идеи
Создаем сообща
Двигатель с магнитной связью и самовоспламенением от сжатия (MCCI), v7
Россия, Москва
Опубликовано: 12.09.2018
Во впускные патрубки подается топливовоздушная смесь, но может быть и непосредственный впрыск в цилиндры. Выпуск предполагается настроенным, тогда можно не использовать сложный нагнетатель на впуске.
Вблизи мертвых точек поршни движутся в режиме свободного поршня, далее магнитная связь обеспечивает передачу энергии вращающимся в противоположные стороны роторам.
Боковая нагрузка на стенку цилиндра отсутствует, трение низкое, поршни из графита без колец.
Двигатель был подвергнут численному расчету на компьютере, показавшему, что при внешнем диаметре роторов, равном 150 мм, ходе штока, равном 30 мм, и диаметре поршней 41.5 мм, максимальная мощность составит 12 л.с. при частоте колебаний поршней около 8400 в минуту. Длина двигателя при этом составила около 500 мм. Такие габариты и мощность подходят для небольшого транспортного средства или генераторной установки.
Техническое решение опубликовано.
MCCI - Magnet Coupling Compression Ignition
v7 - седьмая версия конструкции.
Рекомендуем посмотреть
похожие идеи
1180 дней
ДВС на патронах - мощный двигатель при малой его массе.
2
11
1487 дней
Модель имеет всего 3 шестерни, участвующие в самом процессе, 2 из которых находятся на одной оси вращения, всего 3 сопряженных элемента (управляющее движение...
969 дней
Предлагается способ реализации цикла с продолженным расширением свободный от недостатков циклов Аткинсона / Миллера.
1
1
Ваш мотор не имеет системы охлаждения. Зона разогрева закрыта от обдува обмотками и магнитами. Т е теоретически он через 0.5 часов работы расплавится, а практически через 5 мин. заклинит.
Не решена проблема отвода выхлопных газов. Если в случаи применения в авиации на это можно не обращать внимания, то в случаи использования на земле без глушителя он никому не нужен. А использовать подобный двигатель с системой выхлопа и приготовления газовой смеси, в качестве колеса-мотора, по моему мнению не возможно. Кроме того колесо-мотор должно иметь реверс, холостой ход и желательно внутренний тормоз. Т.е двс без сцепления можно использовать только в качестве генератора или авиамотора.
Очень понравилось оформление идеи. Предлагаю сотрудничество на Ваших условиях. В оформлении
Разберем по пунктам.
1. Охлаждение воздушное. Не хватило уже терпения ребра рисовать) Доработаю. Но! Это не принципиально, будет работать и с таким, "естественным" охлаждением, особенно для авиации. Связано это с тем, что при более высоком КПД и низком трении будет выделяться в 2-3 раза меньше тепла. Кроме того, масла на стенках нет, поршни графитовые, поэтому рабочая температура цилиндра около мертвых точек может быть высокой - 200-300 градусов. В такой ситуации работает охлаждение излучением а также способствует смесеобразованию при непосредственном впрыске.
Что касается заклинивания и расплавления. Графит имеет отрицательный коэффициент линейного расширения, и температуру плавления около 4000 градусов, так что вряд ли расплавить удастся))
Зоны разогрева как раз вынесены из-под магнитной системы, обдуть их не проблема. Обратите внимание, что основное выделение тепла происходит в районе мертвых точек.
Обмоток нет, только постоянные магниты, температура эксплуатации до 250 градусов (самарий-кобальт).
2. Выхлоп. Опять-таки не хватило времени нарисовать, но упомянул, что даже в авиационном варианте выхлоп нужен, причем выхлоп настроенный, с резонатором, как на авиамодельных движках. Есть формулы и методики расчета резонаторов. Это нужно в первую очередь, чтобы улучшить продувку и не использовать компрессор. Опять-таки - самый главный момент - из-за высокой степени сжатия газ в конце такта имеет очень малое давление, поэтому проблемы "глушения" практически не будет.
3. Мотор-колесо. Сразу оговорюсь - предполагаю использовать мотор-колесо в гибридной схеме, как заднее колесо трехколесника. Оно подключается только в крейсерском режиме, причем запуск происходит не от стартера, а от движения автомобиля. При этом в моем нынешнем варианте магнитного преобразователя есть внутреннее сцепление, то есть можно без проблем включать-отключать магнитную связь. Для связи с электромоторами-генераторами передних колес используется асфальт), причем как для подзарядки, так и для запуска двигателя. Есть некоторая проблема неподрессоренной массы, ее придется решать применением специфических колес с эффектом внутренней аммортизации, например
4. Оформление. Спасибо за похвалу! Как выяснилось, оформление это самое трудное. Мысль приходит за мгновение, а оформлять потом приходится полгода) Благодарю за предложение, посмотрю ваш проект и подумаю.
- Поэтому рабочая температура цилиндра около мертвых точек может быть высокой - 200-300 градусов. - Наверно 2000-3000 градусов?
Откуда низкий КПД? Температура выхлопа какая?
Круто. Колесо-мотор ещё и светится! На Кавказе заценят
- Обмоток нет - А заводиться как? Волшебный пендель?
Клинить и плавиться будут цилиндры. Кстати у них коэффициент расширения должен быть такой же, как у поршней.
2. Я конечно не специалист по гидродинамике, но вот здесь явное противоречие: -из-за высокой степени сжатия газ в конце такта имеет очень малое давление, поэтому проблемы "глушения" практически не будет.-
3. - предполагаю использовать мотор-колесо в гибридной схеме, как заднее колесо трехколесника.- Пятое колесо в телеге?
4.Вот здесь ещё можно посмотреть.
В блоге смотреть удобнее.
1.2 Почему будет светиться? Никаких "огней" и шума при такой термодинамической эффективности не будет, все практически должно в работу уходить.
1.3 Постоянные магниты при включенном магнитном сцеплении работают в обе стороны - передают как от поршня к роторам, так и наоборот. Поэтому когда крутишь ротор поршень тоже должен ходить туда-сюда. В гибриде сначала разгоняемся электромоторами, потом включаем магнитное сцепление и подаем смесь. Вот такой пендель)
1.4 Тоже правильная мысль - но расширение можно сделать и нулевым, как у графита, если использовать прецизионный сплав, напр.
2. Все очень просто - для этого мотора степень сжатия = степень расширения, поэтому давление в конце расширения меньше чем у моторов с низкой степенью сжатия. Т.е. "пук" слабее, шума меньше. Это логично, пердеж мотора это энергия, при высокой эффективности в него должно уходить меньше мощности и он будет слабее
3. Почему пятое? Третье колесо. Трехколесная схема может быть намного легче, потому что жесткость кузова легче соблюсти, чем на 4-колесной телеге. Спереди два мотор-колеса электрических, сзади одно мотор-колесо ДВС. Электрической или механической связи между ними нет, только асфальт) Поэтому экономим вес не только колеса, но и трансмиссии.
4. Изучил вашу идею. Она 100% правильная, так и будут ездить лет через 30-40, но сейчас она просто неосуществима. Во-первых, для создания опытных образцов и экспериментального участка дороги нужно финансирование как у Илона Маска и поддержка государства типа США или Китай (Россия не потянет). Во-вторых эти дороги надо строить параллельно к существующим и переходы от обычных магистралей к таким. При этом беспилотники должны перемещаться по всем обычным магистралям без проблем - а это уже задача глобального уровня перестройки ВСЕХ старых дорог под нужды беспилотников. Так что в данном случае идея правильная, но преждевременная. Кроме того, она и так будет осуществлена как естественный процесс развития автотранспорта. К сожалению мы не можем включиться в этот процесс в качестве разработчиков, т.к. это слишком затратно и государство не поможет (даже если бы захотело)
"естественным" охлаждением при 1770 С - завсегда светится, и даже при 800 С.
Т.е для переключения направления вращения нужно устройство изменяющее полюса магнитов? По окочании горючего, мотор-колесо в трёхколёснике как отключить, чтобы не тормозило? Где карбюратор для него разместить?
Почём нынче?
2. Ежели на выхлопе пук, то какое сжатие бензовоздушной смеси? С чего она сжиматься будет?
3. Три колеса, это плохая проходимость и устойчивость.
Не требуется для создания опытных образцов финансирование как у Илона Маска и поддержка государства типа США или Китай (Россия не потянет). Всё можно отработать на существующих магистралях с серийно выпускаемыми авто с парковочными устройствами. Нужно программу переписать и перекрыть на время испытаний участок дороги. Или использовать автодром.
Самый бюджетный вариант предполагает анимацию, приближенную к существующей дорожной обстановке с внесением в неё условия отказа от ручного управления на участках дороги защищённых от пешеходов.
Т.е финансы нужны для наглядного оформления идеи и презентации в организациях типа Сколкова.
Беспилотники по обычным дорогам должны перемещаться в пилотируемом режиме, или как прицеп. Здесь нет проблемы.
Ежели нам удастся сократить 30-40 лет, даже на месяц. Это будет тысячи спасённых жизней.
Да, допустим, дороги будут недоступны пешеходам. (как это сделать-то??? вездесущие сорванцы пролезут куда угодно...) А дикие животные? Что лось, что кабан споконйно пройдут сквозь любой забор...
