приближается к некоей идеальной схеме и решил назвать эту концепцию "совершенным роторным двигателем".

   Но всякая теоретическая идея должна воплотиться в практику, чтобы доказать свое право на эффективную жизнь или потерпеть фиаско в столкновении с реальностью. Поэтому я немедленно занялся изготовлением опытно - экспериментальной модели, которая сейчас - июнь 2010 года, уже практически собрана, и готовится к режиму опытной эксплуатации.

   Ниже несколько фотографий вырисовывающегося мотора.

   Прошу не бросаться в критическую атаку и говорить о массивности корпуса и толщине стенок- это опытная модель и ее задача лишь подтвердить работоспособность принципа.... В этой модели нет даже охлаждения - поэтому массивный корпус должен играть роль массы для отвода тепла от поверхности рабочей камеры. Но уже делаются рабочие чертежи опытно - промышленного образца, который выглядит уже существенно иначе...

Роторный двигатель - деталь
Крышка корпуса на координатно - расточном станке
Роторный двигатель - деталь
Корпус
Роторный двигатель - деталь
Главный и вспомогательный валы с шестернями
Роторный двигатель - сборка
Корпус, ротор и запорные барабаны в сборе
Роторный двигатель - обкатка
Обкатка и притирка движущихся и трущихся частей собранного мотора с приводом от токарного станка
Роторный двигатель - общий вид
Вот - готовый мотор пристроил пока в коридоре квартиры.
Скоро начну обкатывать - испытывать.

Главные прогнозируемые параметры и ТТХ мотора:

   Тип мотора: Двигатель роторный, 3-х тактный, секторно - кольцевой компоновки.

   Рабочий объем созданной опытной модели - 40 куб. см.

   Тип крутящего момента - непрерывный, расчетная величина - 120 н/м;

   Плечо крутящего рычага - 50 мм

   Длина рабочего хода - 74 мм.

   Рабочие обороты - пока вопрос, скоро проясниться....

   Степень сжатия - 16-20 (регулируемая);

   Тип зажигания - калильное.

   Тип охлаждения - водяное (в перспективе).

   Габариты корпуса - 200 мм.

   Вес - 18 кг. (без топливной аппаратуры)

   Моторесурс - пока не ясно, скоро прояснится.

   Тип топлива - бензин, газ;

   За один оборот рабочего вала этот мотор дает 16 рабочих тактов расширения.Такты расширения происходят в каждом из 4-х рабочих секторов кольцевой рабочей камеры - на схеме они обозначены как сектора A, B, C и D. За один оборот вала каждая из 4-х лопастей ротора проходит последовательно 4 сектора, значит совершает 4 рабочих такта расширения . А все 4 лопасти ротора за оборот вала в сумме дают 16 рабочих тактов.

   Если вспомнить, что одноцилиндровый 4-х тактный поршневой мотор дает за один оборот вала 0,25 рабочих такта, то созданный двигатель в 64 раза мощнее чем поршневой традиционный мотор.

   Продолжим аналогию - четырехцилиндровый поршневой 4-х тактный двигатель дает один рабочий такт на один оборот вала, а моя конструкция - 16, Следовательно, чтобы поршневому мотору иметь схожие характеристики, ему надо иметь 64 поршня.... Понятно - что такая поршневая конструкция нереальна, ибо даже на 12 цилиндров уже очень трудно изготовить коленвал, а на 64 - просто невозможно...

   Но предлагаемая мной конструкция может иметь две роторных секции, тогда на один оборот вала будет приходится уже 32 рабочих такта, а при четырех секционной схеме- 64 рабочих такта за один оборот. Уточняю - что предлагаемый двигатель именно 3-х тактный, чего в поршневых конструкциях быть не может в принципе. Такая схема организации рабочего цикла и является одним из самых главных смыслов изобретения.

