- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Компания LiquidPiston [1] получила для финансирования своего проекта средства от DARPA [2]. Проект представляет собой улучшенный мотор внутреннего сгорания роторного типа под названием X1 [3]. Во главе компании, работающей в городе Блумфилд штата Коннектикут, стоят инженеры, отец и сын, Николай [4] и Александр [5]Школьники.
Изобретатели заявляют множество уникальных свойств своего изделия. Например, тепловой КПД их мотора равен 50% (по сравнению с 20-30% обычного бензинового ДВС). Правда, если взять дизельный двигатель, добавить в него турбонаддув и промежуточное охлаждение, мы также получим КПД порядка 50%. Но при этом дизельный двигатель будет очень много весить.
Как утверждает Александр Школьник, типичный дизельный генератор на 3 кВт имеет размеры 100х60х60 см и весит более 70 кг. При этом генератор на основе двигателя X1 аналогичной мощности будет весить 15 кг (сам мотор – 4 кг), а размер его будет составлять 30х30 см. Фактически, такой генератор будет умещаться в рюкзаке.
Изобретатели постарались взять лучшее от разных тепловых циклов и уменьшить потери энергии двигателя. Теоретический предел КПД нового двигателя – 75%, но пока инженеры трудятся над достижением реального показателя в 57%.
Работа двигателя X1 напоминает процесс работы известного роторного двигателя Ванкеля [6], вывернутый наизнанку. Ротор закреплён на эксцентрическом валу, и содержит в себе каналы для впуска газовой смеси и выпуска отработавших газов. Расположенные по углам равностороннего треугольника свечи отрабатывают по разу за один оборот вала.
Двигатель работает на прямом впрыске и обеспечивает высокую степень сжатия — 18:1. Не меняющийся во время сгорания объём камеры позволяет сжигать топливо дольше и полнее. Отработавшие газы достигают почти атмосферного давления перед выходом, в связи с чем успевают отдать почти всю свою энергию ротору.
Высокая эффективность также позволяет отказаться от водяного охлаждения двигателя. Работая под нагрузкой, двигатель может пропускать циклы зажигания и засасывать воздух, который будет охлаждать его. Рассматривается даже вариант впрыска в камеру сгорания воды, которая будет охлаждать двигатель, уменьшать выбросы отработавших газов и одновременно превращаться в пар, толкающий ротор.
Слева — двигатель Ванкеля, справа — X1
Компактность и мощность двигателя заинтересовали военных, которым требуются портативные энергетические системы. В случае успешного внедрения двигатель найдёт множество применений — переносной электрогенератор, двигатель для беспилотных аппаратов, и многое другое.
Инженеры придумали новый двигатель ещё в 2003 году. К 2012 году был построен первый прототип, о котором написали в журнале "Популярная механика [7]". В 2015 году компания не только заключила контракт с DARPA, но и приступила к разработкам мини-версии двигателя.
Автор: SLY_G
Источник [8]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/e-nergiya-i-e-lementy-pitaniya/89674
Ссылки в тексте:
[1] LiquidPiston: http://liquidpiston.com/company/
[2] средства от DARPA: http://www.popularmechanics.com/military/research/a15233/liquidpiston-darpa-contract/
[3] под названием X1: http://www.nrel.gov/technologytransfer/pdfs/igf21_liquidpiston.pdf
[4] Николай : https://www.linkedin.com/pub/nikolay-shkolnik/4/634/14
[5] Александр : https://www.linkedin.com/in/alecshkolnik
[6] двигателя Ванкеля: https://en.wikipedia.org/wiki/Wankel_engine
[7] Популярная механика: http://www.popularmechanics.com/cars/a8174/liquidpistons-hyper-efficient-engine-turning-the-rotary-inside-out-13817971/
[8] Источник: http://geektimes.ru/post/249518/
Нажмите здесь для печати.