По России около 100 человек в день. По миру около 10000.
Ежели на эстакаду то не залезут дикие животные? Что лось, что кабан.
Переключения направления нет, всегда в одну сторону крутится. Можно только отключать магнитную связь (см. в ответе моем Федцову)
Карбюратор скорее для опытного образца, в нормальных моторах должен быть непосредственный впрыск в цилиндр. А разместить можно где угодно, что карбюратор, что насос. Не вижу тут проблемы.
Инвар стоит 500 руб. за килограмм. Не сильно дороже обычной нержайвейки.
2. Сжатие идет за счет расширения в другом цилиндре (они работают попеременно) и инерции массы сходящихся поршней.
3. Схема 2 колеса спереди - одно сзади не менее устойчива чем четырехколесная. Насчет езды по кочкам - этот автомобиль не для этого 100%. Только идеальная дорога.
Откуда в ваших беспилотниках возьмется пилот на обычной дороге? Где они будут сидеть и ждать? Какой тогда смысл в ашей идее, если вы не сможете доставлять груз "от двери до двери"? Тогда можно использовать железную дорогу и грузовые терминалы. В нашей стране это неразвито из-за завышенных тарифов РЖД. А так фактически ваши беспилотники - это грузовые вагоны в сцепке по рельсам. То же самое и уже есть, только тарифы нужны человеческие.
Через 1 милисек 800С. Правильно?
Т.е инвар будет через 10мин нагрет до 800 С. Так?
Обычную нержавейку для блока цилиндров не применяют. Замучишься её обрабатывать.
Без заднего хода и коробки скоростей двс - инвалид. Способен только портить воздух.
Вообще не представляю карбюратор на моторе-колесе. Т.е бензовоздушную смесь по шлангу на колесо с пружиной и амортизатором? И проблемы нет?
2. А нет уже в конечной точке у Вас расширения. У Вас там пук. Остаётся только инерция. Позвольте узнать вес поршней вместе с магнитами, с которыми они соединены? Инерции хватит?
3.Нет в России идеальных дорог. И не предвидится.
Не надо сидеть ждать. Беспилотный грузовик прибыв на ближайшее место съезда с дороги для беспилотников к конечной точке, самостоятельно паркуется и шлёт смс сигнал хозяину груза. После чего следует к месту разгрузки в режиме прицепа.
Сегодня скорость перевозки грузов на жд около 10-15 км\ч. И это ещё не учитывается время на разгрузку-погрузку и составление поездов.
И зря Вы так на РЖД, На западе не лучше. У жд проблема обусловлена конструкцией.
Что значит замучаешься обрабатывать? Это уж ни в какие ворота. Алмазы гранят, а вас нержавейка напугала).
Гибриду коробка не нужна. Так же как и задний ход. Или вы задним ходом 90 км/ч поедете?
Карбюратор на мотокосилке видели? Или на авиамодельном двигателе? Какие шланги со смесью???
2. Воот, правильно. Работа газов = Работа на нагрузку + Остаточное тепло + Инерция поршня + Пук. Расчет показывает, что Инерция поршня в 2-3 раза больше Работы на нагрузку. То есть большая сила начального давления газов в основном уходит на "зарядку" поршня, а магниты снимают только треть полезной энергии (Тепло и Пук отдельно). Расчет кинематики движения как раз и дает рабочие режимы, из которых можно посчитать мощность двигателя. Я же цифры не с потолка беру, всё рассчитано.
3. Противоречие - вы предлагаете триллионы потратить на дороги для беспилотников. Может лучше сначала обычные построить?
Вы в таких "местах съезда" создадите адские пробки. И получается перевозчику вместо одного грузовика надо купить 2 - один беспилотный, один обычный. Кроме того, пока смс, пока туда-сюда вся экономия времени исчезнет, обычный грузовик с дядей васей за рулем приедет быстрее и дешевле.
РЖД работает неплохо, тарифы только завысили вдвое. Из-за этого фуры, пробки, смертность. При этом само РЖД могло бы больше зарабатывать если бы с грузовиками конкурировало - больше объема, благо емкость жд перевозок огромная.
К вопросу о затратах, по топливу железная дорога экономичнее автотранспорта раз в 10 (на единицу веса груза), именно из-за железных колес. Резиновые колеса рассеивают очень много энергии. Плюс жд практически едут с одной скоростью, один раз состав разогнал и поддерживай скорость, а грузовики тормозят на светофорах.
У ЖД конструкция идеальная, нет никаких проблем
А мотор-колесо я тоже не видел на - мотокосилке Или на авиамодельном двигателе -
Даже для электропривода на ЧПУ, на шпиндель, коробку делают. Это что ж за гибрид та такой? Детская игрушка?
2. Расчет показывает, что Инерция поршня в 2-3 раза больше Работы на нагрузку. - Т.е если перевести на русский: на изменение вектора движения поршня энергии уходит в 2-3 раза больше Работы на нагрузку. Не?
3. Нет противоречия. Дорога для беспилотников на порядок дешевле обычных дорог (сужение рабочей части с одновременным резким повышением производительности). При этом любую обычную дорогу можно переделать под дорогу для беспилотников с мин затратами.
Тут всё зависит от плеча. Ежели плечо большое то одного тягача с двс достаточно для сотни беспилотников. Есть аналогия с жд, маневровые тепловозы и тяговые электровозы. А потом, можно брать тягач с двс в аренду.
ЖД изначально монополист. Отсюда большинство проблем.
Экономия топлива у жд из за колёс не столь значительна. В основном экономят из-за применения электротяги и более равномерного движения.
Проблемы конструкции у ЖД:
1. Вес локомотива превышает вес вагонов в несколько раз. Поэтому нагрузка на дорогу рассчитывается не по грузу, а по весу локомотива, что ведёт к удорожанию строительства.
2. Значительное время необходимое для составления поездов.
3. Необходимость перегрузки грузов на автотранспорт для доставки потребителям
4. Низкая скорость перевозок грузов. 370 км\сутки.
5. Проблемы увеличения скорости жд см ниже.
Ну и т.д..
Нержавейку на станке не можете обработать - бред
Да, так и есть, и в обычном движке на перекладку поршней тратится больше энергии чем выдается наружу. Ничего плохого в этом нет, энергия не теряется а запасается.
Вес локомотива не превышает вес вагонов - учите физику - колеса локомотива работают на пределе трения скольжения, у вагонов - трение покоя
Поезда составляют на современных горках очень быстро
Скорость перевоза 15 км/ч вы не ошиблись?? Это что-то уже совсем...Китайцы уже 400 км/ч ездят а вы 15...
Я же не сказал, что не могут. Но Ваш блок цилиндров получится по цене золотого. Я обслуживал станки обрабатывающие нержавейку и имею представление об этом процессе.
В обычном движке поршни делают из люминя, мах. облегчённые. А Ваши два поршня с магнитами сколько весят в кг? Какой ход поршня в мм? Время на ход поршня 3,6 мс ? Прикиньте потребление Вашего двигателя на холостом ходу. И чем Вы докажете - энергия не теряется а запасается.- Куда она запасается?
Вес локомотива - 120-140 тонн, вес вагонов (1 вагона) 60тонн. А еще с локомотива на рельсы передаётся не хилая динамическая нагрузка. По которой рассчитывается нагрузка на полотно жд. Не?
Очень быстро - это сколько?
Вы не путайте максимальную и среднюю. Современный электровоз может разогнать состав из 60 вагонов до 100км\ч. Однако средняя по стране 15км\ч.
В случае использования дорог для беспилотников средняя скорость стремится к максимально безопасной.
1. У нержавейки вязкость повыше, сам с ней не работал, допустим, вы правы и обработка цилиндра будет ОЧЕНЬ ДОРОГОЙ. Но зато в моем двигателе вообще нет литья, не нужен высокоточный коленчатый вал. Кроме того, для цилиндра заготовка идет в виде трубы, надо обточить на токарном станке и прорезать окна. Чистовая обработка зеркала после сварки. Так что отходов немного да и сам объем токарных и фрезерных работ невелик. При этом используя графитовые поршни, можем считать что цилиндр из нержавейки имеет бесконечный ресурс)
2. Графит и углекомпозиты, из которых делается возвратно-поступательная часть двигателя легче алюминия. А в обычном движке возвратно-поступательно еще движутся шатуны и часть коленвала. Так что будет легче обычного.
3. Для двигателя с рабочей частотой поршня около 8000 колебаний/минута вес одной группы поршней около 700 граммов. Точнее можно сказать после изготовления. Ход поршня 30 мм, максимальные скорости поршня порядка 10 м/с. Это довольно много, но учитывая что энергия передается не через пару трения ползун-цилиндр, а через магнитное поле, к износу и разрушению поршня это не приведет.
4. При таких скоростях протекания циклов можем считать, что теплопередача к стенкам мала по сравнению с энергией топлива. Поэтому сжатие воздуха - пружина, и энергия возвращается.
5. Конечно, беспилотники лучше. Я просто намекаю, что к ним должны быть готовы обычные дороги, тогда будет эффект, а до этого будет много проблем
2. 0.7 кг группы поршней + магниты не менее 1кг + 1.5 кг тяги и гнёзда удерживающие магниты. Не?
