Создаем сообща
идеи

Двухтактный двигатель с магнитным преобразователем

Современные ДВС с кривошипно-шатунным механизмом принципиально не могут обеспечивать высокий термический КПД, который достигается при высоких степенях сжатия, т.к. при этом может происходить детонация, разрушающая подшипники коленчатого вала и срывающая масляную пленку с зеркала цилиндра.

Для достижения высоких степеней сжатия, и соответственно высокого КПД, требуется двигатель, обладающий следующими ключевыми свойствами:

- не имеет механической связи поршня с выходным валом, по крайней мере, в области высоких давлений цикла,

- отсутствует боковая нагрузка поршня на стенку цилиндра, и поэтому может работать без жидкой смазки в горячей зоне.

Таким двигателем является предлагаемый двухцилиндровый двухтактный двигатель.

Уплотнительные кольца поршней предполагается изготавливать из графитового композита, что позволит отказаться от жидкой смазки. Отсутствие боковой нагрузки достигается благодаря соосности линии движения поршня и оси ротора. Связь поршня с ротором только магнитная, а в области высоких давлений (мертвых точек) она отсутствует.

Анимацию работы основных узлов двигателя можно посмотреть в http://www.youtube.com/watch?v=CGNBFX1FHgA

Принципы работы изложены в публикации URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/10/39944

Оценочный расчет параметров двигателя проведен в  http://web.snauka.ru/issues/2016/02/64331

Новые комментарии
0
17 Февраля 2016 13:06
Графитно-композитные поршневые кольца, это и алмаза или из чугуна? Графит входит и то и в другое. На какой КПД Вы рассчитываете?
0
17 Февраля 2016 17:50
Обычный графит будет вполне работать. Можно использовать армирование нитями, вариантов масса. Поскольку перекладки поршня нет, такие кольца не поломаются. Термический КПД выше 70 процентов, общий надеюсь не меньше 65. Если повышать степень сжатия, термический можно довести до 80
0
17 Февраля 2016 19:37
Нет никаких вариантов при высокой степени сжатия. Посчитайте давление и прочность графита. Перекладка поршня не больше 5% усилия на поршневых кольцах.
Из чего Вы магниты хотите делать? Сколько времени они смогут передавать мощность в 100ква?
Откуда такой кпд у двс. У Вас какая температура выхлопа?
0
17 Февраля 2016 20:37
  1. КПД зависит от степени сжатия по известной формуле. В опытном образце планируется степень сжатия 26, соответственно термический КПД 72%.
  2. Давление и прочность считал, по срезывающей силе выдерживает с большим запасом. Если интересно, могу прислать небольшую книжку по графитовым кольцам. Минус графита - хрупок, поэтому в обычных двигателях из-за перекладок быстро раскрошится (давление на краях колец будет больше), кроме того нужны стальные экспандеры. Зато по температуре нет проблем, износостойкость высокая при хорошей обработке зеркала цилиндра.
  3. Магниты - неодимовые, расчет сил делал в программе FEMM. По времени ограничений у магнитов нет, главное чтобы не перегревались (неодимовые 80 С, самариевые максимум 250 С)
  4. Температуру выхлопа не считал, но при степени сжатия 26 наверное 200-300 С
0
19 Февраля 2016 10:16
Поршневые кольца, это пружина изготовленная из высокопрочного чугуна. Она принимает форму круга при сжимании теплового зазора. Если поршневое кольцо теряет пружинные свойства, двигатель выходит из строя. У графита пружинных свойств нет. Каким образом можно одеть графитовое поршневое кольцо на поршень?
0
19 Февраля 2016 12:56
Графитовые кольца делают разрезными, из 2-3 частей, внутри небольшая проточка и пружина-экспандер. Сначала ставим экспандер, прижимаем части кольца и вперед.
1
19 Февраля 2016 13:33
Такие пружины делались для четвёртого маслосъёмного кольца на Газовских дизелях. Сомнительна их работоспособность на первых ударных кольцах. Пробуйте.
0
19 Февраля 2016 13:38
Только практика покажет
1
17 Февраля 2016 22:28
Минус графита - хрупок. Скорость сгорания топливо воздушной смеси сопоставима с взрывом пороха. У Вас есть линия для производства поршневых колец из графита?
Кпд электродвигателя 90%. У Вас кроме магнитных потерь, ещё нагрев до 300 градусов и два цилиндра. Откуда 72%. Никогда не слышал о двс с КПД 72%.
Магниты плохо переносят ударную нагрузку и вибрацию. Очень трудно изготовить магниты сложной формы, они не поддаются механической обработке.
Идея интересная.Очень нравится оформление. По моему технологически невыполнима. Но я не технолог. Поговорите с технологами.
0
18 Февраля 2016 00:02
  1. Хрупок, но нагрузка равномерная. Предельное напряжение растяжения графита немаленькое, 10 МПа. Для сдвига вдвое меньше. Но благодаря узкому зазору поршень-цилиндр сила давления на поверхность кольца на порядок меньше силы, действующей на поршень.
