Комментарии 101
А где классический дизельный копёр, он же дизель-молот? Вполне себе линейный ДВС.
Вот такой
А еще где роторно-поршневые двигатели?
Вы до конца дочитали? Похоже, что нет.
А теперь цитируем целиком (выделение болдом — моё):
За основу изобретатели взяли роторный двигатель Ванкеля. Идея роторного двигателя проста: в отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива. В результате мощность двигателя растет, он становится более компактным, экономичным и не создает вибраций.
Слабыми местами роторных моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность.
Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов. Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера, а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере. Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо.
Школьниковский в рабочей камере не имеет уплотнений, кроме торцовых (а на них нагрузки значительно ниже), ротор перекатывается по стенке.
Про экологичность вообще отдельный вопрос.
Почему же, при таких очевидных преимуществах такого типа двигателей, они не получили широкого распространения и не вытеснили так хорошо известные нам двигатели с кривошипно-шатунным механизмом?
Может быть потому, что вращательное движение востребовано больше, чем возвратно-поступательное? а если к линейному двигателю прикрутить кривошипно-шатунный механизм, он внезапно, превратится в классический?
Почему тогда их не используют в дизель-генераторах и гибридных автомобилях?
А учитывая мощности это будет не сильно дешевле полноценного ДВС.
магнит на поршни вокруг катушку…
Просто будет ток неравномерный.
Проблема этого мотора — совместить оптимальные режимы сгорания смеси с оптимальными режимами электрогенератора.
С современным Электронным управлением?
Да хоть с Позитронным. Как это влияет на массу магнитов, например? И на другие концептуальные механические проблемы?
Электромагнитные клапана, кстати, технологически сложная недешевая штука. Так бы их давно лепили на все обычные ДВС. Обычный электромагнит там не будет работать, т.к. развиваемое им усилие за необходимое время не сможет преодолеть инерцию якоря даже без клапана (если брать автомобильные порядки объемов двигателя).
2. Вобще в том виде в котором это представлено Это не особо жизнеспособная концепция — есть более правильные варианты на базе стандартных компонентов от авто (ТНВД, форсунки, Свечи)
3. Вес магнита Не такой большой, самарий кобальтовые магниты стойки к Нагреву и вполне сопоставимы с Алюминием по прочности так что Весь поршень может быть изготовлен из Магнита.
вопроса «мертвых» фаз, где важна инерционная масса, здесь нет, тк движение всегда осуществляется за счет давления газа — Линейный ДВС с металлической возвратной пружиной — это Изврат.
4. а есть еще мембранные Стирлинги которые вполне себе 1-5кВт электро мощности снимать позволяют
5. про электронное управления я честно не понял вашего ответа у вас задача подобрать такой режим работы двигателя который давал бы максимум КПД — понимаю когда всё на чистой механике это ОЧЕНЬ трудоемкая конструкторская задача — но при Электронном управление всем — то в чем сложность?
Есть такая ОЧЕНЬ грустная вещь называется Инерция мышления — и до определенного момента в развитии Технологии она зачастую Доминирует в представлении в головах — До появления ТЕСЛА — о электромобилях как чем-то серьезном речи не шло(хотя на тот момент в китае их было уже более 7% от авто парка). Так и здесь — Все мыслят категориями Много кВт должно крутится и тп — Вы видели 5Ваттный ЛДВС в размерах пальчиковой батарейки — идеальная штука для нашего севера для питания станций мониторинга газопроводов итп нужд, а если он будет на более простом и безопасном чем бензин топливе(Спирт?) то Более идеального источника для подзарядки техники в поле придумать Тяжело.
Спирт?
Спирт? На севере? В РФ? да его раньше выпьют
возможно, а возможно что там и не нужен Метал например фторопласт и Керамическая вставка-гильза.
а почему не охлаждаемая то?
Сейчас уже даже 3D-Печать керамикой возможна....
Так что причин почему ей быть не охлаждаемой не вижу... да и катушка может быть прямо интегрированная в эту керамическую Гильзу улучшая теплопроводность. В самом Плохом случае все таки вынести магнит и катушку в середину между двумя поршнями - тем более что нам не так критична инерционная масса...
а вот насчет комбинированных поршней с фторопластовыми вставками я очень сильно задумался - тк интересная концепция получается решающая вопрос с ресурсом поршневой группы
показанный на рисунке генератор, мощностью 5-10 Вт, проработал в течение 100 часов, работая с частотой в 390 Герц. При этом КПД генератора составил 90%.
Это очень похоже на подмену понятий — да, только у генератора — 90% А КПД всей системы явно стремиться к 3-5%
Самый главный вопрос. Как к этому мотору примотать колесо?
Нужно просто удлинить ось, на которой находятся поршни, чтобы вывести ее за пределы цилинда. Прикрутить к ней кривошипно-шатунный механизм, на который насадить колесо...
Ну, примерно вот так:
Там же написано, магнит крепится на поршень и ходит через обмотку генерируя этим электричество, которое заряжает аккумулятор. А колесо уже электромотор будет крутить.
Что-то мне кажется низковат КПД будет у данной конструкции. Это оправдано только лишь для тяжелой техники, типа БелАЗов, да тепловозов.
Ну вот почему-то не написали в статье, какой КПД у двигателя. Потому что так-то автомобили-гибриды с обычным двигателем меньше топлива потребляют как раз из-за того, что можно двигатель всегда на оптимальных оборотах крутить. А на газгонах-торможениях электродвигатель вроде как эффективнее.