И всё это дело с частотой 133 герца колеблется на 0.03 м.
Вопрос: какая мощность (энергия) нужна для поддержания таких колебаний без учёта силы трения?
4. У Вас в моторе две - сжатие воздуха - пружина, и энергия возвращается.- Они работают встречно. Можно не учитывать.
5. Вот и я говорю: беспилотники лучше. Задача: донести эту информацию до руководства. С целью начала работ по разработке дорог для беспилотников.
4. Нет, сгорание попеременно, цилиндров 2, а поршней 4. Поэтому рабочий цикл сразу же запасает энергию в сжатом воздухе в другом цилиндре.
5. Вряд ли до нашего руководства
Графит… Пусть плавися при температуре 4К. Но вот нагреть его то температуры воспламенения, чтобы он сгорел в кислороде поступающего в цилиндры воздуха получится? И да, какая температура Кюри материала магнитов, установленных на поршне?
«из-за высокой степени сжатия газ в конце такта имеет очень малое давление…» Это как? Поясните, пожалуста. Как давление газов в конце такте расширения связано со степенью сжатия. И – да, как газы с малым давлением покинут быстро цилиндр? А глушитель нужен, чтобы таратайка ехала тише, чем мотоцикл у давешнего мальшишки, снявшего ради «крутизны» глушак…
Передние колеса работают то в тормозном режиме (когда движки в передних колесах переведены в режим генераторов), то в ведущем – значит, будут сильно разные углы увода передних колес (можете сами попробовать на любой обычной укатайке – в одном случае войти в поворот, тормозя двигателем, в другом – «открыв» газ… машина при одинаковом повороте руля пойдет по разным траекториям.
«доли миллисекунды»… Откуда? 8400 об/мин – 140 об/с – на ход поршня иет 1/280 с или 3,6 мс.. им« Все очень просто - для этого мотора степень сжатия = степень расширения, поэтому давление в конце расширения меньше чем у моторов с низкой степенью сжатия.» Что есть «степень расширения? Не слышал ранее… А потом – сожмешь если газ в цилиндре, а потом поршень вернешь обратно – давление станет таким же, как было до сжатия (в идеальном случае). Если при расширении газы нагреты сгоревшим топливом, то давление в конце такта сжатия будет выше, чем перед тактом расширения. (ну, если топливо не сгорало, то давление будет практически – чуть меньше, часть газа при сжатии просочится через уплотнения. Чем выше степень сжатия, тем больше газа просочится сквозь уплотнения и давление будет меньше. Но ведь эти паразитные просачивания, надеюсь, не учитываются? Почему давление в конце будет меньше? Покажите две диаграммы Карно, для движка с низкой степенью и с высокой, сравним… И
Безпилотники по обычным дорогам… Еще в 60-х годов опробовали систему управления тракторами на полях – один трактор ведет тракторист, а еще пяток идут рядом, пеленгом, без трактристов… Так и тут – безпилотник «пристраивается» в хвост за обычным «спилотником»… Или как в Австралии, одна голова тянет десяток прицепов…
2. Масса поршня 800 гр, частота 8400/60 = 140 Гц. В двигателе предусмотрено внутреннее уравновешивание? А то такой «вибратор» мигом разнесет и движок, и крепление двигателя…
Да, Вы не замечали – тяжеленная виброплита, которую не очень легко сдвинуть с места, когда движок выключен, становится очень легкопередвигаемой при работе? Колесо – не виброплита, но должно очень хорошо сцепляться с дорогой… а вибрация уведет коэффициент сцепления в ноль…
5. Два ротора, которые вращаются в разные стороны и невращающийся поршень? Чем не дифференциальный механизм? Что помешает, например, одному ротору встать, поршню – вращаться и второму ротору вращаться с удвоенной угловой скоростью?
Нельзя ли, например, на корпусе закрепить шип, на шип посадить коническую шестеренку, которая будет зацеплена с зубчатыми колесами, нарезанными на роторах?
3. Сталь… Сталь магнитное поле экранирует и магнитное поле магнита на поршне не будет «зацепляться» за магниты на роторах. Да, а вопрос так и не решен. Что будет, если магнит на поршне «соскочит» с «восходящей» магнитной «линии» на роторе и зацепится на «нисходящую» линию? Вот, например, такт сжатия. Магнитное поле толкает поршень верх… Поршень ввех идет, идет, сжимая газы… И тут поршень соскакивает с магнитов… Газы тут же устремляют поршень вниз. А ротор продолжает вращаться. Магнит на порщне хацепляется за нисходящую линию магнитов на роторе и эта линия также толкает поршень вниз А где-то посередине между «соскоком» и зацеплением дается искра… Перескакивание в неормативной точке сильно понизит эффективность.
Недостатки трехколесок?
1. Устойчивость против опрокидывания. Поставьте машину на ровную площадку, соедините меловыми линиями центры колес, положите мелок под центром тяжести автомобиля. Расстояние от мелка до линии будет характеризовать устойчивость автомобиля к опрокидыванию.
У трехколесок это расстояние раза в два меньше и в тех условиях (например, в повороте или при движении по косогору), когда черыхколески имели солидный запас против опрокидывания, трехколески шли кувырком.
2. Компоновка. У четырехколесок колес расположены по краям, высвобождая «серединку» для мотора или багажника. Колесо трехколески занимает как раз середину… и попробуй расположить движок так, чтобы он не занимал места машине, которое можно использовать с пользой (для пассажиров, груза) или расположить его сбоку от третьего колеса, так, чтобы центр тяжести в сторону не сместился. Да и менять это третье колесо не особо удобно. Со всех сторон закрыто, не подберешься. Уж на что на КамАЗе колесо большое и тяжелое, 120 кило, н расположено удобно и может быть заменено за 156 секунд…
3. Есть, конечно и несимметричные варианты трехколесок – тот же «Урал» (не грузовик, а мотоцикл) с коляской. Лучше на нем не тормозить. Уходит с прямой только так… (да, «Урал», который грузовик тоже может ехать на трх колесах (на переднем и заднем мосту колеса с одной стороны, на среднем мосту – с другой) – субъективно, сильно устойчивее держит траекторию при торможении, чем мотоцикл).
симметричный вариант в торможении, конечно, устойчивее, чем несимметричный, но все едино, устойчив меньше, чем етырехколесный.
4. Развесовка по осям и меньшая эффективность торможения . Одно колесо – если такого же размера, как остальные, требует меньшую нагрузку на ось. Если это колесо – переднее, то основная нагрузка идет на заднюю ось, при торможении на переднее колесо может быть перераспределена меньшая часть веса с задней оси (а в торможении – передняя ось главная) и как следствие, эффективность торможения ограничена меньшим возможным перераспределением веса. Если торможение идет в повороте, то силы инерции будут способствовать опрокидыванию (см. п. 1). Если это колесо – заднее, то при интенсивном торможении с него может быть снят весь вес так, что колесо уйдет в занос. Если одно колесо взять больше двух остальных, то потребуется две запаски
…..
1050. Наконец, если на оси колесо одно, несколько сложнее получить нужную креновую поворачиваемость автомобиля.8. Степень сжатия – 50-70. А какие уплотнения и какая компрессия? Какое топливо предполагается использовать?
Укатайка из примера? Очень мало информации по ходовой части. Устойчивость движения на траектории будет зависеть от распределения мощности между передними и задним колесом, , от кинематики рычагов передней подвески... Да, какя то устойчивость против опрокидывания есть, он не больше и не меньше, чем у аппарата с одинарным передним колесом. Зависит от расположения центра тяжести аппарата – ближе он к передним колесам или к заднему.
Сравним этот аппарат с классическим ТАЗиком. Тот в повороте кренится наружу, мост на продольных рычагах разворачивается (внешнее колесо уходит назад), машина стремится перейти на меньший радиус, закрутить траекторию – небольшой плюс к избыточной поворачиваемости. (без учета уводов шин и кинематики передней подвески) А передняя подвеска сделана так, что при крене машина стремится «распрямить траекторию» - и «распрямляет» ее чуть больше, чем «закручивает» задняя. В целом – (без учета уводов шин) получается небольшая недостаточная. Еще немного в недостаточную поворачиваемость вносит увод шин, «запрограммированный» кинематикй подвески. (задирание зада и всякие «аппгрейды» передней подвески в расчет не беру).
А хорошая дорога – эта та, где не надо разматывать лебедку…
. Вы не учитываете подвод теплоты. Для понимания надо нарисовать простейший цикл Отто с двумя адиабатами и двумя изохорами. Сильнее сжимая смесь, вы после подвода теплоты попадаете на ДРУГУЮ адиабату, которая в конечной точке той же изохоры имеет мЕньшее давление. Это типа на пальцах - дальше сами думаю разберетесь.
Двигатель ПОЛНОСТЬЮ уравновешен. Никакой вибрации нет. Смотрите видео с анимацией движения - когда одна группа поршней идет вверх, другая идет вниз. Сделать эти группы одной массы не проблема.
В двигателе роторы ОБЯЗАТЕЛЬНО вращаются в противоположные стороны. Это обеспечивается наличием между ними шариков подшипника с преднатягом, или как вы предлагаете, коническими шестернями. Шестерни хуже, т.к. это смазка, шум, износ.