  2. Линии нет но принципиальных проблем мне кажется быть не должно.
  3. Магнитных потерь почти нет, т.к. магнитные потоки замкнуты, а сопротивление материала магнитов велико (КПД трансформаторов например, 98% а там еще потери на ток в проводах)
  4. Формулы показывают что при степени сжатия 26 теоретический КПД будет именно таким, в особенности если нет масла на стенках и поршень можно нагревать выше 100 С
  5. На неодимовые магниты вибрации и удары не влияют, могу дать ссылку если интересно.
  6. Изогнутую форму трудно, плоские - пожалуйста. Прекрасно сверлятся, пилятся, покрываются никелем
  7. Магниты уже изготовлены! Они не гнутые, а наборные из плоских пластин
  8. Спасибо за обсуждение! Вы поставили вопросы, которые плохо освещены в моих материалах, исправлю)
0
18 Февраля 2016 08:34
Если "магнитная связь" поршня и Вращающегося магнита" "в области высоких давлений (мертвых точек) отсутствует.", нто как в этих точках будет осуществляться передача движения от поршня к вращающемуся магниту?
Какой силы нужны магниты?
Из чего они должны быть сделаны и какая температура Кюри этого материала?
Для значительного снижения (но не полного устранения) силы, прижимающей поршень к стенке цилиндра , давным-давно придумали крейцкопф. Масло не только смазывает пары трения "поршень-цилиндр" и "кольцо-цилиндр", но и дополнительно уплотняет зазоры и охлаждает поршень. Не будет смазки - придется подбирать и материал для поршня.
В середине 1980-х годов восторженно писали о каких-то "керамических" движках, которые работают с запредельными температурами, без смазки, и с ***запрещенное слово*** КПД. Но сейчас что-то не слышно даже про продолжение экспериментов.
0
18 Февраля 2016 16:17
  • В этих точках никак. В этом-то и суть, что к моменту, когда магниты начинают работать, сила уже падает в 5-10 раз, и вся конструкция может быть легкой при значительных максимальных давлениях цикла.
  • Для двигателя 16 куб. см. с мощностью 1300 Вт сила всей магнитной системы около 600 Н, т.е. по "весу" - 60 кг. Вес самих магнитов около 1,5 кг
  • Неодимовые или самариевые, макс рабочая температура от 80 до 250 С
  • Крейцкопф не устраняет боковую силу, а лишь переносит в другое место. В моем двигателе боковой силы вообще нет, т.к. ось вращения параллельна линии движения поршней. В традиционных движках поршень ползет по поверхности цилиндра, и вся передаваемая сила действует на стенку цилиндра, поэтому нужно масло. Здесь только трение колец, оно оно небольшое. Графитовые уплотнения распространены в химической промышленности.
  • Масло - это страшная проблема ДВС. Оно образует нагар, лак на цилиндрах и поршнях, ради него требуется охлаждать поршень и терять из-за этого КПД.
  • Япошки делали полностью керамический двигатель, но из-за невысокой степени сжатия выделяется слишком много тепла, и никакого практического смысла в этом нет. В предлагаемом двигателе степень сжатия 26 и выше, поэтому огневая часть поршня может выполняться из керамики
0
18 Февраля 2016 16:40
""ради него требуется охлаждать поршень и терять из-за этого КПД.""
Советую вам получше ознакомиться с теорией ДВС и принципом работы всех его систем .
0
18 Февраля 2016 17:09
Игнорируя ваше нелепое замечание про ознакомление с принципом работы ДВС, по существу поясню. Одной из потерь энергии в ДВС в такте расширения является потеря части теплоты сгорания в виде теплопередачи в днище поршня. В ДВС с КШМ это нормальное явление, т.к. степень сжатия небольшая, и больше половины энергии топлива переходит в тепло. Часть его уходит с отработавшими газами, часть - в стенки цилиндра и днище поршня, и т. д. Поэтому в обычном движке делать керамический поршень бессмысленно - не увеличив степень сжатия КПД не поднимешь. Разве что глушитель раскалится и прогорит.
0
19 Февраля 2016 07:50
Как "невысокая степень сжатия" связана с "выделением слишком много тепла" и почему нет практического применения? Такой движок - просто прекрасен для Северов. Лей любое топливо, детонировать не будет :D а для отопления салона в мороз много тепла не бывает. 8)
0
19 Февраля 2016 13:21
;) Дело в том, что чем сильнее мы предварительно сожмем смесь топлива с воздухом (бензиновый двс) или воздух перед впрыском топлива (дизель) тем выше будет КПД. Так показывают расчеты. Именно поэтому древние автомобили начала 20 века имели большой рабочий объем, работали на любом топливе и имели микроскопическую мощность - степень сжатия у них была 5-6 единиц. У современных дизелей уже 15, в моем двигателе - 26-40. КПД растет нелинейно от степени сжатия, при 26 расчетный составит 72%. Слишком много тепла выделяется именно от низкой степени сжатия - при низком КПД меньше переходит в полезную работу, больше в тепло
0
19 Февраля 2016 13:33
я еще ни разу не видел цикла Карно с КПД, который заметно больше традиционной величины. Какое топливо планируете использовать для ТАКОЙ степени сжатия?
