Роторний двигун Ванкеля* «навиворіт»

ПРИВІТ МИ З УКРАЇНИ!

Перед тим, як ознайомити вас, шановні читачі, з гарною новиною у двигунобудуванні, згадав нашого українського винахідника, Володимира Федосєєва, що запропонував інноваційне рішення у дизельних двигунах, ще у 2017 році (журнал Винахідник і раціоналізатор 2017 р №1, матеріал «Безшатунний поршневий чи кулепланетарний?»). Дуже прикро, що його новаторське рішення не знайшло реалізації в нашій країні.
Сучасний стан, коли Україна тримає оборону від рашистської навали, вимагає новітньої військової техніки з модернізованими дизельними двигунами, яку запропонував Володимир, і вона б дозволила ЗСУ набагато краще виконувати свої завдання по визволенню української території від російських загарбників.

Яскравим прикладом переобладнання роторного двигуна Ванкеля, є розробка американської компанії LiquidPiston нового двигуна XTS-210, який вирішує проблеми ефективності, економії мастила та палива в порівнянні з роторними двигунами Ванкеля. Цей двотактний двигун із наддувом і рідинним охолодженням має в 5 разів більшу потужність порівняно з еквівалентним розміром або вагою дизельного двигуна, і в 3 рази більший крутний момент.

XTS-210 — це ультрапортативний роторний двигун, що працює на різних видах палива, і забезпечує таку ж потужність, як дизельні поршневі двигуни, але в п’ять разів менше за розміром і вагою.

XTS-210, призначений для військових, комерційних і аерокосмічних застосувань, має розмір приблизно з баскетбольний м’яч, важить 19 кг (42 фунти) і об’ємом 210 куб см. Він працюватиме на різних видах палива, включаючи дизельне пальне та гас. Компанія очікує, що новий двигун буде мати такі параметри: приблизно 20 кВт (26,8 к.с.) і 29,4 Нм (21,7 фунт-фут) крутного моменту, при 6500 об/хв.

Конструкція XTS використовує лише дві основні рухомі частини: ротор і вал. Ви можете побачити одну з версій у відео нижче.

Отже, як працює модернізований двигун? «Якщо ви згадаєте Ванкель, — пояснює співзасновник і генеральний директор LiquidPiston Алек Школьник в інтерв’ю NewAtlas e 2020 році , — у них трикутний ротор усередині корпусу у формі арахісу. У нас навпаки, ротор у формі арахісу в трикутнику. Тож візьміть усе, що знаєте про Ванкель, і виверніть його буквально навиворіт.

«У них довга, вузька, рухома камера згоряння, у нас є стаціонарна камера згоряння, яка гарна та кругла. Ви можете досягти високого стиснення, просто зробивши камеру меншою. І оскільки вона нерухома, ми можемо безпосередньо впорскувати паливо туди, де Ванкель не міг. Тож це дві ключові переваги дизеля: високий ступінь стиснення та пряме впорскування».

«А ще є наші верхівкові ущільнення, вони схожі на наші поршневі кільця. У двигуні Ванкеля вони знову знаходяться всередині ротора. Вони рухаються з високою швидкістю, та їх дуже важко змастити. У нашому випадку вони нерухомі, і змащувати їх можна прямо з корпусу».
«Тож ми фактично вирішили ключові проблеми старих роторів із згорянням і змащенням. Ці проблеми зі змащенням спричинили як проблеми з довговічністю, так і проблеми з викидами. Зробивши ці компоненти стаціонарними, ми вирішуємо проблеми старих роторів. Крім того, ми оновили його цикл. щоб забезпечити набагато вищу ефективність».

Компанія LiquidPiston працює над цими X-двигунами вже майже 20 років, і численні прототипи вже випробувані на малих літаках і картингах . Інші прототипи включали версії з атмосферним наддувом потужністю до 40 к.с. і двигуни з примусовою індукцією до 70 к.с. Вони працюють на дизельному паливі, бензині, водні та пропані, і зараз вони розробляють XTS-210 на паливі JP-8/Jet-A через його всюдисущсть в оборонній та аерокосмічній сфері.

Компанія збирається комерціалізувати XTS-210 на основі контракту армії США на суму 9 мільйонів доларів США, а прототип очікується в 2024 році. Таким чином, загальний військовий контракт LiquidPiston перевищить 30 мільйонів доларів. Очікується, що його безпосереднє використання буде в портативних генераторах і БПЛА, хоча окремий проект оцінює його для використання в гібридно-електричному БПЛА VTOL.

«Сьогодні, по суті, немає дизельних двигунів у класі потужності 25 кінських сил, які підходять для аерокосмічних і мобільних військових застосувань, де параметри розміру та ваги є особливо критичними», — сказав Школьник у прес-релізі. «Зменшена вага, розмір і здатність XTS-210 працювати з важкими або кількома видами палива забезпечує значні можливості кінцевої системи та корисні переваги, особливо для військових, щоб зменшити ланцюжок поставок і матеріально-технічне навантаження в епоху, коли «потужність у русі» стає все більш важливою»


XTS-210 розміром із баскетбольний м’яч і розвиває приблизно 25 кінських сил.

Оскільки електрифікація набирає обертів, зараз важко працювати над новими концепціями двигунів внутрішнього згоряння, але армія, безсумнівно, не буде повністю електричною найближчим часом, і модернізований двигун Ванкеля XTS-210 і можливість його роботи з різними видами палива, безумовно, можуть привести до масового виробництва. якщо він доведе ефективність і довговічність у широкому діапазоні умов.

Джерело: NewAtlas

Вікіпедія. Двигун Ванкеля — роторний бензиновий двигун, сконструйований німецьким інженером Феліксом Ванкелем у 1950-х. Працює за тим же принципом, що і чотиритактний бензиновий двигун, але такти проходять у різних секторах камери в просторі між стінками двигуна і тригранним поршнем-ротором. Двигун Ванкеля має простішу конструкцію і менші розміри, ніж поршневий чотиритактний двигун, при його використанні енергія обертання виникає відразу ж (без участі колінчатого валу).

Дякую, що залишаєтеся зі мною. Вам подобаються мої статті? Бажаєте бачити більше цікавих матеріалів?😌 Підтримайте мене, оформивши замовлення чи порекомендувавши знайомим. Буду радий підготовити для вас унікальний матеріал з розміщенням на вашому сервері.✍