Сжатие смеси в цилиндре происходит на 100% за счет расширения в другом цилиндре, а не магнитного поля. Магнитное поле нужно только для передачи мощности на нагрузку. Поэтому работа двигателя будет в любом случае устойчивой вне зависимости от связи поршень-ротор. Расчет двигателя подразумевает, что магнитная связь физически не может разорваться под действием силы давления газов, начиная с некоего расстояния от мертвой точки. При этом до этого расстояния как раз и происходит перекладка с одного края магнита ротора на другой - свободный ход поршня. Чтобы в этот период перехода все прошло гладко, требуются определенные условия, выполнение которых дает набор рабочих частот и другие параметры двигателя при модельном расчете. Как будет работать в реальности - посмотрим.
В случае, если по каким-то причинам магнитная связь разорвалась, например, если поршень вышел на линию магнитов ротора слишком рано (топливо дало слишком большое давление), магниты поршней проскочат расчетные линии (кромки), где они должны были крутить ротор, дойдут до кромки, где ротор ускорит поршень (ротор немного замедлится), и дойдут до следующей кромки, где они крутят ротор. Т.е. начнут совершать полезную работу. При этом давление падает по адиабате очень быстро, поэтому магнитной силы точно хватит. В результате получим незначительное снижение переданной за такт мощности (в зависимости от количества слоев магнитов ротора от 5 до 25 %), при этом не переданная мощность запасется в сжатой смеси следующего такта (будет более высокая степень сжатия следующего такта). Электроника сразу вычислит, что топливо имеет высокую калорийность и снизит его подачу в цилиндр. А снаружи вообще никто ничего не заметит.
Искры в двигателе нет, вспышка от сжатия как в дизеле. Со степенями сжатия от 40 и выше это 100% зажигание без пропусков.
Насчет трехколесок совершенно с вами не согласен, вы приводите аргументы для схемы одно колесо спереди, а это нерелевантно, о чем я вам писал. Остальное несущественно.
2. Чем выше скорость движения, тем больше сила удара на любой неровности, а значит рельсы будет разрушать даже на сварных стыках силнее, чем при низких скоростях.
3. Полотно при высоких скоростях должно быть максимально стабильно (двухметровая бетонная подушка), что очень дорого сделать в нашем климате. Землю то подпучивает, то просаживает в самых неожиданных местах. Поэтому на высоких скоростях вероятность схода колеса со стандартной ребордой возрастает многократно при малейшем перекосе рельсовых нитей.
4. Стрелочное хозяйство для таких скоростей. Сейчас существуют стрелки с крестовиной 1/22 и расчитаны на скорость 200 по прямому и 80 по боковому напралению. Но на скоростях в 200 км/ч ресурс стрелки резко сокращён, а объём и частота проверок огромны. Представьте, что делать на скоростях 300+! Можно, конечно, по стрелочным горловинам ограничить движение разумными скоростями, но это вызовет проблему коротких перегонов (перегон короче половины разгонного участка).
Поэтому в плане рельсов автор прав. Нескоро возникнет спрос на пути со скоростями 300+
Так что видите, перевозка грузовиками - это следствие наглости РЖД, являющегося монополистом. Поэтому можно деньги на вашу дорогу в течение ближайших 100 лет использовать для бесплатных жд перевозок любого количества грузов, и все проблемы будут решены.
Тут смотря какие грузы. Ежели зерно и уголь то пофиг. А ежели со скоростью 10км.ч арбузы из Астрахани в Нижний, то нафиг.
300+ для грузов вообще не рассматривают. 200км\ч в китайском варианте по 30миллионов баксов\км и бетонной подушкой глубиной 2м под всей дорогой. Но это не значит что грузы будут доставляться с этой скоростью. Расчётная скорость 8000км за 4.5дня, т.е в среднем 75км\ч.
Колонна из 650 грузовиков (длинна одного 20м) в беспилотном режиме пройдёт за 10 минут на скорости 100км\ч по одной полосе.
И тут возникает ещё один пряник. Ежели один из этих грузовиков из Нижнего нужен в Коврове, то он в Москву не поедет.
Безстыковой рельсовый путь как раз и придумали для того, чтобы скорость была выше, а стыки сваривают ровнехонько и никаких ударов нет… Технология развивается и старая срелка, по которой шли паровозы с огромной по тем временам скоростью 60 км/ч ушли в прошлое вместе с паровозами, новая стрелка отличается от старой как современный локомотив от паровоза…
12 л.с - нормальная мощность для маленького мотороллера...
Габарит 500 мм - напрочь такое применение убивает... Сколько будет весить этот движок?
Сколько будет весить поршень с магнитами?
Какой толщины будет стенка цилиндра? Ведь есль взять магнит - только хороший неодимовый магнит, который диаметром с двух рублевую монетку, толщиной в пять таких монеток и прилепленый к стальному потолку, держит мешой цемента, то, отведеннйый на толщину монеты, уже не удержит и половины мешка...
Как будет "застопорен" от вращения поршень? А то, чего доброго, "внешние" магниты будут неподвидны, но будет вращаться сам поршень при ходе вверх-вниз...
А дифуравнение движения поршня Вы составляли? Можете его тут привести? Забавно, я скажу, получается....
И это, основное... Магниты "зигзага" на роторе расположены линейно. То есть углова скорость ротора прямо пропорциональна линейной скорости поршня. Линейна скорость порщшня изменяется от ноля до максимума и снова уходит в ноль. Сдедовательно, в "идеальной" модели угловая скорость ротора тоже изменяется... Конечно, магнитная связь неплохо "пружинит" и позволяет ведущему магниту то опережать ведомый, ускоряя ее, то отставая от него и тормозя...Но на таких "обгонах-отставаниях" расстояние между магнитами может вырасти до критического и связь между магнитами разорвется... и тут.... И ТУТ!!! ведущий магнит "перепрыгнет" с восходящей линии "зигзага" на нисходящую, закручивая ротор в обратную сторону... Вы никогда не пробовали на ходу воткнуть передачу заднего хода? (я, было дело, попробовал... Кузов огромными дырами просился в утиль, компрессия в движке была ниже уроня дня Марианской впадины, коробка истошно выла и хрустела... то есть машину было совсем нежалко...)
Да, а как тепловые потери снизятся в 2-3 раза? Сейчас в тепло уходит эдак 70% энергии сгоревшего топлива. В тепло будет уходить только 25-40%??? Лепота... расход топлива упадет вдвое и владельцы нефтяных вышек от безысходности на этих вышках повесятся...
Впрыск воды в горячий цилиндр... Не вариант парового движка?
Как вкючить "магнитное сцепление"
Почему отказались от трехколесок? Жесткость кузова тут вообще может не рассматриваться. Даже как третьестепенный фактор.
Главные критерии - устойчивость, управляемость, комфорт, вместимость.
1. Двигатель не мелькал, он здесь прочно обосновался) Это уже седьмая версия, в которой решены все проблемы прошлых версий. На площадке были представлены уже 2 версии.
2. Как было упомянуто, двигатель предназначен для постоянной нагрузки, типа генератора гибрида, а не для табуретки. Поэтому главную роль играет экономичность, а не удельная мощность.
Поршень с магнитами около 800 граммов, весь движок наверное килограммов на 5 потянет если вес не оптимизировать. В любом случае удельная по весу мощность будет выше дизеля, и при более высоком КПД
3. Стенка цилиндра - зависит от материала. Сталь - 4 мм хватит. В районе мертвой точки можно пояском стальным усилить
4. Расчет силы магнитов проводил в программе FEMM, если вас интересует, методику расчета могу рассказать. Программа бесплатная, можете воспроизвести расчет.
5. Поршни не застопорены, благодаря вращению роторов в разные стороны основной крутящий момент компенсируется внутри каждого ротора. Обратите внимание, что пластины с магнитами жестко соединены с поршнями
6. Конечно, дифференциальное уравнение составлялось, и даже было численно решено. Оно элементарно, расширение газов считаем адиабатическим. Для нахождения режимов работы мотора сделана программа, с помощью которой можно спроектировать двигатель любой необходимой мощности. Методику расчета можете посмотреть .
7. Во-первых, если сила не превышает расчетную, связь не разорвется, а во-вторых, перепрыгивание с одной стороны магнита ротора на другую происходит в штатном режиме около мертвых точек. При этом магнитной силы практически нет, это и есть режим свободного поршня. Это одна из главных фишек мотора - при максимальных давлениях энергия газов уходит на разгон поршня и не действует на магнитную связь. Кинематика и расчет в той же Так что все нормально, утиля не будет)
8. Тепловые потери снизятся благодаря термическому КПД 80%. А он в свою очередь будет обеспечен высокой степенью сжатия - 50-70 (геом.)
9. Впрыск воды использовался для улучшения наполнения цилиндров и подавления детонации. Я собираюсь использовать как внутреннее охлаждение + внутрицилиндровый нейтрализатор вредных выбросов. Для этого можно будет использовать присадки в воду для нейтрализации оксидов азота.