Сколько воздуха будет утекать через неплотности (а "утекший" воздух - это "недецццкой" величины потери на его сжатие)?
Как "геометрически" реализовать такую степень сжатия - в дизелях выполняют углбления в поршне под открытые клапаны, чтобы поршень можно было поднять выше.
0
19 Февраля 2016 13:48
Схема моего двигателя - встречно-поршневая с самовоспламенением и проточно-щелевой продувкой. Клапанов нет. Поршни имеют плоскую рабочую поверхность, геометрически степень сжатия может быть очень большой. Графитовое уплотнение можно сделать почти герметичным, т.к. нет масла и кольца не могут закоксоваться. Топливо - обычный бензин, можно и сырую нефть. Дело в том, что мой двигатель не боится детонации. Наоборот, детонация будет полезна, т.к. она дает большие скачки давления, а они будут хорошо разгонять поршень в мертвых точках, не причиняя вреда.
0
0
18 Февраля 2016 16:37
Во первых , если уж вы строите ДВС , где поршень не имеет боковой нагрузки и например сделаете цилиндр и поршень из равновесных материалов ( термически равновесных ) , то при минимальном зазоре кольца вообще не нужны . А если и надо , то только не из графита , т.к. даже при маленьком зазоре и давлении сгорания в дизеле ( степень то не "Оттовская"и надеюсь вы не про HCCI говорите ) при такой степени в 250-300 бар , кольца будут иметь нагрузку при которой давление газов заставит их скручиваться , что приведёт к поломке ваш хрупкий графит . Для смазки цилиндра , как я понимаю , надо придумывать защитное армирование для графита .
Во вторых , я бы на вашем месте применил данную идею в другом направлении , которое в принципе может иметь далёкое будущее применения ДВС поршневого типа . Правда для этого нужно изменить принцип работы и немного приукрасить концепцию изобретения .
0
18 Февраля 2016 17:01
  • Если вы имеете в виду одинаковый коэффициент линейного расширения, то вряд ли - цилиндр должен быть стальным, чтобы выдерживать нагрузку растяжения, а поршень желательно с керамической головкой, для уменьшения потерь тепла.
  • Где вы взяли давление 300 бар? Наверное перепутали с давлением впрыска топлива?
  • Каким образом при равномерной нагрузке на кольцо будет скручивание? Это уже полная чепуха
  • Низкий коэффициент трения графита по стали связан с отшелушиванием микроскопических чешуек графита вдоль кристаллографической плоскости. Армировать нужно не поверхность, а как раз внутренность, например графитовыми нитями и т.д. Но на самом деле это необязательно.
  • Во вторых , я бы на вашем месте применил данную идею в другом направлении , которое в принципе может иметь далёкое будущее применения ДВС поршневого типа
    Это совсем непонятно. Если бы да кабы?
0
19 Февраля 2016 07:57
Цилиндр только стальной? Старые добрые паровые машины, цилиндр из "чугуния". Работали без проблем. На судовых паровых машинах тройного расширения диаметр поршня третьей ступени доходил до 3,5 метра (ЕМНИП) - представьте массу поршня и инерционные нагрузки.
Если графит "отшелушивается", то какой ресурс колец, да еще без смазки?*
0
19 Февраля 2016 13:12
Цилиндр должен быть металлическим, чтобы выдержать нагрузку растяжения при сгорании. Лучше конечно использовать нержавеющую сталь. Износ графита в парах трения очень сильно зависит от качества обработки поверхности. Т.е. цилиндр должен быть изнутри отполирован! В отличие от традиционных ДВС, где спецом делается хонингование, чтобы масляную пленку держать. При полировке цилиндра "отшелушивание" будет на уровне атомных слоев, поэтому колец должно хватать на весь срок службы двигателя
0
19 Февраля 2016 17:03
Владимир , слов нету ! Такая мура . Вы простите меня , но я вам сказал прочитать книгу по ДВС не в укор , а что бы вы были по грамотнее хоть немного в этом вопросе .
Например вы говорите что современный дизель 15 ед. , где ? Уже давно до 19 дошли при наддуве ( что кстати повышает виртуальную степень ) в 2,5 бара . Или старые предкамерники , где степень была до 23 ед. и это уже в 70-х годах !
Потом про керамику или скручивание колец , а как вы думаете почему на поршни Ф1 или Мерседес наносили керамическое напыление на днище и жаровой пояс поршня ?! Как по вашему кольца работают в ДВС , без скручивания ? И что это и как такое вы знаете вообще ?
А потом , про теплоту сгорания и КПД , куда вы будете девать "красную жару" в 3-4 тыс. градусов при детонации в двигателе ВНУТРЕННЕГО сгорания ?! Система охлаждения по вашему на кой счёт вообще нужна ? А тепловое расширение цилиндра и поршня при таких теплонапряжённостях , поршень то заклинит враз !
