Винахід відноситься до двигунів внутрішнього згоряння, а саме до двигунів роторних. Технічна задача, розв'язувана винаходом: підвищення надійності роботи конструкції, зокрема зниження зносу ущільнень лопаток. Двигун включає кришки, між якими встановлений на осі ротор, у напрямних прорізах якого встановлені лопатки. Лопатка має форму сплощеного циліндра, а на її бічній поверхні виконані два тангенціальні пази, розташовані діаметрально протилежно. Кришки з боку, зверненої до ротора, мають кільцеві виїмки, що утворюють кільцевий канал для проходження робочого тіла, розділений ротором. Кільцевий канал має у перерізі, що проходить через вісь, форму кола з діаметром, що відповідає діаметру лопатки. Канал хвилеподібно згинається за синусоїдою симетрично щодо середнього перерізу ротора, перпендикулярного осі. У кришках є вікна для впуску повітря та випуску відпрацьованих газів. У тілі кожної кришки є з'єднані з каналом камери, в яких розміщені форсунки паливні, а при необхідності калоризатори. Кільця ущільнювача вільно встановлені в пазах лопаток, виконаних на бічній поверхні їх дискових ділянок. 4 іл.

Винахід відноситься до двигунів внутрішнього згоряння, а саме до двигунів роторних. Відомий роторно-поршневий двигун Ванкеля [А.Ф.Крайнєв. Словник-довідник з механізмів. - М: Машинобудування, 1987 р., стор 40]. У двигуні тригранний ротор розміщений усередині циліндричного корпусу, профіль якого виконаний по епітрохоїді. Ротор встановлений так, що він може обертатися на ексцентриковому валу і жорстко з'єднаний із зубчастим колесом, яке взаємодіє із нерухомим зубчастим колесом. Ротор із зубчастим колесом обкатується нерухомим колесом так, що його грані ковзають по внутрішній поверхні корпусу, відсікаючи змінні об'єми камер внутрішнього каналу. При цьому канал для проходження робочого тіла утворений між внутрішньою поверхнею корпусу та поверхнею ротора. Корпус забезпечений вікнами для подачі паливної суміші та виходу газів, що відпрацювали, а також з'єднаною з каналом камерою зі встановленою в ній свічкою запалювання. Двигун не має масивних деталей, що здійснюють зворотно-поступальний рух, завдяки чому підвищується плавність ходу, зменшується рівень шуму та вібрації під час роботи. Однак конструкція має недоліки, пов'язані з наявністю зубчастих коліс та ексцентрикового валу, що знижує надійність його роботи. Як прототип обраний роторний аксіальний двигун [Заявка PCT 94/04794, МКІ F 01 C 1/344, опубл. 03.03.94]. Двигун має корпус, усередині якого на осі обертання закріплений дисковий ротор із встановленими у його прорізах лопатками. Корпус із двох з'єднаних між собою масивних кришок. У кільцевій виїмці кожної кришки з боку ротора встановлено знімну вставку, яка формує конфігурацію каналу для проходження робочого тіла. Таким чином, можна вважати, що кожна кришка виконана складовою. Це прийом використаний в прототипі підвищення технологічності виготовлення масивної кришки з каналом заданої конфігурації, яка диктується формою лопатки і законом її осьового зворотно-поступального переміщення. У прототипі використовуються лопатки у формі прямокутних пластин, короткі сторони яких звернені до кришок мають радіусне закруглення. Відповідну форму поперечному перерізі має кільцевий канал для проходження робочого тіла, який розділений диском ротора на дві рівні за обсягом частини. У напрямку уздовж осі ротора канал хвилеподібно згинається за періодичним законом, симетрично щодо середнього перерізу ротора, перпендикулярного осі ротора. Хвиля у розгортці на площині має форму трапеції. Кришки забезпечені вікнами для подачі повітря і виходу газів, що відпрацювали, а також камерою, з'єднаною з каналом, в якій встановлена ​​паливна форсунка. Прототип, на відміну від наведеного вище аналога, має аксіальне розташування дискового ротора і повністю врівноважений, тому більш надійний в експлуатації. Однак при роботі двигуна лопатки зазнають значних пікових навантажень, внаслідок ступінчастих згинів каналу. Крім того, складна система нерухомих ущільнень на лопатці призводить до їх нерівномірного зношування в процесі роботи. Ущільнення, що знаходяться на закругленнях лопатки зношуються значно швидше, ніж на прямих поверхнях, що призводить до втрати герметичності робочих камер, а отже, до падіння потужності або навіть поломки двигуна. В основу винаходу поставлено завдання підвищення надійності роботи конструкції. Поставлене завдання вирішується тим, що в роторному аксіальному двигуні, що включає корпус, що складається із з'єднаних між собою двох кришок, між якими встановлений закріплений на осі ротор, на периферійній частині якого є напрямні прорізи, орієнтовані в радіальних площинах уздовж осі ротора, в яких встановлені лопатки із забезпеченням можливості їх зворотно-поступального руху в напрямку, паралельному осі ротора, на внутрішній поверхні кожної кришки виконана кільцева виїмка такої конфігурації, що при з'єднанні кришок утворюється кільцевий канал для проходження робочого тіла, канал має в перерізі, що проходить через вісь ротора форму лопатки і хвилеподібно згинається за періодичним законом, симетрично щодо середнього перерізу ротора, перпендикулярного його осі, при цьому лопатки забезпечені ущільнювальними елементами, периферійна частина ротора з встановленими лопатками розміщена всередині кільцевого каналу, а кожна кришка подачі газів, а також камерою, з'єднаною з кільцевим каналом, в якій встановлена ​​паливна форсунка, згідно винаходу кожна лопатка має форму сплощеного циліндра, на бічній поверхні якого є два тангенціальні пази, розташованих діаметрально протилежно, виконаних із забезпеченням можливості розміщення лопатки в напрямному прорізі ротора, ущільнювальні елементи встановлені на бічній поверхні дискових частин лопатки із забезпеченням можливості їх вільного переміщення по периметру дискових частин лопатки, хвилеподібно канал згинається по синусоїді. Винахід ілюструється фігурами креслень:

Фіг.1 - ізометрія загального виду двигуна,

Фіг.2 - ізометрія лопатки з ущільнювальними елементами,

Фіг.3 - переріз А-А на фіг. 1 (по роз'єму кришки та ротора),

Фіг.4 - діаграма робочого процесу двигуна (розгортка на площині кільцевого перерізу середньої лінії каналу). Двигун включає верхню кришку 1 і нижню кришку 2, з'єднані болтами 3 через проставку 4. Ротор 5 закріплений на осі 6 із забезпеченням можливості обертання на підшипниках 7. У напрямних прорізах ротора 5 на його периферійній частині вільно встановлені лопатки 8, що мають форму. Кришки 1, 2 з боку, зверненої до ротора 5, мають кільцеві виїмки 9, які виконані таким чином, що при зборі кришок в єдину конструкцію утворюється кільцевий канал 10 для проходження робочого тіла, розділений ротором 5. Кільцевий канал 10 має переріз, що проходить через вісь 6 форму кола з діаметром, що відповідає діаметру лопатки. Кільцевий канал 10 хвилеподібно згинається по синусоїді 11 симетрично щодо середнього перерізу ротора 5, перпендикулярного осі 6. У кришках 1, 2 є вікна 12 для впуску повітря та вікна 13 для випуску відпрацьованих газів. У тілі кожної кришки є з'єднані з 10 каналом камери 14, в яких розміщені паливні форсунки 15, а при необхідності калоризатори (на фігурах не показані). Лопатка 8 має на бічній поверхні два тангенціальні пази 16, розташовані діаметрально протилежно. Ущільнювальні елементи - 17 кільця - можуть бути вільно встановлені в пазах, виконаних на бічній поверхні дискових ділянок лопаток 8. Канал 10 ділиться ротором на дві частини, кожну з яких умовно можна розділити на зони: 18 - зона впуску повітря, 19 - зона стиснення, 20 – зона робочого ходу, 21 – зона випуску відпрацьованих газів. При цьому кожна робоча зона верхньої частини каналу зрушена по відношенню до аналогічної робочої зони нижньої частини каналу на певний кут. У випадку, якщо "синусоїда" каналу має 2 періоди, як показано на фіг. 4, то кут зсуву становить 90 o . У двигунах з більшою потужністю, а отже з великим діаметром ротора, доцільно збільшувати кількість періодів згинів каналу. У такому разі кут зсуву становитиме меншу величину. Двигун працює в такий спосіб. У початковий момент пусковий механізм приводить у обертання ротор 5, і лопатки 8 починають переміщатися каналом 10. При цьому в об'єм між сусідніми лопатками 8, що знаходяться в зоні 18 всмоктується або нагнітається повітря через вікно 12. Потім після проходження вікна обома лопатками зменшується і відбувається стиск повітря (зона 19). У зоні 20 робочого ходу з камери 14 через форсунку 15 у стиснене повітря подається паливо, яке самозаймається при високому ступені стиснення, або підпалюється за допомогою калоризатора. Тиск розширюваних газів впливає на лопатки 8 і обертають ротор 5. Відпрацьовані гази виходять через вікна 13 в зоні 21. Надалі горіння підтримується безперервною подачею палива через форсунку 15. При роботі двигуна лопатки 8 здійснюють складний рух: поворотно- поступальний рух у кільцевому каналі 10. Ущільнення робочих камер між лопатками здійснюється кільцями 17. Зважаючи на те, що кільця встановлені в пазах на лопатках вільно, вони при русі лопаток прослизають по пазу, постійно змінюючи своє положення, і отже, зношуються рівномірно. Синусоїдальна форма 10 каналу забезпечує плавність ходу лопаток, що знижує їх знос в порівнянні з прототипом і підвищує надійність роботи. Заявляється двигун може працювати за описаним циклом на будь-якому рідкому вуглеводневому паливі без зміни конструкції. У особливих випадках, коли досягнення великої потужності двигуна діаметр лопатки істотно збільшують, може наближатися до критичної величині. Щоб цього уникнути в кришках виконують кілька концентричних каналів, а в роторі - кілька концентричних рядів прорізів з відповідною кількістю встановлених у них менших лопаток діаметра. Винахід знайде промислове застосування в автомобілебудуванні, авіабудуванні і може бути використане в переносних енергоустановках.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Роторний аксіальний двигун, що включає корпус, що складається з з'єднаних між собою двох кришок, між якими встановлений закріплений на осі ротор, на периферійній частині якого є напрямні прорізи, орієнтовані в радіальних площинах вздовж осі ротора, в яких встановлені лопатки із забезпеченням можливості їх зворотно-поступач руху в напрямку, паралельному осі ротора, на внутрішній поверхні кожної кришки виконана кільцева виїмка такої конфігурації, що при з'єднанні кришок утворюється кільцевий канал для проходження робочого тіла, канал має в перерізі, що проходить через вісь ротора, форму за формою лопатки і хвилеподібно згинається по період закону, симетрично щодо середнього перерізу ротора, перпендикулярного його осі, при цьому лопатки забезпечені ущільнювальними елементами, периферійна частина ротора з встановленими лопатками розміщена всередині кільцевого каналу, а кожна кришка забезпечена вікнами для подачі повітря в кільцевий канал і виходу з'єднаної з кільцевим каналом, в якій встановлена ​​паливна форсунка, який відрізняється тим, що кожна лопатка має форму сплощеного циліндра, на бічній поверхні якого є два тангенціальних пази, розташованих діаметрально протилежно, виконаних із забезпеченням можливості розміщення лопатки в напрямному прорізі ротора, ущільнювальні бічної поверхні дискових частин лопатки із забезпеченням можливості їх вільного переміщення по периметру дискових частин лопатки, хвилеподібно канал згинається по синусоїді.