   Разделенные в пространстве, но совмещенные во времени такты этого роторного мотора таковы:

   - такт сжатия рабочей смеси в сегменте сжатия;

   - такт горения рабочей смеси в сферической камере сгорания неизменного объема;

   - такт расширения рабочих газов в сегменте расширения;

   Одно из главных отличий предлагаемого двигателя от поршневых схем и моторов типа Ванкеля, да и газовых турбин, в том что такты сгорания и расширения разделены и происходят в разных рабочих пространствах. Горение рабочей смеси на линии активного расширения во время рабочего хода в поршневых моторах и в двигателе Ванкеля- один из самых малоэффективных процессов, когда уже на середине линии расширения давление и температура рабочих газов падает и рабочая смесь не может эффективно сгореть до конца идет на выхлоп парами не сгоревшего топлива. Особенно выражено этот сценарий реализуется в двигателе Ванкеля, который известен своей невысокой топливной эффективностью и токсичным выхлопом. Чтобы уменьшить этот неагивный процесс применяют "раннее" зажигание - когда рабочая смесь поджигается еще до достижения поршнем Верхней Мертвой Точки - это несколько удлинняет время горения рабочей смеси в малом объёме,но заметно снижает величину крутящего момента, так как рабочие газы начинают расширяться еще на линии такта незавершенного сжатия - когда поршень еще продолжает сжимать уже начавшие гореть пары рабочей смеси... В предлагаемом 3-х тактном роторном двигателе все процессы устроены иначе и гораздо более оптимально и эффективно реализуются.

   Степень сжатия - в данном моторе богатая рабочая смесь (по сути пары бензина с небольшим добавлением воздуха) - сжимается не сильно, и перед самым поджигом смеси соединяются с очень сильно сжатым воздухом. За счет этого на единицу паров топлива будет приходиться большое количество кислорода, "запечатанное" в очень сильно сжатом воздухе - поэтому и сгорание будет происходить полноценно, тем более что этот процесс будет осуществляться при высоком давлении в камере сгорания неизменного объёма.


   В случае успеха рабочих испытаний и доводочных работ по первой модели, автор намерен изготовить несколько доведенных до более высоких эксплуатационных показателей опытных моделей и представить их на суд публики. Приношу извинения за медленный темп работ,понимая нетерпение всего прогрессивного человенчества в этой теме, но просто (по - человечески) денег и времени не хватает на надлежащую скорость...

   Январь 11-го года: выкладываю новые схемы-чертежи:в САПР "Imventor" отрисованы рабочие чертежи 5-ти тактного двигателя, которые сейчас уже отданы в работу. Вот сборка оттуда.


    Еще - отрисовал схему рабочих тактов 5-ти тактной модели. Получилось весьма изящно.


   А вот, ниже - схема рабочих тактов 3-х тактной модели, что делалась чуть раньше. Сравните с 5-ти тактной и "почувствуйте разницу".



Создал видеоролик с демонстрацией принципов работы моего роторного двигателя - смотрите (Youtube)

    21 марта 11-го года: Забрал с завода изготовленную 5-ти тактную модель двигателя. За неделю надеюсь приладить систему зажигания и систему подачи топлива. И начну пытаться завести мотор. Выкладываю фотки мотора со снятой крышкой - видна вся его начинка.




    09 апреля 11-го года: Видеоролик с интересными моментами пробных пусков мотора.
Не все получилось, но интересные результаты уже есть. Комментарии по результатам пусков смотрете на страничке этого сайта "Новости проекта" и на форуме. Приношу извинения за качество видеоматериалов - батарейка на видеокамере "сдохла" в самый ответственный момент, пришлось снимать на камеру телефона... И фотогорафии мотора, для увеличения изображения, нажмите на изображение

 

    11 мая 11-го года: Представляю скан с последнего этапа работы- в САПР Inventor создана трехмерная модель нового типа компоновки двигателя. Сейчас идет создание деталировки, на той неделе планирую отправить чертежи в производство- на изготовление модели в металле.
Роторный двигатель - трехмерная модель в САПРе