У вас значит бензинка будет работать по детонации ? А какие нагрузки вы знаете там происходят ? Ваши керамические поршеньки превратятся в разбитые горшки за пару секунд ! А магниты вылетят из картера моторной установки во свояси , про спарку с другим поршнем и речи быть не может , они "разойдутся как в море корабли" ! Детонация страшна не только для моторов с КШМ , она страшна для ЛЮБЫХ конструкций , так как детонация это НЕ КОНТРОЛИРУЕМЫЙ ВЗРЫВ !
Кстати сказать , сейчас вы вдруг заявляете , что у вас будет работа мотора на детонации , ваши рывки , НО ранее вы никак не отреагировали на одно замечание в моих комментариях . А именно я ранее упоминал про HCCI - значит вы понятия не имеете и вам тем более РАНО пока строить и думать о подобных процессах в ДВС ! Если на то пошло , то хоть поГуглите или откройте Яндекс !
0
20 Февраля 2016 12:44
Трудно спорить со специалистом такого уровня :D Взрыв, корабли, горшки - всё вперемешку! Знания черпаете из Гугля? Приличные люди ссылочки дают, желательно не на гугл, а на литературу.
Но слава Богу есть и по существу замечания
  • в моем двигателе степень сжатия может быть теоретически любой, т.к. нет КШМ. Фактически она саморегулируется - когда произошло самовоспламенение, поршень начинает останавливаться и двигаться назад
  • никакого скручивания нет, т.к. нет боковой силы и перекладок поршня
  • 3-4 тысячи градусов есть, но время слишком мало, газ быстро расширяется и температура быстро падает.
  • Детонация отличается от горения более высоким, в 1.5-2 раза, давлением, так что сказочки как она страшна, оставьте при себе. В обычных ДВС она происходит до ВМТ, работает против вращения коленвала, поэтому и вредна. Здесь наоборот - полезна.
0
20 Февраля 2016 19:59
Вы думаете всё так просто ? Нет . По началу , да , но потом глубже во всё вникая вы понимаете что всё очень сложно . Заставить "работать" какой-то механизм , а уж тем более систему газов "на тебя" , огромный тектонический труд .
Приведу лишь один пример , больше писать ничего не буду , так как говорить бесполезно .
Итак на заре проб и ошибок в поиске подходящей конструкции и процессов в ДВС поршневого типа применяли угольную пыль , повышая предел её самовоспламеняемости или той самой детонации до предела , о котором не знали . Спрашивается , как нашли этот предел температуры , путём "зажатия" степени сжатия ? Очень просто - в один прекрасный момент и скорбный день моторчик просто взорвался в прямом смысле слова ! Помоему даже были пострадавшие среди тех экспериментаторов . Мотор разорвало от детонации на куски и это на угольной ПЫЛИ !
Урок прост . Для того чтобы воплотить в жизнь прекрасную идею , коим является ваш агрегат , как я ранее вам сказал , только доработать и переделать концепцию ( причём я вам сказал , что это мотор будущего - не шутка ! ) , необходимо учесть важный аспект уже на этапе проектирования . Это - наработанные понятия и примеры взаимо- и действия газов и деталей машин друг с другом в купе с термодинамическими процессами и взаимодействием и действием сил инерции и т.п. сил разных порядков . Пока тот , кто хочет на этапе проектирования не "оплашать" горе идеей , конструкция должна ( её основная концепция ) "дружить" с законами физики , т.е. быть реалистичной !
Желаю вам успехов в проектировании ув. Владимир .
0
21 Февраля 2016 02:52
Спасибо за ваше участие! Как говорят в спорах рождается истина. Давайте будем разбираться:
  • Взорвавшийся экспериментальный моторчик Рудольфа Дизеля - исторический факт. Сам Дизель страшно перепугался, и больше с углем не экспериментировал. А виной тому было то, что стенки цилиндра были из литого чугуна, видимо с дефектом или трещиной.
  • Обратите внимание, на современных бензиновых двигателях обязательно устанавливают ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ. При его срабатывании компьютер обогащает топливо до тех пор, пока детонация не прекращается. Это означает, что в течение десятков-сотен циклов в цилиндрах топливо ДЕТОНИРУЕТ. Но двигатель от этого не разваливается, водитель может вообще ничего не заметить. Проблемы возникают, если это происходит в течение ДЕСЯТКОВ ТЫСЯЧ ЦИКЛОВ - двигатель греется, из-за масляного голодания возникают надиры, разрушается баббит вкладышей и т.д. И связано это как я уже говорил, с тем, что детонация происходит до прихода поршня в ВМТ, и крутит коленвал не в ту сторону, а не от "страшной разрушительной силы детонации.
  • Разрушительной силой обладают детонирующие твердые и жидкие ВВ. Газы имеют небольшой скачок давления на фронте ударной волны.
  • Адиабата Гюгонио, соответствующая детонации, является более энергетически выгодной, чем обычная адиабата Пуассона - см. Зельдович, Райзер. Физика ударных волн, 1966, стр. 54-56. Творение "по мотивам"
  • По физике, можете прочесть мою статью, где описывается динамика двигателя, на основе экспериментальных данных по HCCI.
  • Что конкретно вы предлагаете? Непонятно, что значит "переделать концепцию"?