10. Магнитное сцепление: есть внутренний ряд магнитов роторов и внешний. В штатном режиме они смотрят друг на друга разноименными полюсами. Тогда взаимодействие с движущимся между ними магнитом штока усиливается (относительно одного ряда магнитов ротора). Сдвигаем один из рядов так, чтобы магниты роторов смотрели друг на друга одноименными полюсами. Тогда магнитная сила взаимодействия ротора и штока будет близка к нулю.
11. Вопрос к вам: кто и почему отказался от трехколесок, желательно с примерами. Я про это ничего не знаю. Прошу только не приводить схему когда спереди одно колесо - эта схема действительно неустойчива. Мой пример вполне .
12. Что касается жесткости кузова, это один из главных показателей нормального автомобиля (буханку в расчет не берем). Потому как можно максимально снизить вес кузова не теряя жесткости. Это дает динамику и топливную экономичность, а также управляемость и устойчивость. Комфорт должен обеспечиваться прежде всего хорошей дорогой.
13. Вместимость имеет смысл для грузовика. Легковые автомобили в 99 процентах случаев возят воздух, кроме конечно экстремалов:
Соответственно, рассчитана мощность потерь, в основном будет уходить с выхлопом, что-то через стенки.
Кстати, забыл ответить на ваш вопрос, почему будет продувка работать без компрессора . Это так называемый настроенный выпуск - резонансная труба. Будет и без нее работать, на выхлопе все-таки небольшое давление есть, газ разгонится и будет тянуть.
Ну да типа как Левша. Но нужно сделать красиво и элегантно. Так чтобы любой домохозяйке стало ясно, как мне с Вами.
То что у Левши не получилось - не показатель. Иногда получается. А потом, творчество само по себе доставляет удовольствие, даже если его современники не оценивают.
Теоретически, для поддержания колебаний поршней любой массы, если нет трения и утечек тепла, никакой энергии не требуется
В данном двигателе такой режим не возникает, т.к. устойчивые колебания происходят только в узком рабочем диапазоне частот.
Качественная картина мощностной характеристики двигателя
Ступеньки получаются из-за того, что слишком большое давление цикла преодолевает магнитную связь и поршень "проваливается" на следующий край магнитов роторов. Соответственно, отбор мощности идет уже не с 4, а с 3 слоев магнитов роторов (как пример). При еще большей мощности, еще уменьшается отбор. В конечном итоге силы в двигателе так возрастают, что поршень преодолевает все магниты и полезная мощность не передается наружу.
Такой режим вряд ли возможен, так как сила падает быстро при расширении газа, и создать такое титаническое давление не удастся - объем двигателя не позволит. По-хорошему, правильно рассчитанный диаметр цилиндра вообще не должен давать возможности выходить правее отрезка df на графике.
Это как это? Я вечный двигатель обсуждать отказываюсь.
96 магнитов одной группы поршней около 15 граммов (цилиндры 3х3 мм). Должны передать 9 ква? Охренеть!!!
Судя по конструкции известных мне движков 5кг на 1киловатт ферритовых. Ниодимовых наверно не менее 1кг на 1ква.
Для получения результата на рыбалке, нужно каждый день рыбу ловить. А ежели только по выходным, то можно за всю жизнь ни одной рыбки не поймать. Но круто в любом случае.
Это только одна группа магнитов поршня. Всего в двигателе их 2, т.е. 30 граммов. Плюс магниты роторов, там вес магнитов к сожалению существенно больше, около 350 граммов (на весь мотор). Итого получается 380 граммов.
Конструкция известных электромоторов в принципе никакого отношения к моему двигателю не имеет, т.к. здесь нет генерации тока.
Что касается ферритовых магнитов, то они значительно слабее, и кроме того склонны к размагничиванию, поэтому смело делите их вес на 20 если используете неодимовые)
Как это не имеет? Передача энергии через электромагнитное поле. Опять же зазор между магнитами к 0 должен стремиться. И электродвигатели с постоянными магнитами бывают без генерации тока.
Зазор к нулю должен стремиться только в асинхронных машинах. Например, в синхронных машинах зазор не критичен. В моем моторе при зазоре 0.5 мм и зазоре 1 мм сила практически не отличается.
В любом электродвигателе имеется ток. Или вы предлагаете вечный двигатель?
В Вашем двигателе магниты, движущиеся продольно оси, генерируют электромагнитное поле, вращающее наружные магниты. Т.е теоретически это перевёрнутый двигатель с постоянными магнитами. Где изменение магнитного поля на статоре, вызванное прохождением эл.тока, заменяет продольное движение магнитов на поршне. Т.е. в Вашем моторе ротор - наружная часть двигателя.
А по сему и расчёты должны вестись по формулам из известного учебника.
В моем двигателе поле не генерируется, оно ПОСТОЯННОЕ. Поэтому токов нет (паразитные не считаем). Никакой это не двигатель, перевернутый и т.д.
Фактически, мой мотор на базе магнитной МУФТЫ.
Каким образом вы собираетесь вести расчет конструкции, имеющей мировую новизну, по какому-то своему безымянному учебнику?? Простите, но это уже перебор
В судовых электрических машинах постоянного тока мощностью до 50 кВт величина воздушного зазора составляет от 0,7 до 3,0 мм; при большей мощности – до 10 мм. В синхронных генераторах его величина обычно от 3 до 15 мм, в асинхронных электродвигателях – от 0,25 до 1,5 мм.
Они забыли написать, что синхронные генераторы на судах обычно больше 100ква. Т.е в электромоторах большой мощности допускается больший зазор, независимо от того синхронный он, асинхронный или постоянного тока.
Это какой такой магнитной МУФТЫ? Вы эти муфты видели. Это медные катушки на которые подаётся эл. ток.
Предлагаю вести расчет конструкции, имеющей мировую новизну, по формулам из учебника, где приводится расчёт синхронных, асинхронных, шаговых и др. электромоторов и магнитных муфт.
Из учебника физики следует, что при двжении ПОСТОЯННОго магнита возникает электромагнитное поле(переменное).
На Марс так.
Это не для меня все электрические машины одинаковы, а для теории электомагнитного поля.
Если хотите сравнивать с электрическими машинами - пожалуйста.
Действительно, вращающееся поле статора взаимодействует с полем ротора.
Но тогда вам придется предъявить электрическую машину со сверхпроводящими обмотками. Фактически, постоянный магнит эквивалентен сверхпроводящему электромагниту
Совершенно разные задачи у муфт и двигателей. Муфта передает механическую энергию, двигатель ее трансформирует из электрической.
Поэтому конструкции принципиально отличаются.
Кроме того, гвоздь с обмоткой (соленоид по-научному) имеет совершенно другие характеристики поля, нежели постоянный магнит. По проводам вы можете пустить любой ток, "ток" в магнитных доменах ограничен. Поэтому например, бессмысленно делать постоянный магнит в виде гвоздя с намагниченностью вдоль длинной стороны. Обратите внимание на магнитики с Алиэкспресса - у них намагниченность всегда вдоль короткой стороны. В конструкциях на постоянных магнитах нужно использовать широкие и неглубокие магниты.
Таких нюансов очень много, поэтому школьный учебник здесь не помогает, и аппелировать к нему бессмысленно. Машины не рассчитывают по уравнениям Максвелла, инженерные формулы используют много эмпирических коэффициентов, которые из теории не получишь - сложность космическая.
Для ракеты конечно термин КПД не совсем применим, т.к. она не является циклической тепловой машиной, но смысл понятен.
Вы считаете, что если ракета полетит внутри тоннеля, двигатель будет работать лучше? За счет чего? Мне такая идея тоже когда-то приходила в голову
1. У вас во-первых начнутся проблемы с воздухом - вам будет его не хватать, а если и удастся полететь, то вам придется разогнать весь столб воздуха в тоннеле в горе. При высоте 8000 м и диаметре тоннеля 10 метров это 628 тонн. Неплохая прибавка к весу ракеты)
2. Во-вторых, когда вы разгонитесь у вас будет огромное трение воздуха. Из-за небольшого расстояния до неподвижной стены градиенты будут огромными (это как раз из учебника физики, только уже высшей школы)
3. В-третьих у вас будет трение шариков-роликов, потому что удерживать ракету от соударения со стенками нужно будет механикой.
4. Исходя из пп.1-3 разогнаться быстрее электрички вам не удастся, но удастся напугать ревом двигателей альпинистов священной горы
Вес двух поршней из графита 170 граммов
Остальное - держатели, соединители и т.д. Можно в дальнейшем облегчить, сделав из композитов
Творчество это конечно само по себе круто, но хотелось бы конечного результата
Ваша - вариант насоса для стиральной машины. Только там магнит на статоре заменён на вращающееся эл. поле. Такая конструкция отличается малой мощностью, низким кпд и очень высокой надёжностью. В Вашем случае увеличится вес, поскольку внешние магниты будут всегда задействованы только на половину. И снизится кпд, поскольку осевое движение магнитов будет преобразовываться в радиальное.
В киловатном асинхронном движке сопротивление обмоток статора меньше 1ом. А в роторе обмотка толщиной в палец из алюминия.
2. В моей конструкции важнейшим является только вес поршней и штоков с магнитами, движущимися возвратно-поступательно, т.к. уменьшая вес можно увеличивать частоту и соответственно, мощность с того же объема. Поэтому магниты штоков поршней как раз работают обеими сторонами. Магниты роторов одной стороной, но при равномерном вращении эта масса не ускоряется и не замедляется и поэтому не критична.