В 2014 году Toyota представила прототип линейного генератора, с заявленным КПД 42% (КПД обычного двигателя внутреннего сгорания 25-30%), мощностью 11 кВт (15 л.с.), длиной 61 см и диаметром 6,4 см.
https://www.roadandtrack.com/car-culture/a6326/out-of-turn-toyota-engine/
Стоит посмотреть на системы Nissan E-power и Honda i-MMD.
В первом случае это полностью последовательный гибрид, где связдь ДВС с колесами отсутствует вообще. Во-втором связь ДВС с колесами устанавливается только в режиме движения с крейсеркими скоростями (90-130 км/ч) на «прямой» передаче. В остальных случаях привод колес от электромотора и ДВС работает чисто как генератор
Есть достаточно гибридов вроде Тойоты Приус на подобных принципах, двигатели и генераторы там понятное дело обычные
Самый главный вопрос. Как к этому мотору примотать колесо?
Не надо к нему прикручивать колесо!
Основная фишка этого двигателя в отсутствии вращения. Совсем. Прикрутите к нему линейный генератор и заряжайте батарейку у условной Теслы. Неравномерная генерация? Добавим конденсатор/ионистор.
Вот так, например - "...в качестве силовой установки был применён так называемый «свободно-поршневой генератора газов» (далее — СПГГ), состоящий из четырёх свободно-поршневых двигателей и одной газовой турбины."
Если они такие простые, и о них столько говорят, то почему они не везде? Только в патентах дело, или какие ещё подводные камни есть?
Вы говорите про обыкновенный дизель-молот. Широко используется и по сей день.
Шатающийся туда-сюда поршень можно представить колеблющейся массой — маятник. Без компенсации второй массой в точной противофазе, конструкция вырождается в маятник/вибратор.
Двигатели, значится, делятся на двухтактные, четырехтактные и дизельные. Спасибо, дальше можно не читать.
А вы не могли бы приложить гифку в нормальном качестве, а не жипег 10 шакалов.
Не совсем понятно, откуда в этой конструкции возникает вращательное движение вокруг вертикальной оси ?
генератор PATRIOT 1000i весит 8 кг. Осталось понять получится ли генератор 300вт с линейным двигателем легче? Визуально он не выглядит лёгким.
Как вариант - кемпинговый фонарь с динамо, но это конечно вручную крутить надо, но зато и топливо не нужно таскать.
Специально когда то искал мелкие генераторы на ДВС, ничего легче 8 кг не нашел. Ну и тот был 650-700вт номинал.
Попался недавно мотор TOYAN RS-S100 на 0.7 лс, вес 415 грамм. К нему еще генератор и все вместе вполне уложится в пару кг. Правда вряд ли у него большой ресурс, но как запасной вариант для экстремальных путешествий вполне мог бы получиться.
Эти движки помимо того что имеют очень ограниченный ресурс, что само по себе печаль конечно, так еще и работают на гораздо больших оборотах чем их более увесистые коллеги. А вот это вносит сразу ряд нюансов:
1) Маховик, движок авиамодельный и рассчитан на работу с винтом, который собственно является как маховиком так и системой охлаждения двигателя. В принципе этот вопрос решить можно, хоть и не так просто как кажется.
2) Высокие обороты = не особо большой момент, если немного нагрузить - двигатель встанет. Придется редуктор еще громоздить? А как это скажется на общем весе системы?
3) Сам генератор, если взять генератор переменного тока от обычного дешманского бензогенератора, то частота этого самого переменного тока зависит напрямую от оборотов, а у нас они напоминаю сильно выше чем у большого двигателя. Тоже решаемо конечно, хоть и с костылями... Которые тоже добавят весу конструкции.
4) Шум при работе. Фактически никак не решается, глушитель полноценный не поставить, сильно упадет мощность, та и потом обороты, крутящиеся на оборотах 10к+ детальки не могут работать тихо в принципе, так что шум тут от выхлопа далеко не самое главное.
А так принципиально сделать можно, не вопрос, но ресурс двигателя фактически убивает интерес изначально к такого рода самоделкам.
Ну в походе если честно не вижу смысла иметь 220в 50гц. Нужен постоянный ток 12в, которым сразу заряжать аккамулятор/повербанк/прочие девайсы чтобы использовать топливо с максимальным кпд.
В общем вопрос подхода конечно возникает, на сколько дней идем и сколько электричества понадобится (мобильник включить раз в сутки или на ноутбуке работать каждый вечер).
Если срок небольшой то и просто повербанка хватит, если срок 2нед-месяц то может этот движок вытянет, а если больше то лучше уже другой путь выбирать, что-то вроде генератора, который будет крутиться ветром или водой, иначе топлива не напасешься.
Вот ведь, всегда поражала переусложненность классических генераторов, куча деталей чтобы просто крутиться по кругу. Вроде решение с боксерами которые гоняют туда сюда магнит через обмотку само собой же напрашивается. Ан нет, почему то промышленных вариантов нету. Интересная статья, спасибо.
ну так и здесь простота достигается за счет того что двигатель двухтактный, такая же простота есть и в обычном двухтактном, там разве что маховик с шатуном есть, это на самом деле мелочи по сравнению с остальным.
Будь этот движок четырехтактный - там еще гора всяких штук прилипает вместе с грм: распредвал, коромысла, клапана, к ним масляный насос.
Если охлаждение водяное - то еще и помпа, радиатор, расширительный бачок, шланги...
Линейные двигатели внутреннего сгорания — в роли портативных источников энергии и не только