Винахід відноситься до двигунобудування. Технічний результат полягає у можливості створення аксіально-поршневого двигуна, що відрізняється підвищеною надійністю та малими габаритами, у якому в процесі роботи змінюється тиск свіжого заряду. Згідно винаходу двигун містить блок циліндрів з циліндрами робочої секції та з циліндрами компресорної секції. У блоці циліндрів встановлений з можливістю обертання підшипникових опорах колінчастий вал з кривошипом. Розташовані в циліндрах порно поршні робочої секції і поршні компресорної секції для запобігання осьового розвороту мають некруглу форму, наприклад овальну. Поршні пов'язані штоками через сферичні шарніри з важелями похилої шайби, в якій співвісно з нею виконано отвір, з обох боків якого розташовані симетрично підшипникові опори, що з'єднують похилу шайбу з кривошипом. У корпусі на двох протилежно розташованих цапфах шарнірно встановлена ​​хрестовина, а похила шайба виконана з можливістю гойдання на двох протилежно розташованих цапфах, які шарнірно встановлені в хрестовині. При цьому двигун додатково містить компресор з електроприводом від системи електрообладнання, що включає для створення тиску в ресивері перед запуском двигуна і при необхідності підвищення ступеня стиснення. Крім того, вихід компресорної секції та вихід компресора через повітряний ресивер підключені до входів клапанів впускних головки циліндрів робочої секції. 2 іл.

Малюнки до патенту РФ 2301896

Винахід відноситься до двигунобудування, конкретніше до аксіально-поршневих двигунів внутрішнього згоряння з осями циліндрів, розташованих в одній площині з віссю ведучого валу, і з похилою шайбою, що коливається.

Відомий аксіально-поршневий двигун, що містить блок циліндрів, поршні з шатунами, встановлені в блоці циліндрів, провідний вал, похилу шайбу з встановленою на ній шайбою, що коливається, пов'язаної з шатунами, додаткові в кожному циліндрі зустрічно розташований поршень з шатуном. проміжний вал, одну додаткову похилу шайбу з встановленою на ній шайбою, що коливається, пов'язаної з шатунами зустрічно розташованих поршнів, причому на кожному підлогою проміжному валу встановлені обидві похилі шайби, при цьому кожен проміжний вал пов'язаний з провідним валом через циліндричні зубчасті передачі. пов'язана з провідним валом через конічну та циліндричну зубчасті передачі (див. опис винаходу до патенту РФ №2163682, МПК F02В 75/32, F02В 75/26, F01В 3/02, публікація 27.02.2001 р.).

Недоліком відомого двигуна є невисокий ККД через велику кількість зубчастих зачеплень.