3. Постоянные магниты по своей сути идентичны сверхпроводящим электромагнитам (как уже упоминал, с ограниченным током). Поэтому если не учитывать паразитных токов (а сопротивление магнитов велико), электрический КПД моего преобразователя 100%. Это консервативная система, в которой происходит только передача энергии, а не ее трансформация!
4. Тепловые потери пропорциональны квадрату силы тока, поэтому низкое сопротивление это хорошо, но при высоких токах у вас будут большие потери, в том числе в беличьем колесе из алюминия в палец слона толщиной) Не говоря о токах Фуко в сердечниках.
О рассеивании электромагнитного поля - в случае с постоянными магнитами при увеличении зазора оно не рассеивается, оно всегда одно и то же. При увеличении расстояния оно ослабевает, но не меняется!
А в электромагните вам приходится за каждый период колебаний тока платить Чубайсу копеечку. Поэтому и идет речь о рассеянии - поле надо все время менять, за это надо платить, независимо от того, использовали вы его для вращения ротора или нет.
Еще принципиально для редкоземельных магнитов (РЗМ) - они не размагничиваются небольшими полями. Т.е. если ферритовые магниты можно со временем друг другом размагнитить, то при взаимодействии 2-х РЗМ их поля не изменяются никогда. Также, РЗМ не размагничиваются от ударов, вибраций и т.д.
2. Как это на мотор-колесе при равномерном вращении эта масса не ускоряется не замедляется и поэтому не критична?
Чё эт за авто такое в котором колесо не ускоряется и не замедляется?
3. 100% кпд может быть только у муфт соединённых болтами.
4. Двигатели с постоянными магнитами использовали в глубокорегулируемых приводах на ЧПУ. Сегодня используют асинхронники с регулировкой частоты, напряжения и тока. Электроника сложнее, зато надёжность,снижение веса и цены.
При увеличении расстояния оно ослабевает, но не меняется! - чё за хрень?
На холостом ходу асинхронник потребляет 100%-кпд мощности. Т.е менее 5% номинала.
РЗМ в каждое колесо? Это как же они сразу подорожают.
2. Вариант использования с мотор-колесом довольно специфический конечно. Мотор-колесо работает только на трассовой скорости, заряжая при необходимости аккумуляторы. При необходимости ускорения или торможения оно должно отключаться, и работают только электромоторы передних колес. Фактически это электромобиль, а мотор-колесо вспомогательный источник энергии для езды по трассе.
3. Постоянный магнит - аналог сверхпроводящего электромагнита. Пусть КПД будет 99,99%, если так вам удобнее))
4. Нету у меня электродвигателя, принцип другой. Совершенно по-другому работает. Разница как сцепление и ДВС.
5. Не меняется со временем, в зависимости от расстояния конечно разная. Поэтому не имеет смысла делать глубокие магниты (уже говорил)
6. РЗМ только в одном колесе (или двух), которые сзади. Мне трехколесная схема больше нравится. Масса магнитов не так уж и велика. Что касается стоимости, поднимется конечно. Но если наладить вторичную переработку, цена будет стабильной.
7. На холостом ходу магнитная система отключается - выше упоминал об этом - сдвигом внутренних магнитов ротора. Завести мотор-колесо можно на ходу, включением сцепления
Смысл изобретения именно в достижении высокого КПД и снижения шума и вибраций. Двигатель можно использовать для генерации электроэнергии. Тогда в автомобиле он может просто работать на зарядку/питание электромоторов
Есть простая старая схема - дизель-злектроход. В Вашем движке можно затормозить ротор и вместо магнитов разметить в нём обмотки, с которых снимать напряжение для заряда акб.
Т.е вместо того что бы городить колесо-мотор для использования на хорошей дороге, после достижения определённой скорости, для заряда акб во время движения. Можно сделать генератор без подшипников, лёгкий, с высоким кпд. При этом решается проблема обогрева авто зимой. Катушку заторможенного ротора можно использовать для запуска мотора.
Смысл изобретения именно в достижении высокого КПД и снижения шума и вибраций. Двигатель можно использовать для генерации электроэнергии - сохраняется. И РЗМ не нужны.
Не получится сразу снять электроэнергию с поршня, движущегося возвратно-поступательно. И основная проблема - негармоничность поля линейного электрогенератора, и недостаточность тормозящего усилия от наведенного в обмотках поля для снятия мощности. Многие пытались, см например свободнопоршневой генератор лаборатории Сандия
Можно на роторе расположить магниты явнополюсного якоря и сделать нормальный электрогенератор.
При этом ротор должен конечно вращаться.
Как это РЗМ не нужны? Можно конечно на штоках поршней установить электромагниты, но это снизит КПД, да и конструктивно неудобно - нужны коллекторы, щетки и т.д.
Сегодня 90% электромобилей с асихронными двигателями и рекуперацией. 100% автогенераторов асинхронные.
Никаких щёток и РЗМ. На поршнях беличья клетка, на заторможенном роторе обмотка асинхоронного автомобильного генератора. Т.е линейный автомобильный генератор.
Это самый экономичный и надежный вариант.
У теслы асинхронный, его КПД около 90% и это уже после того, как энергия выработана, закачана в аккумуляторы, и преобразована в трехфазный ток
В 100% автомобильных электрогенераторов синхронные, с обмоткой возбуждения на роторе. Других и не бывает. Асинхронник вообще как может в генераторном режиме работать?? Можете на досуге покрутить асинхронный мотор и померить напряжение на выходе.
Линейные генераторы все имеют низкий КПД, около 20%, именно из-за негармоничности поля. Это совершенно тупиковый вариант, не будет работать никогда
Это для того чтобы понятен был принцип.
В глубокорегулируемом приводе функция кондёров исполняется симисторами управления. Торможение рекуперацией - нормальный режим работы асинхронника.
Тут нормально посчитано, но не учтена энергия на производство и доставку гсм и то что электромобиль при движении под горку заряжает акб.
Линейные генераторы, ничем не отличаются от обычных. Т.е тот же генератор (двигатель) развёрнутый в плоскости. КПД зависит от зазора.
Поле там гармоничное. Проблема в потерях при возвратно-поступательном движении. При использовании пружин или пневматики потери можно снизить, но они будут.
КПД электромобиля лучше конечно сравнивать с КПД гибрида, чтобы учесть подзарядку (рекуперацию). Авто просто с одним ДВС перестанут выпускать в ближайшие 10-15 лет.
В вашей ссылке завышен КПД зарядки литиевой батареи - он далеко не 90-95% как там указано, а не более 40-50%, а для старых батарей еще ниже. Поэтому итоговый КПД электромобиля 10-15%
Если учитывать затраты при производстве ГСМ, надо учитывать и затраты по топливу для электростанций. В основном в мире это уголь.
Принципиально отличаются, т.к. в мертвых точках ротор меняет направление движения, а скорость вдоль статора все время меняется. В обычной машине скорость всегда одна и та же и знак ее не меняется. Поэтому поле гармоническое, а линейной - всегда негармоническое.
Проблема КШМ в том, что трение ползуна (поршня) прямо пропорционально силам, оказывающим давление на поршень. При больших степенях сжатия эти силы очень высоки и прирост КПД съедается возросшим трением. В моем двигателе в области мертвых точек поршень движется свободно и такой проблемы нет.
Кпд заряда акб 60-65%, приблизительно столько же при разряде. Общий 30-40% , но за счёт возможной рекуперации и нулевого потребления на остановках, это больше чем у двс в 1.5-2 раза. Реально повысить кпд на электротяге можно с применением простейшего автопилота и дороги для движения с автопилотом, что создаёт возможность оперативного подключения к питающим шинам. Т.е при движении по магистралям реально достичь кпд около 80%.
Топливо на электростанциях не перерабатывается. Для получения 1литра бензина тратится количество энергии сопоставимое с количеством электроэнергии необходимой для проезда расстояния, которое можно проехать на этом литре. Т.е при резком переходе авто на электротягу, проблем с генерацией электричества не будет.
Линейный двигатель с вашим мотором будет генерировать синусоиду. в мертвых точках синусоида будет проходить через ось времени. Т.е колебание гармоничное.
Ежели удастся сделать бензиновый генератор на 10ква, весом менее 20кг, с кпд 40%. То его будет реально использовать на гибридах.
Только он не должен трястись, как бешеный.
Рекуперация это конечно обязательный для современных машин момент. Именно поэтому основная тяга должна быть электрической, а ДВС - вспомогательный и трассовый (для достижения наибольшего КПД).
Хотелось бы достигнуть КПД 80%, хотя бы на уровне термодинамики. Понятно, что современные ДВС этого не смогут в силу своей конструкции. Поэтому нужна идеальная конструкция ДВС, думаю я ее нашел)
ДВС - вспомогательный и трассовый - не реально. Можно разрядить акб не доехав до трассы.
Наши хотелки ограничиваются современными технологиями.
Тесла может проехать 400 км. Если вы не доедете до трассы, вам нужен снегоболотоход, а не автомобиль
Технологии как раз позволяют добраться до трассы, а магистральное движение на электромобиле невозможно (если не делать троллейбусных усов)
Я ничего не пропустил? Сколько это должно весить?
