Двигуни внутрішнього згоряння

Осьовий двигун Дюк двигуна

Ми звикли до класичного дизайну двигунів внутрішнього згоряння, що, власне, було навколо століття. Швидке згоряння гребінцевої суміші всередині циліндра призводить до збільшення тиску, який штовхає поршня. Що, в свою чергу, через вал і відверта обертається вал.



Класичний ICE

Якщо ми хочемо зробити двигун більш потужним, перш за все, нам необхідно збільшити обсяг камери згоряння. Збільшуючи діаметр, ми збільшуємо вагу поршня, що несприятливо впливає на результат. Збільшуючи довжину, простягаємо стрижень і збільшуємо весь двигун. Або можна додати циліндри — які, звичайно, також збільшує об'єм двигуна.



Такі проблеми зіткнулися з інженерами двигуна внутрішнього згоряння для першого літака. Вони в кінцевому підсумку приходили з красивою зіркоподібною схемою двигуна, де поршні і циліндри розташовуються в колі відносно валу через рівні кути. Така система добре охолоджується повітрю, але вона дуже велика. Так продовжується пошук рішень.

У 1911 році компанія Macomber Rotary Engine представила перший осьовий двигун. Вони також називають «барельними» двигунами з гойдалкою (або scythe). Оригінальна схема дозволяє розмістити поршні і циліндри навколо головного вала і паралельно його розмістити. обертання вала відбувається через гойдалку качка, на якій штанги поршневих поршень по черзі пресують.

Двигун Macomber мав 7 циліндрів. Виробник заявив, що двигун здатний працювати на швидкості від 150 до 1500 об/хв. У той же час, на 1000 об/хв, він видав 50 к.с. Виготовлений з матеріалів, доступних в часі, зважується 100 кг і вимірюється 710×480 мм. Цей двигун був встановлений в літаку івентор-Піонера Чарльза Франциска Вальша "Срібний Вальш dart".

р.

Радянські інженери не виїхали. У 1916 р. в рік з'явився моторний дизайн А. А. Мікуліна і Б. Стекіна, а в 1924 р. - Двигун Старостина. Про ці двигуни знають тільки шанувальники авіаційної історії. Відомо, що на окремих елементах таких двигунів було виявлено детальні тести, що проводяться в 1924 р., збільшилися втрати тертя та важкі навантаження.



Старостинський двигун з авіаційного музею в Моніно

Геніус і трохи інсановований інженер, винахідник, дизайнер і бізнесмен Джон Захарьяс ДеЛорян мріяв про будівництво нової автомобільної імперії в незважаючи на існуючий, і створення абсолютно унікального «мріяного автомобіля». DMC-12 відомий як DeLorean. Вона не тільки стала зіркою екрана в кінофільмі «Бака на майбутнє», але й відрізняє себе унікальними рішеннями в усьому – від алюмінієвого корпусу на стеклопрокатному каркасі до дверей «королів». На жаль, на тлі економічної кризи виробництво машини не виправдала себе. А потім DeLorean висить протягом тривалого часу в шлунку лікарського випадку.

Але мало хто знає, що ДеЛорян хотів доповнювати унікальний зовнішній вигляд машини з унікальним двигуном - серед малюнків, які були знайдені після смерті, були кресленнями осьового двигуна. Він захопив такий двигун у 1954 році, і серйозно почав розвиватися в 1979 році. Двигун DeLorean мав три поршні, і вони були організовані в рівнокутному трикутнику навколо валу. Але кожен поршень був двостороннім - кожен з кінців поршня повинен працювати в його циліндрі.

,

Малювання з ноутбука DeLorean

З якоїсь причини народження двигуна не відбулося - можливо, тому що розвиток автомобіля з нуля виявився досить складним підприємством. На DMC-12 встановлений 2.8-літровий двигун V6 спільно розроблений Peugeot, Renault і Volvo потужністю 130 к.с. Примітивний зчитувач може вивчити сканування креслень DeLorean і нот на цій сторінці.



Екзотична версія осьового двигуна - "Требентний двигун"

Однак такі двигуни не були широко використані - в великих авіаціях, перехід на турбоджентні двигуни поступово відбувалися, а в автомобілях в цей день використовується схема, в якій вал перпендикулярно циліндрам. Цікаво, чому така схема не вдалася в мотоциклах, де ущільнення прийшла в руки. Звісно, вони не можуть запропонувати ніяких суттєвих переваг у порівнянні з звичайним дизайном. Зараз такі двигуни існують, але встановлюються в основному в торпеді - завдяки тому, як добре вони вписуються в циліндр.





Варіант називається "Циліндрічний енергетичний модуль" з двостороннім поршнем. Перпендикулярні штанги в поршнях описують синьої хвилі, переміщаючи на хвилясті поверхні.

Основна відмінна риса осьової ICE компактна. Крім того, можна змінити ступінь стиснення (об'єм камери згоряння) просто, змінивши кут нахилу шайби. Штапки гойдалки на вал завдяки сферичному підшипнику.

У 2013 році компанія «Дюк Двигуни» представила свою сучасну версію осьового двигуна. Їх блок має п'ять циліндрів, але тільки три паливні форсунки і без клапана. Ще однією цікавою особливістю двигуна є те, що вал і шайба обертаються в протилежних напрямках.



Всередині двигуна не тільки шайба і вал обертається, але і набір циліндрів з поршнями. Завдяки цьому можна було позбутися від системи клапана - рухомого циліндра в момент запалювання просто проходить отвір, де паливо вводиться і де стоїть свічки запалювання. На етапі випуску циліндр проходить вихлопний отвір для газів.



Завдяки цій системі кількість свічок і насадок, необхідно менше кількості циліндрів. І один революційний рахунок за сумою тієї ж кількості робочих рухів поршня, як в 6-циліндровому двигуні звичайного дизайну. Вага осьового двигуна становить 30% менше.

Крім того, інженери з Дюк Двигуни стверджують, що ступінь стиснення їх двигуна перевищує звичайні аналоги і становить 15: 1 для 91 бензину (для стандартних автомобільних двигунів цей показник зазвичай 11: 1). Всі ці показники можуть призвести до зменшення споживання палива, а, в результаті, для зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище (навіть, для збільшення потужності двигуна - в залежності від ваших цілей).



Тепер компанія приводить двигуни до комерційного використання. У цьому віці перевірена технологія, диверсифікація, економія масштабу та ін., важко уявити, як ми можемо серйозно вплинути на галузь. Дюк Двигуни, очевидно, це теж, тому вони мають намір запропонувати свої двигуни для мотоблоків, генераторів і малих літаків.


Демострація невеликих коливань двигуна Дюк

Джерело: geektimes.ru/post/251620/