Відомий аксіально-поршневий двигун, що містить корпус, встановлений в корпусі на підшипниках ковзання з можливістю обертання провідний вал з першою віссю симетрії і з кривошипом, блок циліндрів, осі яких паралельні першій осі ведучого валу, розташовані в циліндрах поршні з шатунами, віссю і з центральною цапфою, пов'язаною шарнірно з можливістю гойдання з кривошипом, при цьому похила шайба шарнірно з'єднана за допомогою шатунів з поршнями, хрестовину з двома протилежно розташованими на третій осі цапфами, які встановлені шарнірно в корпусі на підшипниках з додатковими двома протилежно розташованими на четвертій осі цапфами, які встановлені шарнірно в хрестовині за допомогою підшипників кочення, при цьому четверта вісь перпендикулярна до третьої осі і перетинається в загальній точці з першою, другою і третьою осями (див. опис корисної моделі до патенту РФ №4039 МПК F01В 3/02, публікація 10.09.2004).

Недоліком цього двигуна, прийнятого за прототип, є консольне розташування провідного валу, що збільшує габарити двигуна, підвищує навантаження на шарнір центральної цапфи, пов'язаний з кривошипом, і знижує відповідно надійність двигуна в цілому.

Завданням винаходу є підвищення надійності, зменшення габаритів, зміна ступеня стиснення в процесі роботи аксіально-поршневих двигунів.

Сутність винаходу полягає в тому, що аксіально-поршневий двигун, що містить блок циліндрів з циліндрами робочої секції і з циліндрами компресорної секції, встановлений в блоці циліндрів з можливістю обертання в підшипникових опорах колінчастий вал з кривошипом і з першою віссю симетрії, яка розташована з осями циліндрів, розташовані в циліндрах попарно поршні робочої секції та поршні компресорної секції, для запобігання осьового розвороту мають некруглу форму (наприклад овальну), зі штоками, похилу шайбу з важелями, з другою віссю симетрії та з співвісним з нею отвором, якого симетрично розташовані підшипникові опори, що з'єднують похилий шайбу з кривошипом, при цьому похила шайба ковзними по її важелях сферичними шарнірами з'єднана зі штоками і поршнями, хрестовину з двома протилежно розташованими на третій осі цапфами, які встановлені шарні похила шайба виконана з можливістю гойдання на двох протилежно розташованих на четвертій осі цапфах, які встановлені шарнірно в хрестовині в підшипникових опорах, при цьому четверта вісь перпендикулярна до третьої осі і перетинається в загальній точці з першою, другою і третьою осями, двигун додатково містить головку циліндр секції, компресор з електроприводом від системи електрообладнання, що включається перед запуском двигуна і при необхідності підвищення ступеня стиснення, повітряний ресивер, розподільний вал з кулачками для керування через штовхачі впускними та випускними клапанами головки циліндрів робочої секції, який встановлений на продовженні першої осі в блоці циліндрів підшипниковій опорі, при цьому вихід компресорної секції та вихід компресора через повітряний ресивер підключені до входів клапанів впускних головки циліндрів.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де:

на фіг.1 показаний аксіально-поршневий двигун, загальний вигляд у поздовжньому розрізі;

на фіг.2 - те саме, поперечний розріз А-А.

Аксіально-поршневий двигун містить блок циліндрів 1 з циліндрами 2 робочої секції і з циліндрами 3 компресорної секції, встановлений в блоці циліндрів 1 з можливістю обертання в підшипникових опорах 4, 5 колінчастий вал 6 з кривошипом 7 і з першою віссю площини з осями циліндрів 2, 3, розташовані в циліндрах 2, 3 попарно поршні 8 робочої секції і поршні 9 компресорної секції, для запобігання осьового розвороту мають некруглу форму (наприклад овальну), з штоками 10, похили шайбу 11 з важелями віссю симетрії і з співвісним з нею отвором, з обох сторін якого симетрично розташовані підшипникові опори 13, 14, що з'єднують похилу шайбу 11 з кривошипом 7, при цьому похила шайба 11 ковзними по її важелях 10 12 шарнирами , хрестовину 16 з двома протилежно розташованими на третій осі цапфами 17, 18, які встановлені шарнірно в блоці циліндрів 1 у підшипникових опорах 19, 20, крім того, похила шайба 11 виконана з можливістю хитання на двох протилежно розташованих на четвертій осі , які встановлені шарнірно в хрестовині 16 в підшипникових опорах 23, 24, при цьому четверта вісь перпендикулярна до третьої осі і перетинається в загальній точці з першою, другою і третьою осями, двигун додатково містить головку циліндрів 25 компресорної секції, компресор 26 з , повітряний ресивер 27, розподільний вал 28 з кулачками 29, 30 для управління через штовхачі 31, 32 впускними 33 і випускними клапанами 34 головки циліндрів 35 робочої секції, який встановлений на продовженні першої осі в блоці циліндрів 1 в підшипниковій опорі компресорної секції та вихід компресора через повітряний ресивер 27 підключені до входів впускних клапанів 33 головки циліндрів 35 робочої секції. У головці циліндрів 35 встановлені форсунки 37 подачі палива.