    31 июля 11-го года
Созданы рабочие чертежи 2-х новых компоновок роторных ДВС с вращающимися уплотняющими (запорными) элементами (развитие схемы Н.Тверского). Эти варианты конструкций заметно отличаются от тех прежних экземпляров, что выложены в виде фотографий и схем на сайте.
Краткие характеристики новых моделей:
Технологический цикл: 5-ти тактные;
Особенности конструкции - с вынесенными камерами сгорания и искровым зажиганием;
Система питания: карбюраторные с качественным регулированием оборотов;
Первая конструкция будет давать 4 рабочих тактов за 1 оборот главного вала, при плече крутящего момента 56 мм. Наибольший габарит корпуса - 400 мм.
Объем секций сжания 2-е по 120 см.куб.; объем секций расширения 2-е по 120 см.куб.; объем 2-х камер сгорания - изменяемый от 5 до 10 см. куб. каждая. Соответственно - можно менять степень сжатия и степень расширения двигателя, примерно от 10 до 20. Крутящий момент ожидается в пределах 320 н*м;
Вторая конструкция будет давать 9 рабочих тактов за 1 оборот главного вала, при плече крутящего момента 130 мм. Наибольший габарит корпуса - 558 мм. Объемы технологических камер и крутящий момент не излагаю, так как он теоретически получается просто фантастическим...
Надеюсь, чред 2-3 месяца будут готовы рабочие модели обоих двигателей - испытания покажут верность или ошибочность теоретических подходов и ожиданий.


    13 января 12-го года

    Фотографии некоторых деталей компоновки "С" О этой компоновке - смотри ЗДЕСЬ . Миниатюрный мотор с тремя секциями, разнесенными по длине главного вала... Наибольший габарит корпуса 150 мм.
Завтра начинаю собирать двигатель...

    15 января 12-го года

    Детали сделали весьма неплохо (на 4 с минусом) - для нынешних упадочных времен...
Но мотор в сборе очень туго вращает все содержимое у себя внутри: надо разбирать подгонять - дошлифовывать аккуратно по месту. Чем и займусь в ближайшие дни. Итог- пуск откладывается до момента доводки и подгонки деталей изделия до нужной кондиции.
>

    20 марта 12 года

    Пример очередного брака- бронзовые запорные барабанчики так зажимали в патроне, что остались глубокие вмятины на главной и самой ответственной поверхности.... Теперь переделывают, кода объяснил, что надо делать все на оправке...


    8 мая 12 года

    В очередной раз растачиваем- шлифуем алмазным резцом внутреннеие поверхности корпуса. Брак производителя исправляем. Точность оказалась неподьемной для наших цеховиков, вот и возимся. А сложность велика- 9 камер с вращающимися в них подвижными деталями...

    8 июля 12 года

    Вроде все притер и обкатал. Мотор вращается легко теперь от руки. Компрессия наблюдается. Видео ролик притирки- прокрутки мотора.

Адрес ролика на "Youtube" - http://youtu.be/ZYo8RWSxzhU

    23 сентября 12 года

    Свежее фото из цеха изготовителя - набор вчерне изготовленных элементов корпуса перед отправкой в термообработку. Качество фото не очень - снимал на телефон...

    24 октября 12 года

    Новые фото - - на одном - корпусные детали после термообработки. На другом - одна из корпусных деталей двигателя на координатно-расточном станке проходит обработку.

    17 января 13 года

    Фотографии - на 2/3 готовые корпусные детали двигателя. Это самые трудные и ответственные детали мотора. Прежняя модель оказалась не работоспособной именно из-за некачественного изготовления именно этих частей мотора. Надеюсь- через месяц выйду на сборку модели двигателя.

Далее- шильдик координатно-расточного станка, по причине поломки которого почти на 2 месяца встало мое дело. Ветеран 53-летней давности. Скоро его в музей надо будет сдавать, а он еще продукцию выдает.
Другая фотка - 3-х мерная модель очередного варианта проработки компоновки "С". Этот варант компоновки таит в себе огромное количество возможностей сочетания различных типов организация рабочего процесса ДВС.

    27 января 13 года

    Еще фото корпусных детелей- потихоньку делают. Ну - очень медленно....

    25 мая 13 года

    Полный набор готовых корпусных элементов - скоро приступлю к сборке очередной модели. Надеюсь- затем будет притирка и холостые прокрутки...