На Тесле акб 500кг весит. Насколько я знаю внутри МКАД вообще магистралей нет (а так же болот). Некоторые за МКАД годами не выезжают,
Простейший автопилот позволит уменьшить длину троллейбусных усов и сделать подключение к сети автоматическим.
Но для этого нужна дорога, по которой без автопилота ездить нельзя.
Синхронизовать несложно, с помощью тяг:
Они обозначены 11, поршни 10, пластины 4 штоков с магнитами 2 разделены на 2 группы и соединены одна с центральной "гантелью" 12 с поршнями 10, а вторая - с тягами 11, которые соединены с крайними поршнями 10.
Обратите внимание, что при работе двигателя тяги 11 работают только на растяжение.
Подшипники не здоровенные, на керамических шариках. Усилий от больших давлений там нет.
Карбюратор скутера весит наверное грамм 100?
Весь мотор может на килограммов 5 потянет.
Компьютер авто может определять, когда можно зарядить батареи, и например при скорости 60 км/ч включать ДВС.
Кстати для автопилота с постоянной скоростью Такое мотор-колесо будет иметь максимальную эффективность.
1. Это хорошо, что воздуха будет не хватать. В идеальном случае перед ракетой в тоннеле должен быть вакуум, а выхлопные газы турбины выталкивать ракету из тоннеля. Этого можно добиться размещая турбину на самой ракете. В этом случае она придаёт дополнительный импульс.
Или за тоннелем, что снизит начальный вес первой ступени.
2. Градиенты должны уменьшаться пропорционально степени разрежения воздуха перед ракетой и увеличению давления за ней.
3. ракету от соударения со стенками будет удерживать система маглев, используемая сегодня на китайской и японской жд. Т.е колёсиков не будет.
Основная часть энергии для разгона ракеты от линейного электродвигателя на всей поверхности тоннеля.
4. Альпинисты - ребята смелые. Им грохот пофиг.
5.-Творчество это конечно само по себе круто, но хотелось бы конечного результата
Могу поделиться воблой из Волги.
Поэтому после того как газ вылетел из сопла, совершенно по-барабану, будет он фокусироваться трубой или нет
1. Вакуум - утопия. Как вы будете ракету на 8000 выпускать? Открывать крышку? Хорошо если успеете и ракета ее не протаранит. Даже если отстреливать пороховым зарядом, будет волна давления навстречу ракете, которая снизит ее скорость. А потом вакуум качать и поддерживать в такой шахте 8-километровой это еще та задачка
Выхлопные газы выталкивать не будут, они в другую сторону летят - двигатель то реактивный
2. Градиент на пальцах: около стенки скорость газа = 0, около ракеты 1 км/с. Расстояние от стенки до ракеты 10 см. Если не будет вакуума, будет отрывать обшивку и выламывать породу с бетоном из шахты.
3. Да, это вариант. Только разгонять электричеством вряд ли получится, дорого и мощи не хватит, электромагнитные пушки - фантазии. Им не хватает плотности энергии, пороховой двигатель в сотни раз дешевле и эффективней.
4. А как же духи гор? Распугаете
5. Спасибо, от воблы бы не отказался, при случае - с меня пиво, с вас - вобла
По итогу ракета запущенная из ствола танковой пушки летит в три раза дальше той же ракеты запущенной с наружной установки.
1. На выходе начинает работать 2 ступень. Для торможения первой. Первая ступень не должна выходить за границу тоннеля. Т.е на выходе крышку просто снесёт изнутри.
2. Ежели из бетона, то и с вакуумом всё порушит. Внуриности тоннеля по сути будут представлять статор асинхроника с катушками развёрнутыми поперёк движения ракеты. Шихтованная электротехническая сталь.
3. Тоннель строить на границе Китая и Индии одновременно с электростанцией на Ганге. Проблема плотности энергии решается применением конденсаторов большой ёмкости и сверхпроводимости.
Рельсотроны под Москвой испытывают. Самый высокий кпд у трансформатора. Электродвигатель - по сути модернизированный трансформатор. После применения порохового двигателя обычно нужен ремонт космодрома.
4.По любому на выходе будет большой бум. Резкий переход звукового барьера.
Это я пытаюсь отомстить духам за то что они нас на Алтае испугали грандиозной грозой.
5. У нас тут курорт, москвичи постоянно шастуют. Переночевать есть где. Уху гарантирую.
1. Допустим крышка из бумаги, давление на 8000 уже низкое.
2. Это слишком дорого, триллионы рублей)
3. Сверхпроводимость - это получается по цене ускорителя в Церне, и с такой же "надежностью".
Все двигатели современных ракет, в т.ч. . Почему ремонт космодрома?
Рельсотроны и гауссовки - плод воображения фантастов, физика не позволяет этого в нашей реальности. Зачем городить огород, если есть старый добрый порох
4. Поскольку горы - сейсмически нестабильный регион, у вас от постоянных ударных волн начнутся землетрясения. Духи отомстят))
5. Ок)
P.S. Что касается запусков в космос, мне кажется более перспективным запускать с дирижаблей на высоте 5-7 км. Выигрываем на сопротивлении воздуха в низких слоях атмосферы плюс немного ниже сила тяжести.
Хотя по-хорошему, можно совершенствовать двигатели и строить более крупные корабли - это будет дешевле и надежнее
1. Из алебастра крышки на пусковые шахты делают. Из нашего тоннеля 2 ступень будет вылетать с включённым двигателем, который заодно задаст импульс для возвращения 1 ступени на старт. Давление в тоннеле в момент выхода 2 ступени будет такое, что снесёт крышку из любого материала.
2. Один космодром на всю планету. А потом доставка грузов на орбиту по цене провоза от Москвы до Владивостока на самолёте.
3.
Сверхпроводимость - не обязательное условие работы космодрома.
4. Особых ударов не будет. Нагрузка распределится по времени.
С духами договоримся.:)\
Вот здесь про дирижабль
2. Думаю затраты электроэнергии будут намного больше затрат на ракетное топливо - невыгодно. Возможно правда накапливать энергию по ночам, когда тариф ниже, в суперконденсаторы.
Вы считали, сколько будет стоить килограмм груза, выведенного на орбиту? Интересно сравнить с текущей стоимостью, от 4000 долларов за кг.
3. Интересное видео. Рельсотрон размером 10х10х3 метра для разгона 2 граммов - это полная дичь. Учитывая деградацию нашей (да и мировой) науки, ничего удивительного, что на это дают деньги. Впрочем, думаю здесь речь идет об уничтожении спутников на орбите, т.е. вообще из другой оперы
4. Электромагнитом наверное будет достаточно плавно разгоняться. Можно и вообще туннель не делать - использовать гору как фундамент для металлоконструкции. Если лететь по воздуху, то и крышек не нужно.
Дирижабль наверное плохая идея, добил аргумент - если вдруг ракета рванет - вся чахлая дирижабельная конструкция развалится. Лучше уж с земли запускать, так надежнее)
На ракетное топливо тоже электроэнергия нужна.
Оценить мегастройку тоннеля сложно. А если брать стоимость запуска, то выигрыш за счёт неограниченного количества стартов 1 ступени, сохранности космодрома при запуске ракеты(увеличение производительности космодрома), снижение стоимости ракет, усиление безопасности на старте и т.д..
3.У рельсотрона другой принцип движения. Интересен как демонстрация возможностей электричества.
4. Скорость разгона можно будет регулировать на каждом участке.
В тоннеле есть возможность организовать разрежение воздуха перед ракетой и снизить длину разгонного блока (разместить ведомую катушку по всей его поверхности).
Ещё дирижабль как то надо удерживать на одном месте на высоте. Конские затраты.
Возможно, если осилить стройку, стоимость запусков действительно будет заметно ниже.
Нужно только рассчитать, что выгоднее - долбить скалу или делать открытый вариант. Мне открытый больше нравится. Можно и стальную трубу сделать - думаю и это будет дешевле тоннеля.
Дирижабли только как "нишевой" продукт - туризм, пассажирские перевозки для аэрофобов, полиция, возможно городской транспорт (т.к. тихие и пробок не боятся).
Конечно как платформа или грузовые не пойдут.
Стальная труба по любому будет.
На дирижаблях сайгаков хорошо считать.
и
дополнить расчётами, понятными выпускникам средней школы, и выпустить в ютуб, то есть вероятность заработать на рекламе.
Или нет?
Плюс в этой виртуальной реальности фантазии воплощают программисты без особого труда (я сам программист) и без привязки к каким-либо законам физики, которые довольно суровы. Поэтому все стоят в очередях за айфонами, и потом утыкаются в них пока новая модель не появится.
Очень трудно заинтересовать людей реальностью, они от нее бегут. Если надо заработать, лучше торговать водкой или снимать передачи типа Дом-2. За рубежом уровень повыше - виртуальная реальность (имеется в виду техническая сторона), роботы. Но тренд тот же - убежать от реальности.
Физику (уголовный кодекс) мы должны чтить. Для того чтобы оторвать от айфона, информация должна быть короткой, красочной и не нарушать законы логики.