Аксіально-поршневий двигун працює в такий спосіб. При обертанні колінчастого валу 6 підшипникових опорах 4, 5 в циліндрах 3 компресорної секції поршнями 9 стискається повітря і витісняється в повітряний ресивер 27. Цикли впуску і стиснення. При положенні поршня 8 у верхній мертвій точці циліндра 2 блоку циліндрів 1 при обертанні колінчастого валу 6 закривається випускний клапан 34 і відкривається впускний клапан 33, розміщені в головці циліндрів 35. При русі поршня 8 в напрямку нижньої мертвої точки робоча з ресивера 27. При положенні поршня 8, в якому обсяг надпоршневої порожнини дорівнює об'єму камери згоряння, закривається впускний клапан 33 і впорскується палива через форсунку 37. Початок циклу робочого ходу. При досягненні поршнем 8 нижньої мертвої точки (або з деяким випередженням) відкривається випускний клапан 34. Закінчення робочого ходу та початок циклу випуску. При русі поршня 8 від нижньої мертвої точки до верхньої відбувається видалення вихлопних газів. Здійснюють зворотно-поступальний рух поршні 8 через штоки 10, шарніри 15 впливають на важелі 12 похилої шайби 11, що гойдається на цапфах 21, 22 в підшипникових опорах 23, 24 хрестовини 16 щодо осі IV і 20 блоку циліндрів 1 щодо осі ІІІ. В результаті похила шайба 11 через підшипникові опори 13, 14 впливає на кривошип 7, що здійснює з колінчастим валом 6 круговий рух щодо осі I в підшипникових опорах 4, 5 і з розподільчим валом 28 в підшипниковій опорі 39 скул 3 31, 32 на відповідні впускні 33 та випускні 34 клапани головки циліндрів 35 двигуна. Компресор 26 служить для створення тиску повітря в повітряному ресивері 27 перед запуском двигуна і збільшення тиску в процесі роботи з метою підвищення стиснення.

Заявлений винахід дозволить підвищити надійність, зменшити габарити, змінювати ступінь стиснення в процесі роботи аксіально-поршневих двигунів.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Аксіально-поршневий двигун, що містить блок циліндрів з циліндрами робочої секції і з циліндрами компресорної секції, встановлений в блоці циліндрів з можливістю обертання в підшипникових опорах колінчастий вал з кривошипом і з першою віссю симетрії, яка розташована в одній площині з осями попарно поршні робочої секції і поршні компресорної секції, для запобігання осьового розвороту мають некруглу форму (наприклад, овальну), зі штоками, похилу шайбу з другою віссю симетрії, хрестовину з двома протилежно розташованими на третій осі цапфами, які встановлені шарнір , крім того, похила шайба виконана з можливістю гойдання на двох протилежно розташованих на четвертій осі цапфах, які встановлені шарнірно в хрестовині в підшипникових опорах, при цьому четверта вісь перпендикулярна до третьої осі і перетинається в загальній точці з першою, другою і третьою осями, двигун додатково містить головку циліндрів компресорної секції, повітряний ресивер, розподільний вал з кулачками для управління через штовхачі впускними та випускними клапанами головки циліндрів робочої секції, який встановлений на продовженні першої осі в блоці циліндрів у підшипниковій опорі, при цьому вихід компресорної секції та вихід компресора через підключені до входів впускних клапанів головки циліндрів, який відрізняється тим, що двигун додатково містить компресор з електроприводом від системи електроустаткування, що включається для створення тиску в ресивері перед запуском двигуна і при необхідності підвищення ступеня стиснення, а похила шайба має отвір, з обох боків якого симетрично розташовані підшипникові опори, що з'єднують похилу шайбу з кривошипом, при цьому похильна шайба сферичними шарнірами, що ковзають по її важелях, з'єднана зі штоками і поршнями.

65 нанометрів – наступна мета зеленоградського заводу «Ангстрем-Т», яка коштуватиме 300-350 мільйонів євро. Заявку на отримання пільгового кредиту під модернізацію технологій виробництва підприємство вже подало до Зовнішекономбанку (ВЕБ), повідомили цього тижня «Відомості» з посиланням на голову ради директорів заводу Леоніда Реймана. Зараз "Ангстрем-Т" готується запустити лінію виробництва мікросхем із топологією 90нм. Виплати за минулим кредитом ВЕБу, на який вона купувалась, розпочнуться в середині 2017 року.

Пекін обвалив Уолл-стріт

Ключові американські індекси відзначили перші дні Нового року рекордним падінням, мільярдер Джордж Сорос вже попередив про те, що світ чекає на повторення кризи 2008 року.

Перший російський споживчий процесор Baikal-T1 ціною $60 запускають у масове виробництво

Компанія "Байкал Електронікс" на початку 2016 року обіцяє запустити у промислове виробництво російський процесор Baikal-T1 вартістю близько $60. Пристрої матимуть попит, якщо цей попит створить держава, кажуть учасники ринку.