1
23 Февраля 2016 08:52
Владимир, разобрал синхронный двигатель на 0,3 ква. В нём магнитов около 2 кг. В Вашем моторе магниты с обоих сторон, то есть их в два раза больше. Для мощности в 100ква нужно около 600кг магнитов.
Попробуйте рассмотреть вариант передачи энергии через шевронную шестерёнку. Один из вариантов " Механизм. Реечный вместо КШМ." в похожих идеях.
0
23 Февраля 2016 21:28
  • Отличная идея! Я не догадался так проверять эффективность магнитов.
  • В синхронных машинах магнитная система достаточно совершенна, поэтому можно провести адекватную оценку. Получается, если считать ВА=Ватт, где-то 6.7 кг/КВт.
  • Однако, надо учесть, что рабочая частота синхронного двигателя 3000 об/мин (50 Гц), в моем двигателе рабочая частота опытного образца 16800 колебаний поршня в минуту. Тогда удельная масса магнитов составит 1.2 кг/КВт - это даже меньше веса изготовленных для опытного образца магнитов по моим расчетам (1.3 кг).
  • Для двигателя 100 КВт по вашей оценке потребуется 120 кг магнитов. При этом ротор будет вращаться с частотой 2400 об/мин, т.е. "гироскопических" проблем я не вижу. Учитывая, что для двигателя не нужна массивная станина, получается не сильно больше обычных двигателей.
  • Частоту колебаний поршня можно еще увеличивать, изменяя параметры двигателя, но это уже вопрос будущего.
  • Большое спасибо за экспериментальные данные! Если не сложно, пришлите пожалуйста, полные данные двигателя.
  • Что касается реек, и прочей механики - абсолютно бесперспективно, если выходить на сверхвысокие давления цикла, все это развалится 100%
0
23 Февраля 2016 22:16
Да, насчет того, что магнитов нужно вдвое больше по массе - это вопрос.
0
24 Февраля 2016 19:53
В двигателе ротор и статор. Если ротор с магнитами, то в статоре обмотки управляемые блоком электропривода.
В вашем случае ротор и статор из магнитов.
0
24 Февраля 2016 20:45
http://www.a-qualux.ru/index/trjokhfaznyj_shagovyj_dvigatel_prjamoj_privod/0-56 Двигатель от стиральной машины лж.
В электродвигателях зазор в доли миллиметра. Сомневаюсь, что в Вашем двигателе можно этого добиться. Более мощные электромашины по определению имеют больший КПД. Меньше магнитных потерь.
Двигатель лж не совсем синхронный, скорее шаговый. Частота вращения регулируется в больших пределах.
0
24 Февраля 2016 23:04
  • Спасибо, понял.
  • Неужели 300 Ватт мощности и магниты целых 2 кг?
  • Как вы их оторвали, они ж приклеены насмерть?
  • Какими весами взвешивали? Если механическими, может быть погрешность из-за притягивания магнитов к частям механизма.
  • Синхронные машины не очень чувствительны к величине зазора, это асинхронные требуют маленький зазор. Так что можно сделать миллиметр
  • Вот, интересный проект, электромобиль с моторами с постоянными магнитами мощностью больше 1000 л.с. Но вес всего автомобиля 1850 кг. Т.е. эффективность магнитов явно высокая. Может быть эффективность растет с размерами нелинейно.
0
25 Февраля 2016 08:40
Зазор в любой электрической машине прямо влияет на КПД.
По опыту работы с электромоторами, при падении движка с 1 метра на бетонный пол половина магнитов отваливается.
Взвешивал рукой, погрешность 200гр. У лж ротор штампованный легкий, не больше 300гр.
Сегодня все электромобили переходят на асинхронные двигатели. Тесла выпустила в прошлом году 60000 авто.
0
25 Февраля 2016 15:15
  • Изготовление с достаточно малым зазором - вопрос технологии. Принципиальных ограничений нет. Расчет силы в программе показывает, что отличия при зазоре 0.5 мм и 1 мм в районе 1%. Но это не КПД, а именно сила. КПД теплового двигателя определяется только степенью предварительного сжатия.
  • Можно сделать двигатель легче, если заменить магниты движущегося возвратно-поступательно штока на электромагниты. Правда, появятся омические потери на ток в проводах, и возможно в катушках будет наводиться переменная составляющая. Постараюсь в ближайшее время посчитать.
  • Что касается электромобилей - чтобы не писали в рекламных буклетах, это детский лепет. Аккумуляторы тяжелые, количество циклов ограничено. С точки зрения энергетики, потери колоссальные: при генерации, в электросетях, при выпрямлении, при зарядке, при разрядке, в инверторе, в двигателе. То есть реальный КПД электромобиля меньше чем у паровоза))
0
25 Февраля 2016 20:47
В Вашем моторе достаточно малый зазор - вопрос конструкции. Изогнутые магниты такой формы в производстве практически невозможны. Есть ещё проблема их крепления к ведущей шестерне. В КПД теплового двигателя входят механические потери в том числе в коробке скоростей, а так же потери на работу генератора.