    13 ноября 13 года

    Вот - фотографии двигателя компоновки "С" который многострадально целый год мне делали пенсионеры - дедушки на станках конца 50-х и начала 60-х годов. В общем- пока мне его год делали, я на основе "щупания" руками рождающихся деталей- создал новую компоновку.
НО- и эта многострадальная модель двигателя сослужила свою службу. На фото- она во всяких позициях.


На втором фото - на заднем плане, макет для испытаний камер сгорания.     Вот этот макет для изучения - испытания режима работы камер сгорания двигателя поближе.
    А вот -новая модель роторного мотора, моей конструкции. У этого двигателя гораздо больше плечо крутящего момента, чем у всех прежних моделей. Оно - 56 мм. Это больше, чем у двигателя ЗИЛ-130 (у него -47 мм) и чуть меньше чем у КАМАЗа ( у того- 60 мм.) Рабочий объём- примерно 350 куб см.     Набор деталей - элементов корпуса.


    И далее - Роторы двигателя.

    07 декабря 13 года

    Фото "выстрелов" сжатых зарядядов рабочей смеси из камеры сгорания
Первая серия: бедная смесь, вспыхивает и горит как положено - скромно и факел малого объема
Регулировать газовыми кранами - непросто, поэтому полдня возился с этим. Мотор заправлялся от газового баллончика на 5 литров.








Вторая серия: Богатая смесь, вспыхивает и горит как положено - мощно и опасно,пылающий факел- как облако. Можно разглядеть, как тело факела завивается вокруг оси. Видимо вихрь на впуске в камеу сгорания из компрессора завивается. Т.е. оджигается вражающаяся в цилиндрической камере сгорания смесь.









    23.02.14г года

    Пришлось переделывать роторы компрессора с пластиковых на стальные...

    14.03.14г

    Идет работа с компрессором- пока вожусь с уплотнениями. Очень мутороная и мелкая рбота. Но компрессор уже прилично работает. Осталось выбрать лучший вариант уплотнения из нескольких опробованных и довести его до лучшего состояния. Пока дает 4-4,5 атм давления, надеюсь довести до 6 атм. что для моей конструкции будет вполне достаточно. Напоминаю- в моей схеме двигателя с адиабатным изохорным сгоранием рабочей смеси в запираемой камере сгорания неизменного объема высокие степени предварительного сжатия не нужны.

    06.10.14г

    По модели- фото которой и видеоролки были в сообщениях прошлых месяцев. Запустить не ее удалсь. Проблема оказалась в том, что камеры сгорания во вращающихся роторах не успевали заражаться даже на средних оборотах. Т.е. при медленно прокрутке от руки- все было нормально. На фото я показывал- как при поджёге Раб Смеси в камере сгорания- оттуда вылетает мощный сноп пламени, который по идее в рабочем вариенте должен и толкать лопасть ротолра. НО- эта последовательность технолгогич событий работала только на медленным вращении ротора и компрессора. Как только я пытался раскрутить мотор на средних боротах электродвигетелем и пустить в автономную работу- все прекращалось. Т.е. при медленно прокрутке- все успевало зарадиться. при средних оборотах - уже нет. Выход- или резко увеличивать диаметры воздуховодов, что повлечет переделку радикальную всей компоновки конструкции. Или резко повышать давление компрессора- чтобы этим давлением быстро заряжать камеры сгорания на больших оборотах. В общем- и то и другое очень трудный путь. Я пока решил сделать мотор с неподвижной и большой камерой сгорания (она в 5 раз больше-чем в прежней модели). А прежнюю модель пока отложу до успеха или неуспеха новой модели.
    Сейчас готовы рабочие чертежи новой модели- начал работу с производителями- подбираю нужного.
Выражаю большую благодарность всем, кто в меру сил смог поддержать проект материально и перечислил пусть и небольшие, но очень нужные средства.
    Еще- выкладываю сканы своих патентов по нужной теме, они нарастают числом.






Данный раздел находится в дальнейшей разработке.