МТС та Ericsson будуть разом розробляти та впроваджувати 5G у Росії

ПАТ "Мобільні ТелеСистеми" та компанія Ericsson уклали угоди про співпрацю в галузі розробки та впровадження технології 5G у Росії. У пілотних проектах, зокрема під час ЧС-2018, МТС має намір протестувати розробки шведського вендора. На початку наступного року оператор розпочне діалог із Мінкомзв'язку з питань сформування технічних вимог до п'ятого покоління мобільного зв'язку.

Сергій Чемезов: Ростех уже входить до десятки найбільших машинобудівних корпорацій світу

Голова Ростеха Сергій Чемезов в інтерв'ю РБК відповів на гострі питання: про систему «Платон», проблеми та перспективи АВТОВАЗа, інтереси Держкорпорації у фармбізнесі, розповів про міжнародне співробітництво в умовах санкційного тиску, імпортозаміщення, реорганізації, стратегії розвитку та нових можливостях у складний час.

Ростех "загороджується" і робить замах на лаври Samsung і General Electric

Наглядова рада Ростеха затвердила "Стратегію розвитку до 2025 року". Основні завдання – збільшити частку високотехнологічної цивільної продукції та наздогнати General Electric та Samsung за ключовими фінансовими показниками.

Аксіальний ДВС Duke Engine

Ми звикли до класичного дизайну двигунів внутрішнього згоряння, який, по суті, існує вже ціле століття. Швидке згоряння горючої суміші всередині циліндра призводить до збільшення тиску, який штовхає поршень. Той, своєю чергою, через шатун і кривошип крутить вал.

Класичний ДВС

Якщо ми хочемо зробити двигун потужнішим, в першу чергу потрібно збільшувати об'єм камери згоряння. Збільшуючи діаметр, ми збільшуємо вагу поршнів, що негативно позначається на результаті. Збільшуючи довжину, ми подовжуємо і шатун, і збільшуємо весь двигун загалом. Або ж можна додати циліндрів - що, природно, також збільшує результуючий об'єм двигуна.

З такими проблемами зіткнулися інженери ДВС для перших літаків. Вони, зрештою, прийшли до гарної схеми «зіркоподібного» двигуна, де поршні та циліндри розташовані по колу щодо валу через рівні кути. Така система добре охолоджується потоком повітря, але дуже вона габаритна. Тому пошуки рішень продовжувалися.

У 1911 році Macomber Rotary Engine Company з Лос-Анджелеса представила перший з аксіальних (осьових) ДВС. Їх ще називають «бочковими», двигунами з шайбою, що гойдається (або косою). Оригінальна схема дозволяє розмістити поршні та циліндри навколо основного валу та паралельно йому. Обертання валу відбувається за рахунок шайби, на яку по черзі тиснуть шатуни поршнів.

У двигуна Макомбер було 7 циліндрів. Виробник стверджував, що двигун був здатний працювати на швидкостях від 150 до 1500 об/хв. При цьому на 1000 об/хв він видавав 50 л. Будучи виготовлений з доступних на той час матеріалів, він важив 100 кг і мав розміри 710 480 мм. Такий двигун був встановлений у літак авіатора-першопрохідця Чарльза Френсіса Уолша «Срібний дротик Волша».

Геніальний і злегка божевільний інженер, винахідник, конструктор і бізнесмен Джон Захарія Делореан мріяв побудувати нову автомобільну імперію в спис існуючим, і зробити унікальний «автомобіль мрії». Усі ми знаємо машину DMC-12, яку називають просто DeLorean. Вона не лише стала зіркою екрану у фільмі «Назад у майбутнє», але й відрізнялася унікальними рішеннями у всьому — починаючи від алюмінієвого кузова на плексигласовому каркасі та закінчуючи дверима «крила чайки». На жаль, на тлі економічної кризи виробництво машини не виправдало себе. А потім Делореан довго судився з фальшивої справи про наркотики.

Але мало хто знає, що Делореан хотів доповнити унікальний зовнішній вигляд машини ще й унікальним мотором – серед знайдених після його смерті креслень були креслення аксіального ДВС. Судячи з його листів, він задумав такий двигун ще 1954 року, а всерйоз взявся за розробку 1979-го. У двигуні Делореана було три поршні, і вони мали рівносторонній трикутник навколо валу. Але кожен поршень був двостороннім — кожен із кінців поршня мав працювати у своєму циліндрі.

Креслення з зошита Делореана

З якихось причин народження двигуна не відбулося — можливо тому, що розробка автомобіля з нуля вийшла досить складним підприємством. На DMC-12 встановлювали 2,8-літровий двигун V6 спільної розробки Peugeot, Renault та Volvo потужністю 130 л. с. Допитливий читач може вивчити скани креслень та нотаток Делореана на цій сторінці.