На примере того же двигателя, электромагниты весят в два раза больше магнитов в одной системе. Посчитайте, но надежды мало. Возникает проблема подвода электричества.
Тесла ездит на батарейках от фонарика https://www.drive2.ru/b/1978720/ .Но даже такое по долговечности сопоставимо с ресурсом работы ДВС, Зарядка Теслы на 400км в ночное время стоит порядка 200рублей.
0
26 Февраля 2016 03:07
  • Не читали мои статьи - ссылки в описании проекта) Изогнутые магниты не нужны, можно из пластин набрать.
  • В магнитах дырки, крепление на винтах
  • В коробке потери не более 1%, генератор - это потери уже на доп. оборудование. Давайте тогда вспомним, как Тесла будет обогревать салон зимой
  • Тогда можно не заморачиваться с электрикой, постоянные магниты уже просчитаны - будет работать
  • Ресурс ДВС (дизель) - миллион километров. Это 2500 циклов зарядки-разрядки Тесла)) Не смешите
  • Если предположить, что все будут ездить на электромобилях, цены на электричество взлетят, будет дороже бензина. Кроме того, мощности генерации всех электростанций мира не хватит заряжать эти детские автомобильчики
1
05 Марта 2016 00:20
Как вы синхронизируете работу двойного оппозитного блока? Представьте пропуск зажигания. У Вас передачи рейка-шестерня. Поршни "гуляют на свободе".Магнитные связи не удержат, тем более при HCCI.
0
  • В двигателе всего 4 поршня, и пары, находящиеся в соседних цилиндрах на противоположных сторонах ("диагональные") - движутся в одной фазе. В моем двигателе они соединены жесткими связями - штангами, т.е. уже не совсем на свободе. При этом основная часть (2/3) энергии расширения запасается в сжатие смеси в соседнем цилиндре. Эта энергия перекачивается именно через эти жесткие связи, т.е. практически без потерь. Оставшаяся треть передается магнитной системой (потери есть, но маленькие, поскольку вихревые токи ничтожно малы).
  • Магнитные связи удержат, посмотрите расчеты в моей статье . Если на словах, то магнитная сила подключается, когда поршень уже прошел небольшое расстояние от мертвой точки. А в силу быстрого падения давления при адиабатическом процессе, сила давления падает в 5-10 раз, и магниты нужны достаточно небольшие.
  • Синхронизаторы "шестерня-рейка" вполне успешно используются в СПДГ с 60-х годов до наших дней
  • В моей конструкции от синхронизатора поршней можно отказаться, использовать только шестеренчатый редуктор-синхронизатор роторов.
  • Пропуск зажигания по какой причине? При степени сжатия более 20 это может быть только временное падение давления в топливной магистрали. Тогда энергия, запасенная в сжатом воздухе будет частично уходить на внешнюю нагрузку, частично запасаться в соседний цилиндр. Давление и степень сжатия будут конечно меньше, но поскольку запас большой, на воспламенение должно хватить, если топливный насос успеет прийти в себя.
  • Можно использовать топливный гидроаккумулятор, чтобы проблемы насоса не портили картину 8)
Спасибо за комментарий
1
05 Марта 2016 19:05
Владимир, как вы будете поддерживать HCCI цикл на холостом ходу? Вы уверенны в работе ДВС по HCCI циклу, при запуске в минус 50?
Вот Вам и пропуск зажигания...Магнитные связи не в состоянии удержать.
Есть аналогичные разработки ,где в роли рабочего тела выступает жидкость. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется в поток жидкости. Жидкость вращает аксиальный или роторный механизм. Даже в несжимаемой жидкости не получается синхронизировать ход поршней. Приходится вводить синхронизатор.
У Вас передачи рейка-шестерня и тяги представляют мостовую схему двойного оппозитного типа. Почему Вы уверенны, что поршни встретятся в одной и той-же точке? Теперь представьте ситуацию, при движении накатом с горы, (при отсутствии подачи рабочей смеси) и заблокированной передаче (педаль сцепления не выжата). Как Вы будете "ловить эту точку, где должны встретиться поршня? Магнитными связями?
На жигулёвском двигателе на поршень давит около 3 тонн. В случае с HCCI будет 5-6 тонн. Магнитные связи готовы передать такие ударные нагрузки (изохорный процесс) и при этом чтобы отклонение движения поршня было в пределах хотя бы пары миллиметров? Сомневаюсь.

Рекомендую сделать макет.
Изюминка Вашего ДВС в системе преобразования. А чем она лучше механики? Та же синусоидальная зависимость преобразователя.
Теперь посмотрите на Вашем видео масштаб поршня и магнитного преобразователя движения. Во сколько раз он будет больше самого двигателя? Преобразователь движения будет занимать половину моторного отсека.
Производители ДВС - консерваторы. На малые изменения идут неохотно, из-за переоборудования станочного парка , изменения производственных, технологических процессов. А у Вас новизна в 90%. Ни один производитель не возьмёт в производство Ваш ДВС , даже при отличной индикаторной диаграмме.