Всегда было трудно. Новые технологии иногда круче водки.
Есть желание обсудить конкретный сценарий?
Сейчас едва успеваю разобрать почту, совсем нет времени(
В колёсах используют конусные роликовые подшипники. Нагрузки осевые и радиальные.
5кг - асинхронник на 0.5ква. С шестикратной кратковременной перегрузкой.
При средней скорости 60км\ч (плюс минус5%), авто на этой скорости реально едет 5% времени.
Движение на автопилоте должно производиться на максимально безопасной скорости. Т.е скорость будет меняться в зависимости от погоды.
Цилиндр неподвижен и жестко связан с опорой подшипников роторов.
Конусные роликовые подшипники по своей природе ущербны, т.к. там всегда присутствует скольжение. Использовать нужно только шариковые, с шариками из керамики. Не требуется смазка.
Подшипники конечно должны быть радиально-упорными, чтобы воспринимать нагрузку в двух направлениях - реакция от давления поршней и реакция от нагрузки (дороги).
Совершенно напрасно сравниваете двигатели и данный мотор, уже объяснял - другие принципы работы. Вас не удивляет, что сцепление вместе с корзиной (и даже маховиком) в 10 раз легче и в 20 раз меньше по объему, чем двигатель? Вот мой преобразователь - это магнитный аналог сцепления. Поэтому характеристики именно такие.
Какую скорость выбрать в качестве крейсерской, поставить несколько шестерен, чтобы их было 3-4 - это не проблема. Для первого образца можно выбрать какую-то одну.
Максимально безопасная скорость = 0 при любой погоде. Начав движение, вы подвергаете себя риску. При этом современные машины могут уверенно ездить со скоростью 120 км/ч в проливной дождь (по хорошей дороге). Поэтому можно выбрать любую фиксированную скорость в пределах 90-120 км/ч
Если два ротора вращаются в разные стороны, куда колесо поедет?
Если использовать шариковые то нужно по два на каждую сторону.
В сцеплении нет преобразования электрической-химической энергии в механическую.
Угу. Ещё коробку в колесо-мотор. Автомобиль не крейсер, чтобы на одной скорости сутки плыть.
Максимально безопасная скорость на знаках ограничения скорости.
Колесо соединено только с одним из роторов, второй передает мощность через подшипник этому ротору.
Радиально-упорные могут работать сразу в 2 плоскостях. Если ставить 2 подшипника, трудно будет их согласовать.
Электрической здесь тоже нет, преобразование химической энергии происходит в цилиндре. Сравнение со сцеплением просто чтобы было понятно, почему магнитный преобразователь в данном случае достаточно компактен.
Коробку на уровне велосипедной передачи, это не сложно. Все изменения скорости - за счет электромоторов.
Хехе. Недавно пришел мне штраф - за знак 50! Это вообще бред, знак был видимо временный, его вообще не видел. Их ставят только деньги снимать с водителей. По трассе 90 не ездит никто, кроме грузовиков - держат 100-105 чтобы штраф не получить. Реально можно 120 спокойно ехать, по крайней мере днем.
В качестве генератора вообще не должно ничего крутиться.
Пофиг какая форма тока на выходе генератора. Всё равно придётся выпрямлять и сглаживать.
Мотор-колесо это проект будущего. Сегодня нет материалов способных удовлетворить авто производителей по весовым характеристикам даже в случае электропривода.
Там где сегодня - Реально можно 120 спокойно ехать, по крайней мере днем - завтра ночью при переходе через 0 Цельсия с трудом 50.
Совершенно неправильно, форма напряжения совсем не пофиг. Вы же не можете питать батареи или мотор слишком низким или слишком высоким напряжением? Поэтому пики и низкое напряжение будут просто теряться при стабилизации. В итоге КПД будет крайне низким.
Чего? Как это ДАЖЕ в случае электропривода? Вы молитесь что ли на электромоторы?
Можно использовать , тогда мотор сможет работать на любых скоростях на одной частоте
Совершенно неправильно, форма напряжения совсем пофиг, напряжение можно поднять увеличив количество витков.
ДАЖЕ в случае электропривода, логичнее делать электропривод стандартным асинхронником на каждое колесо через "гранату". Отказавшись от тормозного диска в пользу противовключения. Заодно частично решается проблема отопления салона.
Можно вариатор использовать, для электромотора. Я так понял, что он не хило весит.
Дорога для движения с автопилотом, в конечном итоге дешевле автомобильных и рельсотрона.
При наличии силового кабеля, возникает возможность нагреть рабочую часть дороги для автопилотов на 1-5 градусов при прохождении атмосферой нулевых значений.
Использование стального покрытия дороги для автопилота, реально. Поскольку на таких дорогах рабочая часть состоит из двух полос шириной 400мм.
С автоматическим подключением, то слышно будет только шины.
Снижена ширина рабочей части дороги. Т.е в общем случае уменьшается цена строительства и обслуживания.
100% безопасность. для пассажиров, пешеходов и фауны.
Если использовать не механическое подрулирование, а простейший автопилот, то возникает возможность пустить по этой дороге личный транспорт.
Асфальт - смола (отходы нефтяной промышленности) на дороге превращается в пыль (под воздействием Солнца и мех. разрушения колёсами). Т.е экологии рядом с дорогой писец.
При использовании подобных дорог возникает возможность использовать в качестве рабочего покрытия сталь.
Там ответ из Нами в комментариях.
Всё что я перечислил специалистам давно известно (к экспертам НАМИ это конечно не относится), поэтому таких двигателей нет и не будет.
При этом ответ НАМИ на удивление адекватный - устройство известно давно, КПД 60-70% - имеется в виду на поршне, на валу будет паровоз 5-10%, вибрация - это проблема, но решаемая (см. мою схему движения поршней). Но у целом воплощать смысла нет.
Мнение экспертизы по рассмотренному предложению В. Сухаревского заключается в следующем:
1. Уважаемый автор, предлагая двигатель с воспламенением от сжатия, не учитывает основные условия работы ДВС. Из теории ДВС известно, что основным параметром, обеспечивающем высокую экономичность поршневых машин – это степень сжатия. Тем более, что для процесса с самовоспламенением требуется более высокое значение степени сжатия по сравнению с процессом воспламенения от искры. Получить же высокую требуемую степень сжатия без поршневых компрессионных колец не представляется возможным.
2. Для снижения трения автор предлагает изготавливать поршни из графита. Предлагаемый материал не может выдержать высокие давление и температуру в камере сгорания, без которых невозможно обеспечить высокий индикаторный КПД двигателя, а также надежный пуск дизельного двигателя, особенно в зимних условиях при низких температурах.
3. Многолетним опытом разработки, производства и эксплуатации ДВС доказано, что боковая нагрузка поршня на стенку гильзы цилиндра не оказывает существенного влияния на величину механического КПД двигателя.
4. Предлагаемый автором при двухтактном цикле так называемый «настроенный» выпуск при исключении нагнетателя на впуске не может обеспечить качественный газообмен в двигателе. При этом автор забывает о необходимости обеспечивать жесткие требования по экологии в отношении к выпускным газам ДВС.
5. Автор сам не верит в собственный способ синхронизации движения поршней (а дизельному двигателю требуется четкая синхронизация движения поршней по отношению к мертвым точкам и моменту впрыска топлива). Так, на стр.15 описания утверждается, что синхронизирующий преобразователь должен вернуться в рабочий режим в течение одного хода поршня. По мнению экспертизы этого не достаточно для синхронизации движения.
6. При описании предлагаемых схем двигателя автор не конкретизирует важные детали и устройства ДВС. На стр.4 и фиг.1 не показаны вращающиеся роторы. На стр.5 и фиг.2 отсутствуют магниты штоков. На фиг. 3 стр. 6 нет штоков. На стр. 10 фиг. 4 нет ротора. Также фрагментарны фиг. 6, 7 и 10 Нигде нет систем продувки и выпуска отработавших газов.
7. Утверждение автора на стр. 4, что «линия расположения магнитов…является воображаемой», вообще не выдерживает никакой критики. Двигателестроение относится к весьма точным технологическим отраслям промышленности. Поэтому никаких «воображаемых» линий быть не должно. Необходимо предписать все конкретно: размеры деталей, координаты движения, допустимая точность изготовления и др.
8. Наибольшую критику вызывает автомобильный вариант двигателя. Невозможно иметь на каждом колесе автомобиля жизненно необходимые системы ДВС: подачи топлива, смазки, охлаждения, фильтры очистки воздуха, снижения шума и др.
9. Один из основных доводов экспертизы. Полностью без зазоров механизмов не бывает. А даже при небольших зазорах магнитные силы резко ослабляются. Это и губит на корню идею магнитных преобразователей применительно к ДВС. А в ДВС с этим прекрасно справляется классический кривошипно-шатунный механизм.
Выводы
С учетом изложенного выше в пп. 1 - 9, идея-предложение В. Сухаревского «Двигатель с магнитной связью и самовоспламенением от сжатия» является бесперспективной для автомобильной промышленности России.
Уровень обсуждения уже достиг, на мой взгляд, точки, когда необходимо изготовить опытный образец.
Вернемся к обсуждению, когда он будет изготовлен. Ваши замечания приму во внимание.