Екзотичний варіант аксіального двигуна – «двигун Требента»

Тим не менш, такі двигуни не набули широкого поширення — у великій авіації поступово відбувся перехід на турбореактивні двигуни, а в автомобілях досі використовується схема, в якій вал перпендикулярний циліндрам. Цікаво тільки, чому така схема не прижилася в мотоциклах, де компактність припала б саме до речі. Очевидно, вони не змогли запропонувати якоїсь істотної вигоди порівняно зі звичним дизайном. Зараз такі двигуни існують, але встановлюються в основному в торпедах завдяки тому, як добре вони вписуються в циліндр.

Варіант під назвою "Циліндричний енергетичний модуль" із двосторонніми поршнями. Перпендикулярні штоки в поршнях описують синусоїду, рухаючись хвилястою поверхнею

Головна відмінна риса аксіального ДВЗ - компактність. Крім того, в його можливості входить зміна ступеня стиснення (об'єму камери згоряння) просто шляхом зміни кута нахилу шайби. Шайба гойдається на валу завдяки сферичному підшипнику.

Проте новозеландська компанія Duke Engines у 2013 році представила свій сучасний варіант аксіального ДВЗ. У їхньому агрегаті п'ять циліндрів, але лише три форсунки для впорскування палива і — жодного клапана. Також цікавою особливістю двигуна є той факт, що вал та шайба обертаються у протилежних напрямках.

Усередині двигуна обертаються не тільки шайба та вал, а й набір циліндрів з поршнями. Завдяки цьому вдалося позбутися системи клапанів - циліндр, що рухається, в момент запалення просто проходить повз отвори, куди впорскується паливо і де стоїть свічка запалювання. На стадії випуску циліндр проходить повз випускний отвор для газів.

Завдяки такій системі кількість необхідних свічок і форсунок виходить меншою, ніж кількість циліндрів. А на один оборот припадає в сумі стільки ж робочих ходів поршня, як у шестициліндрового двигуна звичайного дизайну. При цьому вага аксіального двигуна на 30% менша.

Крім того, інженери з Duke Engines стверджують, що і ступінь стиснення їх двигуна перевершує звичайні аналоги і становить 15:1 для 91-го бензину (у стандартних автомобільних ДВЗ цей показник зазвичай дорівнює 11:1). Всі ці показники можуть призвести до зменшення витрати палива, і, як наслідок - до зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище (ну або збільшення потужності двигуна - залежно від ваших цілей).

Наразі компанія доводить двигуни до комерційного застосування. У наш час відпрацьованих технологій, диверсифікації, економії на масштабі тощо. складно уявити, як можна серйозно вплинути на індустрію. У Duke Engines, мабуть, це теж уявляють, тому мають намір пропонувати свої двигуни для моторних човнів, генераторів та малої авіації.

Демострація малих вібрацій двигуна Duke

Ми звикли до класичного дизайну двигунів внутрішнього згоряння, який, по суті, існує вже ціле століття. Швидке згоряння горючої суміші всередині циліндра призводить до збільшення тиску, який штовхає поршень. Той, своєю чергою, через шатун і кривошип крутить вал. Якщо ми хочемо зробити двигун потужнішим, в першу чергу потрібно збільшувати об'єм камери згоряння. Збільшуючи діаметр, ми збільшуємо вагу поршнів, що негативно позначається на результаті. Збільшуючи довжину, ми подовжуємо і шатун, і збільшуємо весь двигун загалом. Або ж можна додати циліндрів – що, природно, також збільшує результуючий об'єм двигуна. З такими проблемами зіткнулися інженери ДВС для перших літаків. Вони, зрештою, прийшли до гарної схеми «зіркоподібного» двигуна, де поршні та циліндри розташовані по колу щодо валу через рівні кути. Така система добре охолоджується потоком повітря, але дуже вона габаритна. Тому пошуки рішень продовжувалися.

Перший аксіальний двигун

У 1911 році Macomber Rotary Engine Company з Лос-Анджелеса представила перший з аксіальних (осьових) ДВС. Їх ще називають «бочковими», двигунами з шайбою, що гойдається (або косою). Оригінальна схема дозволяє розмістити поршні та циліндри навколо основного валу та паралельно йому. Обертання валу відбувається за рахунок шайби, на яку по черзі тиснуть шатуни поршнів. У двигуна Макомбер було 7 циліндрів. Виробник стверджував, що двигун був здатний працювати на швидкостях від 150 до 1500 об/хв. При цьому на 1000 об/хв він видавав 50 л. Будучи виготовлений із доступних на той час матеріалів, він важив 100 кг і мав розміри 710х480 мм. Такий двигун був встановлений у літак авіатора-першопрохідця Чарльза Френсіса Уолша «Срібний дротик Волша». Не залишилися осторонь і радянські інженери. У 1916-му році з'явився двигун конструкції А. А. Мікуліна та Б. С. Стечкіна, а в 1924 р. - двигун Старостіна. Про ці двигуни знають, мабуть, лише любителі історії авіації. Відомо, що детальні випробування, проведені у 1924 р, виявили підвищені втрати на тертя та великі навантаження на окремі елементи таких двигунів.

Геніальний і злегка божевільний інженер, винахідник, конструктор і бізнесмен Джон Захарія Делореан мріяв побудувати нову автомобільну імперію в спис існуючим, і зробити унікальний «автомобіль мрії». Усі ми знаємо машину DMC-12, яку називають просто DeLorean. Вона не тільки стала зіркою екрану у фільмі «Назад у майбутнє», але й відрізнялася унікальними рішеннями у всьому – починаючи від алюмінієвого кузова на плексигласовому каркасі та закінчуючи дверима «крила чайки». На жаль, на тлі економічної кризи виробництво машини не виправдало себе. А потім Делореан довго судився з фальшивої справи про наркотики. Але мало хто знає, що Делореан хотів доповнити унікальний зовнішній вигляд машини ще й унікальним мотором – серед знайдених після його смерті креслень були креслення аксіального ДВС. Судячи з його листів, він задумав такий двигун ще 1954 року, а всерйоз взявся за розробку 1979-го. У двигуні Делореана було три поршні, і вони мали рівносторонній трикутник навколо валу. Але кожен поршень був двостороннім - кожен із кінців поршня мав працювати у своєму циліндрі. З якихось причин народження двигуна не відбулося - можливо тому, що розробка автомобіля з нуля вийшло досить складним підприємством. На DMC-12 встановлювали 2,8-літровий двигун V6 спільної розробки Peugeot, Renault та Volvo потужністю 130 л. с.

Екзотичний варіант аксіального двигуна – «двигун Требента»

Тим не менш, такі двигуни не набули широкого поширення - у великій авіації поступово відбувся перехід на турбореактивні двигуни, а в автомобілях досі використовується схема, в якій вал перпендикулярний циліндрам. Цікаво тільки, чому така схема не прижилася в мотоциклах, де компактність припала б саме до речі. Очевидно, вони не змогли запропонувати якоїсь істотної вигоди порівняно зі звичним дизайном. Зараз такі двигуни існують, але встановлюються в основному в торпедах завдяки тому, як добре вони вписуються в циліндр.

Головна відмінна риса аксіального ДВЗ- компактність. Крім того, в його можливості входить зміна ступеня стиснення (об'єму камери згоряння) просто шляхом зміни кута нахилу шайби. Шайба гойдається на валу завдяки сферичному підшипнику.

Проте новозеландська компанія Duke Engines 2013 року представила свій сучасний варіант аксіального ДВС. У їхньому агрегаті п'ять циліндрів, але лише три форсунки для впорскування палива і - жодного клапана. Також цікавою особливістю двигуна є той факт, що вал та шайба обертаються у протилежних напрямках. Усередині двигуна обертаються не тільки шайба та вал, а й набір циліндрів з поршнями. Завдяки цьому вдалося позбутися системи клапанів - циліндр, що рухається, в момент запалення просто проходить повз отвори, куди впорскується паливо і де стоїть свічка запалювання. На стадії випуску циліндр проходить повз випускний отвор для газів. Система впуску та випуску дуже схожа з двотактним двигуном. Завдяки такій системі кількість необхідних свічок і форсунок виходить меншою, ніж кількість циліндрів. А на один оборот припадає в сумі стільки ж робочих ходів поршня, як у шестициліндрового двигуна звичайного дизайну. При цьому вага аксіального двигуна на 30% менша. Крім того, інженери з Duke Engines стверджують, що і ступінь стиснення їх двигуна перевершує звичайні аналоги і становить 15:1 для 91-го бензину (у стандартних автомобільних ДВЗ цей показник зазвичай дорівнює 11:1). Всі ці показники можуть призвести до зменшення витрати палива, і, як наслідок - до зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище (ну або збільшення потужності двигуна - залежно від ваших цілей). Основні переваги:Дуже низький рівень вібрації. Тільки три форсунки та три свічки запалювання на п'ять циліндрів, плюс немає клапанів, автоматично в рази зменшується кількість елементів. Може працювати на найрізноманітніших видах палива. Легше та компактніше, ніж традиційні двигуни внутрішнього згоряння.

Наразі компанія доводить двигуни до комерційного застосування. У наш час відпрацьованих технологій, диверсифікації, економії на масштабі тощо. складно уявити, як можна серйозно вплинути на індустрію. У Duke Engines, мабуть, це теж уявляють, тому мають намір пропонувати свої двигуни для моторних човнів, генераторів та малої авіації.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ НА САЙТІ Honda NR500 8 клапанів на циліндр з двома шатунами на циліндр, дуже рідкісний, дуже цікавий і досить дорогий мотоцикл у світі, хондівці для гонок мудрували і намудрили))) Було випущено близько 300 штук і зараз... У 1989-му році Toyota представила на ринок нове сімейство двигунів, серію UZ. У лінійки з'явилося відразу три двигуни, що відрізняються робочим об'ємом циліндрів, 1UZ-FE, 2UZ-FE та 3UZ-FE. Конструктивно вони являють собою V-подібну вісімку з відокремленим...