А производителей бензиновых ДВС всего три. Кому из них Вы предложите свою идею? У них своих проблем хватает.
В целом Вас поддерживаю, что не сидите с бутылкой пива возле телевизора. Молодец! Творите, дерзайте! Успехов Вам.
0
Спасибо!
По замечаниям.
  • Двигатель, как показывают расчеты, может работать эффективно только в достаточно узком диапазоне частот. Поэтому это двигатель для гибрида, тепловоза, теплохода, электростанции.
    Поэтому никаких холостых, торможений двигателем и проч.
  • При -50 степень сжатия автоматически увеличится, т.к.точка самовоспламенения съедет в сторону большей степени сжатия.
  • Магнитные силы не так слабы, как вам кажется. Но чтобы выдержать 3 тонны, нужно тонну магнитов) Но 3 тонны - это ВМТ, а через 3 мм движения, это уже 300 кг. Эту силу вполне можно передать магнитами. Расчет для HCCI также в моей статье.
  • Точка встречи поршней может (и будет) меняться от цикла к циклу в пределах долей миллиметра. В этом нет ничего страшного. А степень сжатия автоматически будет соответствовать точке самовоспламенения. Поскольку роторы синхронизированы, к моменту достижения поршнями выхлоных окон синхронизация будет достаточно приемлемой для организации газораспределения.
  • Изюминка именно в том, что в мертвых точках магнитной связи нет, и можно использовать высокие давления цикла, вплоть до детонации. Поэтому нет необходимости делать мощный блок цилиндров двигателя - обычный дизель должен воспринимать все тонны нагрузки, давая выходной момент на порядки меньше. А в моем двигателе каркас может быть достаточно легким, правда вместо чугуна - достаточно большая масса магнитов.
  • Роторы можно скомпоновать немного другим образом, чтобы помещать двигатель в тоннель кузова (т.е. узкий и длинный). Это немного сложнее в изготовлении, но возможно. Запас по размерам в автомобиле огромный по длине, да и мотор под днищем лучше для управляемости.
  • Производители паровых двигателей тоже были ого-го какими пердунами-консерваторами! И где они сейчас? В традиционных ДВС единственным по настоящему сложным является изготовление литого блока цилиндров, алюминиевой ГБЦ и конечно коленвала. Важно всё: допуски-припуски, материал, станки и т.д. В моем двигателе этого нет, допуски на порядок выше, можно собирать в гараже. Производить их сможет кто угодно!
0
05 Марта 2016 23:10
Напишите мне эл.адрес arenda-mariupol@mail.ru или присоединяйтесь в Skype логин arenda-mariupol
Поговорим. Когда-то думал об аналогичной идее свободно-поршневого ДВС с магнитными связями. Поделюсь. Она проще в реализации.
0
09 Марта 2016 09:44
Виктор, для общения с коллегами Вам не обязательно пользоваться Skype, зайдите в меню, выберите сообщения, участника диалога. В правом верхнем углу Вы можете выбрать звонок или видео звонок, создать беседу, добавляя определенных пользователей.
0
20 Марта 2016 21:09
Посмотрите " Видео ДВС без коленвала". Большой выбор.
0
Да, теоретически большой. Удалось изготовить несколько по Баландинской схеме - скрипят, стучат)) Кому это нужно. Среди механики коленвал уделает всех. И никаких преимуществ своих бесшатунников изобретатели не озвучивают. Чем лучше-то?? Тем что допуски меньше (дорого), ресурс в разы меньше (ненадежно), станки надо создавать новые? В моем проекте четко указывается, что именно мы получаем от нового привода:
  • возможность использовать жесткие режимы горения, в т.ч. детонацию, которая имеет высокий термический КПД,
  • отсутствие масла на стенках цилиндра, что позволит использовать впрыск воды в цилиндр и очистку отработавших газов непосредственно в цилиндре
  • отсутствие несбалансированных масс
  • не требуется мощное основание двигателя, т.к. в период наибольшего давления цикла поршни движутся свободно.
Никакая механика не сможет всего этого, в особенности выдержать высокие давления цикла. А без них не будет высокого КПД
1
Владимир Каменев
Специалист экспертного совета ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»
23 Марта 2016 12:46
Рассматривается предлагаемый автором преобразователь возвратно-поступательного движения поршней во вращательное без кривошипно-шатунного механизма и двухцилиндровый двухтактный двигатель на его основе.
1. Заключение экспертов проводится на основании материалов, полученных от автора, которые в данном случае являются неполными и содержат лишь краткое описание двигателя. При этом отсутствуют схемы впуска-выпуска газов, описания системы подачи топлива, пускового устройства, поршневой группы. Без этого невозможно дать объективную оценку предложения.
2. Автор, понимая, что при отсутствии кривошипно-шатунного механизма синхронизация движения поршней все-таки необходима, предлагает применить достаточно сложный механизм с зубчатыми передачами. Одновременно с этим предлагает повысить в несколько раз (!!) степень сжатия в ДВС. Этот предлагаемый механизм, по нашему мнению, не выдержит первую же вспышку рабочей смеси в камере сгорания, а если и выдержит, то его работа будет сопровождаться недопустимо высокими уровнями шума и вибрации по сравнению с классическим кривошипно-шатунным механизмом, в то время как подшипники скольжения с масляным клином классического кривошипно-шатунного механизма надежно воспринимают высокие переменные нагрузки в ДВС.
3. Автор предлагает снизить трение в сопряжении пары поршень-цилиндр за счет избавления от кривошипно-шатунного механизма и исключения, тем самым, боковых сил, действующих на поршни.
Из научных трудов по теории и конструкции ДВС известно, что боковая сила, действующая на поршень, вызывает несоизмеримо меньшие потери по сравнению с трением поршневых колец по поверхности цилиндра. Так что исключение кривошипно-шатунного механизма и боковых сил (поршневые кольца остаются) не даст выигрыша в коэффициенте полезного действия двигателя.
4. Автор предложения стремится к повышению термического КПД теплового двигателя и, соответственно, к снижению расхода топлива. Но при этом рассматривает двигатель, работающий по двухтактному циклу. Однако двухтактные ДВС, напротив, по сравнению с четырехтактными двигателями имеют более высокий расход топлива из-за отбора мощности для работы нагнетателя, обеспечивающего продувку-наполнение цилиндров. О чем автор умалчивает и не показывает нагнетатель на предлагаемых чертежах и схемах.
5. После рассмотрения причин по приведенным выше пунктам 1-4 обсуждать работу магнитных устройств согласно представленному проекту без дополнительных подробных материалов – не представляется возможным да и в этом нет необходимости.
Следует отметить, что мнение экспертов НАМИ согласуется в своей основе с большинством комментариев в сети Интернет, появившихся после размещения на сайте проекта-идеи В.В.Сухаревского. В большинстве комментариев приведены соображения, что в представленном виде данная конструкция ДВС не работоспособна.
Выводы
С учетом приведенных выше тезисов проект-идея «Двухтактный двигатель с магнитным преобразователем» В.В.Сухаревского не может быть рекомендован к применению в автомобильной промышленности России.
0
Спасибо, что ознакомились с моей идеей и дали оценку. Я уверен, что ваши замечания помогут мне улучшить конструкцию и дополнить описание важными деталями, без которых что-то остается "за кадром".
Итак, по пунктам:
1. Схемы продувки, пуска, топливная система - на сегодняшний день очень хорошо исследованы и могут применяться для любых типов двигателей, обеспечивая практически любые необходимые выходные характеристики.
2. Вы абсолютно правы, синхронизатор с шестерней ненадежен. Однако он не является обязательным элементом конструкции, а указан для наглядности восприятия. Магнитная система уже является синхронизатором, т.к. роторы работают на выходной вал через редуктор (на схеме не показан, простейшая конструкция, 2 шестерни).
3. Большие сила трения в классических ДВС возникает из-за режима полусухого трения компрессионных колец в области ВМТ. При этом коэффициент трения, и соответственно, сила трения в несколько раз выше по сравнению с гидродинамическим режимом. В моем двигателе должны использоваться графитовые кольца, коэффициент трения которых по стали соответствует гидродинамическому режиму пары "сталь-сталь". Таким образом, можно ожидать, что механические потери будут в несколько раз ниже. Для верности будем сравнивать двигатели в режиме максимальной мощности, когда в классических ДВС становятся заметными инерционные нагрузки :)
4. Насколько мне известно, ДВС с самым высоким КПД - это двухтактные судовые дизели? Если не трудно, дайте ссылку на источник, где указано, что КПД двухтактного двигателя ниже четырехтактного из-за наличия продувочного насоса. Ведь, по сути, продувочный (поршневой!) насос является частью четырехтактного двигателя, с этим связаны насосные потери. Внешний лопастной компрессор может иметь более высокий КПД с точки зрения продувки, тем более что продувке способствует инерция продуктов сгорания.
5. Отрицание вами самой схемы ДВС со встречно-движущимися поршнями, а заодно 100 лет работы конструкторов и ученых по этой теме, вызывает (мягко говоря) недоумение. Двигатели 10Д100, 5ТДФ и современная модификация 6ТД-2Е вполне успешно справляются со своими задачами, хотя и не лишены недостатков. В том числе - сложная система смазки и чувствительность к загрязнениям воздуха. Этих недостатков в моем двигателе нет, т.к. системы смазки нет, а для очистки воздуха достаточно простейшего циклона.

Если вас интересуют какие-либо детали проекта, с удовольствием вам отвечу здесь или по почте 2318058@mail.ru
Авторизуйтесь, чтобы добавить комментарий
Рекомендуем посмотреть
похожие идеи
183 дня
Двигатель с поршнем из теплостойкого неодимового магнита.Поршень двигается по окружности и в обмотке вокруг цилиндра возникает электрический ток.
1 9
1139 дней
Посредством нестандартного механизма преобразования линейного движения поршня во вращательное первичного вала  становится доступным &nb...
1 12
1056 дней
Данное изобретение позволит значительно повысить КПД двигателя внутреннего сгорания.
6
Авторизация
Новости проекта
ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ"